2021届高考化学一轮复习过关训练：化学反应与能量变化

 2021届高考一轮复习化学化学反应与能量变化 一、选择题1．如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是(　　)A．过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键B．过程Ⅱ可表示为O3＋Cl·―→ClO·＋O2C．过程Ⅲ中O·＋O·―→O2是吸热过程D．图示过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂2．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－a  kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2 (g)===2H2O(l)　ΔH＝－b kJ·mol－1，③部分化学键的键能数据如下表：分子中的化学键H—HO===O O—H键能/(kJ·mol－1)436498463下列说法不正确的是(　　)A．a>bB．反应①中反应物总键能小于生成物总键能C．a＝482D．H2(g)的燃烧热为0.5b kJ·mol－13．下图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。已知储氢装置的电流效率η＝×100%，下列说法不正确的是(　　)A．若η＝75%，则参加反应的苯为0.8 molB．过程中通过C—H键断裂实现氢的储存C．采用多孔电极增大了接触面积，可降低电池能量损失D．生成目标产物的电极反应式为：C6H6＋6e－＋6H＋===C6H124．一定条件下,在水溶液中1 mol Cl(x=0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是(　　)A.上述离子中结合H+能力最强的是EB.上述离子中最稳定的是AC.C B+D反应的热化学方程式为2Cl(aq) Cl(aq)+ClO-(aq)　ΔH=-76 kJ·mol-1D.B A+D的反应物的键能之和小于生成物的键能之和5．分别向1 L 0.5 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系中正确的是(　　)A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3  B．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3C．ΔH1＞ΔH2＝ΔH3  D．ΔH1＝ΔH2＜ΔH36．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。有关说法错误的是(　　)A．图中C表示生成物NH3(g)的总能量B．断裂3 mol H—H键和1 mol N≡N键所吸收的总能量大于形成6 mol N—H键所释放的总能量C．逆反应的活化能E(逆)＝E＋|ΔH|D．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH<07．下列反应属于放热反应的是(　　)①稀硫酸与氢氧化钾溶液反应　②锌与稀硫酸的反应　③生石灰变成熟石灰的反应　④氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合反应　⑤石灰石高温煅烧　⑥灼热的炭与CO2反应　⑦甲烷与O2的燃烧反应A．①②③⑤     B．①②③⑦C．①②⑤⑥⑦     D．④⑥8．根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是(　　)碳酸钙的热分解示意图A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B．该反应的焓变大于零C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应9．近年来化学家们发现用铈(Ce)的氧化物可高效制取H2，制备原理如图所示，已知0<δ<2，下列说法不正确的是(　　)A．太阳能最终转变为化学能B．T<1050 ℃时，CeO2－δ比CeO2稳定C．CeO2是水分解的催化剂D．两步反应均属于氧化还原反应10．乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是A．①、②、③三步均属于加成反应B．总反应速率由第①步反应决定C．第①步反应的中间体比第②步反应的中间体稳定D．总反应不需要加热就能发生11．下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol−1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)  ΔH=-890.3kJ·mol−1B．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ·mol−1，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l)  ΔH<-57.3kJ·mol−1C．500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-38.6kJ·mol−1D．已知25℃、101KPa条件下：4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(s)  ΔH=-2834.9kJ·mol−1，4Al(s)+2O3(g)=2A12O3(s)  ΔH=-3119.1kJ·mol−1，则O3比O2稳定12．依据事实，回答下列问题。(1)在25℃、101kPa时，1.0g C8H18(l，辛烷)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出48.40kJ的热量，则C8H18(l)的燃烧热为_____kJ/mol(2)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)  ΔH=+67.7kJ/mol，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O (g)  ΔH=－534kJ/mol，根据盖斯定律写出肼(N2H4)与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式____________。(3)某反应过程中的能量变化如图所示，则该反应是___________反应(填“放热”或“吸热”)，判断依据是____________________。 (4)已知：2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g)  ΔH=-462kJ·mol−1N2(g)2N(g)Cl2(g)2Cl(g)则断开1mol H–N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为_____kJ。13．