1、1专题 6 化学反应与能量变化一、选择题1.某科学家利用二氧化铈（CeO 2）在太阳能作用下将 H2O、CO 2转变成 H2、CO。其过程如下：下列说法不正确的是（ ）A该过程中 CeO2没有消耗B该过程实现了太阳能向化学能的转化C右图中H 1=H 2+H 3D以 CO和 O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为 CO+4OH2e=CO32+2H2O【答案】C【解析】利用盖斯定律可知H 1+H 2+H 3=0，正确的应该是H 1=（H 2+H 3） ，这里是考察盖斯定律。2.已知下列反应的热化学方程式：6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) H 12
2、H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) H 2C(s)+ O2(g)=CO2(g) H 3则反应 4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的 H 为A12 H 3+5H 2-2H 1 B2 H 1-5H 2-12H 3C12 H 3-5H 2 -2H 1 D H 1-5H 2-12H 3【答案】A【解析】盖斯定律常规考查。1252 即可得到 4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的 H ，答案选 A。3. 2013高考重庆卷6已知：P 4(g)+6Cl2(g)4PCl
3、3(g) Ha kJmol 1P4(g)+10Cl2(g)4PCl 5(g) Hb kJmol 1P4具有正四面体结构，PCl 5中 PCl 键的键能为 c kJmol1，PCl 3中 PCl 键的键能为 1.2c kJmol1。2下列叙述正确的是APP 键的键能大于 PCl 键的键能B可求 Cl2(g)+ PCl3(g)4PCl 5(g)的反应热 HCClCl 键的键能为(ba+5.6c)/4 kJmol 1 DPP 键的键能为(5a3b+12c)/8 kJmol 1【答案】C4.将盛有 NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由
4、此可见A. NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中，热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应的热化学方程式为：NH 4HCO3+HClNH 4Cl+CO2+H 2O-Q【答案】B【解析】醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即 NH4HCO3与 HCl的反应为吸热反应，A项错误；因反应为吸热反应，即吸热的热量转化为产物内部的能量，故 B项正确；因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，C 项错误；书写热化学方程式时，应注明物质的状态, D项错误。5 【辽宁省沈阳二中 2013届高三第四次阶段测试】已知反应：101 kPa 时，
5、2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol 1 稀溶液中，H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1 下列结论正确的是 A碳的燃烧热大于 110.5 kJmol1 B的反应热为 221 kJmol 1 C稀硫酸与稀 NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol 13D稀醋酸与稀 NaOH溶液反应生成 1 mol水，放出 57.3 kJ热量6肼(H 2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂 1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN 为 942、O= =O为 500、NN 为 154，则断裂 1 mol NH键所需的能量(kJ
6、)是( )。A194 B391 C516 D658【答案】B【解析】由图知 N2H4(g)O 2(g)=N2(g)2H 2O(g) H534 kJmol1 。可设断裂 1 mol NH键所需能量为 x kJ，154 kJ4 x kJ500 kJ2 752 kJ534 kJ，可求得 x391。7(2012 北京理综)人工光合作用能够借助太阳能，用 CO2和 H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备 HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是( )。4A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂 a表面发生氧化反应，有 O2产生C催化剂 a附近酸性减弱，催化剂 b附近酸性增强D催化剂 b表面
7、的反应是 CO22H 2e =HCOOH【答案】C8.反应 A（g）+2B（g）=C（g）的反应过程中能量变化如右下图所示。曲线 a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线 b表示使用催化剂后的能量变化。下列相关说法正确的是A该反应是吸热反应 B催化剂改变了该反应的焓变C催化剂降低了该反应的活化能 D该反应的焓变H=【答案】C【解析】根据图像可知，反应物的能量高于生成物的，因此是放热反应，A 不正确；催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，因此 C正确，B 不正确；反应热是 419kJ/mol510kJ/mol91kJ/mol，D不正确，答案选 C。9.【陕西省东方中学新 2013届高三开学
8、适应性测试】已知下列热化学方程式：CH4(g)+O2(g)= C02(g)+H2O(1)；H =-445.15kJmol -15CH4(g)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(1)； H=-607.3kJmol -1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)； H =“-890.3“ kJmol -1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)十 2H2O(g)； H =“-802.3“ kJmol -1 则 CH4的燃烧热为 A445.15 kJmol -1 B6073 kJmol -1 C8903 kJmol -1 D8023 kJmol -110.【河南省信阳高中 2018届
