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1、考点规范练16化学反应与能量变化(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2017成都模拟)下列过程伴随的能量变化中,属于反应热的是()A.形成1 mol HCl键放出的能量B.石墨转变成金刚石吸收的能量C.1 mol O2形成2 mol O原子吸收的能量D.水蒸气变成液态水放出的能量2.在催化剂作用下,H2O2发生分解,其反应能量随反应的进程变化如图:下列说法正确的是()A.H2O2分解反应的H0B.催化剂的加入使反应的热效应减小C.催化剂的加入提高了H2O2的分解率D.催化剂通过改变反应进程、降低反应的活化能来提
2、高H2O2分解速率3.下列说法正确的是()A.氢气的燃烧热为H=-285.8 kJmol-1,则电解水时水分解的热化学方程式 2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+285.8 kJmol-1B.反应SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行,则该反应的HcB.甲烷的燃烧热为b kJmol-1C.2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g)H=2(b-a) kJmol-1D.当甲醇和甲烷物质的量之比为12,完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为 mol8.已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mo
3、l正盐的H=-12.1 kJmol-1;强酸、强碱的稀溶液反应的中和热H=-57.3 kJmol-1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A.-69.4 kJmol-1B.-45.2 kJmol-1C.+69.4 kJmol-1D.+45.2 kJmol-19.(2017安徽池州模拟)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A.常温常压下,1 g H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体放出92.3 kJ的热量,则热化学方程式可表示为H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=+184.6 kJmol-1B.甲烷的燃烧热为890.3 kJmol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O
4、2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3 kJmol-1C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.4 kJmol-1,则含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量D.相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量小于1 mol氢分子所具有的能量10.已知:2Fe2O3(s)+3C(s)3CO2(g)+4Fe(s)H=+468.2 kJmol-1;C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1;则4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)的H是()A.-1 648.7 kJmol-1B.-1 255
5、.3 kJmol-1C.-861.7 kJmol-1D.+861.7 kJmol-1二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(15分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点;氢气也是重要的化工原料。(1)纳米级的Cu2O可作为太阳能分解水的催化剂。一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H=+484 kJmol-1,不同时段产生O2的量见表格:时间/min20406080n(O2)/mol0.001 00.001 60.002 00.002 0上述反应过程中能量转化形式为光能转化为能,达
6、平衡过程中至少需要吸收光能 kJ(保留三位小数)。(2)氢气是合成氨工业的原料,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。已知:则1 mol NH键断裂吸收的能量约等于。(3)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.7 kJmol-1则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是。12.(20分)工业上合成反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其反应过程的能量变化如图所示:已知:1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H=-99 kJmol-1。请回答下列问题:(
7、1)图中A、C分别表示、,E的大小对该反应的反应热(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点(填“升高”或“降低”),理由是。(2)图中H= kJmol-1。(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物,四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:。(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol(Lmin)-1,则v(O2)= mol(Lmin)-1、v(SO3)= mol(Lmin)-1。(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol-1,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H=。13.(2016
8、浙江理综,节选)(15分)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2与H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7 kJmol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2某实验室控制CO2和H2初始投料比为12.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:T/K催化剂CO2转化率/%甲醇选择性/%543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071
9、.6备注Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比已知:CO和H2的燃烧热分别为H(CO)=-283.0 kJmol-1、H(H2)=-285.8 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H3=+44.0 kJmol-1请回答:(1)反应的H2= kJmol-1。(2)在下图中分别画出反应在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程能量”示意图。参考答案考点规范练16化学反应与能量变化1.B化学反应中的能量变化叫反应热,化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。形成1 mol HCl键只涉及化学键的形成,是放热过程,其能
10、量变化不属于反应热,A错误;石墨转化为金刚石既有旧键的断裂,又有新键的形成,故其能量的变化为反应热,B正确;C项,只涉及化学键的断裂,没有新键的形成,故其能量变化不属于反应热,C错误;D项,水蒸气变成液态水是物理变化,属于物理过程,过程中的热量变化不是反应热,D错误。2.D由图可知,反应物H2O2具有的能量高于生成物具有的能量,则该反应为放热反应,H0,A项错误;加入催化剂,可改变反应的活化能,从而改变反应速率,但不能改变反应的热效应,B项错误;催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,故不能提高H2O2的分解率,C项错误;催化剂能降低反应的活化能,从而改变反应进程,提高H2O2的分解速率,
11、D项正确。3.B燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,故电解水时水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.6 kJmol-1,A项错误;SO2与H2S之间的反应是一个熵值减小的反应,它能自发进行,则有H-TS0,表明该反应一定是放热反应,B项正确;工业合成氨的反应是可逆反应,放出的热量为19.3 kJ时,0.5 mol N2没有完全消耗,故不能由此得出热化学方程式的H,C项错误;由热化学方程式可知,石墨转化为金刚石要吸收热量,故金刚石具有的能量高,其稳定性较差,D项错误。4.D因为反应为可逆反应,所以不能进行彻底,254 g I2(g)与2 g H2(g)反应放热小于9.48 kJ,A项错误;根据盖斯定律,1 mol固态碘和1 mol气态碘的能量差为9.48 kJ-(-26.48 kJ)=35.96 kJ,B项错误;反应和反应的产物HI状态相同,稳定性相同,C项错误;对于同一物质,固态物质的能量比气态物质的能量低,因此反应的反应物
