1、第1节 化学反应与能量变化时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题7分，共70分)1下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A铝片与稀盐酸反应BBa(OH)28H2O与NH4Cl的反应C灼热的炭与水蒸气的反应D甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应答案C解析灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应。2(2019山东烟台高三期末)“钙基固硫”是将煤中的硫元素以CaSO4的形式固定脱硫，而煤炭燃烧过程中产生的CO又会发生反应和反应，导致脱硫效率降低。某温度下，反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是()反应：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2
2、(g)CO2(g)H1218.4 kJmol1反应：CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1答案A解析反应为吸热反应，说明反应生成物的能量比反应物的能量高，排除B、C；反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则说明反应的活化能较小，反应的活化能较大，排除D，A正确。3(2019北京海淀高三期中)过氧化氢分解反应过程中，能量变化如图所示，下列说法正确的是()A催化剂可以改变过氧化氢分解反应的焓变BMnO2或FeCl3可以催化H2O2分解反应C催化剂不能改变反应路径DH2O2分解是吸热反应答案B4已知298 K、1105 Pa条件下，2 g 氢气燃烧生成
3、水蒸气放出242 kJ热量。下列热化学方程式书写正确的是()AH2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJB2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJmol1DH2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1答案D5已知2X(g)2Y(g)3Z(g)W(g)H，反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是()AHE2E1B正反应的活化能等于E3C加入高效催化剂，H减小D恒压下充入一定量的氦气，n(Z)不变答案D6一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法中错误的是()A氢能属于二次能源B图中能量转化的方式至少有6
4、种C太阳能电池的供电原理与燃料电池相同D太阳能、风能、氢能都属于新能源答案C解析图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同。7分别向1 L 0.5 molL1的Ba(OH)2溶液中加入浓硫酸；稀硫酸；稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2、H3，下列关系中正确的是()AH1H2H3 BH1H2H3CH1H2H3 DH1H2H3答案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
5、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H取负值，故H1H2H3。8(2019山东师大附中高三模拟)25 、101 kPa时，有以下能量转化图，下列说法不正确的是()A转化的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H282.9 kJmol1B相同条件下，1 mol C(g)和0.5 mol O2(g)总能量高于1 mol CO(g)的能量C由CCO的热化学方程式为2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.2 kJmol1DCO2(g)分解为C(s)和O2(g)是吸热反应答案A解析根据能量转化图，转化的热化学反应方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H
6、282.9 kJmol1或者2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H282.92 kJmol1565.8 kJmol1。9已知HH键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJmol1，NH键键能为391 kJmol1，根据热化学方程式：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。则NN键的键能是()A431 kJmol1 B945.6 kJmol1C649 kJmol1 D896 kJmol1答案B10(2019江西南康中学高三模拟)下列叙述或书写正确的是()AH2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，则相同条件下，2 mol HF气体的能量大于1 m
7、ol 氢气和1 mol氟气的能量之和B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热大于241.8 kJmol1C含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该中和反应的热化学方程式为NaOHHCl=NaClH2OH57.4 kJmol1D500 、30 MPa时，发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1，在此条件下将1.5 mol H2和过量N2充分反应，放出热量19.3 kJ答案B解析从热化学方程式H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1可知，反应放热，即1 mol氢气和1
8、mol氟气的总能量大于2 mol HF气体的总能量，故A错误；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，水由气体变为液体要放出热量，即1 mol氢气的燃烧热大于241.8 kJmol1，故B正确；热化学方程式没有标明物质的聚集状态，故C错误；H2的物质的量为1.5 mol，完全消耗1.5 mol氢气会放出19.3 kJ的热量，由于该反应为可逆反应，氢气不可能完全转化为氨气，所以放出的热量小于19.3 kJ，故D错误。二、非选择题(共30分)11(16分)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H表示物质的燃烧热的是_(填序号，下同)
9、，表示物质的中和热的是_。A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1BC(s)O2(g)=CO(g)H2CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3DC(s)O2(g)=CO2(g)H4EC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H5FNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H6G2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H7(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
10、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：_。答案(1)D、EF(2)3260.4 kJmol1C6H6(l)O2(g)=6CO2(g)3H2O(l)H3260.4 kJmol1(其他合理答案均可)(3)SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol1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 ga kJ28 gQ，Q0.025a
11、 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)H0.025a kJmol1。12(14分)已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量；1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。试回答问题：(1)写出氢气燃烧的热化学方程式：_。(2)若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出热量_890 kJ(填“”“”或“”)。(3)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出热量(Q)的取
12、值范围是_。(4)若将a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，且CO2和水的物质的量相等时，则放出热量(Q)的取值范围是_。答案(1)H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1(2)(3)283a kJQ890a kJ(4)284.5a kJQ586.5a kJ解析(2)液态水比水蒸气更稳定，CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气时放出的热量比生成CO2气体和液态水放出的热量少。(3)a mol CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2气体和液态水，采用极值法分析，当只含CH4时，完全燃烧放出的热量最多，为890a kJ。当只含CO时，完全燃烧放出的热量最少，为283a kJ。故Q的取值范围为283a kJQ890a kJ。(4)生成的CO2和液态水的物质的量相等，采用极值法分析，若无一种气体：若无CO，不合题意；若无H2，可能CO和CH4各为0.5a mol，放出的热量Q0.5a(283890) kJ586.5a kJ；若无CH4，可能CO和H2各为0.5a mol，放出的热量Q0.5a(283286) kJ284.5a kJ。若无两种气体，均不可能。所以放出的热量Q的取值范围为284.5a kJQ586.5a kJ。
