2019-2020年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題六 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化課時(shí)作業(yè) 1．(xx江蘇模擬)某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變 C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能 D．逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能 解析：圖中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)；使用催化劑可降低活化能而影響反應(yīng)速率，但不會(huì)影響焓變，B錯(cuò)，C正確；圖中E1為正反應(yīng)活化能，E2為逆反應(yīng)活化能，E1＞E2，D錯(cuò)誤。 答案：C 2．(xx上海質(zhì)檢)反應(yīng)A＋B→C(ΔH＜0)分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是(　　) A 　　　　B C 　　　　D 解析：①A＋B→X　ΔH＞0，X具有的能量大于A、B能量總和，A、C錯(cuò)誤；②X→C　ΔH＜0，A＋B→C　ΔH＜0，C具有的能量小于X具有的能量，也小于A、B能量總和，D正確，B錯(cuò)誤。 答案：D 3．(xx重慶質(zhì)檢)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：NN為942、O===O為500、N—N為154，則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是(　　) A．194　　　　　　　　B．391 C．516 D．658 解析：由題中的圖像可以看出斷裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的化學(xué)鍵所要吸收的能量為：2 752 kJ－354 kJ＝2 218 kJ 設(shè)斷裂1 mol N—H鍵所需要的能量為x 則：154 kJ＋4x＋500 kJ＝(2 752－534) kJ 解得x＝391 kJ 答案：B 4．(xx北京卷)下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是(　　) A 硅太陽(yáng)能電池 B 鋰離子電池 C 太陽(yáng)能集熱器 D 燃?xì)庠? 解析：A項(xiàng)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；B項(xiàng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；C項(xiàng)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，D項(xiàng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。 答案：D 5．(xx新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)在1 200℃時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng) H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　　　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3 2S(g)===S2(g) ΔH4 則ΔH4的正確表達(dá)式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 解析：令已知三個(gè)熱化學(xué)方程式分別為①、②、③。應(yīng)用蓋斯定律，要求ΔH4則需①＋②－2③，即ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－2ΔH3＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 答案：A 6．(xx福建卷)某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過程如下： mCeO2(m－x)CeO2xCe＋xO2　(m－x)CeO2xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列說法不正確的是(　　) A．該過程中CeO2沒有消耗 B．該過程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 C．如圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O 解析：根據(jù)蓋斯定律ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 7．(xx石家莊質(zhì)檢)H2與O2發(fā)生反應(yīng)的過程用模型圖示如下(“—”表示化學(xué)鍵)：下列說法不正確的是(　　) A．過程Ⅰ是吸熱過程 B．過程Ⅲ一定是放熱過程 C．該反應(yīng)過程所有舊化學(xué)鍵都斷裂，且形成了新化學(xué)鍵 D．該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進(jìn)行 解析：過程Ⅰ是舊化學(xué)鍵斷裂的過程，為吸熱過程，而過程Ⅲ為新化學(xué)鍵形成的過程，是放熱過程，故A、B、C項(xiàng)均正確。該反應(yīng)可通過燃料電池，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 8．(xx平頂山調(diào)研)已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH＝＋234.14 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1 則2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(　　) A．－824.4 kJmol－1　　　　B．－627.6 kJmol－1 C．－744.7 kJmol－1 D．－169.4 kJmol－1 解析：把題給的兩個(gè)方程式變換為： 2Fe(s)＋CO2(g)===Fe2O3(s)＋C(s) ΔH＝－234.14 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－590.25 kJmol－1，相加即得結(jié)果。 答案：A 9．(xx天河二模)25 ℃、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是ΔH＝－393.5 kJmol－1、ΔH＝－285.8 kJmol－1、ΔH＝－890.3 kJmol－1、ΔH＝－2 800 kJmol－1，則下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJmol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 400 kJmol－1 解析：注意反應(yīng)物，生成物的狀態(tài)與反應(yīng)熱的關(guān)系。 答案：B 10．(xx太原調(diào)研)中華商務(wù)網(wǎng)訊：xx年中國(guó)將超北美成為全球液晶顯示器第二大市場(chǎng)。生產(chǎn)液晶顯示器的過程中使用的化學(xué)清洗劑NF3是一種溫室氣體，其存儲(chǔ)能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)740年，以下是幾種化學(xué)鍵的鍵能： 化學(xué)鍵 NN F—F N—F 鍵能/(kJmol－1) 941.7 154.8 283.0 下列說法中正確的是(　　) A．過程N(yùn)2(g)→2N(g)放出能量 B．過程N(yùn)(g)＋3F(g)→NF3(g)放出熱量 C．反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)的ΔH＞0 D．