2015年湖北高考化學(xué)專題訓(xùn)練：反應(yīng)與能量

湖北2015年高考化學(xué)專題訓(xùn)練：反應(yīng)與能量

　　2015年湖北高考生正在努力備考中，湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考化學(xué)專題訓(xùn)練，希望對(duì)大家有幫助！

　　1.小燒杯放在一塊沾有水的玻璃片上，加入氯化銨固體與氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，并用玻璃棒攪拌，玻璃片上的水結(jié)成了冰。由此可知(　　)

　　A.該反應(yīng)中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能

　　B.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

　　C.氯化銨與氫氧化鋇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

　　D.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ba(OH)2BaCl2+2NH3·H2O　ΔH>0

　　答案　B

　　解析　根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)正確;D項(xiàng)未標(biāo)明狀態(tài);A項(xiàng)，該反應(yīng)從環(huán)境吸收熱量，轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。

　　2.(2014·海南，8改編)某反應(yīng)過程能量變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.反應(yīng)過程a有催化劑參與

　　B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于ΔH

　　C.改變催化劑，不能改變?cè)摲磻?yīng)的活化能

　　D.有催化劑的條件下，反應(yīng)的活化能等于E1+E2

　　答案　B

　　解析　A項(xiàng)，由圖可知，反應(yīng)過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，錯(cuò)誤;B項(xiàng)，由圖可知，該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物與生成物能量之差，即ΔH，正確;C項(xiàng)，改變催化劑，改變了反應(yīng)進(jìn)行的途徑，可改變了反應(yīng)的活化能，錯(cuò)誤。

　　3.關(guān)于下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)，說(shuō)法不正確的是(　　)

　　A.2H(g)+2X(g)2HX(g)　ΔH3<0

　　B.生成HX的反應(yīng)熱與途徑無(wú)關(guān)，所以ΔH1=ΔH2+ΔH3

　　C.Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多

　　D.生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說(shuō)明HCl比HBr穩(wěn)定

　　答案　C

　　解析　C項(xiàng)，非金屬性越弱，X2越不穩(wěn)定，破壞化學(xué)鍵吸收的能量越少，錯(cuò)誤。

　　4.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：

　　H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)

　　ΔH=-57.3 kJ·mol-1

　　向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中加入稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，則恰好完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)ΔH1、ΔH2、ΔH3的關(guān)系正確的是(　　)

　　A.ΔH1<ΔH2<ΔH3 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2

　　C.ΔH2>ΔH1>ΔH3 D.ΔH1<ΔH3<ΔH2

　　答案　B

　　解析　與濃硫酸反應(yīng)放出的熱量最多，ΔH最小，與稀醋酸反應(yīng)放出的熱量最少，ΔH最大，所以ΔH1>ΔH3>ΔH2，B項(xiàng)正確。

　　5.已知下列反應(yīng)的能量變化示意圖如下：

　　下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.1 mol S(g)與O2(g)完全反應(yīng)生成SO2(g)，反應(yīng)放出的熱量小于297.0 kJ

　　B.在相同條件下，SO3(g)比SO2(g)穩(wěn)定

　　C.1 mol SO2(g)和 mol O2(g)生成1 mol SO3(g)吸收98.7 kJ

　　D.S(s)與O2(g)反應(yīng)生成SO3(g)的熱化學(xué)方程式S(s)+O2(g)　　SO3(g)　ΔH=+395.7 kJ·mol-1

　　答案　B

　　解析　A項(xiàng)，S(g)燃燒生成SO2(g)放出的熱量多，錯(cuò)誤;B項(xiàng)，由于SO2和O2反應(yīng)生成SO3，放出熱量，所以SO3穩(wěn)定，正確;C項(xiàng)，應(yīng)放出98.7 kJ熱量，錯(cuò)誤;D項(xiàng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤。

　　6.已知：Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g)ΔH1

　　2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)ΔH2

　　2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH3

　　則反應(yīng)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)的ΔH是(　　)

　　A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3

　　B.ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3

　　C.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3

　　D.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3

　　答案　A

　　解析　Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g)　ΔH1

　　H2O2(l)===H2O(l)+O2(g)

　　H2(g)+O2(g)===H2O(l)

　　由蓋斯定律三式相加得

　　Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l)

　　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。

　　7.一些烷烴的燃燒熱(kJ·mol-1)如下：

　　化合物　　燃燒熱　　化合物　　　燃燒熱

　　甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0

　　乙烷 1 560.8 異丁烷 2 869.6

　　丙烷 2 221.5 2­甲基丁烷 3 531.3

　　下列推斷正確的是(　　)

　　A.熱穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷

　　B.乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-1 560.8 kJ·mol-1

　　C.相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量就越多

　　D.正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJ·mol-1

　　答案　D

　　解析　A項(xiàng)，由于正丁烷燃燒比異丁烷放出熱量多，所以異丁烷穩(wěn)定;B項(xiàng)，化學(xué)計(jì)量系數(shù)與ΔH的數(shù)值不對(duì)應(yīng)且應(yīng)生成液態(tài)水;C項(xiàng)，相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越少;D項(xiàng)，正戊烷放出的熱量比2­甲基丁烷放出的熱量多。