9、高三第五次月考】根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是:A254g I 2（g）中通入 2g H2（g） ，反应放热 9.48 kJB当反应吸收 52.96kJ热量时转移 2moleC反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低D1 mol 固态碘比 1 mol气态碘所含能量多了 17.00 kJ11.【湖北省部分重点中学 2013届高三期中联考】已知 H2(g)Br 2(l)2HBr(g) H72 kJ/mol，蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为 30kJ，其它相关数据如下表：1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量 H2(g) Br2(g) HBr(g)/kJ 436 a
10、369则下列说法正确的是( )ABr 2(l)Br 2(g) S0BBr 2(l)Br 2(g) H30 kJ/molCHH 键的键能为 436 kJ6Da=200 12.【浙江省临海市白云高级中学 2018届高三第三次段考】已知 101 k Pa时辛烷的燃烧热为5518 kJ mol1 。则下列热化学方程式书写正确的是 A2C 8H18 + 25O2 = 16CO2 + 18H2O H =11036 kJmol B2C 8H18(l) + 25O2(g) = 16CO2(g) + 18H2O(l) H =11036 kJmol 1C2C 8H18(l) + 25O2(g) = 16CO2(g
11、) + 18H2O(g) H =11036 kJmol 1D2C 8H18(l) + 25O2(g) = 16CO2(g)）+18H 2O(l) H =5518kJmol 113.【福建省三明九中 2018届高三第二次月考】已知 1 mol红磷转化为 1 mol白磷，吸收 18.39 kJ热量4P(红，s)5O 2(g)=2P2O5(s) H 14P(白，s)5O 2(g)=2P2O5(s) H 2则 H 1与 H 2的关系正确的是（ ） AH 1H 2 BH 1H 2 CH 1Q1Q2 B Q1Q2QC Q1QQ2 D Q1 Q2Q7和 1 mol O2完全反应放出的热量是 Q kJ，转化率
12、为 90%，放出的热量为 0.9Q kJ，即 Q115.【浙江省湖州市菱湖中学 2018届高三期中考试】已知：强酸和强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3 kJ mol1 ，101 k Pa 时辛烷的燃烧热为 5518 kJmol-1。则下列热化学方程式书写正确的是AH +OH =H2O H = 57.3kJmol 1B2NaOH(aq)+ H 2SO4(aq)= Na2SO4(aq)+2H2O(l) H = 114.6 kJmol 1C2C 8H18(l) + 25O2(g) = 16CO2(g)+18H2O(g) H = 11036 kJmol 1D2C 8H18(l) + 25O2(
13、g) = 16CO2(g)+18H2O(l) H = 5518kJmol 116.【河北省容城中学高三 2018届第三次月考】100g 碳粉燃烧所得气体中，CO 占 2/3、CO 2占 1/3体积，且 C(s)+1/2O2(g)CO(g) H=110.35kJ/mol，CO(g)+1/2O 2(g) CO 2(g) H=282.57kJ/mol 与这些碳完全燃烧相比损失的热量是 A784.92kJ B2489.44 kJ C1569.83kJ D3274.3 kJ17.【甘肃省张掖二中 2018届高三 10月月考】已知2C(s)O 2(g)=2CO(g)；H221.0kJmol 12H 2(g
14、)O 2(g)=2H2O(g)；H483.6kJmol 1则反应 C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g)的 H 为 A131.3kJmol 1 B131.3kJmol 1 C352.3kJmol 1 D262.6kJmol 1818.一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出 QkJ的热量，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗 5 molL-1的 KOH溶液 100 mL，恰好生成正盐。则此条件下反应 C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)的H 为( ) A+8Q kJmol -1 B+16Q kJmol -1 C8Q kJmol -1 D16Q kJmol -1
15、二、非选择题19(1)已知：TiO 2(s)2Cl 2(g)=TiCl4(l)O 2(g) H140 kJmol 12C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol 1写出 TiO2和焦炭、氯气反应生成液态 TiCl4和 CO气体的热化学方程式：_。(2)有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是：ACH 3OH(g)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g) H49.0 kJmol 1BCH 3OH(g)3/2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H676.7 kJmol 1由上述方程式可知，CH 3OH的标准燃烧热_(填“大于” “等于” “小于”
16、或“不能确定”)676.7 kJmol 1 。已知水的气化热为 44 kJmol1 ，则氢气燃烧的热化学方程式为_。答案：(1)TiO 2(s)2C(s)2Cl 2(g)=TiCl4(l)2CO(g) H81 kJmol1 (2)不能确定 H 2(g) O2(g)=H2O(l) H285.9 kJmol 112解析：(2)甲醇的标准燃烧热是在甲醇为液体、生成的水为液体时测定的，甲醇由气体变为液体放热，水由气体变为液体也是放热，所以不能确定；BA 可得 3H2(g) O2(g)=3H2O(g) H725.7 32kJmol1 ，化简得 H2(g) O2(g)=H2O(g) H241.9 kJmo
17、l1 ，由 H2O(l)=H2O(g) H44 12kJmol1 ，可知 H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.9 kJmol 1 。12920氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：CH 4(g)H 2O(g)=CO(g)3H 2(g) H206.2 kJmol 1CH 4(g)CO 2(g)=2CO(g)2H 2(g) H247.4 kJmol 12H 2S(g)=2H2(g)S 2(g) H169.8 kJmol 1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH 4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为_
