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1、 专题四 化学反应与能量 1 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 共 50 分 考试时间 30 分 钟 可 能 用 到的 相 对 原子 质 量 H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35 5 Cu 64 第 卷 选择题 共 30 分 一 选择题 本题共10 小题 每小题3分 在每小题给出的四个选项中 只有一 项是符合题目要求的 1 2015 北京理综 9 最新报道 科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程 反应过程的示意图如下 下列说法正确的是 A CO 和 O 生成 CO2是吸热反应 B 在该过程中 CO 断键形成 C 和 O
2、C CO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2 D 状态 状态 表示 CO 与 O2反应的过程 2 2015 重庆理综 6 黑火药是中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 H x kJ mol 1 已知 碳的燃烧热 H1 a kJ mol 1 S s 2K s K2S s H2 b kJ mol 1 2K s N2 g 3O2 g 2KNO3 s H3 c kJ mol 1 则 x 为 A 3a b c B c 3a b C a b c D c a b 3 2015 海南化学 4 已知丙烷的燃烧热 H 2 215
3、 kJ mol 1 若一定量的 丙烷完全燃烧后生成 1 8 g 水 则放出的热量约为 A 55 kJ B 220 kJ C 550 kJ D 1 108 kJ 4 2015 上海化学 8 已知 H2O2在催化剂作用下分解速率加 快 其能量随反应进程的变化如图所示 下列说法正确的是 A 加入催化剂 减小了反应的热效应 B 加入催化剂 可提高 H2O2的平衡转化率 C H2O2分解的热化学方程式 H2O2 H2O O2 Q D 反应物的总能量高于生成物的总能量 5 2014 浙江理综 27 3 改编 假设某温度下 反应 CaSO4 s CO g CaO s SO2 g CO2 g H1 218 4
4、 kJ mol 1 的速率 v 1 大于反应 CaSO4 s 4CO g CaS s 4CO2 g H2 175 6 kJ mol 1 的速率 v2 则下列反应过程能量变化示意图正确的是 6 2014 江苏化学 10 已知 C s O2 g CO2 g H1 CO2 g C s 2CO g H2 2CO g O2 g 2CO2 g H3 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H4 3CO g Fe2O3 s 3CO2 g 2Fe s H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A H1 0 H3 0 B H2 0 H4 0 C H1 H2 H3 D H3 H4 H5 7 2014 海南化学
5、4 标准状态下 气态分子断开 1 mol 化学键的焓变称为键 焓 已知 H H H O 和 O O 键的键焓 H 分别为 436 kJ mol 1 463 kJ mol 1 和 495 kJ mol 1 下列热化学方程式正确的是 A H2O g H2 g 1 2O2 g H 485 kJ mol 1 B H2O g H2 g 1 2O2 g H 485 kJ mol 1 C 2H2 g O2 g 2H2O g H 485 kJ mol 1 D 2H2 g O2 g 2H2O g H 485 kJ mol 1 8 2014 重庆理综 6 已知 C s H2O g CO g H2 g H a kJ
6、 mol 1 2C s O2 g 2CO g H 220 kJ mol 1 H H O O和O H键的键能分别为436 496和462 kJ mol 1 则a为 A 332 B 118 C 350 D 130 9 2014 新课标全国 13 室温下 将 1 mol 的 CuSO4 5H2O s 溶于水会使溶 液温度降低 热效应为 H1 将1 mol的CuSO4 s 溶于水会使溶液温度升高 热 效应为 H2 CuSO4 5H2O 受热分解的化学方程式为 CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O l 热效应为 H3 则下列判断正确的是 A H2 H3 B H1 H3 10 最新模拟 已知
7、 H2 g Cl2 s 2HCl g H a kJ mol H2 g Cl2 g 2HCl g H d kJ mol 且 a b c d 均大于零 则下列说法正 确的是 A 断开 1 mol H Cl 键所需的能量为 a b c B b c 则氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 C Cl2 s Cl2 g H a d kJ mol 1 D 向 1 mol Cl2 g 中通入 1 mol H2 g 发生反应时放热 d kJ 第 卷 非选择题 共 20 分 二 非选择题 本题共 2 个小题 11 8 分 1 2015 浙江理综 28 1 已知 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应 CH2CH3 g 催化
8、剂 CHCH2 g H2 g 化学键 C H C C C C H H 键能 kJ mol 1 412 348 612 436 计算上述反应的 H kJ mol 1 2 2015 山东理综 33 4 节选 F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物 例 如 ClF3 BrF3等 已知反应 Cl2 g 3F2 g 2ClF3 g H 313 kJ mol 1 F F 键的键能为 159 kJ mol 1 Cl Cl 键的键能为 242 kJ mol 1 则 ClF 3中 Cl F 键的平均键能为 kJ mol 1 3 2015 课标全国 28 3 已知反应2HI g H2 g I2 g 的 H 11
