高考化学三轮复习题型精准练题型七化学反应与能量的应用(含解析)

题型七　化学反应与能量的应用

(建议用时：30分钟)

一、单项选择题

1．(2019·泰州中学、宜兴中学高三调研)已知：

①2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH1＝－154 kJ·mol－1；

②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－297 kJ·mol－1；

③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH3；

④2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH4。

下列说法正确的是(　　)

A．ΔH3＝＋143 kJ·mol－1

B．ΔH3>ΔH4

C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH，则ΔH>ΔH2

D．常温下还原性：H2S<S<SO2

2．(2019·溧阳高三调研)黑火药是我国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1。

已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1

②K2S(s)===S(s)＋2K(s)　ΔH＝b kJ·mol－1

③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH＝c kJ·mol－1

下列说法正确的是(　　)

A．x>0，a<0

B．b<0，c<0

C．x＝3a－b－c

D．1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJ·mol－1

3．(2019·苏锡常镇四市高三调研)以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。

下列叙述不正确的是(　　)

A．过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能

B．过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子

C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑

D．铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点

4．(2019·泰州中学高三二模)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　)

①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1

③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH3＝c kJ·mol－1

④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝d kJ·mol－1

A．反应①②为反应③提供原料气，且a>0

B．反应③是CO2资源化利用的方法之一

C．反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝ kJ·mol－1

D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝－(2b＋2c＋d) kJ·mol－1

5．(2019·常熟高三上学期期中)根据如下能量关系示意图分析，下列说法正确的是(　　)

A．1 mol C(g)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ

B．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) 中，反应物的总键能小于生成物的总键能

C．C→CO的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－110.6 kJ·mol－1

D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值ΔH＝10.1 kJ·g－1

6．(2019·江苏七校高三测试)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法中，不正确的是(　　)

A．2H(g)＋2X(g)===2HX(g)　ΔH3<0

B．途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

C．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多

D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr放出的热量多，说明HCl比HBr稳定

7．(2019·江苏五校高三学情监测)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该反应的逆反应为放热反应，升高温度可提高活化分子的百分数

B．ΔH＝E1－E2，使用催化剂可改变活化能，但不改变反应热

C．该反应中，反应物的总键能大于生成物的总键能

D．500 ℃、101 kPa下，将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ，其热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－2a kJ·mol－1

8．(2019·常州高三一模)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图，下列说法正确的是(　　)

A．由MgCl2(s)制取Mg(s)是放热反应

B．热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2

C．常温下氧化性：F2＜Cl2＜Br2＜I2

D．由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝－117 kJ·mol－1

9．(2019·江苏七市高三调研)已知：

①N2O(g)＋3H2(g)===N2H4(l)＋H2O(l)　ΔH1

②N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH2

③2NH3(g)＋3N2O(g)===4N2(g)＋3H2O(l)　ΔH3

④3N2H4(l)===4NH3(g)＋N2(g)　ΔH4

下列有关说法正确的是(　　)

A．ΔH4＝3(ΔH2－ΔH1)＋ΔH3

B．反应①中使用催化剂可使ΔH1变小

C．反应②在一定条件下能自发进行，则ΔH2>0

D．反应③若生成28 g N2，转移的电子数为6.02×1023

二、不定项选择题

10．(2019·苏州高三调研)现代火法炼锌过程中发生了以下三个主要反应。下列说法正确的是(　　)

①2ZnS(s)＋3O2(g)===2ZnO(s)＋2SO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1

②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1

③ZnO(s)＋CO(g)===Zn(s)＋CO2(g)　ΔH3＝

c kJ·mol－1

A．以上三个反应中，只有反应①是放热反应

B．反应②的作用是仅为反应③提供还原剂

C．反应ZnS(s)＋C(s)＋2O2(g)===Zn(s)＋SO2(g)＋CO2(g)的ΔH＝ kJ·mol－1

D．用这种方法得到的是纯净的锌单质

11．(2019·盐城高三三模)化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO做载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下：

2Ni(s)＋O2(g)===2NiO(s)　ΔH＝－479.8 kJ·mol－1

CH4(g)＋NiO(s)===CO(g)＋2H2(g)＋Ni(s)

ΔH＝a kJ·mol－1

CH4(g)＋2NiO(s)===CO2(g)＋2H2(g)＋2Ni(s)　ΔH＝b kJ·mol－1

CH4(g)＋4NiO(s)===CO2(g)＋2H2O(g)＋4Ni(s)