18、。(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分 H2S燃烧，其目的是_。燃烧生成的 SO2与 H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：_。(3)H2O的热分解也可得到 H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图 1所示。图中 A、B 表示的物质依次是_。图 1(4)电解尿素CO(NH 2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图 2(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为_。图 2(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350 时，Mg 2Cu与 H2反应，生成 MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质
19、量分数为 0.077)。Mg 2Cu与 H2反应的化学方程式为_。答案：(1)CH 4(g)2H 2O(g)=CO2(g)4H 2(g) H165.0 kJmol 1(2)为 H2S热分解反应提供能量 2H 2SSO 2=2H2O3S(3)H、O(或氢原子、氧原子)(4)CO(NH2)28OH 6e =CO N 26H 2O2310(5)2Mg2Cu3H 2 MgCu23MgH 2= = = = = 解析：(1)要求 CH4(g)2H 2O(g)=CO2(g)4H 2(g)的 H可通过上式中式2式，所以 H165.0 kJmol 1 。(2)由于 H2S的分解是吸热反应，则 H2S部分燃烧的目
20、的是提供热量。SO 2与 H2S反应的化学方程式为：SO22H 2S=3S2H 2O。(3)由图可看出，H 2、O 2分子在高温时先增大后减少，说明二者均发生了分解，生成了 H、O 原子。又因为 A、B 平衡时的量之比大约为 21，则可推知 A为 H原子，B 为 O原子。(4)阳极 CO(NH2)2失电子生成 N2，化合价升高 6，首先写出 CO(NH2)26e N 2CO ，溶液显碱性23用 OH 配平电荷 CO(NH2)26e 8OH N 2CO ，再用 H2O配平 H，CO(NH 2)26e 8OH =N2CO236H 2O，最后用 O检查是否配平。23(5)由反应物 Mg2Cu和生成物
21、 MgCu2中的 Mg、Cu 原子数之比可知金属氢化物只能是 Mg的氢化物，再由H元素质量分数为 0.077，可知该氢化物为 MgH2。写出化学方程式并配平得：2Mg2Cu3H 2 MgCu23MgH 2。= = = = = 21.【山东省济宁市泗水一中 2018届高三 12月月考】（1）以 CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点，CO 2加氢制取低碳醇的反应如下：反应 I：CO 2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H=49.0kJ/mol反应 II：2CO 2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) H=173.6kJ/mol写出由 CH3
22、OH(g)合成 CH3CH2OH(g)的反应的热化学方程式_（2）高铁酸钾（K 2FeO4）是铁的一种重要化合物，具有极强的氧化性电解法是工业上制备 K2FeO4的一种方法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入 KOH。电解时阳极发生反应生成 FeO42-，该电极反应式为_与 MnO2Zn电池类似，K 2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K 2FeO4在电池中作正极材料，其电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，则该电池总反应的离子方程式为_（3）amol FeS与 bmol FeO投入到 VL、C mol/L的硝酸溶液中充分反应产生 NO气体，所得澄清
23、溶液成分可看作是 Fe(NO3)3、H 2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为_（a+b）63g （a+b）189g （a+b）mol VC mol 1122.【浙江省湖州市菱湖中学 2018届高三期中考试】 （10 分）工业上用 CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)。图 1表示反应中能量的变化；图 2表示一定温度下，在体积为 2L的密闭容器中加入 4mol H2和一定量的 CO后，CO 和 CH3OH(g)的浓度随时间变化图。请回答下列问题：（1）在“图 1”中，曲线 （填 a或 b）表示使用了催化剂；该反应属于 （填吸热、放热）反应。（
24、2）下列说法正确的是 A起始充入的 CO为 1molB增加 CO浓度，CO 的转化率增大C容器中压强恒定时，反应已达平衡状态12D保持温度和密闭容器容积不变，再充入 1molCO和 2molH2，再次达到平衡时 n(CH3OH)/n(CO)会减小（3）从反应开始到建立平衡， v(H2)= ；该温度下 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为 。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数 （填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。（4）请在“图 3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的 2条曲线（在曲线上标出 P1、P
25、2，且 P1P2） 。（5）已知 CH3OH(g)3/2O 2(g)CO 2(g)2H 2O(g) ；H192.9kJ/mol又知 H2O(l)= H2O(g) H44 kJ/mol，请写出 32g的 CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。1323.【辽宁省实验中学 2018届高三 12月月考】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO 2（g）H 2（g） CO（g）H 2O（g） ，其化学平衡常数 K和温度 t的关系如下表：t 700 800 830 1000 1200K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为 K 。（2）该反应为 反应（选填吸热、放热） 。（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。a、容器中压强不变 b、混合气体中 c（CO）不变c、v 正 （H 2）v 逆 （H 2O） d、c（CO 2）c（CO）（4）某温度下，平衡浓度符合下式： c（CO 2）c（H 2）c（CO）c（H 2O） ，试判断此时的温度为 。 【答案】 （1） （2）吸热 （3）b、c （4）83014