工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)。已知在25℃时：①C(s)+O2(g)CO(g)  ΔH1=−111kJ·mol− 1②H2(g)+O2(g)==H2O(g)  ΔH2=−242kJ·mol− 1③C(s)+O2(g)==CO2(g)  ΔH3=−394kJ·mol− 1下列说法不正确的是（   ）A．25℃时，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  ΔH=−41kJ·mol−1B．增大压强，反应①的平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小C．反应①达到平衡时，每生成1mol CO的同时生成0.5mol O2D．反应②断开2mol H2和1mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4mol O−H键所放出的能量少484kJ14．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)。A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2反应的ΔH=-57.3 kJ·mol-1B.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH<-890.3 kJ·mol-1C.已知500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1,将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJD.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0 kJ·mol-115．用惰性电极电解Cr2(SO4)3和硫酸混合溶液制备Cr2,阳极附近发生的反应如图所示(已知:S2中S元素的化合价为+7价)。下列说法不正确的是(　　)。A.阴极产生氢气B.S在整个过程中起还原剂的作用C.反应Ⅱ的离子方程式为3S2+2Cr3++7H2O6S+Cr2+14H+D.阳极的电极反应式为2S-2e-S2二、非选择题16．为研究一水草酸钙的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50 g样品加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示。(1)300 ℃时残留固体的成分为________，900 ℃时残留固体的成分为________。(2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。17．由于反应的情况不同，反应热可以分为多种，如燃烧热和中和热等。(1)下列各项中的ΔH表示物质的燃烧热的是________(填序号，下同)，表示物质的中和热的是________。A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1B．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4E．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH5F．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH6G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH7(2)25 ℃、101 kPa时，1 g C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，则C6H6的燃烧热为________，该反应的热化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)晶体硅(熔点1410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________________________________________________________________。 参考答案  一、选择题 1．C解析：C解析　过程Ⅰ中CFCl3转化为CFCl2和氯原子，断裂极性键C—Cl键，A项正确；根据图中信息可知，过程Ⅱ可表示为O3＋Cl·―→ClO·＋O2，B项正确；形成新键会放出热量，C项错误；由图示过程可知氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂，D项正确。2．A解析：A　解析：本题考查键能、燃烧热、反应热与键能的关系等。等量的H2(g)完全反应生成H2O(l)放出的热量比生成H2O(g)放出的热量多，则有a<b，A错误；反应①是放热反应，断裂反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量，则反应①中反应物的总键能小于生成物的总键能，B正确；根据ΔH与键能的关系可得，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝(2×436 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1)－(4×463 kJ·mol－1)＝－a kJ·mol－1，则有a＝482，C正确；H2(g)的燃烧热是指1 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(l)放出的热量，由反应②可知，H2(g)的燃烧热为0.5b kJ·mol－1，D正确。3．B4．A5．B解析：B解析　混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba2＋、SO之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值，故ΔH1＜ΔH2＜ΔH3。6．B解析：　B解析　根据题图可知，C表示生成物NH3(g)的总能量，A正确；该反应为放热反应，断裂3 mol H—H键和1 mol N≡N键所吸收的总能量小于形成6 mol N—H键所释放的总能量，B错误；根据题图逆反应的活化能E(逆)＝E＋|ΔH|，C正确；该反应为放热反应，故3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH<0，D正确。7．B解析：{}　B解析　中和反应、金属与酸的反应、燃烧反应以及大部分化合反应均为放热反应。8．D解析：{}　D解析　因为碳酸钙受热分解是吸热反应，必有CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，新键形成放出能量，C正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应，就是放热反应，D错误。9．