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2019届高考化学二轮复习【人教版】化学反应与能量模拟训练(教师版)

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高中化学审核员

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                        化学反应与能量模拟训练

                           (时间:45   分钟 分值:100      分)

一、选择题(每小题        6 分,共   42 分)

1.已知:①1      g 氢气在氧气中完全燃烧生成气态水,放出热量                   120.9 kJ,②中和热为      57.3 
   kJ·mol-1,③C(石墨,s)===    C(金刚石,s) ΔH=+1.90 kJ·mol-1,下列说法正确的是(  )。


   A.氢气的燃烧热为         241.8 kJ·mol-1

                                                              -1
   B.氢气燃烧的热化学方程式:2H2+O2===             2H2O ΔH=-483.6 kJ·mol

                                     +        -
   C.盐酸和氨水混合的热化学方程式:H                  (aq)+OH  (aq)===   H2O(l) ΔH=-57.3 
   kJ·mol-1

   D.由③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 D


2.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):N≡N        为 942、O=O   为  500、N—N   为 154,则断裂     1 mol N—H  键
   所需的能量(kJ)是(  )。
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   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-534 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=2 218 kJ,

   解得   x=391 kJ。

   答案 B

3.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Ⅰ可用如下反应表示:①2CO2             = = =太=阳=能= = = 2CO+O2


   ②2H2O(g)  = = =太=阳=能= = = 2H2+O2


   ③2N2+6H2O   = = =太=阳=能= = = 4NH3+3O2


   ④2CO2+4H2O―太―阳→能2CH3OH+3O2


   ⑤2CO+4H2O―太―阳→能________+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Ⅰ是将太阳能转化成化学能


   B.反应⑤的另一种产物为            CH4


   C.ΔH1=-ΔH2
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   D.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) ΔH=-
   16b kJ·mol-1

   解析 选项      A,过程Ⅰ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⑤的另一产物为                  CH4。选项    C,

   ΔH2 为燃料燃烧生成       CO2、H2O、N2   释放出的能量,根据能量守恒原理,CO2、H2O、

   N2 通过太阳能转化成        CH4、CH3OH、H2    时吸收的热量为       ΔH1、ΔH1  与 ΔH2 的数值大小

   相等,符号相反,即         ΔH1=-ΔH2。选项      D,25  ℃时,CH4    完全燃烧的化学反应方程式

   为  CH4+2O2=== CO2+2H2O,a  g CH4 完全燃烧释放出       b kJ 热量,则   16 g CH4 完全燃烧
         16b

   释放出    a 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)===
                          16b

                                   -1
    CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-    a kJ·mol 。

   答案 D

4.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

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

   C.CO(g)的燃烧热是       283.0 kJ·mol-1,则表示  CO(g)的燃烧热的热化学方程式为            2CO(g)+

                                     -1
   O2(g)=== 2CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol


   D.已知    2C(s)+2O2(g)=== 2CO2(g) ΔH=a,2C(s)+O2(g)=== 2CO(g) ΔH=b,则    b>a

   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)+
   1

                                    -1
   2O2(g)=== CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol  ,C  项错误;D     项,2C(s)+2O2(g)===

    2CO2(g) ΔH=a、2C(s)+O2(g)===    2CO(g) ΔH=b,2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=
   c,上述三个燃烧反应都是放热反应,根据盖斯定律知,a=b+c,又因为                             a<0,b<
   0,c<0,所以      b>a,D  项正确。

   答案 D

5.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的能量
   变化示意图正确的是(  )。
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   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 B

6.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)   ΔH1


   2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)   ΔH2


   C(s)+O2(g)=== CO2(g)    ΔH3


   则反应    4C3H5(ONO2)3(l)=== 12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的 ΔH 为(  )。


   A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1             B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3


   C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1             D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3

   解析 利用盖斯定律分析目标热化学方程式中各物质在已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 A

7.已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下:

              5

                                                          -1
   ①C2H2(g)+2O2(g)―→2CO2(g)+H2O(l)       ΔH=-1 300 kJ·mol
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              15

                                                             -1
   ②C6H6(g)+  2 O2(g)―→6CO2(g)+3H2O(l)      ΔH=-3 295 kJ·mol

   下列说法正确的是                                               (  )。


   A.1 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于              1 300 kJ


   B.1 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于             3 295 kJ


   C.相同条件下,等质量的            C2H2(g)与 C6H6(g)完全燃烧,C6H6(g)放热更多


   D.C2H2(g)三聚生成     C6H6(g)的过程属于放热反应

   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          3×①-②得:3C2H2(g)===

