2020高考化学一轮课练17：化学反应中的能量变化（含解析）

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1、课练17化学反应中的能量变化小题狂练1下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B锂离子电池放电时，化学能转化成电能C电解质溶液导电时，电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能答案：A解析：A项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能；C项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能；D项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原反应等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。2.

2、2019莆田模拟某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是()A改变催化剂，可改变该反应的活化能B该反应为吸热反应，热效应等于HC反应过程a有催化剂参与D在催化剂条件下，反应的活化能等于E1E2答案：A解析：E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，不同的催化剂，反应的活化能不同，故A正确；反应物能量高于生成物，反应为放热反应，H生成物能量反应物能量，故B错误；b中使用了催化剂，故C错误；E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，故D错误。32019湖北部分重点高中考试最新报道：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

3、应过程的示意图如图2：下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O生成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程答案：C解析：由题图1知，CO和O的总能量高于CO2的能量，因此CO和O生成CO2的反应是放热反应，A项错误；由题图2知，反应过程中CO中的化学键没有断裂，B项错误；CO和O生成的CO2具有极性共价键，C项正确；状态状态表示CO与O反应的过程，D项错误。4下列变化过程，属于放热反应的是()工业合成氨酸碱中和反应水蒸气变成液态水固体NaOH溶于水Na在Cl2中燃烧食物腐败浓H2SO4稀释A BC D答案：C解析：属于放热反

4、应；属于放热反应；不属于化学反应；不属于化学反应；属于放热反应；属于放热反应；不属于化学反应。故选C。5已知热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1483.6 kJmol1。则对于热化学方程式：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2b kJmol1的说法正确的是()A热化学方程式中H2O前面的“2”表示2个气态水分子Bb483.6C|H2|H1|D|H2|H1|答案：D解析：热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，而非物质的分子个数。反应2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2b kJmol1是反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1483.6 kJ

5、mol1的逆过程，所以H2483.6 kJmol1，即b483.6；同时可以判断两个反应的反应焓变的绝对值是相等的。62019慈溪月考工业上合成氨反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()A.N2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(abc) kJmol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g) H2(ba) kJmol1C.N2(g)H2(g)=NH3(l) H(bca) kJmol1D.N2(g)H2(g)=NH3(g) H(ab) kJmol1答案：A解析：生成液态氨气，热化学方程式为：N2(g)H2(g)=NH3(l)H(bca) kJmol1，或N2(g)3H2(g)=2

6、NH3(l)H2(bca) kJmol1，故选项A正确。7室温下1 mol苯在空气中完全燃烧，生成液态水，放出热量Q，该反应的热化学方程式是()AC6H6O2=6CO23H2OQBC6H6(l)O2(g)=6CO2(g)3H2O(l)QCC6H6(g)O2(g)=6CO2(g)3H2O(g)QD2C6H6(l)15O2(g)=12CO2(g)6H2O(l)2Q答案：D解析：热化学方程式需注明物质的聚集状态，故A错误；苯的燃烧为放热反应，故B错误；室温下，苯为液态，题中给出产物水为液态，故C错误。82019宝坻区联考下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO

7、2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D答案：C解析：两个反应都为放热反应，H0，前者完全反应，放出的热量多，则H1H2；都为放热反应，其HH4；都是放热反应，前者反应物系数较小，则前者放出热量较少，则H5H6；前者为吸热反应，H70，后者为放热反应，H8H8；根据分析可知，反应的H前者大于后者的是，故选C。92019辽宁沈阳联考

8、下列图像分别表示有关反应的能量变化关系，据此判断下列说法中正确的是()A石墨转变为金刚石是吸热反应B白磷比红磷稳定CS(g)O2(g)=SO2(g)H1S(s)O2(g)=SO2(g)H2则有H1H2DCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H0答案：A解析：由图可知，金刚石O2具有的总能量高于石墨O2具有的总能量，故石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确。由图可知，白磷具有的能量高于红磷具有的能量，则红磷比白磷更稳定，B错误。由图可知，S(g)具有的能量高于等量S(s)具有的能量，S(g)、S(s)分别与O2(g)反应生成SO2(g)的反应均为放热反应，故等量S(g)反应放出热量比S(s)