NF3吸收能量后結(jié)果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 解析：斷鍵的過程，吸收能量，A錯(cuò)；成鍵的過程，放出能量，B正確；選項(xiàng)C中反應(yīng)的ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝941.7 kJmol－1＋3154.8 kJmol－1－6283.0 kJmol－1＝－291.9 kJmol－1，因此C錯(cuò)；若NF3吸收能量后沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，則是物理變化。化學(xué)反應(yīng)過程中必有鍵的斷裂與生成，所以D錯(cuò)。 答案：B 11．(xx濟(jì)南一模)硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上一般以氨氣為原料來制備硝酸。請(qǐng)回答： (1)氨氣催化氧化的化學(xué)方程式為__________________________。 (2)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退?，反?yīng)機(jī)理為： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJmol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJmol－1 則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 解析：根據(jù)蓋斯定律將(①＋②)得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1。 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1 12．火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅繜帷Ｒ阎?.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵猓懦?56.652 kJ的熱量。 (1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________。 (2)又知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1，則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是__________kJ。 (3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是__________。 解析：(1)本題的解題關(guān)鍵是先判斷N2H4、H2O2中N、O元素的化合價(jià)：2H4、H22。根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，配平后的方程式為N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O↑。所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJmol－1。 (2)若生成的水為液態(tài)，其熱化學(xué)方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.63 kJmol－1。 答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJmol－1 (2)408.815 (3)對(duì)環(huán)境無污染 13．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝，根據(jù)上述熱化學(xué)方程式，回答相關(guān)問題： (1)1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放的熱量為__________。 (2)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共6 mol，完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳，放出的熱量為3 649 kJ，則此混合氣體中H2和C3H8的體積之比為________。 (3)現(xiàn)有氫氣和丙烷的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出的熱量為Q kJ，則混合氣體的物質(zhì)的量不小于__________mol。 解析：(1)由反應(yīng)方程式可得1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水釋放的熱量是571.6 kJ/2＝285.8 kJ,2 mol C3H8完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放的熱量是2 220 kJmol－12 mol＝4 440 kJ，所以1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放的熱量為285.8 kJ＋4 440 kJ＝4 725.8 kJ。(2)設(shè)H2和C3H8的混合氣體中氫氣為x mol，C3H8為y mol，則可得x＋y＝6,285.8x＋2 220y＝3 649，解得x＝5、y＝1。(3)因?yàn)樵诘任镔|(zhì)的量時(shí)丙烷燃燒放出的熱量大于氫氣，即放出相同的熱量時(shí)需氫氣的物質(zhì)的量大于丙烷的，所以如果此氣體全為丙烷時(shí)，其物質(zhì)的量為Q/2 220 mol，即混合氣體的物質(zhì)的量一定不小于Q/2 220 mol。 答案：(1)4 725.8 kJ　(2)5∶1　(3)Q/2 220 14．(xx菏澤模擬)已知：①將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1 H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJmol－1 請(qǐng)回答下列問題： (1)根據(jù)以上信息，寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______________________________________________________。 (2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出如圖所示的循環(huán)圖，并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。 請(qǐng)分析：甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是__________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是__________________________。 (3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)列舉其中的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)____________________________________。 解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，觀察②中的三個(gè)反應(yīng)，用第一個(gè)反應(yīng)減去第二個(gè)反應(yīng)，再減去第三個(gè)反應(yīng)即為①中的反應(yīng)。(2)根據(jù)能量守恒，可知甲不正確，沒有考慮煤氣化所吸收的能量。 答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJmol－1 (2)乙　甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2＞0) (3)①減少污染；②燃燒充分；③方便運(yùn)輸