高考化学人教版一轮复习题库化学反应与能量化学反应与能量变化 5页

课时作业24　化学反应与能量变化 ‎(时间：45分钟　分数：100分)‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1．下列与化学反应能量变化相关的叙述中正确的是(　　)。[来源:Zxxk.Com]‎ A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 ‎2．在‎25 ℃‎、101 kPa时CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1和－393.5 kJ·mol－1，则CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH是(　　)。‎ A．＋74.8 kJ·mol－1 B．－74.8 kJ·mol－1[来源:1]‎ C．－221.0 kJ·mol－1 D．＋221.0 kJ·mol－1‎ ‎3．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于(　　)。‎ A．－67.7 kJ·mol－1 B．－43.5 kJ·mol－1‎ C．＋43.5 kJ·mol－1 D．＋67.7 kJ·mol－1‎ ‎4．下列有关反应热的叙述中正确的是(　　)。‎ ‎①已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为－241.8 kJ·mol－1 ②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定 ③X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)　ΔH＞0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的ΔH增大 ‎④已知：‎ 共价键 C—C C===C C—H H—H 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎348‎ ‎610‎ ‎413‎ ‎436‎ 上表数据可以计算出CH3(g)＋3H2(g)―→CH3(g)的焓变 ‎⑤根据盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1 mol CO2固体时，放出的热量相等 ⑥101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热 A．①②③④ B．③④⑤‎ C．④⑤ D．⑥‎ ‎5．(2019上海化学)工业生产水煤气的反应为：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1。‎ 下列判断正确的是(　　)。‎ A．反应物能量总和大于生成物能量总和 B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ·mol－1‎ C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量 D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量 ‎6．下列说法或表示方法中正确的是(　　)。‎ A．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同 B．等质量的硫蒸气和固态硫单质分别完全燃烧，后者放出的热量多 C．氢气的燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ D．已知中和热为－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ ‎7．已知反应：①‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1‎ ‎②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(稀溶液)；下列结论正确的是(　　)。‎ A．碳的燃烧热为－110.5 kJ·mol－1‎ B．1 mol碳充分燃烧放出的热量大于110.5 kJ C．浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量为57.3 kJ D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量为57.3 kJ ‎8．(2019湖南四市九校联考)已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋Q1 kJ·mol－1。室温下，若将1 mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2 kJ，则Q1与Q2的关系为(　　)。‎ A．Q1＞Q2 B．Q1＝Q2‎ C．Q1＜Q2 D．无法比较 ‎ ‎9．已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1；H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1，有关上述反应的叙述正确的是(　　)。‎ A．Q1＞Q2‎ B．生成物总能量均高于反应物总能量 C．生成1 mol HCl气体时放出Q1热量 D．1 mol HBr(l)具有的能量高于1 mol HBr(g)具有的能量 ‎10．(2019北京昌平二模)已知：①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1　②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ 下列说法中正确的是(　　)。‎ A．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 B．①反应中，反应物的总能量高于生成物总能量 C．根据②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH＞－192.9 kJ·mol－1‎ D．反应②中的能量变化如下图所示 ‎11．(2019黄冈中学模拟)一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐。则此条件下反应：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为(　　)。‎ A．－16Q kJ·mol－1 B．＋8Q kJ·mol－1‎ C．＋16Q kJ·mol－1 D．－8Q kJ·mol－1‎ ‎12．(2019安徽马鞍山质检)已知：‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1‎ Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ·mol－1‎ 下列表述中正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的数值)(　　)。‎ A．1 mol CO燃烧时放出的热量为283 kJ·mol－1‎ B．Na2O2和Na2CO3中阴阳离子个数比不同 C．Na2O2(s)与CO2(g)反应放出226 kJ热量时电子转移数为2NA D．Na2O2(s)＋CO(g)===Na2CO3(s)　ΔH＝－509 kJ·mol－1‎ 二、非选择题(本题共4小题，共52分)‎ ‎13．(13分)(1)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。‎ 已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1‎ ‎2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－113.0 kJ·mol－1‎ 则反应SO2(g)＋NO2(g)===SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎(2)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。‎ 已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1‎ 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_______________________________________________________。‎ ‎14．(13分)(1)将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应：‎ ‎①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，该反应的ΔH＝＋206 kJ·mol－1‎ 已知：②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802 kJ·mol－1，写出由CO2‎ 和H2O(g)生成CO的热化学方程式__________________________。‎ ‎(2)汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2，目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器可以有效地将尾气中的有害气体转化。如：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)[来源:学_科_网Z_X_X_K]‎ ‎2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－b kJ·mol－1(b＞0)‎ 则用标准状况下的‎3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中放出的热量为__________kJ(用含有a和b的代数式表示)。‎ ‎15．(13分)(1)‎1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，此反应的热化学方程式为____________________________________________________。