B解析：{}　B解析　由题图可知，太阳能最终转化为氧气和氢气中的能量，所以太阳能最终转变为化学能，A正确；T<1050 ℃时，CeO2－δ转化成CeO2，说明CeO2比CeO2－δ稳定，B错误；CeO2在总反应前后质量和性质都不变，所以CeO2是水分解的催化剂，C正确；两步反应中都有元素化合价发生变化，所以两步反应均属于氧化还原反应，D正确。10．B解析：B【解析】根据乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理可知只有第①步属于加成反应，A错误；活化能越大，反应速率越慢，决定这总反应的反应速率，由图可知，第①步反应的活化能最大，总反应速率由第①步反应决定，故B正确；由图可知，第①步反应的中间体比第②步反应的中间体的能量高，所以第②步反应的中间体稳定，故C错误；总反应是否需要加热与反应的能量变化没有关系，故D错误；故答案选B。11．B解析：B【解析】甲烷的燃烧热是指甲烷完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量，而反应的产物为CO，则ΔH>-890.3kJ·mol−1，A错误；反应H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l)，既包含H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)，又包含SO(aq)+Ba2+(aq)=BaSO4(s)，所以ΔH为两反应之和，故ΔH<-57.3kJ·mol−1，B正确；N2与H2的反应可逆，0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<-38.6kJ·mol−1，C错误；4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(s)  ΔH=-2834.9kJ·mol−1，4Al(s)+2O3(g)=2A12O3(s)  ΔH=-3119.1kJ·mol−1，表明O3比O2能量高，稳定性差，D错误。故选B。12．H解析：（1）5517.6    （2）2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)  ΔH=-1135.7kJ/mol    （3）吸热    反应物总能量小于生成物总能量    （4）41    【解析】(1)1mol辛烷质量为114g，所以燃烧热应为48.40kJ/mol×114=5517.6kJ/mol。答案为：5517.6；(2)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)  ΔH=+67.7kJ/mol ①；N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  ΔH=－534kJ/mol ②；反应方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)，依据盖斯定律，将②×2-①，即得肼(N2H4)与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)  ΔH=－1135.7kJ/mol。(3)由于反应物的总能量<生成物的总能量，所以反应吸热；判断依据是反应物总能量小于生成物总能量。(4)ΔH＝反应物的总键能-生成物的总键能=6×E(N-H)+3×E(Cl-Cl)-E(N≡N)-6×E(H-Cl)=-462kJ·mol−1，6×[E(N-H) –E(H-Cl)]=-246kJ·mol−1，所以断开1mol H–N键与断开1mol H–Cl 键所需能量相差约为41kJ。13．B解析：B【解析】A．根据盖斯定律③-②-①得CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)  ΔH=−41kJ·mol−1，故A正确；B．平衡常数只与温度有关，增大压强K不变，故B错误；C．反应①，每生成1mol CO的同时生成0.5mol O2，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故C正确；D．焓变=反应物的键能之和-生成物的键能之和，因此反应②断开2mol H2和1mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4mol O-H键所放出的能量少484kJ，故D正确；选B。【点睛】记住化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。14．D解析：D【解析】H2SO4和Ba(OH)2反应会生成硫酸钡沉淀,则测定的H2SO4和Ba(OH)2反应的ΔH不等于2×(-57.3) kJ·mol-1,A项错误;甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,即CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1,液态水变气态水需要吸热,则CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH>-890.3 kJ·mol-1,B项错误;该反应是可逆反应,将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出的热量应小于46.2 kJ,C项错误;CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1,该反应的逆反应为吸热反应,所以反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0 kJ·mol-1,D项正确。15．B二、非选择题 16．　(1)CaC2O4　CaO(2)500 ℃时残留固体的成分为CaC2O4和CaCO3的混合物，样品中CaC2O4·H2O的物质的量n(CaC2O4·H2O)＝＝0.25 mol，设混合物中CaC2O4和CaCO3的物质的量分别为x mol和y mol，根据500 ℃时固体总质量可得128x＋100y＝36.50 g×76.16%，根据钙元素守恒可得x＋y＝0.25，解得x＝0.1，y＝0.15，m(CaC2O4)＝0.1 mol×128 g·mol－1＝12.8 g，m(CaCO3)＝0.15 mol×100 g·mol－1＝15.0 g500 ℃时固体的成分为12.8 g CaC2O4和15.0 g CaCO3。17．(1)D、E　F(2)3260.4 kJ·mol－1　C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－3260.4 kJ·mol－1(其他合理答案均可)(3)SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1解析　(3)审题时注意题干中的单位是“kg”。设生成1 mol纯硅(28 g)吸收的热量为Q，计算式为：1120 g∶a kJ＝28 g∶Q，Q＝0.025a kJ。书写热化学方程式时要标明各物质的状态：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1。