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浙江2019版高考化学考前提升训练10化学反应中的能量变化

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                     提升训练       10 化学反应中的能量变化

1.(2018·金华十校统测)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH                     的绝对值均正确)(  )
                
                                                        -1
A.C2H5OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ· mol  (标准燃烧热)

B.NaOH(aq)+HCl(aq)   NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=+57.3 kJ· mol-1(中和热)

                                       -1
C.S(s)+O2(g)   SO2(g) ΔH=-269 kJ· mol   (反应热)
                                   -1
D.2NO2   O2+2NO ΔH=+116.2 kJ· mol   (反应热)
2.(2018·湖州统测)下列说法正确的是(  )


A.图①中   ΔH1=ΔH2+ΔH3

B.图②在催化剂条件下,反应的活化能等于                E1+E2
C.图③表示醋酸溶液滴定          NaOH 和氨水混合溶液的电导率变化曲线

D.图④可表示由      CO(g)生成  CO2(g)的反应过程和能量关系
3.(2018·富阳中学模拟)25 ℃、101 kPa        下:

①2Na(s)+ O2(g)    Na2O(s)
                 -1
ΔH1=-414 kJ· mol

②2Na(s)+O2(g)    Na2O2(s)
                 -1
ΔH2=-511 kJ· mol
下列说法正确的是(  )
A.①和②产物的阴、阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同

C.常温下   Na 与足量   O2 反应生成   Na2O,随温度升高生成       Na2O 的速率逐渐增大
                                                              -1
D.25 ℃、101 kPa  下,Na2O2(s)+2Na(s)   2Na2O(s) ΔH=-317 kJ· mol
4.(2018·舟山模拟)已知充分燃烧          a g 乙烯气体时生成       1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量
b kJ,则表示乙烯燃烧的热化学方程式正确的是(  )

A.2C2H4(g)+6O2(g)  4CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-4b kJ· mol-1
                     中国现代教育网 www.30edu.com  全国最大教师交流平台


B.C2H4(g)+3O2(g)  2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+2b kJ· mol-1

C.2C2H4(g)+6O2(g)  4CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2b kJ· mol-1

D.2C2H4(g)+6O2(g)  4CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+b kJ· mol-1
5.下列物质放入水中,会显著放热的是(  )
A.食盐             B.蔗糖
C.酒精             D.生石灰
6.乙烯和氢气反应过程中的能量变化如图(图中曲线                    b)所示。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.图中曲线    a 可表示使用催化剂时的能量变化
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能


7.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:                                                     +H2(g)。
已知:
     化学键                          C—H        C—C       C  C        H—H
     键能/(kJ·mol-1)                412        348       612         436

根据表中数据计算上述反应的             ΔH(kJ · mol-1)      (  )
A.-124           B.+124
C.+1 172         D.-1 048

8.2 mol Cl2(g)与足量的   H2(g)反应生成    HCl(g),在 298.15 K 时测得放出     369.2 kJ 能量。在下列
热化学方程式中,不正确的是(  )

A.H2(g)+Cl2(g)  2HCl(g)
ΔH=-369.2 kJ·mol-1

B.2H2(g)+2Cl2(g)  4HCl(g)
ΔH=-369.2 kJ·mol-1

C.HCl(g)    H2(g)+ Cl2(g)
ΔH=+92.3 kJ·mol-1

D. H2(g)+ Cl2(g)  HCl(g)
ΔH=-92.3 kJ·mol-1
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9.根据能量变化示意图得出的结论正确的是(  )


                                                   -1
A.1 mol C 完全燃烧生成     CO2 时放出的热量为      393.5 kJ·mol

B.2C(s)+O2(g)   2CO(g)
ΔH=-221.0 kJ·mol-1

C.2CO2 (g)   2CO(g)+O2(g)
ΔH=+283.0 kJ·mol-1

D.C(s)+O2(g)   CO2(g)
ΔH=+393.5 kJ·mol-1
10.运载火箭以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂。已知:

