2020高考化学二轮复习能力提升训练6化学反应与能量含解析

2020高考化学二轮复习能力提升训练6化学反应与能量含解析

能力提升训练(6)‎ ‎1．(2019·潍坊统考)已知：1 g C(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是(　D　)‎ A．碳[C(s)]的燃烧热ΔH为－110.4 kJ·mol－1‎ B．1 mol CuO分解生成Cu2O放出73 kJ的热量 C．反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为292 kJ·mol－1‎ D．足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为：C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)　ΔH＝35.6 kJ·mol－1‎ 解析：根据题意，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－9.2×12 kJ·mol－1＝－110.4 kJ·mol－1，而C(s)的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成CO2时所放出的热量，A项错误；根据图示，2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)ΔH＝(348－640) kJ·mol－1＝－292 kJ·mol－1，则1 mol CuO分解生成Cu2O吸收的热量为 kJ＝73 kJ，B项错误；2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的反应热为－292 kJ·mol－1，活化能为348 kJ·mol－1，C项错误；①C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.4 kJ·mol－1，②2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由①－②×，可得：C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)　ΔH＝－110.4 kJ·mol－1－(－292 kJ·mol－1)×＝＋35.6 kJ·mol－1，D项正确。‎ ‎2．中国学者在水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：‎ 9‎ 下列说法正确的是(　D　)‎ A．过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程 B．过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2‎ C．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH D．图示过程中的H2O均参与了反应过程 解析：A.根据反应过程示意图，过程Ⅰ中水分子中的化学键断裂的过程为吸热过程，故A错误；B.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，故B错误；C.催化剂不能改变反应的ΔH，故C错误；D.根据反应过程示意图，过程Ⅰ中水分子中的化学键断裂，过程Ⅱ也是水分子中的化学键断裂的过程，过程Ⅲ中形成了水分子，因此H2O均参与了反应过程，故D正确。‎ ‎3．金属铝分别和O2、O3发生反应生成Al2O3，反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol 产物的数据)。下列有关说法中错误的是(　C　)‎ A．Al(s)与O3(g)反应生成Al2O3(s)的热化学方程式为2Al(s)＋O3(g)===Al2O3(s)　ΔH＝－1 559.5 kJ·mol－1‎ B．等质量的O2比O3的能量低 C．1 mol O2完全转化为O3，需吸收142 kJ的热量 D．给3O2(g)2O3(g)的平衡体系加热，有利于O3的生成 解析：O2(g)===O3(g)　ΔH＝＋142 kJ·mol－1，故C项错误。‎ ‎4．已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2‎ 9‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4‎ ‎3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　C　)‎ A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0‎ C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ 解析：C、CO的燃烧都是放热反应，故ΔH1<0、ΔH3<0，A项错误；CO2与C生成CO的反应为吸热反应，则ΔH2>0，铁的氧化为放热反应，则ΔH4<0，B项错误；将第二、三个热化学方程式相加可得第一个热化学方程式，C项正确；将第五个热化学方程式化学计量数同时乘以2后与第四个热化学方程式相加，再将化学计量数同时除以3可得第三个热化学方程式，故ΔH3＝，D项错误。‎ ‎5．下列说法或表示方法正确的是(　D　)‎ A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．由C(金刚石，s)===C(石墨，s)　ΔH＝－1.90 kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定 C．氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，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．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合加热，反应物的总键能高于生成物的总键能 解析：等质量的硫固体和硫蒸气相比，硫蒸气所具有的能量高，所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，A错误；由C(金刚石，s)===C(石墨，s)　ΔH＝－1.9 kJ·mol－1可知，金刚石能量高，石墨更稳定，B错误；1 mol 氢气燃烧生成液态水时放热285.8 kJ，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，C错误；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热反应，反应物的总键能高于生成物的总键能，D正确。‎ ‎6．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量相对大小如图所示。下列有关说法正确的是(　D　)‎ 9‎ A．a、b、c、d、e中，c最稳定 B．b→a＋c反应的活化能为反应物能量减生成物能量 C．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝＋116 kJ·mol－1‎ D．一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为11∶1∶2‎ 解析：根据氯元素的化合价，a、b、c、d、e依次代表Cl－、ClO－、ClO、ClO、ClO。物质能量越低越稳定，由图可得a、b、c、d、e中，a最稳定，c最不稳定，A错误；反应物总能量－生成物总能量＝－ΔH，依据图中数据无法判断b→a＋c反应的活化能，B错误；a为Cl－、b为ClO－、d为ClO，b→a＋d的方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－，结合曲线提供的数据，反应热ΔH＝64 kJ·mol－1＋2×0 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，C错误；氧化还原反应遵循得失电子守恒，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a(Cl－)、b(ClO－)、d(ClO)，氯元素化合价由0价降为－1价、升为＋1价和＋5价，由得失电子守恒得n(Cl－)＝n(ClO－)＋5n(ClO)，当溶液中a、b、d的浓度之比为11∶1∶2时上述得失电子守恒式成立，D正确。