2019年高考化学二轮专题化学反应中的能量变化（含解析）.docx

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1、- 1 -2019年高考化学二轮专题：化学反应中的能量变化一、单选题1. 已知化学反应 A2(g)+ B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是A. 每生成 2分子 AB吸收 bkJ热量B. 断裂 1molA-A和 1molB-B键，放出 akJ能量C. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D. 该反应热H=+（a-b）kJ/mol【答案】D 【解析】A.化学反应过程中，形成化学键释放能量，故每生成 2分子 AB释放 b kJ能量，选项错误，A 不符合题意；B.化学反应过程中，断裂化学键吸收能量，故断裂 1molA-A键和 1molB-B键，需要吸收 a kJ能量，选

2、项错误，B 不符合题意；C.由图示可知，反应物的能量低于生成物的总能量，选项错误，C 不符合题意；D.由图示可知，该反应为吸热反应，其 H0，故该反应的反应热 H=+(a+b) kJ/mol，选项正确，D 符合题意；故答案为：D2. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）A. 已知 P（白磷，s）=P（红磷，s）H0，则白磷比红磷稳定B. 已知 2H2（g）+O 2（g）=2H 2O（g） H= -483.6kJmol -1，则氢气的标准燃烧热为 241.8kJmol-1C. 已知 2C（s）+2O 2（g）=2CO 2（g）H=a kJmol -1 2C（s）+O 2（g）=2CO（g

3、）H=b kJmol -1，则abD. 已知 NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H 2O（l）H=-57.3kJmol -1，则含 40.0gNaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出大于 57.3kJ的热量【答案】D 【解析】A.由反应的 Ha，选项错误，C 不符合题意；D.由于浓硫酸稀释放热，故 40.0g（即 1mol）NaOH 与浓硫酸反应放出的热量大于 57.3kJ，选项正确，D 符合题意；故答案为：D3. 如图所示是 298K时，N 2与 H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是（ ）A.在温度、体积一定的条件下，通入 1mol N2和 3mol H2反应后放

4、出的热量为 92kJB.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C.加入催化剂，也不能提高 N2的转化率D.该反应的热化学方程式为：N 2（g）+3H 2（g） 2NH3（g） H=92 kJ/mol【答案】A 【解析】A、该反应是可逆反应，反应存在一定限度，在温度、体积一定的条件下，通入 1 mol N2和 3 mol H2充分反应后放出的热量小于 92 kJ，故 A符合题意；B、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，因此 a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，故 B不符合题意；C、催化剂能改变反应速率，但不能改变化学平衡，所以加入催化剂，也不能提高 N2的转化率，故 C不符合题意；D

5、、该反应放出的能量大于吸收的能量，所以放热，书写热化学方程式必须标注物质的聚集状态，该热化学方程式未标注物质的状态，故 D不符合题意。故答案为：A。4. 某晶体 MnH 2O 溶于水后，溶液温度降低。而 M(s)溶于水后，溶液温度升高，可将变化过程表示为图。下列说法中错误的是（ ）A.H 1H 2H 3B.M(s)溶于水形成溶液S0C.H 2H 3D.若 M 为 CuSO 4，则 25时 CuSO 4溶液 pH7【答案】D - 2 -【解析】A. 根据盖斯定律可知，总反应的热效应等于各分步反应的热效应之和，因此H 1H 2H 3， A不符合题意；B. M(s)溶于水形成溶液，混乱度增大，熵变增

6、大，S0，B 不符合题意；C. M(s)溶于水后，溶液温度升高，H 30，根据盖斯定律可知，H 1H 2H 3，H 2=H 1-H 30，所以H 2H 3， C 不符合题意；D. CuSO4属于强酸弱碱盐，Cu 2+水解使溶液显酸性，25时 CuSO 4溶液 pH0表示放热反应 B. 1mol H 2与 0.5mol O2反应放出的热就是 H2的燃烧热C. 1mol H2SO4与 1mol Ba(OH)2完全反应放出的热叫做中和热 D. 热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，可以用分数表示【答案】D 【解析】A. H0表示吸热反应，A 不符合题意；B.若生成的水是液态水，则放出的热就是 H2