                                 -1
①H2(g)    H2(l) ΔH=-0.92 kJ·mol   ,
                                 -1
②O2(g)    O2(l) ΔH=-6.84 kJ·mol   。


下列说法正确的是(  )

A.2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)所具有的总能量比       2 mol H2O(g)所具有的总能量低
B.表示氢气的标准燃烧热的           ΔH=-241.8 kJ·mol-1

                                                                         -1
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为              2H2(l)+O2(l)   2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·mol

D.H2O(g)变成  H2O(l)的过程中,断键吸收的能量小于成键放出的能量

11.已知:①P4(g)+6Cl2(g)     4PCl3(g)
ΔH=a kJ·mol-1,
                                        -1
②P4(g)+10Cl2(g)   4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol   ,又知形成或拆开        1 mol 化学键放出或吸收的能量
                                                                         -
称为该化学键的键能。P4         具有正四面体形结构,PCl5(g)中          P—Cl 键的键能为     c kJ·mol
1                                     -1
,PCl3(g)中 P—Cl  键的键能为     1.2c kJ·mol  。下列叙述正确的是(  )
A.P—P 键的键能大于      P—Cl  键的键能

B.可求  Cl2(g)+PCl3(g)   PCl5(s)的反应热   ΔH
                  𝑏 - 𝑎 + 5.6𝑐
C.Cl—Cl 键的键能为          4      kJ·mol-1
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                5𝑎 - 3𝑏 + 12𝑐
D.P—P 键的键能为           8       kJ·mol-1

12.TiCl4 是由钛精矿(主要成分为         TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯            TiCl4 的流程示意图如
下:


钛精矿           粗 TiCl4        纯  TiCl4

氯化过程:TiO2   与  Cl2 难以直接反应,加碳生成         CO 和 CO2 可使反应得以进行。

已知:TiO2(s) +2Cl2(g)    TiCl4(g)+O2(g) 

                  -1
ΔH1=+175.4 kJ·mol
                                         -1
2C(s) +O2(g)   2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol

(1)沸腾炉中加碳氯化生成          TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式: 
                                                                                。 

(2)氯化过程中     CO 和 CO2 可以相互转化,根据如图判断:CO2          生成  CO 反应的   ΔH    0(填
“>”“<”或“=”),判断依据:  
                                                                                。 


13.(1)已知:


若表示   1 mol 甲醇完全燃烧的焓变为         ΔH3,试用   ΔH1、ΔH2、ΔH3    表示
                                                              -1
CO(g)+2H2(g)   CH3OH(l)的 ΔH=     。若       ΔH1=-285.8 kJ· mol   ,ΔH2=+283.0 kJ· 
   -1
mol ,某 H2 和 CO 的混合气体完全燃烧时放出           113.74 kJ 能量,同时生成     3.6 g 液态水,则原混合气

体中  H2 和 CO 的物质的量之比为    。 

(2)以 CH4 和 H2O 为原料,通过下列反应也可以制备甲醇。

Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)   CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.0 kJ· mol-1

                                             -1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ· mol

CH4(g)与 H2O(g)反应生成    CH3OH(g)和 H2(g)的热化学方程式为 。 


                                      参考答案
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                          提升训练    10 化学反应中的能量变化

    1.C A 项,生成的水不是液态水,故           A 项中  ΔH 不能表示    C2H5OH 的标准燃烧热;B     项,中和反应
为放热反应,故      B 项中  ΔH 应为负值;D    项,热化学方程式没有标明各物质的聚集状态。

    2.C 若将图①中      ΔH1 对应的箭头改变方向(指向           H2O),则根据盖斯定律可知有

ΔH1=ΔH2+ΔH3,A  项错误;图②加入催化剂后,该反应的活化能为                  E1,B 项错误;图③中,加入醋酸溶

液后发生反应:CH3COOH+NaOH        CH3COONa+H2O,导电离子的物质的量变化不大,但加入了醋酸溶液后,
溶液体积增大,离子浓度减小,电导率减小,将                 NaOH 反应完毕后,加入的醋酸与氨水反应:

