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1、高考化学冲刺总复习第六章化学反应与能量变化第17讲化学反应与能量的变化一、选择题1.(2012年辽宁六校联考)下列说法错误的是()A化学反应中的能量变化都表现为热量变化B需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应C向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若溶液红色加深，则说明盐类水解是吸热的D反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热2.(2013北京)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是() 3.通常人们把拆开1 mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估计化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键
2、能之和的差。下表是一些化学键的键能。化学键CHCFHFFF键能/(kJmol1)414489565155根据键能数据估算下列反应CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)的反应热H为()A1940 kJmol1 B1940 kJmol1C485 kJmol1 D485 kJmol14.(2013学年河北省定州中学高考复习综合测试)下列关于能量转换的认识中不正确的是()A电解水生成氢气和氧气时，电能转化成化学能B煤燃烧时化学能主要转变成热能C绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能D白炽灯工作时电能全部转变成光能5.(湖北省荆州市2013第二次质量检查)下列说法中错误的是()A电解饱和食
3、盐水，生成物总能量比反应物总能量高B能自发进行的化学反应，不一定是H0，S0C“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高D食盐可用于融化冰雪，且用食盐作融雪剂不会对环境、植物生长产生任何危害6.(2013湖北省荆门市龙泉中学高三月考)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1Q1 kJmol1H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H2Q2 kJmol1有关上述反应的叙述正确的是()AQ1a2.(陕西省宝鸡市2013第三次模拟试题)25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJm
4、ol1、285.8 kJmol1、890.3kJmol1、2800 kJmol1。则下列热化学方程式正确的是()AC(s)O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1DC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H2800 kJmol13.(2013河北省唐山一中第一次月考)下列说法或表示法正确的是()A在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)
5、=2H2O(l)H285.8 kJmol1B等量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧，后者放出热量多C根据中和热H57.3 kJmol1，可知将含0.5 mol H2SO4的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量一定等于57.3 kJD由C(s，石墨)=C(s，金刚石) H 1.9 kJmol1可知，石墨比金刚石稳定4.将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可能转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.0
6、0 mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应5.已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ/molNa2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()ACO的燃烧热为283 kJB上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)H452 kJ/molDCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.0210236.已知辛烷的燃烧热为5518 kJmol1，强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3 kJm
7、ol1，则下列热化学方程式书写正确的是()C8H18(l)25/2O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5518 kJmol12C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11036 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol12NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H57.3 kJmol1A BC D只有7.(2013江西省丰城中学高三阶段测试)下列说法正确的是()A1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应C在101 kP
8、a 1 mol碳燃烧所放出的热量一定是碳的燃烧热D碳与二氧化碳的反应既是放热反应，也是化合反应二、非选择题8.某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。.配制0.50 mol/L NaOH溶液。(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体5.0g。(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母)：abe。.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJmol1)：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请
9、填写下表中的空白：温度实验次数起始温度t1/H2SO4NaOH平均值终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.44.0近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g)。则中和热H53.5 kJmol1(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)acd。a实验装置保温、隔热效果差b配制0.50 mol/L NaOH溶液时
10、俯视刻度线读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度e用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数第19讲反应热的计算一、选择题1.(2013陕西省东方中学高三开学适应性测试)已知下列热化学方程式：CH4(g)O2(g)=CO2(g)H2O(l)H445.15 kJmol1CH4(g)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H607.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1则CH4的燃烧热为()A445.
11、15 kJmol1 B607.3 kJmol1C890.3 kJmol1 D802.3 kJmol12.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol1、1411.0 kJmol1和1366.8 kJmol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A44.2 kJmol1 B44.2 kJmol1C330 kJmol1 D330 kJmol13.甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成，已知：2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H71 kJmol1CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H90.5 kJmo
12、l1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1下列结论错误的是()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H90.5 kJmol1B甲醇的燃烧热为764 kJmol1C若CO的燃烧热为282.5 kJmol1，则H2的燃烧热为286 kJmol1D反应在任何温度下均能自发进行4.在同温同压下，下列各组反应均为放热反应，则ab(a、b均大于零)的是()AH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)Ha kJ/molH2(g)Cl2(g)=HCl(g)Hb kJ/molBS(g)O2(g)=SO2(g)Ha kJ/molS(s)O2(g)=SO2(g)Hb kJ/mol