ΔH＝＋156.9 kJ·mol－1

下列说法错误的是(　　)

A．CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝(2a－b) kJ·mol－1

B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.7 kJ·mol－1

C．甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量

D．含碳燃料利用化学链燃烧技术有利于二氧化碳的分离与回收

12．(2019·苏州高三第一学期质量调研)以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是(　　)

①6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH1

②C6H12O6(s)===2C2H5OH(l)＋2CO2(g)　ΔH2

③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3

A．2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2

B．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能

C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3会不同

D．若反应①生成1.12 L O2，则转移的电子数为0.2×6.02×1023

13．(2019·盐城高三模拟)用石灰石硫化床法对燃料脱硫时的部分反应如下：

①CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1

②2CaO(s)＋2SO2(g)＋O2(g)===2CaSO4(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1

③CaSO4(s)＋4CO(g)===CaS(s)＋4CO2(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1

④CaO(s)＋SO2(g)＋3CO(g)===CaS(s)＋3CO2(g)　ΔH4＝d kJ·mol－1

下列说法错误的是(　　)

A．反应①为放热反应

B．反应②在常温下可自发进行，则该反应的ΔH<0，ΔS<0

C．反应2CaCO3(s)＋2SO2(g)＋O2(g)===2CaSO4(s)＋2CO2(g)的ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1

D．反应3CaSO4(s)＋CaS(s)===4CaO(s)＋4SO2(g)的ΔH＝(3c－4d) kJ·mol－1

参考答案与解析

1．解析：选B。A项，根据盖斯定律可得，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－451 kJ·mol－1，错误；B项，根据盖斯定律可得，ΔH4＝ΔH1＋3ΔH2＝－1 045 kJ·mol－1，所以ΔH3>ΔH4，正确；C项，S(g)===S(s)，释放出热量，即ΔH－ΔH2<0，所以ΔH<ΔH2，错误；D项，同种元素，价态越高，氧化性越强，价态越低，还原性越强，故还原性：H2S>S>SO2，错误。

2．解析：选C。A项，黑火药爆炸为放热反应，x＜0，C(s)的燃烧为放热反应，a＜0，错误；B项，反应②为K2S的分解反应，为吸热反应，b＞0，错误；C项，根据盖斯定律，由①×3－②－③可得黑火药爆炸的反应，则x＝3a－b－c，正确；D项，1 mol C(s)不完全燃烧放出的热量小于完全燃烧放出的热量，燃烧反应的焓变小于0，则1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变大于a kJ·mol－1，错误。

3．解析：选B。过程Ⅰ吸收太阳能将四氧化三铁分解成氧气和氧化亚铁，实现了太阳能转化为化学能，A正确；根据过程Ⅰ发生的反应2Fe3O4O2↑＋6FeO可知，每消耗116 g Fe3O4转移1 mol电子，B错误；过程Ⅱ为氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，C正确；过程Ⅰ、Ⅱ实现了利用太阳能将水分解，生成氢气和氧气，故铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点，D正确。

4．解析：选D。A项，反应①②生成H2和CO2，为反应③提供原料气，反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)为吸热反应，a＞0，正确；B项，反应③消耗CO2生成燃料甲醇，是CO2资源化利用的方法之一，正确；C项，反应④的化学计量数变为原来的，ΔH也变为原来的，则反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝ kJ·mol－1，正确；D项，根据盖斯定律，由②×2＋③×2＋④可得2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1，错误。

5．解析：选B。A项，由题图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和比1 mol CO2(g)的能量多393.5 kJ，无法得出1 mol C(g)与1 mol O2(g)的能量之和，错误；B项，根据图示可写出热化学方程式：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1，该反应为放热反应，断裂反应物中的化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键释放的能量，则反应物的总键能小于生成物的总键能，正确；C项，根据图示写出热化学方程式：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1　①，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1　②，应用盖斯定律，①式－②式得C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.6 kJ·mol－1，则2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1，错误；D项，根据热化学方程式CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1可知，1 g CO完全燃烧放出热量≈10.1 kJ，则CO的热值ΔH＝－10.1 kJ·g－1，错误。