　　8.已知熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)　　2NH3(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。下列說(shuō)法中，正確的是(　　)

　　A.1 mol N2(g)和3 mol H2(g)具有的能量之和低于2 mol NH3(g)具有的能量

　　B.將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后放出Q kJ的熱量

　　C.升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，上述熱化學(xué)方程式中的Q值減小

　　D.將一定量N2(g)和H2(g)置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱Q kJ，則此過程中有3 mol H2被氧化

　　答案　D

　　解析　A項(xiàng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量;B項(xiàng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng);C項(xiàng)，Q是完全反應(yīng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值;D項(xiàng)，1 mol N2和3 mol H2完全反應(yīng)放出的熱量為Q kJ。

　　9.已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)　ΔH=-72 kJ·mol-1，蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要的能量為30 kJ，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。則表中a的值為(　　)

　　H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ 436 a 369 A.200 B.230 C.260 D.404

　　答案　A

　　解析　H2(g)+Br2(l)2HBr(g)

　　ΔH=-72 kJ·mol-1

　　Br2(g)Br2(l)　ΔH=-30 kJ·mol-1

　　所以H2(g)+Br2(g)2HBr(g)

　　ΔH=-102 kJ·mol-1

　　436 kJ·mol-1+a kJ·mol-1-369 kJ·mol-1×2

　　=-102 kJ·mol-1

　　a=200。

　　10.按要求回答下列問題

　　(1)已知在常溫常壓下：

　　
①2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)

　　ΔH=-1 275.6 kJ·mol-1

　　
②H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44.0 kJ·mol-1

　　寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式________________________________________。

　　(2)已知：CH3OH(g)+O2(g)　　CO2(g)+2H2(g)

　　ΔH1=-192.9 kJ·mol-1

　　H2(g)+O2(g)　　H2O(g)

　　ΔH2=-120.9 kJ·mol-1

　　則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變ΔH3=__________________。

　　(3)苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料。工業(yè)中用乙苯(C6H5—CH2CH3)為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5—CHCH2)的反應(yīng)方程式為

　　C6H5—CH2CH3(g)　　C6H5—CHCH2(g)+H2(g)　ΔH1

　　已知：3C2H2(g)　　C6H6(g)　ΔH2

　　C6H6(g)+C2H4(g)　　C6H5—CH2CH3(g)　ΔH3

　　則反應(yīng)3C2H2(g)+C2H4(g)　　C6H5—CHCH2(g)+H2(g)的ΔH=____________。

　　(4)氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。

　　工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法：

　　
①用焦炭跟水反應(yīng)：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);

　　
②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

　　已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如下圖所示，則方法
②中反應(yīng)的ΔH=____________。

　　(5)甲醇是一種用途廣泛的化工原料。

　　工業(yè)上常用下列兩種反應(yīng)制備甲醇：

　　
①CO(g)+2H2(g)　　CH3OH(g)

　　ΔH1=-90.1 kJ·mol-1

　　
②CO2(g)+3H2(g)　　CH3OH(g)+H2O(l)　ΔH2

　　已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

　　ΔH3=-41.1 kJ·mol-1

　　H2O(l)H2O(g)　ΔH4=+44.0 kJ·mol-1

　　則ΔH2=__________。

　　答案　(1)CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

　　ΔH=-725.8 kJ·mol-1

　　(2)-72.0 kJ·mol-1

　　(3)ΔH1+ΔH2+ΔH3

　　(4)(a+3b-c) kJ·mol-1

　　(5)-93.0 kJ·mol-1

　　11.(2014·高考試題組合)

　　(1)[2014·新課標(biāo)全國(guó)卷，28(1)(2)]乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：

　　
①間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　
②已知：

　　甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

　　ΔH1=-23.9 kJ·mol-1

　　甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)　ΔH2=-29.1 kJ·mol-1

　　乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g)CH3OCH3(g)

　　ΔH3=+50.7 kJ·mol-1

　　則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的ΔH=______________ kJ·mol-1。

　　與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(2)[2014·四川理綜，11(3)]已知：25 ℃、101 kPa時(shí)，

　　Mn(s)+O2(g)MnO2(s)　ΔH=-520 kJ·mol-1

　　S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-297 kJ·mol

　　Mn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s)

　　ΔH=-1 065 kJ·mol-1

　　SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是

　　________________________________________________________________________。

　　(3)[2014·浙江理綜，27(3)]煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

　　CaSO4(s)+CO(g)　　CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)

　　ΔH1=218.4 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)

　　CaSO4(s)+4CO(g)　　CaS(s)+4CO2(g)

　　ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ)

　　假設(shè)某溫度下，反應(yīng) Ⅰ 的速率(v1)大于反應(yīng) Ⅱ 的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是________。

　　答案　(1)
①CH2CH2+H2SO4(濃)C2H5OSO3H，C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4

　　
②-45.5　污染小，腐蝕性小等

　　(2)MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)

　　ΔH=-248 kJ·mol-1

　　(3)C

　　12.請(qǐng)參考題中圖表，已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1，根據(jù)要求回答下列問題：

　　(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(qǐng)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 OO 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(yùn)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)。