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- 2021-05-13 发布
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高考试题汇总--化学反应与能量变化
1.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
真空碳热还原—氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol—1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJ·mol—1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH=______kJ·mol—1(用含a、b的代数式表示)
2.光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下C与Cl2在活性炭催化下合成。
工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为—890.3 KJ·mol-1、—285.8 KJ·mol-1、—283.0 KJ·mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为 ;
3.已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1
则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
4.甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程
化学方程式
焓变△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)
165.0
243.9
回答下列问题:
反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
5.碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料,该电池反应为:
2Li(s)+I2(s)=2LiI(s) △H已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s) △H1 4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s) △H2
则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。
6.在1200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
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。
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
7.捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) === (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) ===NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) ===2NH4HCO3(aq) ΔH3
请回答下列问题:
ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是:ΔH3=________。
8.磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
则ΔH3=______________kJ·mol-1。
9.乙酸是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产,回答下列问题:已知:
甲醇脱水反应 2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+ H2O (g) =23.9 KJ﹒mol-1
甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)== C2H4(g)+ 2H2O (g) =29.1 KJ﹒mol-1
乙醇异构化反应 C2H5OH(g) ==CH3OCH3(g) =+50.7KJ﹒mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)==C2H5OH(g)的=______KJ.mol-1。
10.用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可以提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。
① 1/4CaSO4(s)+CO(g)⇋1/4CaS(s)+CO2(g) ∆H1=-47.3kJ∙mol-1
② CaSO4(s)+CO(g)⇋CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ∆H2=+210.5kJ∙mol-1
③ CO(g)⇋1/2C(s)+1/2CO2(g) ∆H3=-86.2kJ∙mol-1
反应2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H= (用△H1△H2△H3表示)。
11.反应 A+B →C(△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C(△H <0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
12.一定条件,在水溶液中1 mol Cl-、ClO-
(x=1,2,3,4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。
①D是 (填离子符号)。
②B→A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。
13.肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化下图所示所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154,则断裂1molN-H键所需的能量(KJ)是( )
A.194 B.391 C.516. D.658
14.已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为( )
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
15.已知:P4(g)+6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c) kJ·mol-1
D.P—P键的键能为(5a-3b+12c) kJ·mol-1
16.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1,利用反应A,可实现氯的循环利用,
反应A: 4 HCI+O2=Cl2+2H2O
(1).已知Ⅰ反应A中,4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
Ⅱ
②反应A的热化学方程式是___________________________________。
17. X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,X、Z同主族,可形成离子化合物ZX Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:________________________________________。
18.化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 。
19.晶体硅(熔点1410 ℃)是良好的半导体材料,由粗硅制纯硅过程如下:
写出SiCl4的电子式: ;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12 kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式: __________。
20.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题: 肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2H4 (1) △H1= -195kJ·mol-1
② (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2H4 反应的热化学方程式 ;
21.二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)===CH3OH (g) ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应(Ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为______________________________________________________________
22.将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:_________________________。
23. 大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1;
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ΔH2;
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3。
总反应的化学方程式为_____________________________,其反应热ΔH=________。
24.焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ/mol;
H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ/mol。
则:①SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是__________________________________________。
25. NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
写出该反应的热化学方程式:_____________________________________。
26. ①已知:2NO2(g) N2O4(g)DH1 2NO2(g) N2O4(l)DH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)_______________。
27.对于反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他条件不变的情况下( )
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
28.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol-1 则x为( )
A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b
29.己知丙烷的燃烧热△H=-2215KJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为( )
A.55 kJ B.220 kJ C. 550 kJ D.1108 kJ
30.烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJ·mol-1
反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______ mol·L-1。
31.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2, 其△H= kJ·mol-1。
32.(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为_________ 。
已知温度为T时:CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ•mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ•mol
33.(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
34.甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
计算△H1= kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3= kJ·mol-1。
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C O
H—O
C—H
E/(kJ.mol-1)
436
343
1076
465
413
35.已知: Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1[来源:学+科+网]
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
36.已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)D△H1=-23.9KJ·mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g)D △H2=-29.1KJ·mol-1
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))D △H3=+50.7KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的D△H= KJ·mol-1
37.已知:25℃、101kpa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________________________________________ 。
38.已知: C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为( )
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
39.已知:C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1
CO2(g) + C(s) = 2CO(g) △H2
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H3
4Fe(s) + 3O2(g) = 2Fe2O3(s) △H4
3CO(g) + Fe2O3(s) = 3CO2(g) + 2Fe(s) △H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A. △H1>0,△H3<0 B.△H2>0,△H4>0
C.△H1 = △H2 + △H3 D.△H3 = △H4 + △H5
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