2018高考化学一轮复习考情分析检测:化学反应与能量6-1(附答案和解释)

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2018高考化学一轮复习考情分析检测:化学反应与能量6-1(附答案和解释)

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5 Y k j.CoM  
   时间:45分钟    满分:100分
一、选择题(每题7分,共63分)
1.[2017•广西重点高中模拟]如图为1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的能量变化示意图,已知E1=x kJ•mol-1、E2=y kJ•mol-1,下列有关说法中正确的是(  )
 
A.若在反应体系中加入催化剂,E1不变
B.若在反应体系中加入催化剂,ΔH减小
C.反应活化能等于y kJ•mol-1
D.1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH=(x-y) kJ•mol-1
答案 D
解析 观察图象,E1为反应的活化能,加入催化剂反应的活化能降低,但是ΔH不变;1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反应生成SOCl2(g)的反应热数值为反应物和生成物的能量差,即ΔH=(x-y) kJ•mol-1,故选D。
2.[2016•海淀期末]下列说法正确的是(  )
A.如图可以表示水分解过程中的能量变化
 
B.若2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ•mol-1,则碳的燃烧热为110.5 kJ•mol-1
C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应
D.已知Ⅰ:反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-a kJ•mol-1;
Ⅱ:
且a、b、c均大于零,则断开1 mol H-Cl键所需的能量为12(-a-b-c) kJ•mol-1
答案 A
解析 A项,水的分解为吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,且催化剂可有效降低反应的活化能,正确;B项,燃烧热的概念中强调生成稳定氧化物,而该项反应中生成物为CO,错误;C项,常温下能发生的反应不一定是放热反应,如在常温下Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,需要加热的反应也不一定是吸热反应,错误;D项,根据化学反应的过程为旧化学键断裂和新化学键形成的过程,且断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,可知断开1 mol H-Cl键所需的能量为12(a+b+c) kJ•mol-1。
3.在标准状况下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知几种化学键的键焓如下表所示:
 
下列说法正确的是(  )
A.CH2===CH2(g)+H2(g)―→CH3CH3(g) 
ΔH=+123.5 kJ•mol-1
B.CH≡CH(g)+2H2(g)―→CH3CH3(g) 
ΔH=-317.3 kJ•mol-1
C.稳定性:H—H键<H—Cl键<C—H键
D.由上表数据可计算乙烷与氯气发生一氯代反应的焓变(ΔH)
答案 B
解析 焓变等于断裂化学键的键焓总和与形成化学键的键焓总和之差。A项,ΔH=(615.0+413.4×4+436.0-413.4×6-347.7) kJ•mol-1=-123.5 kJ•mol-1,错误;B项,ΔH=(812.0+413.4×2+436.0×2-413.4×6-347.7) kJ•mol-1=-317.3 kJ•mol-1,正确;C项,化学键的键焓越大,化学键越稳定,错误;D项,缺少C—Cl键的键焓,不能计算乙烷与氯气发生一氯代反应的焓变,错误。
4.根据如图所给信息,得出的结论正确的是(  )
 
A.48 g碳完全燃烧放出的热量为1574 kJ/mol
B.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
C.2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0 kJ/mol
D.C(s)+O2(g)===CO2(s) ΔH=-393.5 kJ/mol
答案 B
解析 48 g碳完全燃烧生成二氧化碳气体,放出的热量为1574 kJ,A项错误;根据图象可知,C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol,故2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol,B项正确;根据图象可知,CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol,故2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0 kJ/mol,C项错误;根据图象可知,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,D项错误。
5.[2017•兰州一中高三月考]已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ•mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1452 kJ•mol-1
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ•mol-1
下列说法正确的是(  )
A.H2(g)的燃烧热为142.9 kJ•mol-1
B.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
C.12H2SO4(aq)+12Ba(OH)2(aq)===12BaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ•mol-1
D.3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l)
ΔH=+131.4 kJ•mol-1
答案 B
解析 根据燃烧热的定义可知,H2(g)的燃烧热为285.8 kJ•mol-1,A项错误;2 mol (即4 g) H2(g)完全燃烧放出571.6 kJ的热量,2 mol(即64 g) CH3OH(l)完全燃烧放出1452 kJ的热量,故单位质量的H2(g)放出的热量多,B项正确;中和反应是放热反应,硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀的过程也是放热的,所以反应ΔH<-57.3 kJ•mol-1,C项错误;将题干中的热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由①×3-②2,可得热化学方程式:3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ•mol-1,D项错误。
6.已知下列四个热化学方程式(ΔH的单位均为kJ/mol):
NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g) ΔH1=a(ⅰ)
Ba(OH)2•8H2O(s)===BaO(s)+9H2O(l) ΔH2=b(ⅱ)
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2•8H2O(s)===BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH3=c(ⅲ)
BaO(s)+2HCl(aq)===BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH4=d(ⅳ)
其中a、b、c均大于0,HCl气体溶解于水,溶液温度升高。由此可知下列判断一定正确的是(  )
A.d<0        B.c<2a+b+d
C.c=2a+b+d        D.c>2a+b+d
答案 B
解析 通过给出的信息无法判断反应(ⅳ)是放热反应还是吸热反应,A错误;根据题目提示信息可得:HCl(g)===HCl(aq) ΔH5=e,由盖斯定律可确定c=2a+b+d+2e,因e<0,故c-(2a+b+d)<0,即c<2a+b+d,B正确,C、D错误。
7.[2017•东北师大附中模拟]已知:NH3•H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH=-24.2 kJ•mol-1,强酸、强碱稀溶液反应的中和热为ΔH=-57.3 kJ•mol-1,则NH3•H2O在水溶液中电离的ΔH等于(  )
A.-69.4 kJ•mol-1        B.-45.2 kJ•mol-1
C.+69.4 kJ•mol-1        D.+45.2 kJ•mol-1
答案 D
解析 由题给条件可先写出NH3•H2O(aq)+H+(aq)===NH+4(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1 kJ•mol-1①,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ•mol-1②,根据盖斯定律,由①-②即可得到NH3•H2O(aq)NH+4(aq)+OH-(aq) ΔH=+45.2 kJ•mol-1,D正确。
8.[2017•银川一中高三月考]下列说法正确的是(  )
A.已知C2H6的燃烧热为1090 kJ•mol-1,则C2H6燃烧的热化学方程式为C2H6(g)+3.5O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1090 kJ•mol-1
B.已知2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ•mol-1,则CO的燃烧热 ΔH=-283 kJ
C.测定HCl和NaOH反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应后终止温度
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ•mol-1,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)时也放出57.3 kJ的热量
答案 C
解析 A项,燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧所放出的热量,完全燃烧指C生成CO2,H元素生成液态水,正确的为C2H6(g)+3.5O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1090 kJ•mol-1,错误;B项,CO的燃烧热为283 kJ•mol-1,错误;C项,测定HCl和NaOH的中和热时,每次实验均应测量三个温度,即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应后最高温度,正确;D项,醋酸为弱电解质,在电离时吸收热量,所以稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ,错误。
9.已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=a kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g)  ΔH=-220 kJ•mol-1
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ•mol-1,则a为(  )
A.-332        B.-118   
C.+350         D.+130
答案 D
解析 根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得:2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+(2a+220) kJ•mol-1,则有:4×462 kJ•mol-1-2×436 kJ•mol-1-496 kJ•mol-1=(2a+220) kJ•mol-1,解得a=+130,故选项D正确。
二、非选择题(共37分)
 
