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1、高考化学复习备考精品资料第5讲化学反应与能量(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(共7个小题，每小题6分，共42分)1(2013荆州质检，2)下列关于化学反应的描述中正确的是()。A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，也放出57.3 kJ的热量CCO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H283.0 kJmol1D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha,2
2、C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则ba解析A项，放热反应和吸热反应与反应条件无关，A项错误；B项，醋酸是弱酸，醋酸电离需要吸热，B项错误；C项，表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1，C项错误；D项，2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha、2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb,2CO(g)O2(g)=2CO2(g)Hc，上述三个燃烧反应都是放热反应，根据盖斯定律知，abc，又因为a0，b0，c0，所以ba，D项正确。答案D2(2013大连市高三双基测试)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
3、的能量变化示意图正确的是()。解析B选项正确，水分解反应是吸热反应，反应后能量变大，催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的热效应。答案B3(2013海南，5)已知下列反应的热化学方程式：6C(s)5H2(g)3N2(g)9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) H12H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2C(s)O2(g)=CO2(g) H3则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)的H为()。A12H35H22H1 B2H15H212H3C12H35H22H1 DH15H212H3解析利用盖斯定律分析目标热化学方程式中各物质在已
4、知方程式中的位置及各物质前系数，即可得出A项正确。答案A4(2013江西南昌市调研卷，11)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下：C2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(l) H1 300 kJmol1C6H6(g)O2(g)6CO2(g)3H2O(l) H3 295 kJmol1下列说法正确的是 ()。A1 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于1 300 kJB1 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于3 295 kJC相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C6H6(g)放热更多DC2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反
5、应解析液态水生成气态水要吸热，则A中放热应小于1 300 kJ，错误；液态苯的能量比气态苯的能量低，则B中放出热量应小于3 295 kJ，B错误；通过计算可知等质量的两者完全燃烧时乙炔放热多，C错误；根据盖斯定律，由3得：3C2H2(g)=C6H6(g)H605 kJmol1，D正确。答案D5(2012重庆理综，12)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、OO为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()。A194 B391 C516 D658解析由题中的图像可以看出断裂1 mol
6、N2H4(g)和1 mol O2(g)中的化学键所要吸收的能量为：2 752 kJ534 kJ2 218 kJ。设断裂1 mol NH键所需要的能量为x，则154 kJ4x500 kJ2 218 kJ，解得x391 kJ。答案B6(2013河南郑州一模，4)已知：1 g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量120.9 kJ，中和热为57.3 kJmol1，C(石墨，s)=C(金刚石，s)H1.90 kJmol1，下列说法正确的是()。A氢气的燃烧热为241.8 kJmol1B氢气燃烧的热化学方程式：2H2O2=2H2OH483.6 kJmol1C盐酸和氨水混合的热化学方程式：H(aq)OH(
7、aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1D由可知金刚石不及石墨稳定解析1 g H2为0.5 mol,1 mol H2与O2反应生成1 mol气态水，放出241.8 kJ的热量，但燃烧热是指生成稳定的氧化物所放出的热量，H2对应的产物是液态水，A错误；热化学方程式中必须标明物质的聚集状态，B错误；中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol H2O时的反应热，但一水合氨是弱碱，C错误；石墨的能量比金刚石的能量低，更稳定，D正确。答案D7(2013重庆调研)为保护环境并缓解能源危机，专家提出利用太阳能促使燃烧循环使用的构想，转化关系如图所示。已知：(1)过程可用如下反应表示：2
8、CO22COO22H2O(g)2H2O22N26H2O4NH33O22CO24H2O2CH3OH3O22CO4H2O_3O2。(2)25 时，a g CH4完全燃烧释放出b kJ热量。下列说法不正确的是()。A过程是将太阳能转化成化学能B反应的另一种产物为CH4CH1H2D表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H16b kJmol1解析选项A，过程都需要在太阳能的条件下合成有关物质，所以这些反应都是将太阳能转化成化学能。选项B，根据原子守恒可知反应的另一产物为CH4。选项C，H2为燃料燃烧生成CO2、H2O、N2释放出的能量，根据能量守恒原理，C
9、O2、H2O、N2通过太阳能转化成CH4、CH3OH、H2时吸收的热量为H1、H1与H2的数值大小相等，符号相反，即H1H2。选项D,25 时，CH4完全燃烧的化学反应方程式为CH42O2=CO22H2O，a g CH4完全燃烧释放出b kJ热量，则16 g CH4完全燃烧释放出kJ热量，故表示其燃烧热的热化学反应方程式应为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)HkJmol1。答案D二、非选择题(共4个题，共58分)8(2013巴南区模拟)(14分)(1)甲醇是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备甲醛。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。反应过程中的能量关系甲醇催化脱氢转
