2021高考化学(江苏专用)二轮专题提升练：第5讲-化学反应与能量(含新题及解析).docx

第5讲化学反应与能量一、小题对点练一、反应热和焓变的分析与推断1(2021上海，9改编)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，反应猛烈，醋酸渐渐凝固。由此可见()。ANH4HCO3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NH4HCO3HCl=NH4ClCO2H2OHQ kJmol1解析依据醋酸渐渐凝固说明NH4HCO3与盐酸的反应是吸热反应，则A、C错误，B正确；热化学方程式的书写要标出物质的状态，D错误。答案B2(2022深圳模拟)氯原子对O3的分解有催化作用：O3ClClOO2H1，ClOOClO2H2。大气臭氧层的分解反应是：O3O2O2H，该反应的能量变化如图所示，则下列叙述正确的是()。反应O3O2O2的HE1E3反应O3O2O2是放热反应HH1H2大气层中的臭氧无法再生ABCD解析由题图可知反应O3O2O2为放热反应，H(E2E3)；依据盖斯定律，由第一个热化学方程式其次个热化学方程式可得O3O2O2，则HH1H2；闪电会使反应3O22O3发生，即臭氧可再生。答案B3(2022盐城调研)下列叙述正确的是()。A同温同压下，4Al(s)3O2(g)2Al2O3(s)在常温存点燃条件下的H不同B在某反应中，当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时，该反应放热，H0C已知C(s)O2(g)CO2(g)H196.8 kJmol1，则碳的燃烧热是H196.8 kJmol1D已知NaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJmol1，则含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的能量解析A项，反应热与反应条件无关；B项，反应放热时H0；C项，燃烧热所对应的可燃物的物质的量应为1 mol；D项，20.0 g NaOH的物质的量为0.5 mol，发生中和反应放出的热量为0.5 mol57.4 kJmol128.7 kJ。答案D4(2022苏锡常镇一调)下列关于反应过程中能量变化的说法，正确的是()。A右图中a、b曲线可分别表示反应CH2=CH2(g)H2(g)CH3CH3(g)HH2C同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同D在肯定条件下，某可逆反应的H100 kJmol1，则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100 kJmol1解析反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，H0，A错误；完全燃烧时释放的能量多，但是H0，则H1baC由图2可知，无催化剂时的反应热比有催化剂时的大D由图2可知，有催化剂时正反应的活化能为E1E3E2解析金属与盐酸反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，使反应速率减慢，是放热反应，温度上升，使反应速率加快，图1中ab段速率加快，说明反应放热使温度上升，反应速率加快，A正确；bc段主要是由于盐酸浓度减小导致速率减慢，随着反应的进行，盐酸浓度降低，酸性减小，pH增大，即cba，B正确；反应热是反应物与生成物的能量差，与催化剂无关，C错误；由图2可知，有催化剂时正反应的活化能为E1E3E2。答案D62022浙江理综，27(3)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严峻破坏生态环境。接受肯定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下： CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4 kJmol1(反应)CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1(反应)假设某温度下，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()。解析反应吸热，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。答案C二、盖斯定律的应用7(2022全国新课标，13)室温下，将1 mol的CuSO45H2O(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上升，热效应为H2，CuSO45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。则下列推断正确的是()。AH2H3BH1H3解析依据题意，可知CuSO45H2O(s)=Cu2(aq)SO(aq)5H2O(l)H10，CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)H20。A项，由以上分析知，H20，故有H3H2，错误；B项，由于H10，H20，故有H1E(OO)，故氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键强。(4)依据盖斯定律，2得：2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H90.1 kJmol1224.5 kJmol1204.7 kJmol1。这是一个气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，有利于提高反应速率和二甲醚的生成。 答案(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.24 kJmol1(2)7.9(3)946强(4)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1该反应分子数削减，压强上升使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加；压强上升使CO和H2浓度增加，反应速率增大12依据下列条件计算有关反应的焓变：(1)已知：Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(l) H804.2 kJmol12Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H882.0 kJmol1Na(s)=Na(l)H2.6 kJmol1则反应TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)的H_kJmol1。(2)已知下列反应数值：反应序号化学反应反应热Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H126.7 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H250.8 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H336.5 kJmol1FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H4则反应的H4_kJmol1。解析 (1)由已知反应得：TiCl4(l)=Ti(s)2Cl2(g)H804.2 kJmol14Na(s)2Cl2(g)=4NaCl(s)H1 764.0 kJmol14Na(s)=4Na(l)H10.4 kJmol1依据盖斯定律，将得：TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)H804.2 kJmol11 764.0 kJmol110.4 kJmol1970.2 kJmol1。(2)依据盖斯定律，将(32)/6得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)，则H4(H13H2H32)/67.3 kJmol1。答案(1)970.2(2)7.313氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，合成氨时平衡混合气体中NH3的体积分数与温度的关系如表所示：温度/200300400500600氨的体积分数/%89.971.047.026.413.8请回答下列问题：(1)依据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的缘由：_。(2)依据图写出合成氨的热化学方程式是_。(3)将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量_(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，缘由是_；若加入催化剂，H_(填“变大”、“不变”或“变小”)。(4)已知分别破坏1 mol NN键、1 mol HH键时需要吸取的能量为946 kJ、436 kJ，则破坏1 mol NH键需要吸取的能量为_kJ。(5)N2H4可视为NH3分子中的H被NH2取代的产物。放射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1则1 mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为_。解析(1)、(2)见答案。(3)合成氨的热化学方程式表示1 mol氮气与3 mol氢气完全反应生成2 mol NH3时放出92.2 kJ的热量，而合成氨的反应是可逆反应，1 mol N2(g)和3 moLH2(g)不行能完全反应生成2 mol的NH3(g)，故测得反应放出的热量小于92.2 kJ。(4)设破坏1 mol NH键需吸取的能量为x kJ,94643636x92.2，x391。(5)首先依信息反应物为N2H4(g)和NO2(g)，生成物为N2(g)和H2O(g)写出方程式并配平得N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)，依据盖斯定律可得此反应的HH2H1567.85 kJmol1。答案(1)温度上升，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向吸热反应方向移动，故正反应是放热反应 (2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJmol1(3)小于由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物不变(4)391(5)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol1