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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時訓(xùn)練4 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 一、選擇題(共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有1個選項符合題意) 1.(xx廣西四市第二次聯(lián)考)下列各圖所表示的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 2.(xx天津紅橋期末)已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJmol-1 2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)　ΔH=-181.6 kJmol-1 則反應(yīng)Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔH為(　　) A.-519.4 kJmol-1 B.+259.7 kJmol-1 C.-259.7 kJmol-1 D.+519.4 kJmol-1 3.(xx寧夏銀川一中二模)下列熱化學(xué)方程式或離子方程式中,正確的是(　) A.0.01 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液與0.02 molL-1 Ba(OH)2溶液等體積混合:N+Al3++2S+2Ba2++4OH-2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3H2O B.一定條件下,將0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-38.6 kJmol-1 C.溴乙烷中滴入AgNO3溶液檢驗其中的溴元素:Br-+Ag+AgBr↓ D.CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol-1,則CO2分解的熱化學(xué)方程式為:2CO2(g)2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0 kJmol-1 4.(xx天津南開期末)根據(jù)下列熱化學(xué)方程式: ①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJmol-1 ②H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH2=-285.8 kJmol-1 ③CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-870.3 kJmol-1 可以計算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的ΔH為(　　) A.+244.1 kJmol-1 B.-488.3 kJmol-1 C.-996.6 kJmol-1 D.+996.6 kJmol-1 5.下列說法中正確的是(　) A.汽油燃燒時將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 B.明礬水解時產(chǎn)生具有吸附性的膠體粒子,可以用于飲用水的殺菌消毒 C.根據(jù)是否具有丁達爾效應(yīng),將分散系分為溶液、濁液和膠體 D.已知氯氣、溴蒸氣分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下(Q1、Q2的值均大于零): H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-Q1 kJmol-1 H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH=-Q2 kJmol-1 則Q1>Q2 6.根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: ①I2(g)+H2(g)2HI(g)　ΔH=-9.48 kJmol-1 ②I2(s)+H2(g)2HI(g)　ΔH=+26.48 kJmol-1 下列判斷中正確的是(　) A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反應(yīng)放熱9.48 kJ B.1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C.反應(yīng)①的產(chǎn)物比反應(yīng)②的產(chǎn)物穩(wěn)定 D.物質(zhì)的量相同時,反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低 7.下列說法中正確的是(　) A.已知CO的燃燒熱ΔH=-283 kJmol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJmol-1,則圖甲表示CO與H2O(g)反應(yīng)生成CO2和H2的能量變化 圖甲 B.圖乙表示某一放熱反應(yīng),若使用催化劑E1、E2、ΔH都會發(fā)生改變 圖乙 C.已知25 ℃時:①HF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H2O(l)　ΔH=-67.7 kJmol-1 ②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJmol-1 則氫氟酸電離的熱化學(xué)方程式為:HF(aq)F-(aq)+H+(aq)　ΔH=+10.4 kJmol-1 D.表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJmol-1 二、非選擇題(共4小題,共58分) 8.(12分)(1)(xx湖南六校4月聯(lián)考)工業(yè)上通常采用CO(g)和H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g)。已知在某溫度和壓強下: ①2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.0 kJmol-1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJmol-1 ③2CH3OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1 275.6 kJmol-1 則在相同的溫度和壓強下,CO(g)與H2(g)合成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　。 (2)(xx甘肅張掖三診部分)利用甲烷催化還原NOx: CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-574 kJmol-1?、? CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-1 160 kJmol-1?、? 甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　。 (3)(xx福建三明質(zhì)檢) 已知:⑥X(s)+O2(g)XO2(g) ΔH=-393.5 kJmol-1 ⑦H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-242.0 kJmol-1 ⑧XH4(g)+2O2(g)XO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.0 kJmol-1 則XH4氣體分解成氫氣和X固體的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　。 9.(15分)(1)下圖是金屬鎂與鹵素反應(yīng)的能量變化圖(反應(yīng)物和產(chǎn)物均為25 ℃時的穩(wěn)定狀態(tài))。 ①由圖可知Mg與鹵素單質(zhì)的反應(yīng)均為　　　　(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),判斷依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　;推測化合物的熱穩(wěn)定性順序為MgI2　　　　MgF2(填“>”“=”或“<”)。 ②依上圖數(shù)據(jù)寫出MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　。 ③此溫度下Mg與氯氣生成19 g MgCl2,則產(chǎn)生的熱效應(yīng)為　　　　 kJ。 (2)已知: Ⅰ.斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量,形成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量。 Ⅱ.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJmol-1 則:N4(g)+6H2(g)4NH3(g)　ΔH=　　　 kJmol-1(已知N4分子為正四面體結(jié)構(gòu),N原子之間全部以共價單鍵相連,N原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)) 10.(16分)隨著世界工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、人口劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。 (1)右圖為C及其氧化物的變化關(guān)系圖,若變化①是置換反應(yīng),則其化學(xué)方程式為　　　　 　　　;圖中變化過程哪些是吸熱反應(yīng)　　　(填序號)。 (2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上可用如下方法合成甲醇: 方法一　CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 方法二　CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ,寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　;某火力發(fā)電廠CO2的年度排放量是2 200萬噸,若將此CO2完全轉(zhuǎn)化為甲醇,則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是　　　 kJ(保留三位有效數(shù)字)。 (3)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應(yīng)是將原料金紅石轉(zhuǎn)化:TiO2(金紅石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO　已知:C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJmol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=-566 kJmol-1 TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)　ΔH=+141 kJmol-1 則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=　　　　。 (4)臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如: 6Ag(s)+O3(g)3Ag2O(s)　ΔH=-235.8 kJmol-1, 已知:2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g)　ΔH=+62.2 kJmol-1, 則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。 11.(15分)某種優(yōu)質(zhì)燃油由甲、乙兩種有機物混合而成,甲、乙兩種物質(zhì)含有C、H、O三種元素中的兩種或三種。已知甲、乙及CO、H2的燃燒熱如下: 物質(zhì) 甲 乙 CO H2 -1 366 -5 518 -283 -286 取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g,在足量的O2中燃燒時,放出的熱量Q與混合物中乙的物質(zhì)的量分數(shù)x的關(guān)系如右圖所示。試求: (1)乙的相對分子質(zhì)量Mr(乙)=　　　　。 (2)160 g由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在347.2 L O2中恰好完全燃燒,得492.8 L氣體,冷卻到室溫時,還剩余224 L(氣體體積均在標準狀況下測定)。由此可求得混合物中,C、H、O的原子個數(shù)比為　　　。甲、乙的分子式為:甲　　　;乙　　　。 (3)1 mol由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃燒,放出熱量2 876 kJ,則反應(yīng)中生成CO　　　　mol。 四　化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 1.A　解析:如果反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,反應(yīng)就是放熱反應(yīng),反之是吸熱反應(yīng),A圖表示吸熱反應(yīng),B圖表示放熱反應(yīng),C、D圖不符合事實,答案選A。 2.C　解析:①2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)　ΔH=-701.0 kJmol-1 ②2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)　ΔH=-181.6 kJmol-1 由可求得Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔH為-259.7 kJmol-1。 