10、化为甲醛的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。过程与过程的反应热是否相同？_原因是_。写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式_。(2)已知：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1下列说法正确的是_。ACH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量B反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量C根据推知反应：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJmol1D反应的能量变化如图所示解析(1)E1E2，甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应。反应热与反应
11、的始态和终态有关，与反应的途径无关，故反应热相同。(2)采用反应将CH3OH转变成H2时，反应吸热，采用反应将CH3OH转变成H2时，反应放热，A错误；反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应吸热，B错误；液态甲醇转变成气态甲醇时，要吸收热量，液态甲醇参与反应时，放出的热量比气态甲醇的少，H变大，C正确；反应放热，1 mol CH3OH(g)和mol O2(g)的总能量大于1 mol CO2(g)和2 mol H2(g)的总能量，与图示不符，D错误。答案(1)吸热相同一个化学反应的反应热仅与反应始态和终态有关，而与反应的途径无关CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)H(E2E1)kJmol1
12、(2)C9(14分)(1)根据下列图示，写出反应的热化学方程式_。根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是_。A 其热化学方程式为：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ mol1B该反应为吸热反应C该反应为放热反应D当H2O为液态时，其反应热值小于41 kJmol1(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是_。(3)如图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_。a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_。解析(1)以图示形式将反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的质变与能变呈现出来，并要
13、求判断反应类型及H情况，根据所给图示可知，A选项将反应的反应物与生成物弄反了，故不对，生成物的能量比反应物的能量高，故该反应为吸热反应，B选项正确，则C选项错误；D选项未限定H2O的物质的量，故不对。(3)b反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。答案(1)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1B(2)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1a不使用催化剂，b使用了催化剂10(2013重庆六校联考)(16分)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(1)工
14、业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2上述反应符合“原子经济”原则的是_(填“”或“”)。下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250 300 350 K2.0410.2700.012由表中数据判断，H1_0(填“”、“”或“”)。某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)0.2 molL1，则CO的转化率为_，此时的温度为_(从上表中选择)。(2)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(
15、g)4H2O(g) H11 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H344.0 kJmol1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。解析(1)反应的产物只有甲醇，而反应的产物有两种，故反应符合“原子经济”原则；观察图表数据可得，升温时，K值变小，说明该反应的正反应为放热反应，即H10；CO的转化率为(2 mol0.2 molL12 L)/2 mol100%80%；此时的化学平衡常数为K2.041，故此时的温度为250 。(2)将三个热化学方程式进行变形：()4，可得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态
16、水的热化学方程式，即CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)HH1(H2)4H3442.8 kJmol1。答案(1)80%250 (2)CH3OH(l)O2(g) = = = = = CO(g)2H2O(l) H442.8 kJmol111(创新预测题)(14分)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为：C(s)O2(g) = =CO2(g)H1393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1请回答
17、：(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：_。(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_(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)本题考查盖斯定律，H1H2H3即为C(s)与水蒸气反应的焓变。因此C(s)与水蒸气反应的热化学方程式为：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1。(2)根据盖斯定律，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应相等，甲同学的错误在于忽视了煤转化为水煤气时要吸收热量。答案(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1(2)乙甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或H1H2H3且H20)(3)减少污染；燃烧充分；方便输送(任填两个)