13、CC(s)O2(g)=CO2(g)Ha kJ/molC(s)O2(g)=CO(g)Hb kJ/molDNaOH(aq)HNO3(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)Ha kJ/molBa(OH)2(aq)H2SO4(aq)=BaSO4(s)H2O(l)Hb kJ/mol5.(2013河北省容城中学第三次月考)100 g碳粉燃烧所得气体中，CO占2/3、CO2占1/3体积，且C(s)1/2O2(g)=CO(g)H110.35 kJ/mol，CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H282.57 kJ/mol, 与这些碳完全燃烧相比损失的热量是()A784.92 kJ B2489.44 kJC1
14、569.83 kJ D3274.3 kJ6.碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示：H2(g)I2(？)2HI(g)9.48 kJ H2(g)I2(？)2HI(g)26.48 kJ下列判断正确的是()A中的I2为固态，中的I2为气态B的反应物总能量比的反应物总能量低C的产物比反应的产物热稳定性更好D1 mol 固态碘升华时将吸热17 kJ二、非选择题7.已知：将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；C(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)H393.5 kJmol1CO(g)1/2O2(
15、g)=CO2(g)H283.0 kJmol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol1请回答：(1)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乙(填“甲”或“乙”)，判断的理由是甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或H1H2H3，且H30)。(2)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接
16、燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：减少污染；燃烧充分；方便运输。8.(2013全国新课标)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H190.1 kJmol1 CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol1 水煤气变换反应：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJmol1 二甲醚合成反应： 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1回答下
17、列问题：(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是_(以化学方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反应对于CO转化率的影响消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应消耗部分CO。 (3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_；根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_。(4)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)，压强为5.0 MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。 (5
18、)二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWhkg1)，若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为CH3OCH312e3H2O2CO212H。 一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；该电池理论输出电压为1.20V，能量密度E_(列式计算，能量密度电池输出电能/燃料质量，1 kWh3.6106 J ) 第17讲1A2D解析：A为太阳能转化为电能；B为化学能转化为电能；C为太阳能转化为热能。3A4.D5.D6C解析：氯气的氧化性强于单质溴的，所以氢气和氯气反应更剧烈，放出的热量更多，选项A不正确；反应放热，则生成物的总能量均低于
19、反应物的总能量，选项B不正确；气态物质的总能量高于液态物质的总能量，选项C正确，根据热化学方程式可知，选项D不正确，应该是Q1/2。7C解析：反应热还包括反应中吸收的热量，选项A不正确；选项B不正确，反应速率大小与反应是放热反应还是吸热反应无关系；反应热的大小与反应条件无关系，选项D不正确，因此正确的答案选C。8C9解析：设燃烧后共生成二氧化碳x mol，混合气体中甲烷的物质的量为a，一氧化碳的物质的量为bCaCO310050 gCO21xx0.5 mol解出a0.2 molb0.3 mola/b2/310(1)P2O3、P2O52.75、3.55(2)(20XY) kJmol1(3)P(s)
20、O2(g)=P2O3(s)H(20XY)kJmol1解析： (2)据题意，3.1 g磷燃烧生成0.025 mol P2O3、0.025 mol P2O5，共放热X kJ，则生成0.025 mol P2O3共放热(X0.05Y) kJ，故1 mol P与O2反应生成0.5 mol P2O3放出的热量为(20XY) kJ，即H(20XY) kJmol1。第18讲1D解析：A.吸热和放热反应由反应物和生成物总能量的相对高低决定，与是否需要加热无关，错误；B.醋酸为弱酸，电离过程吸热，故放出的热量小于57.3 kJ，错误；C.燃烧热为1 mol物质完全燃烧生成稳定物质时候放出的热量，错误；D.两个反应
21、均为放热反应，H小于零，放热量越多，代数值越小。正确答案选D。2D解析：本题考查学生对燃烧热的理解和掌握。燃烧热的概念是，在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。A项，生成了CO，错误。B项，是吸热，错误。C项，生成的是气态水，错误。D项，符合燃烧热的概念，正确，答案选D。3D4.B5.C6.D7B解析：中和热是在一定条件下，稀溶液中酸和碱作用生成1 mol水时放出的热量，A不正确；燃烧热是在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，因此，C不正确；碳与二氧化碳的反应是吸热反应，D不正确，所以正确的答案选B。8.(1)5.0(2)abe.(
22、1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(2)4.053.5 kJmol1acd第19讲1C2.A3D解析：本题主要考查盖斯定律的应用。由于CH3OH(g)转化为CH3OH(l)要放出热量，结合题给反应可知选项A正确(要注意H为负值)；(2)/2得：CO(g)2H2(g)3O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H854.5 kJmol1，得甲醇的燃烧热为H764 kJmol1，B正确；由热化学方程式得CO的燃烧热2H2的燃烧热854.5 kJmol1，由此可得H2的燃烧热为286 kJmol1，C正确；反应是放热熵减的反应，即H0，S0，
23、因此可判断反应在低温下能自发进行，选项D错。本题应选D。4D5C解析：碳完全燃烧，则不会造成热量损失。只有当不完全燃烧时才会造成热量的损失，根据热化学方程式可知，损失的热量就相当于是不完全燃烧生成的CO在燃烧时放出的热量。生成的CO的物质的量是100/122/350/9 mol。所以损失的热量是50/9 mol282.57 kJ/mol1569.83 kJ，答案选C。6B7(1)乙甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或H1H2H3，且H30)(2)减少污染；燃烧充分；方便运输8(1)Al2O3(铝土矿)2NaOH3H2O=2NaAl(OH)4，NaAl(OH)4CO2=NaHCO3Al(OH
24、)3，2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应消耗部分CO(3)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJ/mol该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大(4)反应放热，温度升高，平衡左移(5)CH3OCH312e3H2O=2CO212H12(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1解析：(1)工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是：用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，然后过滤，在滤液中
25、通入过量的CO2，得到氢氧化铝，然后高温煅烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。(2)合成二甲醚消耗甲醇，对于CO参与的反应相当于减小生成物的浓度，有利于平衡向右移动，使CO的转化率提高。(3)根据盖斯定律可知，将2即得到反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)，所以该反应放热H90.1 kJ/mol224.5 kJ/mol204.7 kJ/mol。(4)该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。(5)原电池中负极失去电子，所以负极电极反应式是CH3OCH312e3H2O=2CO212H；二甲醚中碳原子的化合价是2价，反应后变为4价，失去6个电子，所以一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度电池输出电能/燃料质量，所以可求出该电池的能量密度。