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2019-2020年高三化學總復習 課時跟蹤訓練19 第六章 6.1 化學反應與能量 新人教版 一、選擇題 1．(xx上海十三校聯考)化學家借助太陽能產生的電能和熱能，用空氣和水作原料成功地合成了氨氣。下列有關說法正確的是(　　) A．該合成中所有的電能和熱能全部轉化為化學能 B．該合成氨過程不屬于氮的固定 C．空氣、水、太陽能均為可再生資源 D．斷裂N2中的NN鍵會釋放出能量 [解析]　A項，該合成中的能量轉化效率沒有達到100%；B項，把游離態(tài)的氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的過程都屬于氮的固定；D項，斷裂化學鍵要吸收能量。 [答案]　C 2．已知：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH1 2NO2(g)N2O4(l)　ΔH2。 下列能量變化示意圖中，正確的是(　　) [解析]　NO2轉化為N2O4為放熱反應，故可排除C、D，又因為氣態(tài)N2O4的能量高于液態(tài)N2O4的能量，所以選A。 [答案]　A 3．(xx浙江高招選考)已知1 mol CH4氣體完全燃燒生成氣態(tài)CO2和液態(tài)H2O放出890.3 kJ熱量，則表示該反應的熱化學方程式正確的是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋890.3 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJmol－1 D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJmol－1 [解析]　題目要求書寫CH4氣體完全燃燒生成氣態(tài)CO2和液態(tài)H2O的熱化學方程式，故可先排除A、D項，由該反應為放熱反應可排除C項，故本題選B。 [答案]　B 4．(xx江西宜春豐城中學第四次月考)已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1① 3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2② 2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3③ 2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4④ 2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5⑤ 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1<0，ΔH3>0 B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 [解析]　物質的燃燒均為放熱反應，而放熱反應的反應熱ΔH均為負值，故A錯誤；鋁熱反應為放熱反應，故ΔH5<0；根據蓋斯定律，由④－③可得：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0時，故ΔH4<ΔH3，ΔH3＝ΔH4－ΔH5，故B正確，D錯誤；根據蓋斯定律，由(②＋③)可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)，故C錯誤。 [答案]　B 5．(xx福建武平一中月考)下列熱化學方程式中的反應熱下劃線處表示燃燒熱的是(　　) A．NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g) ΔH＝－a_kJmol－1 B．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　 ΔH＝－b_kJmol－1 C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－c_kJmol－1 D．CH3CH2OH(l)＋O2(g)===CH3CHO(l)＋H2O(l) ΔH＝－d_kJmol－1 [解析]　燃燒熱是指1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。氨氣燃燒生成N2和H2O，且氣態(tài)水不是穩(wěn)定的氧化物，A錯誤；1 mol葡萄糖完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時放出的熱量表示葡萄糖的燃燒熱，B正確；CO的化學計量數不是1，所以放出的熱量是燃燒熱的2倍，C錯誤；乙醇生成乙醛的反應不是乙醇完全燃燒的反應，乙醇完全燃燒后的穩(wěn)定產物是二氧化碳氣體和液態(tài)水，D錯誤。 [答案]　B 6．(xx山東省實驗中學一診)已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－12.1 kJmol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－57.3 kJmol－1，則HCN在水溶液中電離的ΔH等于(　　) A．－69.4 kJmol－1 B．－45.2 kJmol－1 C．＋45.2 kJmol－1 D．＋69.4 kJmol－1 [解析]　根據題中信息可知，①HCN(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)＋CN－(aq)　ΔH＝－12.1 kJmol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1。根據蓋斯定律，由①－②得，HCN(aq)H＋(aq)＋CN－(aq)　ΔH＝＋45.2 kJmol－1。本題選C。 [答案]　C 二、填空題 7．(xx云南楚雄三校聯考)過渡態(tài)理論認為：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是從反應物到生成物的過程中經過一個高能量的過渡態(tài)。如圖甲是1 mol NO2與1 mol CO恰好反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖。 (1)試寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：__________________。 該反應的活化能是________kJmol－1。 (2)在密閉容器中進行的上述反應是可逆反應，則其逆反應的熱化學方程式為__________________，該反應的活化能為________kJmol－1。 (3)圖乙是某學生模仿圖甲畫出的NO(g)＋CO2(g)===NO2(g)＋CO(g)的能量變化示意圖。則圖中E3＝________kJmol－1，E4＝________kJmol－1。 [解析]　(1)圖甲中E1是活化能，即該反應的活化能為134 kJmol－1。生成物和反應物之間的能量差即為反應熱。 (2)可逆反應的逆反應的反應熱應該與正反應的數值相等，但符號相反。 (3)E3即為逆反應的活化能，E4是反應物與生成物的能量之差。 [答案]　(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJmol－1　134 (2)NO(g)＋CO2(g)===NO2(g)＋CO(g)　ΔH＝＋234 kJmol－1　368　(3)368　234 8．(xx廣東番禺中學月考)“西氣東輸”是西部開發(fā)的重點工程，這里的氣是指天然氣，其主要成分是甲烷。工業(yè)上將碳與水在高溫下反應制得水煤氣，水煤氣的主要成分是CO和H2，二者的體積比為1∶1。已知1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體放出283 kJ熱量；1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量；1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出890 kJ熱量。 (1)寫出氫氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式：______________。 (2)若1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣，放出的熱量________(填“>”“＝”或“<”)890 kJ。 (3)忽略水煤氣中其他成分，相同狀況下若得到相等的熱量，所需水煤氣與甲烷的體積比約為________(取簡單整數比，下同)；燃燒生成的CO2的質量比約為________。 (4)以上數據和計算說明，以天然氣代替水煤氣作為燃料，突出的優(yōu)點是 _______。 [解析]　(1)注意反應物、生成物的狀態(tài)，寫出的熱化學方程式根據其化學計量數，參加反應的氫氣為2 mol，故ΔH＝2(－286 kJmol－1)＝－572 kJmol－1。 (2)液態(tài)水變?yōu)樗魵庑栉諢崃?，故放出的熱量小?90 kJ。 (3)忽略水煤氣中其他成分，1 mol水煤氣中含有0.5 mol CO和0.5 mol H2，完全燃燒時放出熱量為2830.5 kJ＋2860.5 kJ＝284.5 kJ，而1 mol CH4氣體完全燃燒放出890 kJ熱量，要得到相等的熱量，水煤氣與甲烷的體積比為≈3。 [答案]　(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJmol－1 (2)<　(3)3∶1　3∶2 (4)燃燒產生的熱量高；CO2排放量少，有利于保護環(huán)境 B級(能力提升) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．研究表明金屬鐵能與N2O、CO反應，其反應的能量變化與反應歷程如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．總反應為放熱反應 B．加入鐵，可使反應的焓變減小 C．FeO是該反應的催化劑 D．Fe＋N2O―→FeO＋N2，FeO＋CO―→Fe＋CO2兩步反應均為放熱反應 [解析]　從圖像可以看出，總反應的反應物的能量比生成物的能量高，因此總反應為放熱反應，A項正確。從兩個分步反應可以看出，Fe是總反應的催化劑，FeO是中間產物，催化劑只能改變反應的途徑，不能改變反應的焓變，B、C項錯誤。從圖像可以看出第二步反應為吸熱反應，D項錯誤。 [答案]　A 2．(xx四川德陽四校聯考)H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－a kJmol－1。 已知： 下列說法正確的是(　　) A．H2、I2和HI分子中的化學鍵都是非極性共價鍵 B．斷開2 mol HI分子中的化學鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJ C．相同條件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的總能量小于2 mol HI(g)的總能量 D．向密閉容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反應后放出的熱量為2a kJ [解析]　A項，HI分子中的化學鍵是極性鍵，錯誤；B項，由熱化學方程式可知，反應放出a kJ的能量，其中斷開1 mol I2和1 mol H2中的化學鍵共吸收(b＋c) kJ的能量，則形成2 mol HI分子中的化學鍵需放出(a＋b＋c)kJ的能量，那么斷開2 mol HI分子中的化學鍵就需吸收(a＋b＋c)kJ的能量，正確；C項，反應是放熱反應，所以1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的總能量高于2 mol HI(g)的總能量，錯誤；D項，反應是可逆反應，放出的熱量應小于2a kJ，錯誤。 [答案]　B 3．(xx安徽銅陵一中月考)下列熱化學方程式正確的是(ΔH的絕對值均正確)(　　) A．Hg＋O2===HgO　 ΔH＝－90.7 kJmol－1(反應熱) B．P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)　 ΔH＝－306 kJmol－1(反應熱) C．CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　 ΔH＝－192.9 kJmol－1(燃燒熱) D．