‎ ‎(2)已知①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1，‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　‎ ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1，‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　‎ ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1。‎ 常温下，取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体‎11.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为________________。‎ ‎(3)(改编自2019山东理综)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。已知：‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1，某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为____________。‎ ‎16．(13分)氮气与氢气合成氨是化学工业中极为重要的反应，其热化学方程式可表示为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1。请回答下列问题：‎ ‎(1)取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量______92 kJ(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是____________________________________________________________；若加入催化剂，ΔH______(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ ‎(2)已知：分别破坏1 mol N≡N键、1 mol H—H键需要吸收的能量为：946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol N—H键需要吸收的能量为__________kJ。‎ ‎(3)N2H4可视为：NH3分子中的H被—NH2取代的产物。发射卫星用N2H4(g)为燃料，NO2为氧化剂生成N2和H2O(g)。‎ 已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)‎ ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1‎ N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH2＝－534 kJ·mol－1。‎ 则：1 mol N2H4完全反应的热化学方程式为____________________________________。‎ 参考答案 ‎ 1．C　解析：根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，放热反应的生成物总能量低于反应物总能量；反应速率是单位时间内物质浓度的变化，与反应的吸热、放热无关；同温同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以两种条件下该反应的ΔH相同。‎ ‎2．A　解析：首先写出热化学方程式：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ·mol－1、②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1、③C(s)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1；①－②－③即得CH4(g)===C(s)＋2H2(g)，所以ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3。‎ ‎3．C　解析：根据题意可得如下热化学方程式：HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－12.1 kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－55.6 kJ·mol－1，依据盖斯定律得到HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq)　ΔH＝(－12.1 kJ·mol－1)－(－55.6 kJ·mol－1)＝＋43.5 kJ·mol－1。‎ ‎4．D　解析：①中水为气态，错误；②B具备的能量大于A，能量越高越不稳定，错误；③ΔH不随化学平衡的移动而改变，错误；④苯环中无C===C键，错误；⑤金刚石和石墨不是同种物质，具备的能量不同，错误。[来源:Z_xx_k.Com]‎ ‎5．C　解析：B选项由水的状态可知错误。‎ ‎6．A　解析：固态硫变成气态硫时吸收热量，B错误；燃烧热是1 mol氢气燃烧放出的热量，热化学方程式中H2的化学计量数为2，C错误；浓硫酸稀释时放热，D错误。‎ ‎7．B　解析：①没有生成稳定的化合物CO2，A选项错误；浓硫酸溶于水放热、醋酸是弱酸，C、D错误。‎ ‎8．A　解析：无水硫酸铜溶解的过程包括CuSO4(s)＋5H2O(l)===CuSO4·5H2O(s)和胆矾溶于水两个过程，所以A选项正确。‎ ‎9．A　解析：因为Cl2的非金属性强于Br2，所以氢气与氯气反应放出的热量多，A正确；上述反应为放热反应，生成物总能量均低于反应物总能量，B错误；由上述反应可知生成2 mol HCl时放出Q1热量，C错误；气态变为液态放出能量，所以气态时能量较高，D错误。‎ ‎10．C　解析：D选项，丢掉了热化学方程式中物质的化学计量数，错误。‎ ‎11．A　解析：n(C4H10)＝n(CO2)＝n(KOH)＝×0.5 mol＝mol，所以1 mol C4H10(g)完全燃烧放出的热量为16Q kJ，A选项正确。‎ ‎12．D　解析：A选项，放出的热量为283 kJ，单位错了；B选项中阴阳离子个数比均为2∶1，错误；C选项，1 mol Na2O2参加反应转移1 mol电子，转移2 mol电子，放出的热量为452 kJ，错误；×第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式可知，D选项正确。‎ ‎13．答案：(1)－41.8‎ ‎(2)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)‎ ΔH＝165.0 kJ·mol－1‎ 解析：(1)(前式－后式)÷2即得，所以ΔH＝(－196.6 kJ·mol－1＋113.0 kJ·mol－1)÷2＝－41.8 kJ·mol－1；(2)把CO消去，(前式×2－后式)即得CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝2×(＋206.2 kJ·mol－1)－(＋247.4 kJ·mol－1)。‎ ‎14．答案：(1)CO2(g)＋3H2O(g)===2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋1 008 kJ·mol－1[来源:Zxxk.Com]‎ ‎(2) 解析：(1)分析两式子，把①式－②式可得CO2(g)＋3H2O(g)===2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206 kJ·mol－1－(－802 kJ·mol－1)＝＋1 008 kJ·mol－1。‎ ‎(2)CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1乘以2得2CO(g)＋2NO2(g)===2NO(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－‎2a kJ·mol－1与2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－b kJ·mol－1相加即得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(‎2a＋b)kJ·mol－1，‎ n(CO)＝＝0.15 mol，所以放出的热量为×(‎2a＋b) kJ。‎ ‎15．答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.28 kJ·mol－1‎ ‎(2)(0.4Q1＋0.05Q3)kJ ‎(3)80%‎ 解析：(1)‎1 g C为 mol，所以1 mol C反应吸收的热量为10.94 kJ×12＝131.28 kJ，热化学方程式为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.28 kJ·mol－1。‎ ‎(2)标准状况下‎11.2 L气体为0.5 mol，其中CH4为0.4 mol，H2为0.1 mol，注意最后恢复到室温，H2O为液体，则根据热化学方程式①③可知最后放出的热量为(0.4Q1＋0.05Q3)kJ。‎ ‎(3)生成1 mol液态水时放出的热量为＝286 kJ，该电池的能量转化率为×100%＝80%。‎ ‎16．答案：(1)小于　由于该反应是可逆反应，反应物无法全部转化为生成物　不变　(2)391　(3)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJ·mol－1‎ 解析：(1)热化学方程式表示1 mol氮气与3 mol氢气完全反应生成2 mol NH3时放出92 kJ热量，由此可知ΔH与化学平衡移动无关；(2)设破坏1 mol N—H键需吸收的能量为x kJ,92＝6x－946－3×436；(3)首先依信息[反应物N2H4(g)、NO2(g)，生成物N2(g)和H2O(g)]写出方程式并配平，N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，依据盖斯定律此反应的ΔH＝ΔH2－ΔH1。‎