2012届高考化学二轮提能力优化训练化学反应与能量变化

2012届高考化学二轮提能力优化训练《化学反应与能量变化》1．(2011·上海高考)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()解析：分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。答案：B2．下列与化学反应能量变化相关的说法不．正确的是()A．任何化学反应都伴随着热量的变化B．一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小C．化学键的断裂一定吸收能量，化学键的形成一定释放能量D．化学反应过程的能量变化除热能外，也可以是光能、电能等解析：任何化学反应都伴随着能量的变化，但不一定是热量的变化，A错。答案：A3．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．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量解析：观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。答案：B4．(2011·临沂二模)肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)ΔH＝＋8.7kJ/mol，N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0kJ/mol，下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式，正确的是()A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－542.7kJ/molB．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1059.3kJ/molC．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ/molD．N2H4(g)＋12N2O4(g)===32N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ/mol解析：N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)ΔH＝＋8.7kJ/mol①，N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0kJ/mol②，将热化学方程式②×2－①就可以得到肼与N2O4反应的热化学方程式，则ΔH＝－534.0kJ/mol×2－8.7kJ/mol＝－1076.7kJ/mol，选项C正确。答案：C5．甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－571.8kJ/mol；②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH2＝－192.9kJ/mol。(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为________________________________________________________________________________________________________。(2)反应②中的能量变化如图所示，则ΔH2＝________kJ/mol(用E1、E2表示)。(3)H2(g)的燃烧热为________。(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：____________________(写出两点即可)。解析：(1)根据盖斯定律，反应①＋反应②可得甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7kJ/mol。(2)反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关，与中间状态无关，故ΔH2＝E1－E2。(3)根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为ΔH＝－285.9kJ/mol。(4)比较H2(g)和CH3OH(g)完全燃烧的热化学方程式，H2(g)燃烧产物为H2O，其对环境无任何影响，CH3OH(g)燃烧会产生对环境有影响的温室气体CO2，且等质量的H2(g)燃烧比CH3OH(g)燃烧放出的热量多。答案：(1)CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7kJ/mol(2)E1－E2(3)－285.9kJ/mol(4)H2燃烧的产物对环境无任何污染；等质量的H2完全燃烧放出的热量比CH3OH(g)的高(其他合理答案也可)(限时45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)1．(2011·江苏高考)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是()①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。A．①③⑤B．②③⑤C．①②④D．②④⑤解析：本题考查化学与STSE的联系，意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸杆会污染环境，故选B.答案：B2．(2011·上海高考)根据碘与氢气反应的热化学方程式(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ/mol(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ/mol下列判断正确的是()A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。答案：D3．已知断开或形成1mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如H—H键的键能为436kJ/mol，NN键的键能为945kJ/mol，N—H键的键能为391kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是()解析：根据反应热和键能的关系可得，ΔH＝945kJ/mol＋3×436kJ/mol－6×391kJ/mol＝－93kJ/mol。答案：A4．(2011·东城模拟)下列说法正确的是()A．任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中，能量变化均相同B．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同C．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1，则abD．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－395.0kJ·mol－1，则C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.5kJ·mol－1解析：A项，弱酸与弱碱发生中和反应生成1molH2O释放的能量小于强酸与强碱发生中和反应生成1mol水释放的能量，不正确；B项，不论是在光照还是在点燃条件下的ΔH均相同，不正确；C项，生成液态水放出的热量多，故ab，不正确；D项，根据盖斯定律，用两个热化学方程式相减即得，正确。答案：D5．(2011·重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()A．－1780kJ/molB．－1220kJ/molC．－450kJ/molD．＋430kJ/mol[来源:学.科.网]解析：本题考查化学反应热计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280kJ＋160kJ×3＝760kJ，新键生成放出的热量为330kJ×6＝1980kJ，反应放出1220kJ的热量，ΔH＝－1220kJ/mol。答案：B6．将1000mL0.1mol·L－1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量；将1000mL0.5mol·L－1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将500mL1mol·L－1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为()A．(5a－2b)kJB．(2b－5a)kJC．(5a＋2b)kJD．(10a＋4b)kJ解析：依题意可得：Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－10akJ·mol－1；CH3COO－(aq)＋H＋(aq)===CH3COOH(aq)ΔH＝－2bkJ·mol－1。则Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2CH3COO－(aq)＋2H＋(aq)===BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq)ΔH＝－(10a＋4b)kJ·mol－1，即0.5molH2SO4参与反应放出的热量为(5a＋2b)kJ。答案：C7．(2011·海淀模拟)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的ΔH表示生成1mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是()A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热ΔH＝－798kJ/molC．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g)ΔH＝－306kJ/molD．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小解析：由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是：P(s)＋52Cl2(g)===PCl5(g)ΔH＝－399kJ/mol，则A项错误，B项正确；图中的ΔH表示生成1mol产物的数据，C项错误；温度不变，平衡常数不变，D项错误。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共58分)8．(15分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式分别为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1，H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1；则356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为______________________________________________________________________。(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为_________________________________________；(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当1g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式____________________________。解析：(1)356g“可燃冰”释放的甲烷为2mol，根据题中的热化学方程式写出甲烷燃烧生成液态水的燃烧方程式可计算出放出的热量。(2)1mol乙硼烷燃烧生成固态B2O3和液态水放出热量649.5kJ0.3＝2165kJ。(3)1mol丁烷质量为58g，从而可计算出反应热并写出热化学方程式。答案：(1)1780.6kJ(2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ/mol(