安徽专用版高考化学 课时提能演练十八 6 化学反应与能量 新人教版含精细解析 7页

‎【安徽】2019版化学复习方略 课时提能演练(十八) 6 化学反应与能量（人教版）‎ ‎（45分钟 100分）‎ 一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)‎ ‎1.(2019·济南模拟)下列做法不能体现低碳生活的是(　　)‎ A.尽量坐公交车，少开私家车 B.教室人走关灯、关风扇 ‎ C.尽量购买外地的、当季的水果 D.尽可能使用太阳能热水器，少开空调 ‎2.下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ/mol B.2SO2＋O2===2SO3　ΔH＝－196.6 kJ/mol C.H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol D.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ ‎3.下列反应属于放热反应的是(　　)‎ ‎①稀硫酸与氢氧化钾溶液反应 ‎②锌与稀硫酸的反应 ‎③生石灰变成熟石灰的反应 ‎④氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合反应 ‎ ‎⑤石灰石高温煅烧 ‎⑥灼热的炭与CO2反应 ‎⑦甲烷与O2的燃烧反应 A.①②③⑤　　　　　　　　B.①②③⑦‎ C.①②⑤⑥⑦ D.④⑥‎ ‎4.(2019·滁州模拟)物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t－BuNO)22(t－BuNO)。‎ 实验测得该反应的ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1。活化能Ea＝90.4 kJ·mol－1。下列能量关系图合理的是(　　)‎ ‎5.已知下列热化学方程式：‎ ‎①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1‎ 下列关系式中正确的是(　　)‎ A.a＜c＜0 B.b＞d＞0‎ C‎.2a＝b＜0 D‎.2c＝d＞0‎ ‎6.(2019·淮北模拟)在一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷，放出热量为 Q kJ(Q>0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗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.＋8Q kJ·mol－1 B.－8Q kJ·mol－1‎ C.＋16Q kJ·mol－1 D.－16Q kJ·mol－1‎ ‎7.已知C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1＝－a kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－b kJ/mol ‎ H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－c kJ/mol 若使‎92 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量(单位kJ)为(　　)‎ A‎.4a＋4b＋‎4c B‎.2a－2b＋‎6c ‎ C‎.2a－2b＋‎2c D‎.2a－6b＋‎‎2c ‎8.(易错题)如图是298 K、101 kPa时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是(　　)‎ A.该反应的热化学方程式为：N2＋3H22NH3　ΔH＝－92 kJ·mol－1‎ B.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C.加入催化剂，该化学反应的反应热改变 D.在温度、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ，则 ‎184 kJ·mol－1>Q2>2Q1‎ ‎9.(2019·北京高考)‎25 ℃‎、101 kPa下：‎ ‎①2Na(s)＋1/2O2(g)===Na2O(s) ΔH1＝－414 kJ·mol－1‎ ‎②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s) ΔH2＝－511 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 D‎.25 ℃‎、101 kPa 下，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)　ΔH ＝－317 kJ/mol ‎10.在‎100 g炭不完全燃烧所得气体中CO和CO2的体积比为1∶2。已知：‎ C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.35 kJ/mol CO(g)＋1/2O2=== CO2(g)　ΔH2＝－282.57 kJ/mol 则与‎100 g炭完全燃烧相比，损失的热量是(　　)‎ A.392.93 kJ B.2 489.42 kJ C.784.92 kJ D.3 274.3 kJ 二、非选择题(本题包括3小题，共40分)‎ ‎11.(12分)(探究题)到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。‎ ‎(1)化学反应中放出的热能(焓变，ΔH)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。‎ 已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，断裂1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol H—Cl键放出的能量为　　　　。‎ ‎(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎②C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ 标准状况下‎22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05 kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是　　　　　。