2022年高考化学二轮专题复习 专题六 化学反应中的能量变化课时作业

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1、2022年高考化学二轮专题复习 专题六 化学反应中的能量变化课时作业 1．(xx·江苏模拟)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　) A．该反应为放热反应 B．催化剂能改变该反应的焓变 C．催化剂能降低该反应的活化能 D．逆反应的活化能大于正反应的活化能 解析：图中生成物总能量高于反应物总能量，反应为吸热反应，A错；使用催化剂可降低活化能而影响反应速率，但不会影响焓变，B错，C正确；图中E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，E1＞E2，D错误。 答案：C 2．(xx·上海质检)反应A＋B→C(Δ

2、H＜0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　) A 　　　　B C 　　　　D 解析：①A＋B→X　ΔH＞0，X具有的能量大于A、B能量总和，A、C错误；②X→C　ΔH＜0，A＋B→C　ΔH＜0，C具有的能量小于X具有的能量，也小于A、B能量总和，D正确，B错误。 答案：D 3．(xx·重庆质检)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能

3、量(kJ)是(　　) A．194　　　　　　　　B．391 C．516 D．658 解析：由题中的图像可以看出断裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的化学键所要吸收的能量为：2 752 kJ－354 kJ＝2 218 kJ 设断裂1 mol N—H键所需要的能量为x 则：154 kJ＋4x＋500 kJ＝(2 752－534) kJ 解得x＝391 kJ 答案：B 4．(xx·北京卷)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是(　　) A 硅太阳能电池 B 锂离子电池 C 太阳能集热器 D 燃气灶 解析：A项，太阳能转化为电

4、能；B项，化学能转化为电能；C项，太阳能转化为热能，D项，化学能转化为热能。 答案：D 5．(xx·新课标全国卷Ⅱ)在1 200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　　　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3 2S(g)===S2(g) ΔH4 则ΔH4的正确表达式为(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4

5、＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 解析：令已知三个热化学方程式分别为①、②、③。应用盖斯定律，要求ΔH4则需×①＋×②－2×③，即ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－2ΔH3＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 答案：A 6．(xx·福建卷)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下： mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2　(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列说法不正确的是(　　) A．该过程中CeO2没有消耗 B．该过程实现了太阳能向化学能的转化 C．如图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．以CO

6、和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O 解析：根据盖斯定律ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C项错误。 答案：C 7．(xx·石家庄质检)H2与O2发生反应的过程用模型图示如下(“—”表示化学键)：下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ是吸热过程 B．过程Ⅲ一定是放热过程 C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 解析：过程Ⅰ是旧化学键断裂的过程，为吸热过程，而过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故A、B、C项均正确。该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，D项错误。

7、答案：D 8．(xx·平顶山调研)已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH＝＋234.14 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(　　) A．－824.4 kJ·mol－1　　　　B．－627.6 kJ·mol－1 C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1 解析：把题给的两个方程式变换为： 2Fe(s)＋CO2(g)===Fe2O3(s)＋C(s) ΔH＝－234.14 kJ·mol－1 C(s)＋O

8、2(g)===CO2(g) ΔH＝－590.25 kJ·mol－1，相加即得结果。 答案：A 9．(xx·天河二模)25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393.5 kJ·mol－1、ΔH＝－285.8 kJ·mol－1、ΔH＝－890.3 kJ·mol－1、ΔH＝－2 800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)

9、＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 解析：注意反应物，生成物的状态与反应热的关系。 答案：B 10．(xx·太原调研)中华商务网讯：xx年中国将超北美成为全球液晶显示器第二大市场。生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年，以下是几种化学键的键能： 化学键 NN F—F N—F 键能/(kJ·mol－1) 941.7 154.8 28

10、3.0 下列说法中正确的是(　　) A．过程N2(g)→2N(g)放出能量 B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出热量 C．反应N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)的ΔH＞0 D．NF3吸收能量后结果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 解析：断键的过程，吸收能量，A错；成键的过程，放出能量，B正确；选项C中反应的ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝941.7 kJ·mol－1＋3×154.8 kJ·mol－1－6×283.0 kJ·mol－1＝－291.9 kJ·mol－1，因此C错；若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则是物理变化。化学反应过程中必

11、有键的断裂与生成，所以D错。 答案：B 11．(xx·济南一模)硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸。请回答： (1)氨气催化氧化的化学方程式为__________________________。 (2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJ·mol－1 则甲烷直接将NO2

12、还原为N2的热化学方程式为 ________________________________________________________________________。 解析：根据盖斯定律将(①＋②)×得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1。 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1 12．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水

13、蒸气，并放出大量热。已知：0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。 (1)该反应的热化学方程式为____________________________________。 (2)又知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是__________kJ。 (3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是__________。 解析：(1)本题的解题关键是先判断N2H4、H2O2中N、O元素的化合价：2H4、H22。根据氧化还原反应

14、方程式的配平原则，配平后的方程式为N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O↑。所以该反应的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJ·mol－1。 (2)若生成的水为液态，其热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.63 kJ·mol－1。 答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1 (2)408.815 (3)对环境无污染 13．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－

15、571.6 kJ/mol，C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝，根据上述热化学方程式，回答相关问题： (1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放的热量为__________。 (2)现有H2和C3H8的混合气体共6 mol，完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出的热量为3 649 kJ，则此混合气体中H2和C3H8的体积之比为________。 (3)现有氢气和丙烷的混合气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出的热量为Q kJ，则混合气体的物质的量不小于__________mol。 解析：(1)由反应方程式可

16、得1 mol H2完全燃烧生成液态水释放的热量是571.6 kJ/2＝285.8 kJ,2 mol C3H8完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放的热量是2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 440 kJ，所以1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放的热量为285.8 kJ＋4 440 kJ＝4 725.8 kJ。(2)设H2和C3H8的混合气体中氢气为x mol，C3H8为y mol，则可得x＋y＝6,285.8x＋2 220y＝3 649，解得x＝5、y＝1。(3)因为在等物质的量时丙烷燃烧放出的热量大于氢气，即放出相同的热量时需氢气的物质的量

17、大于丙烷的，所以如果此气体全为丙烷时，其物质的量为Q/2 220 mol，即混合气体的物质的量一定不小于Q/2 220 mol。 答案：(1)4 725.8 kJ　(2)5∶1　(3)Q/2 220 14．(xx·菏泽模拟)已知：①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g

18、) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1 请回答下列问题： (1)根据以上信息，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：______________________________________________________。 (2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出如图所示的循环图，并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。 请分析：甲、乙两同学观点正确的是_____

19、_____(填“甲”或“乙”)；判断的理由是__________________________。 (3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点____________________________________。 解析：(1)根据盖斯定律，观察②中的三个反应，用第一个反应减去第二个反应，再减去第三个反应即为①中的反应。(2)根据能量守恒，可知甲不正确，没有考虑煤气化所吸收的能量。 答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1 (2)乙　甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2＞0) (3)①减少污染；②燃烧充分；③方便运输