7、的燃烧热，若生成的水是气态水，则放出的热不是 H2的燃烧热，B 不符合题意；C.该反应中生成 2mol水的同时生成了 BaSO4沉淀，不能表示中和热，C 不符合题意；D.热化学方程式中的化学计量系数表示的参与反应的物质的物质的量，可以用分数表示，D 符合题意；故答案为：D8. 下列有关中和反应的反应热的说法正确的是（ ）A. 中和反应反应热的热化学方程式：H (l)OH (l)=H2O(l) H=57.3 kJmol 1B. 准确测量中和反应反应热的实验过程中，至少需测定温度 4次C. 环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和反应反应热数值偏小D. 若稀酸溶液中 H 与稀碱溶液中 OH 的

8、物质的量相等，则所测中和反应反应热数值更准确【答案】C 【解析】A.溶液中发生的反应，应用离子状态“aq”表示，l 表示的液态，选项错误，A 不符合题意；B.测中和反应的反应热时，需测量混合前酸和碱的温度，再测完全反应后所得溶液的温度，故需测量温度3次，选项错误，B 不符合题意；C.金属铜的导热性比玻璃强，故用铜代替环形玻璃搅拌棒，所测量的中和反应的反应热数值偏小，选项正确，C 符合题意；D.反应过程中，应使 H+或 OH-过量，使反应完全进行，测得的中和反应的反应热数值才更准确，选项错误，D不符合题意；故答案为：C9. 已知：2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H566kJ/mol，N

9、a 2O2(s)CO 2(g)=Na2CO3(s)1/2O 2(g) H226 kJ/mol,根据以上热化学方程式判断下列说法正确的是( ) - 3 -A. CO的燃烧热为 283 kJB. 上图所示为 CO生成 CO2的反应过程和能量的关系C. 2Na2O2(s)2CO 2(s)=2Na2CO3(s)O 2(g) H452 kJ/molD. CO(g)与 Na2O2(s)反应放出 509 kJ热量时，转移电子数为 6.021023【答案】C 【解析】A、已知：2CO（g）+O 2（g）=2CO 2（g）H=-566kJ/mol；一氧化碳的燃烧热为 283KJ/mol，A 不符合题意；B、依据

10、热化学方程式，2CO（g）+O 2（g）=2CO 2（g）H=-566kJ/mol 可知，图象中一氧化碳和氧气物质的量为 1、1/2，物质的量与反应的物质的量不符合，B 不符合题意；C、固体二氧化碳变化为气体二氧化碳需要吸热，焓变放热是负值；依据热化学方程式判断，2Na 2O2（s）+2CO2（g）=2Na 2CO3（s）+O 2（g）H=-452kJ/mol；所以反应 2Na2O2（s）+2CO 2（s）=2Na 2CO3（s）+O2（g）H-452 kJ/mol，C 符合题意；D、已知：2CO（g）+O 2（g）=2CO 2（g）H=-566kJ/mol,Na 2O2（s）+CO 2（g）

11、=Na 2CO3（s）+1/2O2（g）H=-226kJ/mol,依据盖斯定律2+得到：Na 2O2（s）+2CO（g）=2Na 2CO3（s）H=-1018KJ/mol,CO（g）与 Na2O2（s）反应放出 509 kJ热量时，反应的一氧化碳物质的量为 1mol，电子转移数为 26.021023， D 不符合题意；故答案为：C10. 下列有关热化学方程式的评价合理的是( ) 实验事实 热化学方程式 评价A已知 H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1 ，将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H 2O(l) H1

12、14.6 kJmol 1正确B醋酸与稀氢氧化钠溶液混合CH3COOH(l)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H 2O(l) H57.3 kJmol 1错误；因为醋酸状态为“aq”，而不是“l”C160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成 H2SO4，放出热量 260.6 kJSO3(g)H 2O(l)=H2SO4(aq) H130.3 kJmol1错误；因为反应热为H260.6 kJmol1D已知 25 、101 kPa 下，120 g 石墨完全燃烧放出热量 3 935.1 kJC(s)O 2(g)=CO2(g) H393.51 kJmol 1错误；同素异形体要注名称：C(石墨)

13、A. A B. B C. C D. D【答案】D 【解析】A、生成的硫酸钡存在溶解平衡，焓变不符合题意，A 不符合题意；B、醋酸是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，焓变不符合题意，B 不符合题意；C、160g 三氧化硫是 2mol，因此 1mol三氧化硫完全反应放出 130.3kJ，热化学方程式符合题意，C 不符合题意；D、120g 石墨是 10mol，因此 1mol石墨完全反应放出 293.5kJ，但同素异形体要注名称，热化学方程式不符合题意，D 符合题意，故答案为：D二、填空题11. CH4的燃烧热为 893 kJmol1 ，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：_。【答案】CH 4(g)2O