9、反应放出热量多，则有H1H2，C错误。由图可知，CO(g)H2O(g)具有的总能量高于CO2(g)H2(g)具有的总能量，则反应CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)的H0，D错误。10H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJmol1已知：(a、b、c均大于零)下列说法不正确的是()A反应物的总能量高于生成物的总能量B断开1 mol HH键和1 mol II键所需能量大于断开2 mol HI键所需能量C断开2 mol HI键所需能量约为(cba) kJD向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ答案：B解析

10、：H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJmol1，反应是放热反应，反应物能量高于生成物，故A正确；断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应是放热反应，所以形成化学键放出的能量大于断裂化学键吸收的能量，断开1 mol HH键和1 mol II键所需能量小于断开2 mol HI键所需能量，故B错误；H反应物断裂化学键需要的能量生成物形成化学键放出的能量(bc) kJmol12(HI键键能)a kJmol1，得到断开2 mol HI键所需能量约为(abc) kJ，故C正确；反应是可逆反应，不能进行彻底，依据焓变意义分析，向密闭容器中加入2 mol H2和2

11、mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ，故D正确。112019厦门月考在25 、101 kPa下，0.1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放出热量72.58 kJ，下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.8 kJmol1CCH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJmol1D2CH2OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 451.6 kJmol1答案：C解析：由题意知，1 mol甲醇燃烧生成CO2

12、和液态水时放出热量725.8 kJ。A中，放热反应的H应小于0，故A错；B中H1 451.6 kJmol1，B错；反应生成的水应为液态，故D错。12研究表明N2O与CO在Fe作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A反应总过程H0BFe使反应的活化能减小CFeO也是该反应的催化剂DFeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两步反应均为放热反应答案：C解析：A项，反应总过程为N2OCO=N2CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，HH2答案：A解析：乙二酸是弱酸，向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 molL1乙二酸完全放出热量

13、小于5.73 kJ，故A正确；H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)，由于有硫酸钡沉淀生成，放出的热量大于114.6 kJ，故B错误；氢气的燃烧热是生成液态水放出的热量，故C错误；若反应中水改为液态，则同样条件下的反应热HH2，故D错误。162019陕西西安一中模拟化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式分别为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1则356 g“可燃冰”(

14、分子式为CH49H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为_。(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷 (B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为_。(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷(C4H10)。常温常压时，当1 g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50 kJ。试写出该状态下表示丁烷燃烧热的热化学方程式：_。(4)环境保护问题正越来越受到关注，二氧化碳是主要的温室气体，而节能减排可以有效地降低二氧化碳的排放量。有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是_(填序号)。A电解水制氢：2H2O2H2O2B高温

15、使水分解制氢：2H2O2H2O2C太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2O2D天然气制氢：CH4H2OCO3H2答案：(1)1 780.6 kJ(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2 165 kJmol1(3)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l) H2 900 kJmol1(4)C解析：(1)给该题反应编号为、，根据盖斯定律2可得CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H802.3 kJmol1244 kJmol1890.3 kJmol1,356 g“可燃冰”(分子式为CH49H2O)中甲烷的物质的量为2 mol，所以完全燃烧放出的热

16、量为1 780.6 kJ。(2)根据题目所述，其热化学方程式为B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1。(3)根据燃烧热的定义，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量，所以该状态下丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 900 kJmol1。(4)电解水需要大量的电能，A错误；高温使水分解需要大量的燃料，并产生大量的CO2及其他污染环境的气体，B错误；太阳能是自然存在的，最节能，C正确；天然气高温制氢气也需要大量的燃料，D错误。172019湖南长郡中学月考在如图所示的量热计中，将100 mL