CH3COOH+NH3·H2O  CH3COONH4+H2O,溶液中导电离子浓度增大,溶液电导率增大,氨水反应完毕后,再
加入醋酸溶液后,溶液体积增大,因为醋酸是弱酸,则溶液的电导率会减小,C                             项正确;图④中各物质
的聚集状态没有注明,D         项错误。

                                                        2 -
    3.D A 项,①和②产物中阳离子均为            Na+,阴离子分别为      O2-、𝑂 2 ,则阴、阳离子个数比均为

1∶2,错误;B   项,①和②生成等物质的量的产物,由               Na 元素的化合价变化可知转移电子数相同,错误;

C 项,Na 与 O2 加热生成   Na2O2,随温度升高生成       Na2O 的速率减小,错误;D      项,由盖斯定律可知,①×2-
                                                   -1                  -1
②可得   Na2O2(s)+2Na(s)  2Na2O(s),则 ΔH=(-414 kJ· mol   )×2-(-511 kJ· mol  )=-317 kJ· 
mol-1,正确。

    4.A 乙烯燃烧是放热反应,ΔH          为负值,生成      1 mol CO2 时,放热  b kJ,故生成   4 mol CO2 时,放
热 4b kJ。
    5.D A、B、C   中物质均溶于水,热效应不明显,CaO             与水反应,放出大量的热,热效应明显。
    6.C 从图示可以看出反应物的总能量低于生成物的总能量,故为吸热反应,A                            项错误;焓变与反
应过程中是否使用催化剂无关,B             项错误;加入催化剂可以降低反应的活化能,C                 项正确;正反应是吸
热反应,逆反应的活化能小于正反应的活化能,D                  项错误。

    7.B ΔH=反应物总键能-生成物总能键能,由有机物的结构可知,应是—CH2CH3                         中总键能与—CH
                                                          -1            -1
 CH2、H2 总键能之差,故      ΔH=(5×412+348-3×412-612-436)kJ·mol    =+124 kJ·mol  ,故选   B。
                                                                                 1

    8.A 2 mol Cl2(g)对应放出的热量为        369.2 kJ,1 mol Cl2(g)对应放出的热量为       184.6 kJ,2 
                                                                     1     1

mol Cl2(g)对应放出的热量为       92.3 kJ,故 A 错误,B  正确;放热反应的       ΔH  为负值,2H2(g)+2Cl2(g)
                            1      1

   HCl(g)是放热反应,HCl(g)       2H2(g)+2Cl2(g)是吸热反应,在相同条件下其            ΔH 的绝对值相等,
符号相反,故     C、D 两项正确。

    9.B 根据能量变化示意图,1 mol C(s)完全燃烧生成               CO2(g)时放出的热量为       393.5 kJ,A 项热
量的单位错误;由图可知,1 mol C(s)不完全燃烧生成                CO(g)时放热   110.5 kJ 热量,则热化学方程式

                                         -1
为 2C(s)+O2(g)  2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol    ,故 B 正确;由题图可知,1 mol CO2      分解生成    1 

mol CO 和 0.5 mol 氧气吸收   283.0 kJ 热量,则热化学方程式为         2CO2(g)   2CO(g)+O2(g) ΔH=-
566.0 kJ·mol-1,故 C 错误;碳的燃烧反应是放热反应,ΔH<0,故              D 错误。
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    10.C A 项,由图像分析,2 mol H2(g)与      1 mol O2(g)反应生成    2 mol H2O(g),放出  483.6 kJ 的

热量,故   2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)所具有的总能量比       2 mol H2O(g)所具有的总能量高,A        项错误。
B 项,氢气的标准燃烧热是指          1 mol 氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,故表示氢气的标准燃烧
         483.6  +  88

                             -1              -1
热的  ΔH=-       2      kJ·mol  =-285.8 kJ·mol  ,B 项错误。C    项,①2H2(g)+O2(g)    2H2O(g) 

