【新教材】高考化学专题复习：18化学反应与能量变化

新教材适用·高考化学课后限时自测(十八)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关【解析】化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化，A错误；反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，即H0，该反应为放热反应，B错误；生成物的总焓大于反应物的总焓，该反应需要吸收热量，则H0，C正确；反应热不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。【答案】C2下列叙述中正确的是()A同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的H不同B常温下，反应2A(s)B(g)=2C(g)D(g)不能自发进行，则该反应的焓变一定大于零C需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量D化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能【解析】H只与反应的始末态有关，与反应的过程无关，A选项错误；加热的目的只是促进反应发生，与反应吸热放热无关，如C燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生，C选项错误；化学反应中的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等，D选项错误。【答案】B3.某学生用如图所示装置进行化学反应X2Y=2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到试管中甲处下降，乙处上升。下列关于该反应的叙述正确的是()该反应为放热反应生成物的总能量比反应物的总能量高该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来ABC D【解析】甲处下降，乙处上升，瓶内压强增大，温度升高，说明反应为放热反应。【答案】B4(2014·济宁高三期末)已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量下列叙述正确的是()A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)B氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/molC氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/molD氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/mol【解析】若生成2 mol HCl则需消耗1 mol H2和1 mol Cl2。1 mol H2和1 mol Cl2断键吸收的能量为436 kJ243 kJ679 kJ，2 mol HCl成键放出的能量为2×431 kJ862 kJ，故生成2 mol HCl的H679 kJ/mol862 kJ/mol183 kJ/mol，则生成1 mol HCl的H91.5 kJ/mol。【答案】C5(2011·重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A1 780 kJ/mol B1 220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol【解析】H280 kJ·mol13×160 kJ·mol16×330 kJ·mol11 220 kJ·mol1。【答案】B6.下列说法正确的是()A(2012·安徽高考)NaHCO3H2HCOONaH2O反应中，储氢、释氢过程均无能量变化B(2011·江苏高考)如图表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化C(2011·浙江高考)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律D(2012·福建高考)2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)2O2(g)=4SO3(g)的H相等【解析】储氢、释氢均属于化学变化，化学变化的过程总是伴随着能量变化，A不正确；反应物的能量高于生成物的能量，该反应为放热反应，B不正确；反应热与化学计量数成正比，化学计量数加倍，H也应加倍，D不正确。【答案】C7生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 00020 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：NNFFNF1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ941.7154.8283.0下列说法中正确的是()A过程N2(g)2N(g)放出能量B过程N(g)3F(g)NF3(g)放出能量C反应N2(g)3F2(g)2NF3(g)的H>0DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【解析】化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成要放出能量，两个过程的总体热效应是反应热。断键的过程，吸收能量，A错；成键的过程，放出能量，B正确；选项C中反应的H反应物的键能之和生成物的键能之和941.7 kJ·mol13×154.8 kJ·mol16×283.0 kJ·mol1291.9 kJ·mol1，C错；若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与形成，则是物理变化。化学反应过程中必有化学键的断裂与形成，D错。【答案】B8反应A(g)B(g)C(g)H分两步进行：A(g)B(g)X(g)H1X(g)C(g)H2，反应过程中能量变化如图所示，E1表示A(g)B(g)X(g)的活化能，下列说法正确的是()AH1HH2>0BX是反应A(g)B(g)C(g)的催化剂CE2是反应的活化能DHE1E2【解析】根据盖斯定律，HH1H2，即H1HH2，再根据图象可知H1>0，A项正确；从图中看出，X应为反应的中间产物，不是催化剂，B项错误；E2应为反应的逆反应的活化能，C项错误；未给出反应的逆反应的活化能和反应的活化能，无法计算H，D项错误。【答案】A9(2014·浙江衢州一中高三期中)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下图所示，下列说法正确的是()AS(s，单斜)=S(s，正交)H0.33 kJ·mol1B正交硫比单斜硫稳定C相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ【解析】根据图示，可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，故A项错误、B项正确；相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低，C项错误；表示断裂1 mol S(s，单斜)和1 mol O2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16 kJ，D项错误。【答案】B10实验室用4 mol SO2与 2 mol O2 进行下列反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H196.64 kJ/mol，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为()A40% B50%C80% D90%【解析】SO2与O2的化合反应是可逆反应，每摩尔SO2完全转化为SO3时放出的热量为：196.64 kJ÷298.32 kJ。当放出314.62 kJ热量时，消耗的SO2为：314.624 kJ÷98.32 kJ/mol3.2 mol，故SO2的转化率为×100%80%。【答案】C二、非选择题(共50分)11(12分)(2014·许昌模拟)N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1 mol N2和 3 mol H2使反应N23H22NH3达到平衡，测得反应放出热量为Q1。填写下列空白：(1)Q1_92 kJ(填“>”、“<”或“”)。(2)b曲线是_时的能量变化曲线。(3)上述条件下达平衡时H2的转化率为_。(4)在温度体积一定的条件下，若通入 2 mol N2 和6 mol H2 反应后放出的热量为Q2 kJ，则2Q1与Q2的关系为_。【解析】从反应的图示中可知，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ·mol1，且Q192 kJ；平衡时放出Q1 kJ 热量，则消耗的 n(H2) mol，则(H2)；当相同条件时充入2 mol N2和 6 mol H2平衡后，放出的热量Q22Q1。【答案】(1)<(2)加入催化剂(3)Q1/92(4)Q2>2Q112(12分)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2吸收16.95 kJ热量。N2与O2反应的热化学方程式为_。(2)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。(3)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(4)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。【解析】(1)23 g NO2的物质的量为0.5 mol，则生成2 mol NO2吸收的热量为67.8 kJ。吸热反应H为正值，故反应的热化学方程式为N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJ·mol1。(2)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ，1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJ·mol1。(3)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(946436×3391×6)kJ·mol192 kJ·mol1。(4)根据C原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。【答案】(1)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJ·mol1(2)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427