（新课标）2020高考化学二轮复习 第一部分 专题突破方略 专题九 化学反应与能量专题强化训练

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题九化学反应与能量[专题强化训练]一、选择题1．下列说法正确的是()A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是氧化还原反应，且反应的焓变大于零D．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1解析：选D。等量的硫蒸气和硫固体，硫蒸气的能量高，能量越高，燃烧放出的热量越多，A项错误；由C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH0，可知金刚石的能量比石墨的能量高，能量越高，越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，B项错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应中无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，反应需要吸热，焓变大于零，C项错误；含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和生成0.5mol水，放出28.7kJ的热量，则中和热的热化学方程式可表示为NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，D项正确。2．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)，1molH2完全燃烧放出热量241.8kJ，有关键能数据如下：化学键H—OO==O键能/(kJ·mol－1)463.4498则H—H键键能为()A．413kJ·mol－1B．557kJ·mol－1C．221.6kJ·mol－1D．436kJ·mol－1解析：选D。设H—H键键能为xkJ·mol－1，根据反应热和键能关系可知，ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝(2x＋498－4×463.4)kJ·mol－1＝(－241.8×2)kJ·mol－1，解得x＝436。3．一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClO－x(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()2A．e是ClO－3B．b→a＋c反应的活化能为60kJ/molC．a、b、c、d、e中c最稳定D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO－3(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ/mol解析：选D。A．e中Cl元素化合价为＋7价，而ClO－3中Cl元素化合价为＋5价，故A错误；B.根据图中数据无法判断b→a＋c反应的活化能，故B错误；C.a、b、c、d、e中a能量最低，所以a最稳定，故C错误；D.b→a＋d，根据得失电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClO－3＋2Cl－，反应热＝(64kJ/mol＋2×0kJ/mol)－3×60kJ/mol＝－116kJ/mol，所以该反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO－3(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ/mol，故D正确。4．选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法，主要反应如下：①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1副反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH3＝dkJ·mol－1则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH为()A．(4b－3a＋d)/4kJ·mol－1B．(4a－3b＋d)/4kJ·mol－1C．(3b－4a＋d)/4kJ·mol－1D．(3a－4b＋d)/4kJ·mol－1解析：选D。①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1，②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1，③4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH3＝dkJ·mol－1，根据盖斯定律可知，将①×34－②＋③×14即得反应：2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)ΔH＝akJ·mol－1×34－bkJ·mol－1＋dkJ·mol－1×14＝3a－4b＋d4kJ·mol－1，故选D。35．NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法正确的是()A．O2在石墨Ⅱ附近发生氧化反应B．该电池放电时NO－3向石墨Ⅱ电极迁移C．石墨Ⅰ附近发生的反应：3NO2＋2e－===NO＋2NO－3D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1解析：选D。石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极反应式为O2＋2N2O5＋4e－===4NO－3，A错误；原电池中阴离子移向负极，NO－3向石墨Ⅰ电极迁移，B错误；石墨Ⅰ为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为NO2＋NO－3－e－===N2O5，C错误；由电极反应式知放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1，D正确。6．载人空间站中为循环利用人体呼出的CO2并提供氧气，我国科学家设计了一种装置(如图所示)，实现“太阳能→电能→化学能”转化，总反应为2CO2===2CO＋O2。下列有关说法不正确的是()A．该装置属于电解池B．X极发生氧化反应，Y极发生还原反应C．人体呼出的水蒸气参与Y极反应：CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－D．X极每产生标准状况下22.4L气体，有2mol的OH－从Y极移向X极解析：选D。A.该装置实现“太阳能→电能→化学能”转化，将电能转化为化学能的装置为电解池，故A正确；B.根据题图中电子的流向可知，X极为阳极，失电子发生氧化反应，Y极为阴极，得电子发生还原反应，故B正确；C.Y为阴极，根据总反应可知，阴极为CO2得电子，生成CO，电极反应为CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－，故C正确；D.X极为阳极，OH－放电生成氧气，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，每产生标准状况下22.4LO2，即1molO2，阳极有4molOH－放电，根据溶液电中性原理，X电极区阴离子减少，则会有4molOH－从Y极通过阴离子交换膜移向X极，使得溶液保持电中性，故D错误。7．下图是半导体光电化学电池光解水制氢的反应原理示意图。在光照下，电子由价带跃迁到导带后，然后流向对电极。下列说法不正确的是()4A．对电极的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．半导体电极发生还原反应C．电解质溶液中阳离子向对电极移动D．整个过程中实现了太阳能→电能→化学能的转化解析：选B。分析图示可知在对电极上发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正确；在光照下，e－由价带跃迁到导带后，然后流向对电极，所以半导体电极为负极，发生氧化反应，B错误；阳离子向阴极移动，对电极为阴极，因此电解质溶液中阳离子向对电极移动，C正确；该装置是光能转化为电能，电能转化为化学能的过程，整个过程中实现了太阳能→电能→化学能的转化，D正确。8．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示。下列说法正确的是()A．铁是阳极，电极反应为Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2B．电解一段时间后，镍电极附近溶液的pH减小C．每制得1molNa2FeO4，理论上可以产生67.2L气体D．若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有FeO2－4解析：选D。制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸根离子，则铁做阳极，电极反应为Fe＋8OH－－6e－===FeO2－4＋4H2O，故A错误；镍做阴极，镍电极上由水电离的氢离子放电生成氢气，氢氧根离子浓度增大，所以溶液的pH增大，故B错误；不能确定温度和压强，生成气体的体积无法确定，故C错误；若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后由于浓度差左侧溶液中会含有FeO2－4，故D正确。二、非选择题9．按要求回答下列问题：5(1)以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)ΔH3请计算反应③的反应热ΔH3＝________(用a、b表示)kJ·mol－1。(2)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH12CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH则ΔH＝________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。(3)某课题组实现了在常温常压下，以氮气和液态水为原料制备氨同时有氧气生成。已知，在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应，称为该物质的生成热(ΔH)。常温常压下，相关物质的生成热如下表所示：物质NH3(g)H2O(l)ΔH/(kJ·mol－1)－46－242上述合成氨反应的热化学方程式为_________________________________________。(4)已知：①COS(g)＋H2(g)H2S(g)＋CO(g)ΔH1＝－17kJ·mol－1②COS(g)＋H2O(g)H2S(g)＋CO2(g)ΔH2＝－35kJ·mol－1③CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH3则ΔH3＝____________。(5)下图所示为1molCH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化。在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式：______________________________________________________________________。(6)汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋180.5kJ·mol－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0kJ·mol－1CO2(g)===C(s)＋O2(g)ΔH＝＋393.5kJ·mol－1则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。解析：(1)根据盖斯定律可得③＝①×2－②，所以ΔH3＝2ΔH1－ΔH2＝(2a－b)6kJ·mol－1。(2)已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1；②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2；③C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3；根据盖斯定律，由③－12×①－12×②得反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝ΔH3－12ΔH1－12ΔH2。(3)由题意知①式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH1＝(－46×2)kJ·mol－1，②式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝(－242×2)kJ·mol－1，2×①－3×②得方程式为2N2(g)＋6H2O(l)===3O2(g)＋4NH3(g)ΔH＝2ΔH1－3ΔH2＝＋1268kJ·mol－1。(4)根据盖斯定律由②－①＝③可得ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－35kJ·mol－1－(－17kJ·mol－1)＝－18kJ·mol－1。(5)根据图像可知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝Ea1－Ea2＝126kJ·mol－1－928kJ·mol－1＝－802kJ·mol－1②S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－577kJ·mol－1；根据盖斯定律可知①－②×2即得到CH4