2019届高考化学一轮复习化学反应与能量作业(1) 11页

‎[本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共60分，考试时间50分钟]‎ 可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16‎ Na—23　Mg—24　Al—27　S—32　Mn—55　Fe—56‎ 第Ⅰ卷(选择题　共30分)‎ 一、选择题(本题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1. 2015年2月美国研究人员将CO和O附着在一种钌催化剂表面，用激光脉冲将其加热到2 000 K，成功观察到CO与O形成化学键生成CO2的全过程。下列说法正确的是(　　)‎ A．CO、CO2均属于酸性氧化物 B．形成化学键时需吸收能量 C．钌催化剂可以改变该反应的焓变 D．CO与O形成化学键过程中有电子转移 ‎【答案】：D　[A项，CO为不成盐氧化物，错误；B项，形成化学键放出能量，错误；C项，催化剂只影响活化能，不影响焓变，错误；D项，CO转变成CO2中，C的化合价发生改变，为氧化还原反应，有电子转移，正确。]‎ ‎2. 某温度时，N2与H2反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)‎ A．1 mol N2与3 mol H2充分反应可以放出92 kJ的热量 B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C．加入催化剂，该反应的焓变减小 D．正反应的活化能等于逆反应的活化能 ‎【答案】：B　[A项，N2与H2合成NH3为可逆反应，所以1 mol N2与3 mol H2充分反应放出的热量小于92 kJ，错误；B项，催化剂可以降低反应的活化能，正确；C项，催化剂不可以改变焓变，错误；D项，该反应中正反应的活化能为508 kJ·mol－1，逆反应的活化能为600 kJ·mol－1，错误。]‎ ‎3．下列叙述正确的是(　　)‎ A．等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多 B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－53.7 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ C．C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，则说明金刚石比石墨稳定 D．反应2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K 时能自发进行，则它的ΔH>0，ΔS>0‎ ‎【答案】：B　[A项，等质量时硫蒸气的能量高，燃烧生成相同的SO2，放出热量多，错误；B项，浓硫酸稀释时放出热量，正确；C项，石墨能量低，更稳定，错误；D 项，该反应是熵减的反应，能自发进行，说明该反应放热，ΔH＜0，错误。]‎ ‎4. 右图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是(　　)‎ A．由MgCl2制取Mg是放热过程 B．热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞‎ ‎ MgF2‎ C．常温下氧化性：F2＜Cl2＜Br2＜I2‎ D．由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)ΔH＝－117 kJ·mol－1‎ ‎【答案】：D　[由图像分析可知，MgCl2的能量低于Mg与Cl2，依据能量守恒判断，由MgCl2制取Mg的反应是吸热反应， A项错误；物质的能量越低越稳定，化合物的热稳定性顺序应为：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，B项错误；同一主族，从上往下，非金属性减小，单质的氧化性越来越弱，故氧化性顺序应为：F2＞Cl2＞Br2＞I2，C项错误；由图可知Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)　ΔH＝－641 kJ·mol－1①，Mg(s)＋Br2(g)===MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJ·mol－1②，由盖斯定律①－②得MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝－117 kJ·mol－1, D项正确。]‎ ‎5．已知：(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1‎ ‎(2) C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2‎ ‎(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3 ‎ ‎(4)2CO2(g)＋4H2(g)===CH3COOH(l)＋2H2O(l)　ΔH4‎ ‎(5) 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH5‎ 下列关于上述反应的焓变的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH1>0，ΔH2<0‎ B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1‎ C．ΔH3>0，ΔH5<0‎ D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3‎ ‎【答案】：B　[反应(1)、(2)、(3)、(5)均有O2参加，属于放热反应，焓变小于0，A、C项均错；依据盖斯定律，将“式(2)×2＋式(3)－式(1)”，等于“式(5)”的焓变，B项正确；将“式(3)×2－式(4)”，等于“式(1)”的焓变，即ΔH4＝2ΔH3－ΔH1，D项错误。]‎ ‎6．已知：常温下，0.01 mol·L－1 MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，强酸与强碱稀溶液反应的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为(　　)‎ A．－69.4 kJ·mol－1　　　　　　　B．－45.2 kJ·mol－1‎ C．＋69.4 kJ·mol－1　　　　　　　D．＋45.2 kJ·mol－1‎ ‎【答案】：D　[MOH为弱碱，MOH(aq)和H2SO4(aq)生成1 mol 正盐的热化学方程式可表示为：2MOH(aq)＋2H＋(aq)===2M＋＋2H2O(l)　ΔH＝－24.2 kJ·mol－1。由中和热的数值可写出热化学方程式：2H＋(aq)＋2OH－(aq)===2H2O(l)　ΔH＝－1 14.6 kJ·mol－1‎ ‎。根据盖斯定律，将反应前者减去后者可得：2MOH(aq)2M＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH＝＋90.4 kJ·mol－1，即MOH在水溶液中电离的ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1。]‎ ‎7．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH2>ΔH1的是(　　)‎ A．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；‎ S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2‎ B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1；‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2‎ C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1；‎ H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH2‎ D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2‎ ‎【答案】：C　[分析四个选项知所涉及反应均是放热反应，ΔH均小于0，所以反应放出热量越多，对应的ΔH反而越小。A项，已知S(g)→S(s)需要放热，所以前一反应放出的热量少，ΔH1>ΔH2，错误；B项，H2O(g)→H2O(l)需要放出热量，所以前一反应放出热量少，ΔH1>ΔH2，错误；C项，由热化学方程式化学计量数知ΔH1＝2ΔH2<0，所以ΔH2>ΔH1，正确；D项，由化学计量数知ΔH1＝ΔH2<0，所以ΔH1>ΔH2，错误。]‎ ‎8．物质A在一定条件下可发生一系列转化，‎ 由图判断下列关系错误的是(　　)‎ A．A―→F，ΔH＝－ΔH6‎ B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1‎ C．