6．解析：选C。A项，原子形成化学键释放能量，则2H(g)＋2X(g)===2HX(g)　ΔH3<0，正确；B项，根据盖斯定律可知，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正确；C项，途径Ⅱ是断裂化学键的过程，是吸热过程，Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2断裂化学键所需能量依次减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，错误；D项，反应热等于反应物中断裂旧化学键吸收的能量之和与生成物中形成新化学键放出的能量之和的差，氯原子半径小于溴原子，途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr放出的热量多，说明HCl比HBr稳定，正确。

7．解析：选B。A项，根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，错误；B项，根据反应的焓变等于正反应的活化能－逆反应的活化能得：ΔH＝E1－E2，使用催化剂可改变活化能，但不改变反应热，正确；C项，该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，错误；D项，该反应是可逆反应，反应不可能完全，将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成的SO3(g)小于1 mol，则500 ℃、101 kPa下，将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)，其热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<－2a kJ·mol－1，错误。

8．解析：选D。A项，依据图像分析判断，Mg(s)与Cl2(g)的总能量高于MgCl2(s)的能量，所以由MgCl2(s)制取Mg(s)是吸热反应，错误；B项，物质的能量越低越稳定，根据图像数据分析，化合物的热稳定性顺序为MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，错误；C项，氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2，错误；D项，依据图像，Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)　ΔH＝－641 kJ·mol－1　①，Mg(s)＋Br2(g)===MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJ·mol－1　②，由①－②可得MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝－117 kJ·mol－1，正确。

9．解析：选A。A项，由盖斯定律得ΔH4＝3(ΔH2－ΔH1)＋ΔH3，正确；B项，催化剂能降低反应的活化能，但ΔH不变，错误；C项，反应在一定条件下能自发进行，说明ΔH－TΔS<0，反应②的ΔS<0，所以ΔH2<0，错误；D项，反应③每生成1 mol N2转移1.5 mol电子，错误。

10．解析：选C。A项，反应②是碳的不完全燃烧，也是放热反应，错误；B项，反应②的作用既可以为反应③提供还原剂CO，同时反应放热，也可以提供能量，错误；C项，根据盖斯定律，由即得到反应ZnS(s)＋C(s)＋2O2(g)===Zn(s)＋SO2(g)＋CO2(g)的ΔH＝ kJ·mol－1，正确；D项，用这种方法得到的是含有杂质(碳或ZnS等)的锌单质，错误。

11．解析：选C。给各热化学方程式依次编号为①2Ni(s)＋O2(g)===2NiO(s)　ΔH1＝－479.8 kJ·mol－1

②CH4(g)＋NiO(s)===CO(g)＋2H2(g)＋Ni(s)　ΔH2＝a kJ·mol－1

③CH4(g)＋2NiO(s)===CO2(g)＋2H2(g)＋2Ni(s)　ΔH3＝b kJ·mol－1

④CH4(g)＋4NiO(s)===CO2(g)＋2H2O(g)＋4Ni(s)　ΔH4＝＋156.9 kJ·mol－1

A项，根据盖斯定律，由②×2－③得反应CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝(2a－b) kJ·mol－1，正确；B项，根据盖斯定律，由①×2＋④得反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.7 kJ·mol－1，正确；C项，甲烷在“燃料反应器”中反应时不是甲烷的燃烧反应，不产生淡蓝色火焰，错误；D项，含碳燃料利用化学链燃烧技术有利于二氧化碳的分离与回收，正确。

12．解析：选A。A项，依据盖斯定律，可得－＝③，则2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2，正确；B项，光合作用是将光能转化为化学能和热能，错误；C项，焓变只与反应物和生成物的能量有关，与反应途径无关，错误；D项，题中没有指明气体所处的状况，无法计算，错误。

13．解析：选AC。A项，CaCO3高温下分解为吸热反应，错误；B项，因反应②的ΔS<0，又知该反应在常温下可自发进行，即ΔH－TΔS<0，故ΔH<0，正确；C项，根据盖斯定律，由①×2＋②得：2CaCO3(s)＋2SO2(g)＋O2(g)===2CaSO4(s)＋2CO2(g)　ΔH＝(2a＋b) kJ·mol－1，错误；D项，根据盖斯定律，由③×3－④×4得：3CaSO4(s)＋CaS(s)===4CaO(s)＋4SO2(g)　ΔH＝(3c－4d) kJ·mol－1，正确。