10.(12分)请参考题中图表,已知E1=134 kJ•mol-1、E2=368 kJ•mol-1,根据要求回答下列问题:
(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________。
请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
____________________________________________________。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s)         ΔH=-159.5 kJ•mol-1
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g)         ΔH=+116.5 kJ•mol-1
③H2O(l)===H2O(g)         ΔH=+44.0 kJ•mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式:_________________________________________________________。
答案 (1)减小 不变 NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ•mol-1
(2)2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l)
ΔH=-87.0 kJ•mol-1
解析 (1)观察图象,E1应为正反应的活化能,加入催化剂反应的活化能降低,但是ΔH不变;1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差,因此该反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)
ΔH=-234 kJ•mol-1。
(2)根据盖斯定律,①+②-③:2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0 kJ•mol-1。
11.[2017•金版原创](12分)能源危机当前是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。
(1)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。
已知:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH=-90.7 kJ•mol-1①
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH=-23.5 kJ•mol-1②
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41.2 kJ•mol-1③
则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为
____________________________________________________。
(2)蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2),再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:
①CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)
ΔH1=+206.2 kJ•mol-1
②CH4(g)+12O2(g)===CO(g)+2H2(g)
ΔH2=-35.4 kJ•mol-1
③CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g)
ΔH3=+165.0 kJ•mol-1
CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。
从原料、能源利用的角度,分析四个反应,作为合成甲醇更适宜的是反应________(填序号)。
答案 (1)2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g) 
ΔH=-122.5 kJ•mol-1
(2)CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)
ΔH=+247.4 kJ•mol-1

解析 (1)根据盖斯定律①×2+②-③×2即可得到2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ•mol-1。
(2)由盖斯定律,将反应①×2-③得④:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ•mol-1。
4个反应生产水煤气,从原料角度看都易得,但从能量角度看,反应①、③和④是吸热反应,反应②是放热反应,所以反应②比较适合应用于生产。
12.
[2016•石家庄一中测试](13分)现利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)该图中有两处未画出,它们是______________、________________。
(2)把温度为15.0 ℃,浓度为0.5 mol•L-1的酸溶液和0.55 mol•L-1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g•mL-1),生成溶液的比热容c=4.18 J•g-1•℃-1,轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物 起始温度
t1/℃ 终止温度
t2/℃ 中和热
HCl+NaOH 15.0 18.4 ΔH1
HCl+
NH3•H2O 15.0 18.1 ΔH2
①试计算上述两组实验测出的中和热ΔH1=______,ΔH2=________。
②两组实验结果差异的原因是______________________________________。
③写出HCl+NH3•H2O的热化学方程式:____________________________________。
答案 (1)环形玻璃搅拌棒 烧杯上方的泡沫塑料盖
(2)①-56.8 kJ•mol-1  -51.8 kJ•mol-1
②NH3•H2O是弱碱,在中和过程中NH3•H2O发生电离,要吸热,因而总体放热较少
③HCl(aq)+NH3•H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-51.8 kJ•mol-1
解析 (2)①根据题目给出的酸、碱的物质的量,酸为0.025 mol,碱为0.0275 mol,碱是过量的,应根据酸的量进行计算,即反应生成了0.025 mol H2O。根据实验数据算出生成1 mol H2O所放出的热量,即得出两组实验测出的中和热数值:ΔH1=-[4.18×(50+50)×(18.4-15.0)×10-3]÷0.025=-56.8 kJ•mol-1,ΔH2=-[4.18×(50+50)×(18.1-15.0)×10-3]÷0.025=-51.8 kJ•mol-1。 文
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