根据以上三个热化学方程式，计算C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH为 　　　　　。‎ ‎12.(16分)A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素，已知：其中只有一种是金属元素；A和D元素的原子最外层电子数相同，C、E同主族，且E元素原子质子数是C元素原子质子数的2倍；B的最外层电子数是电子层数的两倍；C、A可形成两种常见的液态化合物甲和乙，且相对分子质量乙比甲大16。‎ ‎(1)E元素的名称为：　　　　；D的原子结构示意图为　　　　。‎ ‎(2)化合物乙中含有的化学键是　　　　。‎ ‎(3)A单质与B、C形成的化合物可合成一种新型汽车动力燃料甲醇。‎ 已知CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ/mol H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ/mol CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－651 kJ/mol 写出A与所选化合物合成甲醇的热化学方程式：____________________。‎ ‎(4)EC2与C、D形成的化合物发生氧化还原反应的化学方程式为：______‎ ‎____________________________。‎ ‎13.(12分)(预测题)当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、污染性气体NOx、SOx等。如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。‎ ‎(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为____________________________________。‎ ‎(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2＝＋ 172.5 kJ·mol－1‎ ‎③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1‎ 请写出CO与SO2反应的热化学方程式_____________________________。‎ ‎(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。‎ 已知：‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－889.6 kJ·mol－1　①‎ N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1　②‎ 则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是________________。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选C。购买外地的、当季的水果，不如购买当地的当季水果更能降低流通环节中的化石燃料的消耗，C错，尽量坐公交，少开私家车和教室人走灯灭、关风扇以及尽量使用太阳能热水器，少开空调都能减少化石燃料的消耗，A、B、D正确。‎ ‎2.【解析】选C。C的燃烧反应为放热反应，A错；书写热化学方程式需要带状态，B错；ΔH的单位为kJ·mol－1，D错。‎ ‎3.【解析】选B。稀硫酸与KOH发生中和反应是放热反应，①对；锌与稀硫酸的反应为放热反应，②对；CaO与水反应生成Ca(OH)2的反应为放热反应，③对；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应为吸热反应，④错；CaCO3高温分解反应为吸热反应，⑤错；灼热的炭与CO2的反应为吸热反应， ⑥错；甲烷的燃烧反应为放热反应，⑦对，所以B对。‎ ‎【方法技巧】常见的吸、放热反应 ‎(1)常见的放热反应。‎ ‎①活泼金属置换水或酸中氢的反应；‎ ‎②酸碱中和反应；‎ ‎③燃料的燃烧反应；‎ ‎④易爆物的爆炸反应；‎ ‎⑤多数的化合反应。‎ ‎(2)常见的吸热反应。‎ ‎①氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵固体的反应；‎ ‎②炭与水蒸气的反应，灼热的炭与CO2的反应；‎ ‎③盐的水解反应；‎ ‎④大多数的分解反应。‎ ‎4.【解析】选D。该反应是吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，可排除B、C，活化能是反应物的平均能量与活化分子能量的差，A项中活化能标注位置不对。D项正确。‎ ‎5.【解析】选C。H2的燃烧反应都是放热反应，ΔH<0，a、b、c、d都小于0，B、D错；反应③与反应①相比较，产物的状态不同，H2O(g)转化为H2O(l)为放热反应，所以a>c，A错；反应②的化学计量数是①的2倍，反应热②也是①的2倍，b＝‎2a<0，C对。‎ ‎6.【解析】选D。0.5 mol KOH与0.25 mol CO2恰好反应生成K2CO3，丁烷完全燃烧生成0.25 mol CO2放出Q kJ热量，则生成4 mol CO2放出的热量为16Q，所以ΔH＝－16Q kJ·mol－1，D对。‎ ‎7.【解题指南】解答本题时注意以下两点：‎ ‎(1)室温时乙醇和水均为液态。‎ ‎(2)运用盖斯定律对热化学方程式进行叠加。‎ ‎【解析】选B。酒精液体完全燃烧恢复到室温，生成的产物为CO2(g)和H2O(l)，根据已知的热化学方程式可知：‎ C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH1＝－a kJ/mol　①，C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－b kJ/mol　②，H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝‎ ‎－c kJ/mol　③。