2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題08 化學(xué)反應(yīng)與能量變化（教案+學(xué)案+課件+試題）（打包4套）魯科版,2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí),專題08,化學(xué)反應(yīng)與能量變化（教案+學(xué)案+課件+試題）（打包4套）魯科版,2017,高考,化學(xué),二輪,復(fù)習(xí),專題,08,化學(xué)反應(yīng),能量,變化,教案,課件,試題,打包,魯科版 專題八 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 1． 將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見 (　　) A. NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D．反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NH4HCO3＋HCl―→NH4Cl＋CO2↑＋H2O　ΔH＝＋Q kJ·mol－1 【答案】B 【解析】根據(jù)醋酸逐漸凝固說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則A、C錯誤，B正確；熱化學(xué)方程式的書寫要標(biāo)出物質(zhì)的狀態(tài)，D錯誤。 2． 能源是當(dāng)今社會發(fā)展的三大支柱之一。有專家提出：如果能夠利用太陽能使燃料燃燒產(chǎn)物(如CO2、H2O、N2等)重新組合(如下圖)，可以節(jié)約燃料，緩解能源危機(jī)。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為 (　　) A．化學(xué)能 B．熱能 C．生物能 D．電能 【答案】B 【解析】根據(jù)圖示是利用太陽能把燃燒產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為燃料CH4、CH3OH、NH3等，所以太陽能最終轉(zhuǎn)化為熱能。 3．某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過程如下： mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2 (m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列說法不正確的是 (　　) A．該過程中CeO2沒有消耗 B．該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 C．右圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O 【答案】C 【解析】抓住蓋斯定律的含義(反應(yīng)的焓變與途徑無關(guān)，只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān))解題。 A項根據(jù)題干中已知的兩個反應(yīng)可以看出，CeO2在反應(yīng)前后沒有變化，CeO2應(yīng)是水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳的催化劑。B項在太陽能的作用下，水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。C項根據(jù)蓋斯定律可知－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。D項以一氧化碳和氧氣構(gòu)成的堿性燃料電池，負(fù)極應(yīng)為一氧化碳失電子，在堿性條件下一氧化碳應(yīng)變?yōu)樘妓岣x子，結(jié)合選項中所給的電極反應(yīng)式，再根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒則可判斷其正確。 4． 根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 (ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－9.48 kJ·mol－1 (ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1 下列判斷正確的是 (　　) A．1 mol I2(s)中通入2 g H2(g)，反應(yīng)吸熱26.48 kJ B．1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C．反應(yīng)(ⅱ)的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)(ⅰ)的反應(yīng)物總能量低 D．反應(yīng)(ⅰ)放出的熱量多，所以產(chǎn)物的能量低，比反應(yīng)(ⅱ)的產(chǎn)物更穩(wěn)定 【答案】C 【解析】A項，I2(s)和H2(g)的反應(yīng)是可逆反應(yīng)；B項，I2(g)===I2(s)　ΔH＝－35.96 kJ·mol－1，所以1 mol I2(s)和1 mol I2(g)所含能量相差35.96 kJ；C項，固態(tài)碘穩(wěn)定，能量低；D項，(ⅰ)、(ⅱ)中HI均為氣體，能量一樣，也一樣穩(wěn)定。 5． 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法正確的是 (　　) A．1 mol N2(g)和NA個O2(g)反應(yīng)放出的能量為180 kJ B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量 C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO D．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水 【答案】B 【解析】N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1，A項，應(yīng)為吸收熱量180 kJ；C項，N2和O2反應(yīng)需高溫或放電；D項，NO不是酸性氧化物。 6． 利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機(jī)的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反應(yīng)過程中的能量變化情況如圖所示，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是 (　　) A．該反應(yīng)的ΔH＝＋91 kJ·mol－1 B．加入催化劑，該反應(yīng)的ΔH變小 C．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 D．如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH，則ΔH增大 【答案】C 【解析】根據(jù)圖示，該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，是放熱反應(yīng)，故選項A錯誤，C正確；加入催化劑只能降低反應(yīng)所需的活化能，而對反應(yīng)熱無影響，選項B錯誤；生成液態(tài)CH3OH時釋放出的熱量更多，ΔH更小，選項D錯誤。 7． 甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的一種反應(yīng)原理如下： CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1 下列說法正確的是 (　　) A．1 L CH3OH蒸汽與1 L水蒸氣反應(yīng)生成1 L CO2氣體與3 L氫氣吸收熱量49.0 kJ B．1個CH3OH分子與1個水分子反應(yīng)生成1個CO2分子與3個H2分子吸收49.0 kJ熱 量 C．相同條件下1 mol CH3OH(g)與1 mol H2O(g)的能量總和小于1 mol CO2(g)與 3 mol H2(g)的能量總和 D．1 mol CH3OH蒸汽與1 mol液態(tài)水反應(yīng)生成1 mol CO2氣體與3 mol氫氣吸收的熱量小于49.0 kJ 【答案】C 【解析】熱化學(xué)方程式中，化學(xué)計量數(shù)代表物質(zhì)的量，A、B錯誤；C項，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成物總能量高；D項，由于液態(tài)水變成氣態(tài)水需要吸收熱量，所以吸收的熱量應(yīng)大于49.0 kJ。 8． 某一化學(xué)反應(yīng)在不同條件下的能量變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是 (　　) A．化學(xué)催化比酶催化的效果好 B．使用不同催化劑可以改變反應(yīng)的熱效應(yīng) C．使用不同催化劑可以改變反應(yīng)的能耗 D．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 【答案】C 【解析】酶的催化效果好，使用不同的催化劑可以降低反應(yīng)所需的能耗。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。 9． 下列各組熱化學(xué)方程式中，Q1＜Q2的是 (　　) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 CH4(g)＋3/2O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 C．H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 【答案】C 【解析】A項，生成CO2放出熱量多，Q1＞Q2；B項，氣態(tài)硫燃燒放出熱量多，Q1＞Q2；C項，HCl比HBr穩(wěn)定，放出熱量多，Q1＜Q2；D項，電離需吸熱，Q1＞Q2。 10．已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式如下所示： ①2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 600 kJ·mol－1 ②2C6H6(g)＋15O2(g)===12CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－6 590 kJ·mol－1 下列說法正確的是 (　　) A．