14、 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H893 kJmol 1【解析】CH 4的燃烧热为 893 kJmol1 ，依据燃烧热是 1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，反应的热化学方程式为 CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H893 kJmol 1 。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为 1，答案不能改用其它方式表示。12.已知拆开 1 mol H2、1 mol O 2中的化学键需要消耗的能量分别为 436 kJ、496 kJ，形成 1 mol HO键释放的能量为 463 kJ。试说明 2 mol H2（g）在适量 O2中燃烧生成水蒸气的能量变

15、化。【答案】2 mol H 2（g）在适量 O2中燃烧生成水蒸气时，放出 484 kJ的能量。【解析】先分别求出反应过程放出能量和吸收能量的大小，然后求出反应过程中的能量变化。根据化学方程式 2H2O 2=2H2O，该反应断键吸收的能量为 2436 kJ1496 kJ1 368 kJ，该反应成键放出的能量为 4463 kJ1 852 kJ，因此共放出能量 484 kJ。13. 已知：Fe 2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO 2（g）H 1=26.7kJ/mol 3Fe 2O3（s）+CO（g）2Fe3O4（s）+CO 2（g）H 2=50.75kJ/molFe 3O4（s）+CO（

16、g）3FeO（s）+CO 2（g）H 3=36.5kJ/mol则反应：2FeO（s）+2CO（g）2Fe（s）+2CO 2（g）的H=_【答案】+14.56kJmol 1【解析】由32 得：6FeO（s）+6CO（g）6Fe（s）+6CO 2（g） 再由3 得：2FeO（s）+2CO（g）2Fe（s）+2CO 2（g）故H= = 3 H1- H2-2 H33=+14.56 kJmol1 故答案为：+14.56 3(-26.7kJmol-1)-(-50.75kJmol-1)-2(-36.5kJmol-1)3kJmol1 三、实验探究题14. 用如图所示的装置测定中和热。实验药品：100mL0.5

17、0molL -1盐酸、50mL0.50molL -1NaOH溶液、50mL0.50molL-1氨水。实验步骤：略。已知：NH 3H2O NH4+OH-， H0回答下列问题：- 4 -（1）从实验装置上看，还缺少_；是否可以用铜质材料替代_（填“是”或“否”），理由是_。（2）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_。（3）将浓度为 0.5molL1 的酸溶液和 0.50molL1 的碱溶液各 50mL混合(溶液密度均为 1gmL1 )，生成溶液的比热容 c4.18Jg 1 1 ，搅动后，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：反应物 起始温度t1/终止温度t2/中和热甲组 HClNaOH 15.0 18.3

18、H1乙组 HClNH 3H2O 15.0 18. 1 H2某同学利用上述装置做甲组实验，测得中和热的数值偏低，试分析可能的原因_。A.测量完盐酸的温度再次测最 NaOH溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净。B.做本实验的当天室温较高C.大小烧杯口不平齐，小烧杯口未接触泡沫塑料板。D.NaOH溶液次性迅速倒入写出 HClNH 3H2O的热化学方程式：_。两组实验结果差异的原因是_。【答案】（1）环形玻璃搅拌棒；否；金属材质易散热，使实验误差增大（2）减少实验过程中的热量损失。（3）AC；HCl(aq)NH 3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H 2O(l) H51.8kJmol 1 ；N

19、H 3H2O在中和过程中要吸热，导致放热较少【解析】（1）该装置中还缺少仪器环形玻璃搅拌棒，用于搅拌，使液体混合均匀，充分反应；由于铜的导热性比玻璃强，为防止热量的散失，不可用铜质材料代替；（2）碎泡沫塑料的作用是防止热量的散失；（3）A、温度计上残留的酸液未用水冲洗，则会导致 HCl变少，放出的热量变小，从而导致根据实验过程计算出的反应热变小，A 符合题意；B、环境温度对此实验的结论没有影响，B 不符合题意；C、没有隔热措施，导致热量散失，据此计算出的反应热变小，C 符合题意；D、NaOH 溶液一次性迅速倒入为正确操作，D 不符合题意；根据公式计算反应热 ，H=-0.418(t2-t1)0.