3.A　解析:A項,NH4Al(SO4)2與Ba(OH)2物質(zhì)的量之比為1∶2,生成BaSO4、Al(OH)3和NH3H2O,正確;B項,因為N2和H2的反應(yīng)為可逆反應(yīng),0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)只能部分反應(yīng),無法計算焓變,錯誤;C項,溴乙烷中含有Br原子,不是Br-,與AgNO3溶液不反應(yīng),錯誤;D項,燃燒熱是指1 mol可燃物充分燃燒,生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量,所以CO2分解的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)2CO(g)+O2(g)　ΔH=+566.0 kJmol-1,錯誤。 4.B　解析:依據(jù)蓋斯定律①2+②2-③得到 2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)　ΔH=-488.3 kJmol-1,故選B。 5.D　解析:生成的CO2、H2O也具備能量,A選項錯誤;明礬可凈水,但不能殺菌消毒,B選項錯誤;溶液、濁液和膠體的分類標準是分散質(zhì)粒子的直徑大小,C錯誤;氯氣與氫氣反應(yīng)放出的熱量多,D選項正確。 6.D　解析:A選項,此反應(yīng)為可逆反應(yīng),錯誤;B選項,兩式相減得I2(g)I2(s)　ΔH=-35.96 kJmol-1錯誤;C選項,兩個反應(yīng)產(chǎn)物相同,穩(wěn)定性相同,錯誤;D選項,因為反應(yīng)生成物具備的能量相同,放出的熱量越多,反應(yīng)物具備的能量越高,正確。 7.A　解析:A選項,①CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283 kJmol-1、②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJmol-1,①式減去②式可得:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJmol-1,正確;B選項,對催化劑E1、E2有影響,但對ΔH無影響,錯誤;C選項,將①式減去②式可得:HF(aq)H+(aq)+F-(aq)　ΔH=-10.4 kJmol-1,錯誤;D選項不是表示1 mol H2燃燒,錯誤。 8.答案:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=-128.8 kJmol-1 (2)CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJmol-1 (3)XH4(g)X(s)+2H2(g)　ΔH=+75.5 kJmol-1 解析:(1)(①+②2-③)得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反應(yīng)熱也根據(jù)相應(yīng)關(guān)系相加減,ΔH1=[-566.0 kJmol-1+(-483.6 kJmol-1)2-(-1 275.6 kJmol-1)]=-128.8 kJmol-1。 (2)根據(jù)蓋斯定律,(④+⑤)即得所求方程式,所以甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867 kJmol-1。 (3)⑧-⑥-⑦2得XH4(g)X(s)+2H2(g)　ΔH=-802.0 kJmol-1-(-393.5 kJmol-1)-(-242.0 kJmol-1)2=+75.5 kJmol-1。 9.答案:(1)①放熱　反應(yīng)物總能量大于生成物總能量　< ②MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(l)　ΔH=-117 kJmol-1 ③128.2 (2)-1 066.4 解析:(1)②Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s)　ΔH=-641 kJmol-1　Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s)　ΔH=-524 kJmol-1上述兩式相減得MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)　ΔH=(-641+524) kJmol-1;③n(MgCl2)=0.2 mol,放出641 kJmol-10.2 mol=128.2 kJ;(2)一個N4分子中含有6個N—N鍵,所以N4(g)2N2(g) ΔH=-(9422-1676) kJmol-1=-882 kJmol-1,此式+Ⅱ式2得所求方程式,ΔH=-882 kJmol-1-292.2 kJmol-1=-1 066.4 kJmol-1。 10.答案:(1)C+H2OH2+CO (合理即可,如與CuO、FeO、SiO2等反應(yīng))　 ①③ (2)CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJmol-1 　3.631014 (3)-80 kJmol-1 (4)2O3(g)3O2(g)　ΔH=-285 kJmol-1 解析:(1)由信息可知反應(yīng)①是置換反應(yīng),所以應(yīng)為吸熱反應(yīng);(2)1 mol甲醇燃燒放出熱量22.68 kJ32=725.76 kJ,依據(jù)信息生成物水為液態(tài);依據(jù)碳原子守恒n(CH3OH)=n(CO2)==51011 mol,放出熱量725.76 kJmol-151011 mol=3.631014 kJ;(3)對已知熱化學(xué)方程式編號從前到后分別為①②③,③-②+①2即可得所求方程式,所以+141 kJmol-1-(-566 kJmol-1)+(-393.5 kJmol-1)2;(4)首先寫出所求反應(yīng)的化學(xué)方程式2O3(g)3O2(g),前式2+后式3即可得所求熱化學(xué)方程式。 11.答案:(1)114 (2)10∶24∶1　C2H6O　C8H18 (3)2 解析:(1)當x=1.0時,燃油全部是乙, n(乙)==0.201 7 mol,則Mr(乙)==114。當x=0時,同理可得Mr(甲)=46。 (2)160 g混合物燃燒生成n(CO2)==10 mol, n(H2O)==12 mol,根據(jù)CO2和H2O中的氧元素之和與消耗氧氣的差值求得原混合物中含n(O)=1 mol,所以C、H、O的原子個數(shù)比為10∶24∶1。 設(shè)160 g混合物的物質(zhì)的量為n mol,則 114n+46n=160,解得n=1。 所以甲的分子式為C2H6O,乙的分子式為C8H18。 (3)1 mol混合物完全燃燒放出熱量 kJ=3 442 kJ,實際放出熱量2 876 kJ,所以生成CO的物質(zhì)的量為=2 mol。