C―→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|‎ D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|‎ ‎【答案】：B　[根据盖斯定律可知ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0。]‎ ‎9．已知同温同压下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为 ‎(1)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1＝－197 kJ·mol－1　K1＝a ‎(2)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH2＝－144 kJ·mol－1　K2＝b ‎(3)NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH3＝－m kJ·mol－1　K3＝c 下列说法正确的是(　　)‎ A．m＝53　c2＝a/b B．m＝－26.5　2c＝a－b C．m＝－170.5　2c＝a－b D．m＝26.5　c2＝a/b ‎【答案】：D　[根据盖斯定律，由(1)－(2)得2NO2(g)＋2SO2(g)===2SO3(g)＋2NO(g)　ΔH＝－53.0 kJ·mol－1，所以NO2(g)＋SO2(g)===SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，故m＝26.5，K＝K ‎1/K2，即c2＝a/b，D项正确。]‎ ‎10．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) 　ΔH1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH 2‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH 3‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH 4‎ ‎⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH 5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH 1＞0，ΔH 2＜0‎ B．ΔH 3＞ΔH 4‎ C．ΔH 1＝ΔH 2＋2ΔH 3－ΔH 5‎ D．2ΔH 5＋ΔH 1＜0‎ ‎【答案】：D　[A项，甲醇燃烧是放热反应，ΔH 1<0，错误；B项，H2O(g)→H2O(l)，放出热量，反应③放出热量多，ΔH小，错误；C项，根据盖斯定律，②＋2③－⑤得CO(g)＋ 2H2(g)＋ 3O2 (g)＋ CH3OH(g)===2CO2 (g)＋4H2O(l)，错误；D项，由盖斯定律2⑤＋①得2CO(g)＋4H2(g) ＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)，相当于CO、H2的燃烧，均为放热反应，正确。]‎ 第Ⅱ卷(非选择题　共30分)‎ 二、非选择题(本题共2个小题)‎ ‎11．(15分)Ⅰ.已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)‎ ‎，反应过程中的能量变化如图所示。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝____________(用含E1、E2的式子表示)，1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量__________(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。‎ ‎(2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，E2________，ΔH________。‎ Ⅱ.已知下列热化学方程式Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH1＝－25 kJ·mol－1　①；‎ ‎3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH2＝－47 kJ·mol－1　②；‎ Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH3＝＋19 kJ·mol－1　　③。‎ 写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式：_______________。‎ 解析　Ⅰ.(1)反应物的总能量低于生成物的总能量，所以该反应是吸热反应，则该反应的ΔH＝＋(E1－E2) kJ/mol；因为该反应是吸热反应，所以1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和 ‎1 mol气体D具有的总能量低。(2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，催化剂只能降低反应的活化能，而反应热不变，则E1减小，E2减小，ΔH不变。‎ Ⅱ.根据盖斯定律，由[①×3－(②＋③×2)]可得热化学方程式FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝－11 kJ/mol。‎ ‎【答案】：Ⅰ.(1)吸热　＋(E1－E2)　一定低　(2)减小　减小　不变 Ⅱ.FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝－11 kJ/mol ‎12．(15分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。‎ Ⅰ.已知：‎ ΔH＝－115.6 kJ·mol－1‎ H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184 kJ·mol－1‎ ‎(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是____________________。‎ ‎(2)断开1 mol H—O键所需能量为________ kJ。‎ Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)‎ ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1　①‎ CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1　②‎ 又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。‎ ‎(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：_________________________________________________________。‎ ‎(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________________________________________。‎ ‎(3)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是________。‎ 解析　Ⅰ.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1。(2)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H—H键和1 mol O===O键，形成4 mol H—O键，则2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)＝－483.6 kJ·mol－1，E(H—O)＝ kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1‎ ‎，即断开1 mol H—O键所需能量为462.9 kJ。‎ Ⅱ.(1)由CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。(3)观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子。‎ ‎【答案】：Ⅰ.(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1(合理即可)‎ ‎(2)462.9‎ Ⅱ.(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎(2)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1‎ ‎(3)H、O(或氢原子、氧原子)　H2‎