‎ ‎7．利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。‎ 下列推断正确的是(　B　)‎ A．2H2O2(l)2H2O(l)＋O2(g)　ΔH>0‎ 9‎ B．N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0‎ C．烧瓶A中气体颜色比烧瓶B中的深 D．2 mol NO2(g)的总能量低于1 mol N2O4(g)的总能量 解析：由图(a)可知，H2O2的分解反应是放热反应，即ΔH<0，A项错误；由图(b)知，NO2生成N2O4时放出热量，则N2O4分解时吸收热量，B项正确；对于图(c)，因为NO2呈红棕色，B对应烧杯中水的温度较高，促进平衡2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0向左移动，故烧瓶B中气体颜色加深，C项错误；根据图(b)知，2 mol NO2(g)的总能量高于1 mol N2O4(g)的总能量，D项错误。‎ ‎8．已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：‎ 化学键 H—N N—N Cl—Cl N≡N H—Cl 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎391‎ ‎193‎ ‎243‎ ‎946‎ ‎432‎ N2H4(g)＋2Cl2(g)===N2(g)＋4HCl(g)　ΔH。下列推断正确的是(　C　)‎ A．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝＋432 kJ·mol－1‎ B．断裂1 mol Cl—Cl键吸收能量比断裂1 mol N≡N键多703 kJ C．上述反应中，ΔH＝－431 kJ·mol－1‎ D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键 解析：形成化学键时放出能量，A项错误；根据表格数据知，氯氯键的键能小于氮氮三键键能，B项错误；反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，ΔH＝(391×4＋193＋243×2－946－432×4) kJ·mol－1＝－431 kJ·mol－1，C项正确；反应物N2H4中含极性键和非极性键，氯气中含非极性键，产物氮气中含非极性键，氯化氢中含极性键，所以该反应中断裂和形成的化学键都有极性键和非极性键，D项错误。‎ ‎9．重晶石(主要成分BaSO4)是制取可溶性钡盐的重要原料，工业可用重晶石制备BaS。BaS是可溶盐，在工业生产中，它是制备其他钡盐的中间产物。已知：‎ ‎①BaSO4(s)＋4C(s)===BaS(s)＋4CO(g)‎ ΔH＝＋571 kJ·mol－1‎ ‎②C(s)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎③2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH＝－221 kJ·mol－1‎ 由此推出的下列结论不正确的是(　C　)‎ A．BaSO4(s)＋2C(s)===BaS(s)＋2CO2(g)‎ ΔH＝＋226 kJ·mol－1‎ B．C(s)＋CO2(g)===2CO(g)‎ 9‎ ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1‎ C．C(g)＋CO2(g)===2CO(g)‎ ΔH>＋172.5 kJ·mol－1‎ D．实际生产中必须加入过量的碳使BaSO4得到充分的还原，同时还要通入空气 解析：由盖斯定律①＋②×2－③×2可知，A项正确；由盖斯定律③－②可知，B项正确；C(g)＋CO2(g)===2CO(g)的反应热小于172.5 kJ·mol－1，C项错误；过量的碳不仅有利于使BaSO4得到充分的还原，而且可与通入的空气反应放出热量，维持反应进行，D项正确。‎ ‎10．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是(　B　)‎ A．反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应 B．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3‎ C．ΔH1>ΔH2，ΔH2<ΔH3‎ D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小 解析：由题图可知，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，则反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；反应CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)分三步进行：CO(aq)＋2H＋(aq)―→HCO(aq)＋H＋(aq)―→H2CO3(aq)―→CO2(g)＋H2O(l)，则该反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；由图可知，反应CO(aq)＋2H＋(aq)===HCO(aq)＋H＋(aq)放出的能量比反应HCO(aq)＋H＋(aq)===H2CO3(aq)放出的能量多，则有ΔH1<ΔH2，C错误；使用催化剂能改变反应的活化能，从而改变反应速率，但反应热不变，故ΔH3不变，D错误。‎ ‎11．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH2＝－1 160 kJ·mol－1‎ 下列选项不正确的是(　C　)‎ A．CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)‎ 9‎ ΔH＝－867 kJ·mol－1‎ B．CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3<ΔH1‎ C．若用0.2 mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4 kJ D．若用标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为0.8 mol 解析：A项，得出：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝ kJ·mol－1＝－867 kJ·mol－1，正确；B项，H2O(g)===H2O(l)　ΔH<0，因此两式相加，ΔH3<ΔH1，正确；C项，根据A选项，放出热量为(867×0.2) kJ＝173.4 kJ，但没有说明H2O的状态，若是气态，则正确，若是液态，则大于173.4 kJ，不正确；D项，根据A选项，消耗1 mol CH4转移8 mol e－，则消耗0.1 mol CH4转移电子为0.8 mol，正确。‎ ‎12．已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量；1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。试回答问题：‎ ‎(1)写出氢气燃烧的热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1。‎ ‎(2)若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出热量<(填“>”“<”或“＝”)890 kJ。‎ ‎(3)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出热量(Q)的取值范围是283a_kJ

查看更多