2016年高考化学命题猜想与仿真押题： 化学反应与能量（解析版） |
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1．根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是()
A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B．该反应的焓变大于零
C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量
D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应
【解析】碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，A、B项说法正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO2－3之间存在离子键，CO2－3中C与O之间存在共价键，故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成放出能量，C项说法正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D项说法错误。
【答案】D
2．下列说法正确的是()
A．甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3kJ•mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ•mol－1
B．已知H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44kJ•mol－1，则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的热量
C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下反应ΔH相同
【答案】D
3．如图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是()
A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B．曲线Ⅱ可表示反应2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑的能量变化
C．该反应不需要加热就能发生
D．该反应的ΔH＝E2－E1
【解析】A项，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ均表示同一反应的反应热，曲线Ⅱ表示的是使用了催化剂，降低了活化能，错误；B项，曲线表示的是放热反应，而所给反应为吸热反应，错误；C项，放热反应有时也需要加热来引发，是否加热不能用来判断反应的吸、放热，错误。
【答案】D
4．已知反应：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ•mol－1，②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ•mol－1。下列结论正确的是()
A．碳的燃烧热大于110.5kJ•mol－1
B．①的反应热为221kJ•mol－1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ•mol－1
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量
【答案】A
5．肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知：
N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ•mol－1①
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ•mol－1②
下列说法正确的是()
A．反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量
B．2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1000.3kJ•mol－1
C．铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应②设计的燃料电池，其负极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O
D．铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应②设计的燃料电池，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大
【解析】反应①为吸热反应，反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故A错误；2×②－①即得到2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)，ΔH＝2×②－①＝2×(－534kJ•mol－1)－(＋67.7kJ•mol－1)＝－1135.7kJ•mol－1，故B错误；负极是N2H4失电子生成N2和H2O，则其电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O，故C正确；反应生成水，溶液的体积增大，所以氢氧化钾的浓度减小，即溶液的pH减小，故D错误。
【答案】C
6．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－270kJ•mol－1。下列说法正确的是()
A．在相同条件下，1molH2(g)与1molF2(g)的能量总和大于2molHF(g)的能量
B．1molH2(g)与1molF2(g)反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C．该反应的逆反应是放热反应
D．该反应过程的能量变化可用下图来表示
【答案】A
7．已知：H2(g)＋Cl2(s)2HCl(g)ΔH＝＋akJ/mol
H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)ΔH＝－dkJ/mol
，且a、b、c、d均大于零，则下列说法正确的是()
A．断开1molH—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)ΔH＝＋(a＋d)kJ•mol－1
D．向1molCl2(g)中通入1molH2(g)，发生反应时放热dkJ
【解析】A项，由反应②有ΔH＝－d＝反应物的键能之和－生成物键能之和＝b＋c－2x，x＝b＋c＋d2，断开1molH—Cl键所需能量为b＋c＋d2，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，由盖斯定律，反应①～②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，放出热量小于dkJ，错误。
【答案】C
8．T℃时，红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)，下列说法或热化学方程式错误的是()
A．P(s)＋32Cl2(g)===PCl3ΔH＝－310kJ•mol－1
B．2PCl5(g)===2P(s)＋5Cl2(g)ΔH＝＋800kJ•mol－1
C．PCl3(g)＋Cl2(g)===PCl5(g)ΔH＝－90kJ•mol－1
D．P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的焓变与P和Cl2一步反应生成1molPCl5的焓变不相等
【答案】D
9．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量QkJ，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol•L－1的KOH溶液100mL，恰好生成正盐。则此条件下反应：C4H10(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)的ΔH为()
A．－16QkJ•mol－1 B．＋8QkJ•mol－1
C．＋16QkJ•mol－1 D．－8QkJ•mol－1
【解析】由题意知，二氧化碳的物质的量为0.25mol，结合关系式C4H10～4CO2，可知丁烷为116mol，即116mol丁烷完全燃烧放出热量QkJ，故1mol丁烷完全燃烧放出热量为16QkJ，选A。
【答案】A
10．已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)ΔH＝－xkJ•mol－1。蒸发1molH2O(l)需要吸收的能量为44kJ•mol－1，其他相关数据如下表：
NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为()
A．(x＋4a＋5b－6d－264)/4
B．(x＋12a＋5b－12d－264)/4
C．(x＋4a＋5b－6d－44)/4
D．(x＋12a＋5b－12d－44)/4
【答案】A