                            -1
    C6H6(g) ΔH=-605 kJ·mol    ,D 正确。

   答案 D

二、非选择题(共       4 个题,共    58 分)

8.(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

   ①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

   ②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?____________原因是
   ________________________________________________________。

   ③写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式
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________________________________________________________。

                                                               -1
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)===       CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol

             1

                                                    -1
②CH3OH(g)+2O2(g)===  CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol

下列说法正确的是________。


A.CH3OH   转变成    H2 的过程一定要吸收能量

B.①反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量

                             1

                                                                    -1
C.根据②推知反应:CH3OH(l)+2O2(g)===        CO2(g)+2H2(g)的 ΔH>-192.9 kJ·mol

D.反应②的能量变化如图所示


解析 (1)①E1<E2,甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应。②反应热与反应的
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①将      CH3OH  转变成   H2 时,反应吸热,采用反应②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
                                                    1

醇的少,ΔH     变大,C    正确;反应②放热,1 mol CH3OH(g)和2mol 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)①吸热 ②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 ③CH3OH(g)         = = = = = =催=化=剂= = = = = =   HCHO(g)+H2(g) 
ΔH=

               -1
+(E2-E1)kJ·mol    (2)C
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9.(14 分)(1)①根据下列图示,写出反应的热化学方程式_____________________

   ________________________________________________________________。


   ②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) ΔH=41 kJ·

    mol-1

   B.该反应为吸热反应

   C.该反应为放热反应

                                             -1
   D.当   H2O 为液态时,其反应热值小于            41 kJ·mol

   (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_________________________________________________

   ________________________________________________________________。
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   a、b  两条曲线产生区别的原因很可能是_______________________________。


   解析 (1)②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,
   并要求判断反应类型及          ΔH  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)①CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)

   ΔH=-41 kJ·mol-1 ②B

                                            -1
   (2)S(s)+O2(g)=== SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol

                                              -1
   (3)N2(g)+3H2(g)     2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol

   a 不使用催化剂,b       使用了催化剂

10.(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)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:


   反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)          CH3OH(g) ΔH1


   反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)         CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2

   ①上述反应符合“原子经济”原则的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

   ②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。

                       温度     250 ℃     300 ℃    350 ℃
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                        K      2.041    0.270    0.012


   由表中数据判断,ΔH1______0(填“>”、“=”或“<”)。


   ③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  mol·L-1,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:

                                                              -1
   ①2CH3OH(l)+3O2(g)=== 2CO2(g)+4H2O(g)    ΔH1=-1 275.6 kJ·mol

                                                -1
   ②2CO(g)+O2(g)=== 2CO2(g)    ΔH2=-566.0 kJ·mol

                                       -1
   ③H2O(g)===   H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol

   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)①反应Ⅰ的产物只有甲醇,而反应Ⅱ的产物有两种,故反应Ⅰ符合“原子经
   济”原则;②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

                                                -1
   应,即    ΔH1<0;③CO    的转化率为(2     mol-0.2 mol·L  ×2  L)/2 mol×100%=80%;此
                           cCH3OH        0.8
   时的化学平衡常数为         K=cCO·c2H2=0.2    × 1.42≈2.041,故此时的温度为       250 
                                                        1
   ℃。(2)将三个热化学方程式进行变形:[①+(-②)+4×③]×2,可得甲醇不完全燃烧

   生成一氧化碳和液态水的热化学方程式,即                   CH3OH(l)+O2(g)=== CO(g)+2H2O(l) 
                             1

                                            -1
   ΔH=[ΔH1+(-ΔH2)+4ΔH3]×2=-442.8 kJ·mol       。

   答案 (1)①Ⅰ ②< ③80% 250 ℃

                                                        -1
   (2)CH3OH(l)+O2(g) ====== CO(g)+2H2O(l)   ΔH=-442.8 kJ·mol


11.(14 分)将煤转化为水煤气的主要化学反应为                C(s)+H2O(g) = = = 高= 温= = = = CO(g)+

   H2(g);C(s)、CO(g)和  H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:

                                             -1
   C(s)+O2(g) ======= CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol

          1

                                            -1
   H2(g)+2O2(g)===  H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol
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       1

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

请回答:

(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,ΔH1-ΔH2-ΔH3              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:

                                         -1
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=131.5 kJ·mol  。

(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)

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)
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(3)①减少污染;②燃烧充分;③方便输送(任填两个)
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