20、025=-0.418(18.1-15.0)0.025 =-51.8kJ/mol故该反应的热化学方程式为：HCl(aq)NH 3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H 2O(l) H51.8kJmol 1 ；乙组实验中所用 NH3H2O是一种弱碱，其电离过程需要吸热，导致放出的热量变小；四、综合题15.（1）如图是 1mol NO2(g)和 1mol CO(g)反应生成 CO2和 NO过程中的能量变化示意图，已知E1+134kJmol 1 、 E2+368kJmol 1 ，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大， E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)， H的变化是_。请写出 NO2

21、和 CO反应的热化学方程式：_。（2）以 CO2与 NH3为原料可合成化肥尿素化学式为 CO(NH2)2。已知：a: 2NH3(g)CO 2(g)=NH2CO2NH4(s) H159.5kJmol 1b: NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)H 2O(g) H116.5kJmol 1c: H2O(l)=H2O(g) H44.0kJmol 1对于 a反应来说，_(填“高温”“低温”或“无影响”)更有利于该反应的自发。写出 CO2与 NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式：_。【答案】（1）减小；不变；NO 2(g)CO(g)=CO 2(g)NO(g) H234kJmol 1（2）低

22、温；2NH 3(g)CO 2(g)=CO(NH2)2(s)H 2O(l) H87.0kJmol 1【解析】（1）图中 E1的能量表示该反应的活化能，加入催化剂，可以降低反应的活化能，故 E1的值变小；而催化剂不改变平衡移动的方向，故反应放出的热量保持不变。该反应的反应热H=E 1-E2=(+134kJmol1 )-( +368kJmol1 )= 234kJmol 1 ，故该反应的热化学方程式为：NO 2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234kJmol 1 。（2）a 反应为放热反应，HO，且反应前后气体分子数减小，即 S0，根据H-TS0，反应自发进行可知，该反应需在低温下，更有利

23、与于其自发进行。CO 2与 NH3合成尿素和液态水的化学方程式为：2NH 3(g)CO 2(g)=CO(NH2)2(s)H 2O(l)，根据盖斯定律，可得该反应的反应热 H=H a+H b-H c=(159.5kJmol 1 )+( 116.5kJmol 1 )-( 44.0kJmol 1 )= 87.0kJmol 1故该反应的热化学方程式为：2NH 3(g)CO 2(g)=CO(NH2)2(s)H 2O(l) H87.0kJmol 116.化学反应与能量变化密切相关。回答下列问题：- 5 -（1）反应物和生成物均为气态的某可逆反应，在不同条件下的反应历程分别为 A、B,如图所示。正反应的活化

24、能为_(用图中字母表示)；当反应达平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率将_(填“增大”、“减小”、“不变”)；B 历程表明此反应采用的条件为_(填标号)。A升高温度 B.降低温度C.增大反应物浓度D.使用催化剂（2）在如图的转化关系中(X 代表卤素)。 H2_0(填“”、“”或“”)； H1、 H2和H3三者存在的关系为_。（3）甲醇( )是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为 CO、CO 2和 H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g) H1CO 2(g)+3H2(g) CH3OH（g）+H 2O(g) H2CO

25、 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H3已知反应中的相关的化学键键能数据如下：化学键 H-HC-OC OH-OC-HE/(kJmol1) 4363431076 465413计算 H1=_kJ.mol1 ； 已知 H3=41.1 kJ.mol 1 ，则 H2 =_kJ.mol1 。【答案】（1）E 1；增大；D（2）； H1 = H2 H3（3）-99；-57.9 【解析】(1)根据图像，正反应的活化能为 E1，故答案为：E 1；由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大；故答案为：增大；B 历程中反应物的活化能降低，最后达到相同的状态，表明此反应中加入了催化剂，故答案为：D；(2)根据图像， H2表示的是破坏分子中的共价键变成原子的过程，需要吸热，即 H20；根据盖斯定律可知：H 1=H 2+H 3，故答案为：；H 1=H 2+H 3；(3)反应热=反应物总键能-生成物总键能，故H 1=1076kJmol-1+2436kJmol-1-(3413+343+465)kJmol-1=-99kJmol-1，根据盖斯定律：反应-反应=反应，故H 3=H 2-H 1=H 2-(-99kJmol-1)=+41.1kJmol-1，解得：H 2=-57.9 kJmol-1，故答案为：-99；-57.9。- 6 -