17、0.50 molL1 CH3COOH溶液与100 mL 0.55 molL1 NaOH溶液混合。温度从25.0 升高到27.7 。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 所需的热量)是150.5 J1，生成溶液的比热容为4.184 Jg11，溶液的密度均近似为1 gcm3。(1)试求CH3COOH的中和热H_。(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1 kJmol1，则请你分析在(1)中测得的实验值偏差可能的原因：_。(3)实验中NaOH过量的目的是_。答案：(1)53.3 kJmol1(2)量热计的保温瓶绝热效果不好；酸碱溶液混合不迅速；温度计不够精确等(3)使碱稍稍过量，为了能保证

18、CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度解析：(1)CH3COOH完全反应，NaOH有剩余，反应中放出热量为Qcmt4.184 Jg11200 g(27.725.0) 150.5 J(27.725.0) 2.666 kJ，故CH3COOH的中和热H53.3 kJmol1。(2)实验值(53.3 kJmol1)比文献值(56.1 kJmol1)偏低，其可能原因是量热计的保温瓶绝热效果不好、酸碱溶液混合不迅速、温度计不够精确等。(3)中和热测定实验中NaOH稍过量，其目的是保证CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度。课时测评1已知一些燃料的燃烧热数据如下：燃料一氧化碳甲烷异辛

19、烷(C8H18)乙醇燃烧热283.0 kJmol1891.0 kJmol15 461 kJmol11 366.8 kJmol1使用上述燃料，最不符合“低碳经济”理念的是()A一氧化碳 B甲烷 C异辛烷 D乙醇答案：A解析：最能体现“低碳经济”理念的即为生成1 mol二氧化碳放出热量最多的燃料，根据一氧化碳、甲烷、异辛烷及乙醇这4种燃料的燃烧热，则生成1 mol二氧化碳放出热量分别为283.0 kJ、891.0 kJ、 kJ682 kJ、 kJ683.4 kJ，所以生成1 mol二氧化碳放出热量最少的为一氧化碳，故选A。2一定条件下，密闭容器中发生反应M(g)N(g)，反应过程中的能量变化如图中

20、曲线所示。下列说法错误的是()A该反应正反应活化能为(E3E2) kJmol1B该反应的反应热为(E1E2) kJmol1C曲线表示其他条件不变，升高温度时的能量变化D曲线表示其他条件不变，加入催化剂时的能量变化答案：C解析：该反应正反应活化能为(E3E2) kJmol1，故A正确；该反应的反应热正反应活化能逆反应活化能(E3E2) kJmol1(E3E1) kJmol1(E1E2) kJmol1，故B正确；其他条件不变，升高温度反应物能量升高，反应的活化能不变，故C错误；加入催化剂可以降低反应活化能，所以曲线表示其他条件不变，加入催化剂时的能量变化，故D正确。32019开封模拟一定条件下，发

21、生反应：M(s)N(g)R(g)HQ1 kJmol12R(g)N(g)2T(g)HQ2 kJmol1(已知Q1、Q2、Q3均为正值)下列说法正确的是()A1 mol R(g)的能量总和大于1 mol M(s)与1 mol N(g)的能量总和B将2 mol R(g)与1 mol N(g)在一定条件下充分反应，放出热量Q2 kJC当1 mol M(s)完全转化为T(g)时(假定无热量损失)，放出热量 kJDM(g)N(g)R(g)HQ3 kJmol1，则Q3Q1，D错误。4已知A、B两种气体在一定条件下可以发生反应：2ABC3D，现将2 mol A气体与1 mol B气体充入一个密闭容器中，温度和