常温下C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为①－②＋3×③，C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－(a－b＋‎3c) kJ·mol－1，‎92 g C2H5OH的物质的量为2 mol，反应放出的热量为(‎2a－2b＋‎6c) kJ，B项正确。‎ ‎8.【解析】‎ 选D。热化学方程式应注明物质的状态，A项错；加入催化剂能降低反应的活化能，应是b曲线，B项错；催化剂只能降低反应的活化能，加快反应速率，不能改变反应的热效应，反应热决定于反应物和生成物的总能量，C项错；因合成氨的反应是可逆反应，不能进行彻底，故Q1应小于92 kJ·mol－1，因体积不变，反应物加倍时，压强增大，平衡正向移动，反应热增加Q2>2Q1，故D项正确。‎ ‎9.【解析】选D。Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比都为1∶2，A错；在反应中Na原子都作还原剂，反应的Na的物质的量相同，反应前后Na元素的化合价变化也相同，所以转移电子的物质的量相同，B错；Na与O2常温下反应生成Na2O，随着温度升高后Na与O2反应生成Na2O2，C错；根据热化学方程式①、②可知①×2－②可得Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)　ΔH ＝－317 kJ/mol，D对。‎ ‎10.【解析】选C。‎100 g C的物质的量为‎100 g/‎12 g·mol－1＝ mol。所以CO的物质的量为 mol×1/3＝ mol。故损失的热量为282.57 kJ/mol× mol≈784.92 kJ，C项正确。‎ ‎11.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：‎ ‎(1)根据ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，可以求断键或成键吸收或放出的能量。‎ ‎(2)根据求解的反应C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)，找出可用的已知热化学方程式①②③，然后将热化学方程式进行相应的调整，然后进行加和即得。‎ ‎【解析】(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol ，该反应的ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，设形成1 mol H—Cl键放出的能量为x，则每发生这样的反应1 mol，ΔH＝436 kJ·mol－1＋247 kJ·mol－1－2x＝－185 kJ·mol－1，解得x＝434 kJ·mol－1，所以每形成1 mol H—Cl键放出 ‎434 kJ的热量。‎ ‎(2)设混合气体中CH4的物质的量为a，H2的物质的量为b，a＋b＝1 mol　‎ ‎890.3 kJ·mol－1×a＋571.6 kJ·mol－1×b/2＝588.05 kJ，解得a＝0.5 mol，b＝0.5 mol，所以H2的质量为0.5 mol×‎2 g·mol－1＝‎1.0 g。‎ 根据反应C(s，石墨)＋2H2(g)===CH4(g)可知，②＋③－① 即得，所以该反应的反应热为ΔH＝－571.6 kJ·mol－1－393.5 kJ·mol－1＋890.3 kJ·mol－1‎ ‎＝－74.8 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)434 kJ　(2)‎1.0 g　－74.8 kJ/mol ‎ ‎12.【解析】短周期元素中同种主族元素的C、E两种元素，E的原子序数是C的2倍，E为S，C为O；B的最外层电子数是电子层数的两倍，且B的原子序数小于C，B为碳元素；A与O元素形成两种常见的液态化合物，A为H，D为Na，乙为H2O2，甲为H2O。‎ ‎(1)Na的原子结构示意图为。‎ ‎(2)H2O2中含有的化学键为极性共价键、非极性共价键。‎ ‎(3)H2与CO反应制备CH3OH的热化学方程式，根据 CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol　① ‎ H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ/mol ②‎ CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－651 kJ/mol ③可知，①＋②×2－③即得该热化学方程式CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　‎ ΔH＝－116 kJ·mol－1。‎ ‎(4)SO2与Na2O2发生氧化还原反应生成Na2SO4，反应的化学方程式为Na2O2＋SO2===Na2SO4。‎ 答案：(1)硫　‎ ‎(2)极性共价键和非极性共价键 ‎(3)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)‎ ΔH＝－116 kJ·mol－1‎ ‎(4)Na2O2＋SO2===Na2SO4‎ ‎13.【解题指南】解答本题时应注意以下三点：‎ ‎(1)结合题意找出反应物和产物。‎ ‎(2)对所要叠加的热化学方程式进行处理。‎ ‎(3)ΔH的数值也要随热化学方程式的改变而改变。‎ ‎【解析】(1)CO2与H2反应生成CH3OH和H2O，CO2作氧化剂，H2作还原剂，根据得失电子守恒可知方程式为CO2＋3H2===CH3OH＋H2O。‎ ‎(2)根据题意可知反应中CO与SO2反应，生成S单质，同时CO被氧化生成CO2。所以①－②－③可得 SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol－1。‎ ‎(3)CH4与NO2反应生成N2，NO2、CH4是反应物，N2是生成物，则①－②可得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－957.3 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)CO2＋3H2===CH3OH＋H2O ‎(2)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol－1‎ ‎(3)CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝－957.3 kJ·mol－1 ‎