2 mol C2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱大于2 600 kJ B．2 mol C6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于6 590 kJ C．相同條件下，等質(zhì)量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多 D．C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應(yīng) 【答案】D 【解析】A項，生成氣態(tài)水放出的熱量小于生成液態(tài)水放出的熱量；B項，液態(tài)苯燃燒放出熱量少；C項，1 g乙炔放出的熱量：＝50 kJ·g－1 1 g苯放出的熱量：＝44.55 kJ·g－1 質(zhì)量相同時，C2H2放熱更多；D項，①×－②÷2得 3C2H2(g)===C6H6(g)　ΔH＝－605 kJ·mol－1。 11．(1)生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng)：①C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH1； ②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH2； ③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH3； 上述反應(yīng)ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系為__________________________________。 (2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為 2CH4(g)＋3O2(g)2CO(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038 kJ·mol－1。 工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實驗(其他條件相同)： ①X在750 ℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍； ②Y在600 ℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍； ③Z在440 ℃時催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍； 根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是________(填“X”或“Y”或“Z”)，選擇的理由是______________________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)請畫出(2)中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。 【答案】(1)ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 (2)Z　催化效率最高其活性溫度低，節(jié)能(或催化活性高、速度快、反應(yīng)溫度低) (3) 【解析】 (1)①C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH1 ②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH2 兩式相加 C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。 (2)選擇催化劑，應(yīng)看溫度和催化效率，Z的催化效率最高時，溫度低，且速率快，所以Z合適。(3)畫圖時，應(yīng)注意在有催化劑時，反應(yīng)物、生成物的總能量不變，ΔH不變，活化能減少。 12．火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知：0.4 mol液態(tài)肼與足量的雙氧水反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256.652 kJ的熱量。 請回答下列問題： (1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________。 (2)又已知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，則16 g液態(tài)肼與雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是________ kJ。 (3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個很大的優(yōu)點是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJ·mol－1 (2)408.815 (3)對環(huán)境無污染 【解析】解答本題的關(guān)鍵是先判斷N2H4、H2O2中N、O的化合價：N2H4中N為－2價、H2O2中O為－1價。根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，配平后的方程式為N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O↑。所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJ·mol－1。 若生成的水為液態(tài)，其熱化學(xué)方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝ －817.63 kJ·mol－1。 13．根據(jù)下列條件計算有關(guān)反應(yīng)的焓變： (1)已知：Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l) ΔH＝－804.2 kJ·mol－1 2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s)　ΔH＝－882.0 kJ·mol－1 Na(s)===Na(l)　ΔH＝＋2.6 kJ·mol－1 則反應(yīng)TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)的ΔH＝________ kJ·mol－1。 (2)已知下列反應(yīng)數(shù)值： 反應(yīng)序號 化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)熱 ① Fe2O3(s)＋3CO(g)=== 2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1 ② 3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－50.8 kJ·mol－ ③ Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1 ④ FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH4 則反應(yīng)④的ΔH4＝____________ kJ·mol－1。 【答案】(1)－970.2　(2)＋7.3 【解析】 (1)由已知反應(yīng)得： TiCl4(l)===Ti(s)＋2Cl2(g)　ΔH＝＋804.2 kJ·mol－1① 4Na(s)＋2Cl2(g)===4NaCl(s)　ΔH＝－1764.0 kJ·mol－1② 4Na(s)===4Na(l)　ΔH＝＋10.4 kJ·mol－1。③ 根據(jù)蓋斯定律，將①＋②－③得：TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)　ΔH＝ ＋804.2 kJ·mol－1－1 764.0 kJ·mol－1－10.4 kJ·mol－1＝－970.2 kJ·mol－1。 (2)根據(jù)蓋斯定律，將(①×3－②－③×2)/6得：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)，則ΔH4＝(ΔH1×3－ΔH2－ΔH3×2)/6≈＋7.3 kJ·mol－1。 14．請參考題中圖表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根據(jù)要求回答問題： 　 (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為______________________。 (3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)： 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/kJ·mol－1 a b c x 已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________ kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。 【答案】(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 (3)(d＋6a＋5c－12b) 【解析】(1)觀察圖像，E1應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。 (2)觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式作如下運算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸汽燃燒的熱化學(xué)方程式。 (3)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4＋5O2P4O10，結(jié)合圖Ⅱ中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，據(jù)此可得x＝(d＋6a＋5c－12b)。