2022年高考化學二輪復習 專題12 化學反應與能量練習

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1、2022年高考化學二輪復習 專題12 化學反應與能量練習 1．下列反應中，反應物總能量低于生成物總能量的是(　　) A．2CO＋O2===2CO2　　 　B．C＋O2===CO2 C．2C＋O2===2CO D．CaCO3===CO2＋CaO 【答案】D 【解析】反應中反應物總能量低于生成物總能量，說明該反應是一個吸熱反應。A、B、C三項是CO、C的燃燒反應，均屬于放熱反應，故均不符合題意；D項為CaCO3的分解反應，屬吸熱反應，符合題意。 5．下列依據(jù)熱化學方程式得出的結論正確的是(　　) A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH

2、＝－57.3 kJ·mol－1，則含40.0 g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的熱量 B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol－1 C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b，則a>b D．已知P(白磷，s)===P(紅磷，s)　ΔH<0，則白磷比紅磷穩(wěn)定 【答案】A 6．以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關于熱化學方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 30

3、0 kJ·mol－1的說法中，正確的是(　　) A．轉移10NA個電子時，該反應放出1 300 kJ的能量 B．生成NA個液態(tài)水分子時，吸收1 300 kJ的能量 C．有2NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 D．有10NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 【答案】A 【解析】2.5 mol O2參與反應時轉移電子的物質的量為10 mol，此時反應生成1 mol H2O，放熱1 300 kJ，選項A正確，選項B錯誤；1 mol CO2中含2 mol C===O鍵，共4 mol碳氧共用電子對，故生成2 mol CO2時應有8 mol碳氧共用電子對生

4、成，選項C、D錯誤。 7．已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH4 2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0 C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 【答案】D 8．已知： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)Δ

5、H1＝－571.6 kJ·mol－1 ②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH2＝－1 452 kJ·mol－1 ③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH3＝－57.3 kJ·mol－1 下列說法正確的是(　　) A．H2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol－1 B．同質量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多 C.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋13

6、1.4 kJ·mol－1　 【答案】B 【解析】A項，氫氣的化學系數(shù)不是1，所以其燃燒熱不是571.6 kJ·mol－1，錯誤；B項，由熱化學方程式可知，4 g H2燃燒時放熱571.6 kJ，而4 g CH3OH(l)燃燒時放熱90.75 kJ·mol－1，正確；C項，生成BaSO4沉淀時也有熱效應，錯誤；D項，ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－131.4 kJ·mol－1，錯誤。 9．已知反應： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 則反應2NH3(g)＋O2(g)===2N

7、O2(g)＋3H2O(g)的ΔH為(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 【答案】D 10．用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2，其能量轉化關系如圖(圖中計量單位為mol)，則：NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH為(　　) A．0.5·(a＋b－c－d)kJ·mol－1 B．0.5·(c＋a－d－b)kJ·mol－1 C．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1 D．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1 【答案】A 【解析

8、】由圖中轉化可知，斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵釋放能量，發(fā)生2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol－1，又化學系數(shù)與反應中的能量變化成正比，則NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝0.5·(a＋b－c－d)kJ·mol－1。 16．以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關于熱化學方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 300 kJ·mol－1的說法中，正確的是(　　) A．轉移10NA個電子時，該反應放出1 300 kJ的能量 B．生成NA個液態(tài)水分子時，吸收1 300

9、 kJ的能量 C．有2NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 D．有10NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量 【答案】A 17．已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH4 2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0

10、 C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 【答案】D 【解析】2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)屬于放熱反應，故ΔH1<0。H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)屬于放熱反應，故ΔH2<0。4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)屬于放熱反應，故ΔH3<0。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)屬于放熱反應，故ΔH4<0，故A、B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH2＝(ΔH4＋ΔH5)×，故C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，故D正確。 20.用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2，其能量轉化關系如圖(圖中計量單位為m

11、ol)，則：NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH為(　　) A．0.5·(a＋b－c－d)kJ·mol－1 B．0.5·(c＋a－d－b)kJ·mol－1 C．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1 D．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1 【答案】A 【解析】由圖中轉化可知，斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵釋放能量，發(fā)生2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol－1，又化學系數(shù)與反應中的能量變化成正比，則NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝0.5·(a＋b－