                 -1                                 -1
ΔH=-483.6 kJ·mol   ,②H2(g)   H2(l) ΔH=-0.92 kJ·mol   ,③O2(g)    O2(l) ΔH=-6.84 
       -1                                                                      -
kJ·mol  ,根据盖斯定律,由①-②×2-③可得             2H2(l)+O2(l) 2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·mol
1
,C 项正确。D    项,H2O(g)生成   H2O(l)为物理变化,不存在化学键的断裂和生成,D                项错误。

    11.C P—Cl  键的键能大于      P—P 键的键能,A     项错误;PCl5(g)→PCl5(s)的能量转化未知,无法
求出  B 项反应的反应热,B       项错误;设    Cl—Cl 键的键能为     x,根据盖斯定律,反应②-①得到

                                           -1             -1            -1
4PCl3(g)+4Cl2(g)  4PCl5(g) ΔH=(b-a)kJ·mol   ,则(b-a)kJ·mol   =1.2c kJ·mol  ×12+4x-c 
               𝑏 - 𝑎 + 5.6𝑐                                      5𝑎 - 3𝑏 + 12𝑐

kJ·mol-1×20,x=      4        kJ·mol-1,C 项正确;同理可得      P—P 键的键能为           12        

kJ·mol-1,D 项错误。

                                                                       -1
    12.答案: (1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)   TiCl4(g)+2CO(g) ΔH=-45.5 kJ·mol

    (2)> 温度越高,CO     的物质的量越多而        CO2 的物质的量少,说明       CO2 生成 CO 的反应是吸热反应

    解析: 由制备纯      TiCl4 的流程示意图,钛精矿与氯气、C           发生氯化过程,反应为

TiO2+2Cl2+2C  TiCl4+2CO。
                                                             -1
    (1)由Ⅰ.TiO2(s)+2Cl2(g)   TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol

                                              -1
    Ⅱ.2C(s)+O2(g)   2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol   ,

    结合盖斯定律可知,Ⅰ+Ⅱ得到           TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)  TiCl4(g)+2CO(g) ΔH=(+175.4 
kJ·mol-1)+(-220.9 kJ·mol-1)=-45.5 kJ·mol-1,即热化学方程式为

                                                       -1
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g)+2CO(g) ΔH=-45.5 kJ·mol   。

    (2)因温度越高,CO     的物质的量越多而        CO2 的物质的量少,说明       CO2 生成 CO 的反应是吸热反应,

所以  ΔH>0;温度越高,CO     的物质的量越多而        CO2 的物质的量少,说明       CO2 生成 CO 的反应是吸热反应。


    13.答案: (1)2ΔH1-ΔH2-ΔH3 1∶1

    (2)CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g)
ΔH=+77 kJ· mol-1
                                1

    解析: (1)由反应Ⅰ可得①H2(g)+2O2(g)          H2O(l) ΔH1,由反应Ⅱ可得
                1

②CO2(g)   CO(g)+2O2(g) ΔH2,由表示     1 mol 甲醇完全燃烧的焓变为         ΔH3 可得
          3

③CH3OH(l)+2O2(g)   CO2(g)+2H2O(l) ΔH3,将①×2-②-③可得目标热化学方程式,故                ΔH=2ΔH1-
                                                                          -1
ΔH2-ΔH3。由   ΔH1、ΔH2   可知表示    H2、CO 的标准燃烧热的       ΔH 分别为-285.8 kJ· mol     、-283.0 
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        -1
kJ· mol  ,混合气体完全燃烧生成          3.6 g 液态水,n(H2O)=0.2 mol,n(H2)=0.2 mol,H2 燃烧放出的热
量 Q=0.2 mol×285.8 kJ· mol-1=57.16 kJ,则混合气体中       CO 燃烧放出的热量为       113.74 kJ-57.16 
                                56.58 𝑘𝐽
                                           - 1
kJ=56.58 kJ,则混合气体中      n(CO)=283 𝑘𝐽·𝑚𝑜𝑙 ≈0.2 mol。

    (2)依据盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ得到:CH4(g)+H2O(g)           CH3OH(g)+H2(g) ΔH=(206.0-129.0) kJ· 
mol-1=+77 kJ· mol-1。
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