22、压强恒定的情况下，测得反应后气体体积为反应前的一半，放出的热量为198 kJ，则下列热化学方程式可能正确的是()A2A(g)B(g)C(g)3D(g)H264 kJmol1BC(g)3D(l)2A(g)B(g)H198 kJmol1C2A(g)B(g)C(g)3D(l)H198 kJmol1DC(g)3D(l)2A(g)B(g)H264 kJmol1答案：D解析：设B气体的转化物质的量为x mol，则2ABC3D起始/mol: 2 1 0 0变化/mol: 2x x x 3x平衡/mol: 22x 1x x 3x恒温恒压下，体积比为物质的量之比，反应后的气体体积为反应前的一半，说明D为液态或固

23、态，因此有2，x，消耗1 mol B放出的热量为198 kJ264 kJ，因此热化学反应方程式为2A(g)B(g)C(g)3D(l)H264 kJmol1，故D正确。52019吉林通榆一中月考下列关于热化学反应的描述正确的是()ACO的燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H283.0 kJmol1BHCl和NaOH反应的中和热(H)等于57.3 kJmol1，则CH3COOH和Ba(OH)2的中和热也等于57.3 kJmol1C等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量少D已知：HH键的键能为a kJmol1，ClCl键的键能为b kJmol1，

24、HCl键的键能为c kJmol1，则生成1 mol HCl放出的能量为 kJ答案：C解析：CO的燃烧热是283.0 kJmol1，则有CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1，从而可得2CO2(g)=2CO(g)O2(g)的H566.0 kJmol1，A错误。CH3COOH是弱酸，电离过程中要吸收能量，故CH3COOH和Ba(OH)2的中和热不等于57.3 kJmol1，B错误。等物质的量的S(g)具有的能量高于S(s)，故等物质的量的S(g)和S(s)分别完全燃烧，前者放出的热量多，C正确。已知H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的H0，则有H(ab2c) kJmol1

25、(2cab) kJmol1，则生成1 mol HCl时，放出的热量为 kJ，D错误。62019辽宁沈阳铁路实验中学月考已知在25 时：HF(aq)OH(aq)=F(aq)H2O(l)H167.7 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJmol1Ba2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)H30B在氢氧化钠溶液与盐酸的反应中，盐酸量一定，氢氧化钠溶液量越多，中和热越大CH257.3 kJmol1是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1 mol H2O和可溶盐的中和热D稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l

26、)H114.6 kJmol1答案：C解析：根据盖斯定律，由可得HF(aq)H(aq)F(aq)，则有H(67.7 kJmol1)(57.3 kJmol1)10.4 kJmol1”或“”)0。实际生产条件控制在250 、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是_。(3)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol12NO2(g)N2O4(g)H56.9 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g

27、)和H2O(l)的热化学方程式：_。答案：(1)减小不变NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H234 kJmol1(2)在250 、1.3104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强，CO转化率提高不大，而生产成本增加(3)CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H898.1 kJmol1解析：(1)NO2(g)和CO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)的化学方程式为NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)，则有HE1E2134 kJmol1368 kJmol1234 kJmol1。在反应体系中加入催化剂，降低活化能，化学反应速率增大，则E1减小，但

28、H的值不变。(2)由图可知，当压强一定时，升高温度，CO的转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则有H0。由图可知，温度降低，CO的转化率增大，故选择温度为250 。当温度为250 时，压强增大，CO的转化率增大，但压强为1.3104 kPa左右时，CO转化率已较高，再增大压强，CO转化率提高不大，但生产成本增加。(3)CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的化学方程式为CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)。分析已知的三个热化学方程式，根据盖斯定律，由2可得CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)，则有H(8

29、67 kJmol1)(44 kJmol1)2(56.9 kJmol1)898.1 kJmol1。102019北京海淀区模拟Cl2是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。(1)实验室可用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为_。(2)工业上可采取电解饱和食盐水的方法制取Cl2，阳极的电极反应式为_。(3)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应如下：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.4 kJmol1上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示：过程的反应为2HCl(g)CuO(s)CuCl2(s)H2O(g)H1120.4 kJmol1过程反应的热化学方程式为_。