9、 kJ mol 1 1 mol H 2 g 1 mol I2 g 分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ 151 kJ的 能 量 则1 mol HI g 分 子 中 化 学 键 断 裂 时 需 吸 收 的 能 量 为 kJ 4 2015 安徽理综 27 4 NaBH4 s 与 H2O l 反应生成 NaBO2 s 和 H2 g 在 25 101 kPa 下 已知每消耗 3 8 gNaBH4 s 放热 21 6 kJ 该反应的热化学方 程式是 12 12 分 1 2015 四川理综 11 4 FeSO4可转化为 FeCO3 FeCO3在空气中 加热反应可制得铁系氧化物材料 已知 25 101
10、 kPa 时 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1 648 kJ mol C s O2 g CO2 g H 393 kJ mol 2Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1 480 kJ mol FeCO3在 空 气 中 加 热 反 应 生 成Fe2O3的 热 化 学 方 程 式 是 2 2015 广东理综 31 1 用 O2将 HCl 转化为 Cl2 可提高效益 减少污染 传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现 其中 反应 为 2HCl g CuO s H2O g CuCl2 s H1 反应 生成 1 mol Cl2的反应热为 H2 则总反应的热化学方程式为 反
11、应热用 H1和 H2表示 3 2015 山东理综 30 3 贮氢合金 ThNi5可催化由 CO H2合成 CH4的反应 温度为 T 时 该反应的热化学方程式为 已知温度为 T 时 CH4 g 2H2O g CO2 g 4H2 g H 165 kJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H 41 kJ mol 1 4 2015 江苏化学 20 1 烟气 主要污染物SO2 NOx 经O3预处理后用CaSO3 水悬浮液吸收 可减少烟气中SO2 NOx的含量 O3氧化烟气中SO2 NOx的主 要反应的热化学方程式为 NO g O3 g NO2 g O2 g H 200 9 kJ mo
12、l 1 NO g 1 2O2 g NO2 g H 58 2 kJ mol 1 SO2 g O3 g SO3 g O2 g H 241 6 kJ mol 1 反应 3NO g O3 g 3NO2 g 的 H kJ mol 1 5 2015 课标全国 27 1 甲醇既是重要的化工原料 又可作为燃料 利用 合成气 主要成分为 CO CO2和 H2 在催化剂作用下合成甲醇 发生的主要反应 如下 CO g 2H2 g CH3OH g H1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H2 CO2 g H2 g CO g H2O g H3 回答下列问题 已知反应 中相关的化学键键能数据如下 化学键
13、 H H C O CO H O C H E kJ mol 1 436 343 1 076 465 413 由此计算 H1 kJ mol 1 已知 H 2 58 kJ mol 1 则 H 3 kJ mol 1 专题四 化学反应与能量 1 1 C A 项 由能量 反应过程图像中状态 和状态 知 CO 和 O 生成 CO2 是放热反应 错误 B项 由状态 知 在 CO与O生成CO2的过程中 CO没有 断键形成 C 和 O 错误 C 项 由状态 及 CO2的结构式 COO 知 CO2分子中 存在碳氧极性共价键 正确 D 项 由能量 反应过程图像中状态 CO 和 O 和状态 CO2 分析 状态 状态 表
14、示 CO 和 O 原子反应生成 CO2的过程 错误 2 A 由碳的燃烧热 H1 a kJ mol 1 得 C s O2 g CO2 g H1 a kJ mol 1 将已知中的热化学方程式依次编号为 目标反应可由 3 得到 所以 H 3 H1 H2 H3 即 x 3a b c 3 A 由丙烷的燃烧热 H 2 215 kJ mol 1 可写出其燃烧的热化学方程式 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2 215 kJ mol 1 丙烷完全燃烧 产生1 8 g水 n H2O m M 1 8 g 18 g mol 0 1 mol 所以反应放出的热量是 Q 2 215 kJ 4 mo
15、l 0 1 55 4 kJ A 选项正确 4 D 5 C 反应 吸热 产物的能量高于反应物 反应 放热 产物的能量低于反 应物 又由于反应 速率 v1 大于反应 的速率 v2 反应 的活化能低于反应 则 C 项图符合题意 6 C 设题中反应由上到下分别为 反应 为碳的燃烧 是放热反应 H10 反应 为 CO 的燃烧 是放 热反应 H3 0 反应 为铁的氧化反应 化合反应 是放热反应 H40 CuSO4 s Cu2 aq SO2 4 aq H20 A 项 由以上分析知 H20 故有 H3 H2 错误 B 项 由于 H1 0 H2 0 故有 H1 H1 H2 H3 正 确 由以上分析 H3 H1
16、H2 故 C D 错误 10 C A 项 由反应 有 H d 反应物的键能之和 生成物键能之和 b c 2x x b c d 2 断开 1 mol H Cl 键所需能量为 b c d 2 错误 B 项 只能说明 H H 键的键能大于 Cl Cl 的键能 无法判断两者分子的能量 错 误 C 项 将题给热化学方程式依次编号为 由盖斯定律 反应 获 得题给反应 正确 D 项 H2和 Cl2反应是可逆反应 不能进行到底 向 1 mol Cl2 g 中通入 1 mol H2 g 发生反应放出热量小于 d kJ 错误 11 解析 1 设 部分的化学键键能为 a kJ mol 1 则 H a 348 412 5 kJ mol 1 a 612 412 3 436 kJ mol 1 124 kJ mol 1 2 根据 H 与键能的关系可得 242 kJ mol 1 159 kJ mol 1 3 ECl F 6 313 kJ mol 1 解得Cl F键的平均键能为ECl F 172 kJ mol 1 3 形成1 mol H2 g 和1 mol I2 g 共放出436 kJ 151 kJ 587 kJ能量