12、c－d)kJ·mol－1。 21．(1)用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術。反應①為主反應，反應②和③為副反應。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g)　 ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1　 反應2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋ C(s)＋

13、SO2(g)的ΔH＝_______________________________________________________________________ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2) 已知：25 ℃、101 kPa時， Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1 Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－1 065 kJ·mol－1　 SO2與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是___________________

14、________。 (3)捕碳技術(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應： 反應Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 反應Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 反應Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3 ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關系是：ΔH3＝_________________________________。 (4)已知：溫度過高時，WO

15、2(s)轉變?yōu)閃O2(g)： ①WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJ·mol－1 ②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJ·mol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________________________________________。 【答案】(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3　(2)MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJ·mol－1 (3)2ΔH2－ΔH1　(4)＋203.9 kJ·mol－1 【解析】(1)由蓋斯定律，

16、①×4＋②＋③×2得2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)， 22．為了合理利用化學能，確保安全生產(chǎn)，化工設計需要充分考慮化學反應的焓變，并采取相應措施?；瘜W反應的焓變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算。 (1)實驗測得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：________________________________________ __________________________________________________________

17、______________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵被破壞和生成物的化學鍵的形成過程。在化學反應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量。 化學鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/(kJ·mol－1) 436 391 945 已知反應： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算。已知： C(s，石墨)＋

18、O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1 根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應的焓變：________。 【答案】(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1 (2)－93　(3)＋226.7 kJ·mol－1 【解析】(1)設2 mol C

19、H3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有＝，解得Q＝1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學方程式為 2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　 ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1。 (2)反應熱ΔH＝a＝∑E(反應物鍵能)－∑E(生成物鍵能)＝3×436 kJ·mol－1＋945 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－93 kJ·mol－1。 (3)ΔH＝＝ ＝＋226.7 kJ·mol－1。 23．參考下列圖表和有關要求回答問題： (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生

20、成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：__________________________。 (2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是： 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 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 k

21、J·mol－1 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式：____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)： 化學鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJ·mol－1) a b c x 已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結構如圖Ⅱ所示，則表中x＝________ kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。

22、 【答案】(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 (3) (2)利用蓋斯定律由3×②－①×2＋③×2得方程式：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝3×(－192.9 kJ·mol－1)－2×49.0 kJ·mol－1＋(－44 kJ·mol－1)×2＝－764 kJ·mol－1。 (3)反應熱＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和，即6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，可得x＝。 2

23、4.用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術。反應①為主反應，反應②和③為副反應。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g)　 ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1　 反應2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋ C(s)＋SO2(g)的ΔH＝_________

24、______________________________________________________________ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2) 已知：25 ℃、101 kPa時， Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1 Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－1 065 kJ·mol－1　 SO2與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是___________________________。 (3)捕碳技術(

25、主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應： 反應Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 反應Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 反應Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3 ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關系是：ΔH3＝_________________________________。 (4)已知：溫度過高時，WO2(s)轉變?yōu)閃O2(g)： ①WO

26、2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJ·mol－1 ②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJ·mol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________________________________________。 【答案】(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3　(2)MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJ·mol－1 (3)2ΔH2－ΔH1　(4)＋203.9 kJ·mol－1 25．為了合理利用化學能，確保安全生產(chǎn)，化工設計需要充分考慮化學

27、反應的焓變，并采取相應措施?；瘜W反應的焓變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算。 (1)實驗測得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵被破壞和生成物的化學鍵的形成過程。在化學反

28、應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量。 化學鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/(kJ·mol－1) 436 391 945 已知反應： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算。已知： C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===

29、4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1 根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應的焓變：________。 【答案】(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1 (2)－93　(3)＋226.7 kJ·mol－1 【解析】(1)設2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有＝，解得Q＝1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學方程式為 26．參考下列圖表和有關要求回答問題： (1)圖Ⅰ是1 mo

30、l NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：__________________________。 (2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是： 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 又知③H

31、2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1 則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式：____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)： 化學鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJ·mol－1) a b c x 已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結構如圖Ⅱ所示，則表中x＝________ kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。 【答案】(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 (3)