NaOH(aq)＋HNO3(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)　 ΔH＝＋57.3 kJmol－1(中和熱) [解析]　熱化學方程式均需要注明各物質的狀態(tài)，A項錯誤；燃燒熱是指1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時釋放出的能量，CH3OH完全燃燒應生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，C項錯誤；中和反應放熱，ΔH應小于0，D項錯誤。 [答案]　B 4．(xx福州閩清中學考試)已知一定溫度下：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1＝＋180 kJmol－1?、贜2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH2＝－92.4 kJmol－1　③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－483.6 kJmol－1下列說法正確的是(　　) A．反應②中的能量變化如圖所示，則ΔH＝E1－E3 B．2 mol H2(g)完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量小于483.6 kJ C．由反應②知在溫度一定的條件下，在一恒容密閉容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反應后放出的熱量為Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反應后放出的熱量為Q2 kJ，則184.8>Q2>2Q1 D．氨催化氧化反應為4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝＋906 kJmol－1 [解析]　由圖可知，ΔH2＝E1－E2，A項錯誤；H2O(g)變?yōu)镠2O(l)時放出熱量，故B項錯誤；通入2 mol N2和6 mol H2達到平衡時反應物的轉化率比通入1 mol N2和3 mol H2達到平衡時大，故Q2>2Q1，又因為反應②為可逆反應，故184.8>Q2>2Q1，C項正確；根據蓋斯定律，由2①＋3③－2②可得4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－906 kJmol－1，D項錯誤。 [答案]　C 二、綜合題 5．(xx湖北黃石中學月考)熱力學標準態(tài)(298 K、101 kPa)下，由穩(wěn)定單質發(fā)生反應生成1 mol化合物的反應熱叫該化合物的生成熱(ΔH)。 圖甲為ⅥA族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數據示意圖。試完成下列問題： (1)①寫出ⅥA族元素中含有18e－的兩種氫化物的電子式： __________________、__________________。 ②請你歸納：非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的反應熱ΔH的關系： __________________________________ __________________________________。 ③硒化氫在上述條件下發(fā)生分解反應的熱化學反應方程式為__________。 (2)在25℃、101 kPa下，已知SiH4氣體在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，平均每轉移1 mol電子放熱190.0 kJ，該反應的熱化學方程式是___________。 (3)根據圖乙寫出反應：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的熱化學方程式： _________________________________________。 (4)由金紅石(TiO2)制取單質Ti，涉及的步驟為： TiO2―→TiCl4Ti 已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJmol－1 Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝＋141 kJmol－1 ①則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。 ②反應TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar氣氛中進行的理由是__________。 [解析]　(2)SiH4氣體在氧氣中完全燃燒的化學方程式為SiH4＋2O2SiO2＋2H2O，由方程式可知，1 mol SiH4完全燃燒轉移8 mol電子，故熱化學方程式為SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1520.0 kJmol－1。 (3)ΔH＝419 kJmol－1－510 kJmol－1＝－91 kJmol－1，故該反應的熱化學方程式為CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJmol－1。 (4)根據蓋斯定律，由2Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝－80 kJmol－1。 ②非金屬元素氫化物越穩(wěn)定，ΔH越小，反之亦然 ③H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝＋81 kJmol－1 (2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1520.0 kJmol－1 (3)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJmol－1 (4)①－80 kJmol－1 ②防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的O2(或CO2、N2)作用