11．如图表示白磷(P4)分子结构。白磷在氧气不足时燃烧生成P4O6，P4O6分子结构可以看成是白磷分子中磷磷键之间插入氧原子。
已知：键能表示断裂1mol化学键需要吸收的能量。几种共价键的键能如下表所示：
化学键
P—P P—O P===O O===O
键能/(kJ•mol－1) a b c d
则P4(s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应热(ΔH)为()
A．(6a＋3d－12b－4c)kJ•mol－1
B．(4a＋3d－8d)kJ•mol－1
C．(6a＋3d－12b)kJ•mol－1
D．(6a＋3d＋4c－12b)kJ•mol－1
【解析】断裂6个P—P键、3个O===O键，形成12个P—O键，C选项正确。
【答案】C
12．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是()
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1
C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3
S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH4
③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH5
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH7
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH8
A．①②B．①④C．②③④D．①②③
【答案】C
13.已知Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)ΔH＜0；则下列叙述不正确的是()
A．该反应的ΔH值与反应物用量无关
B．该反应的化学能可以转化为电能
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．该反应中反应物的化学键断裂放出能量，生成物的化学键形成吸收能量
【解析】反应放出或吸收的热量与反应物的用量成正比，但ΔH值是与化学方程式相对应的，与反应物的用量无关，与化学方程式中各物质的化学计量数有关，故A对；该反应是能自发进行的氧化还原反应，其中的化学能可以通过原电池转化为电能，故B对；ΔH＜0，说明反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，故C对；断键时吸收能量，成键时放出能量，故D不对。
【答案】D
14.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)()
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367.0kJ•mol－1(燃烧热)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ•mol－1(中和热)
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8kJ•mol－1(反应热)
D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ•mol－1(反应热)
【解析】选项A，H2O的状态应是液态。选项B，酸碱中和反应为放热反应，ΔH＝－57.3kJ•mol－1。选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，ΔH<0，同时也注明了物质的聚集状态等，正确。选项D，未注明物质的聚集状态，错误。
【答案】C
15.化学反应的本质是旧化学健的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl
键能/(kJ•mol－1) 436 243 431
则下列热化学方程式不正确的是()
A.12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－91.5kJ•mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－183kJ•mol－1
C.12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝＋91.5kJ•mol－1
D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋183kJ•mol－1
【答案】C
16.(1)发射飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气放出356.652kJ的热量。反应的热化学方程式为___________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)下图是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________。
【答案】(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－891.63kJ•mol－1
(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92kJ•mol－1
(3)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)
ΔH＝－234kJ•mol－1
17．已知E1＝134kJ/mol、E2＝368kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：
(1)图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。NO2和CO反应的热化学方程式为：_______________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应。
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3＝________。
(3)下表所示是部分化学键的键能参数：
化学键 P—P P—O O===O P===O
键能/kJ•mol－1 a b c x
已知白磷的燃烧热为dkJ/mol，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图Ⅱ所示，表中x＝________kJ•mol－1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
【答案】(1)减小不变
NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ/mol
(2)2ΔH2－ΔH1
(3)14(d＋6a＋5c－12b)
18．(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ•mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46kJ•mol－1
H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.84kJ•mol－1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为：
____________________________________________________________________。
(2)甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
①101kPa时，1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51kJ，则甲醇燃烧的热化学方程式为___________________________________________
____________________________________________________________________。
②甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
a．CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH1＝＋49.0kJ•mol－1
b．CH3OH(g)＋12O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH2[来源:学+科+网Z+X+X+K]
已知H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH3＝－241.8kJ•mol－1
则反应②的ΔH2＝________kJ•mol－1。
【答案】(1)Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68kJ•mol－1
(2)①CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.51kJ•mol－1
②－192.8
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