2009年高考第二轮热点专题训练3--化学反应中的能量变化

      （五年高考真题精练）

考点1  反应热的有关概念

1．（08上海卷）已知：H₂(g)＋F₂(g)2HF(g)＋270kJ，下列说法正确的是(    )

A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量

B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ

C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量

D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ

2．（08广东卷）下列有关能量转换的说法正确的是（   ）

A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程

B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能

C．动物体内葡萄糖被氧化成CO₂是热能转变成化学能的过程

D．植物通过光合作用将CO₂转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程

3．（08四川卷）下列关于热化学反应的描述中正确的是(    )

A．HCl和NaOH反映的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H₂SO₄和Ca(OH)₂反映的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/mol

B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO₂(g)₌₌₌2CO(g)＋O₂(g)反应的△H＝2×283.0kJ/mol

C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

4．(07广东化学卷)灰锡以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。

已知：①Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl₂(aq)＋H₂(g)；DH₁

②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl₂(aq)＋H₂(g)；DH₂

③Sn(s、灰)Sn(s、白)；DH₃＝＋2.1 kJ/mol

下列说法正确的是(     )

(A)DH₁＞DH₂

(B)锡在常温下以灰锡状态存在

(C)灰锡转化为白锡的反应是放热反应

(D)锡制器皿长期处于低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏

5．(07江苏卷)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

①CH₃OH(g)＋H₂O(g) = CO₂(g)＋3H₂(g)；DH = + 49.0 kJ?mol^－1

②CH₃OH(g)＋1/2O₂(g) = CO₂(g)＋2H₂(g)；DH =－192.9 kJ?mol^－1

下列说法正确的是(     )

(A)CH₃OH的燃烧热为192.9 kJ?mol^－1

(B)反应①中的能量变化如图所示

(C)CH₃OH转变成H₂的过程一定要吸收能量

(D)根据②推知反应：CH₃OH(l)+1/2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂(g)的H＞－192.9 kJ?mol^－1

6．(07上海卷)已知：CH₃CH₂CH₂CH₃(g)＋6.5O₂(g)4CO₂(g)＋5H₂O(l)；DH =－2878 kJ

(CH₃)₂CHCH₃(g)＋6.5O₂(g)4CO₂(g)＋5H₂O(l)；DH =－2869 kJ

下列说法正确的是(     )

(A)正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子

(B)正丁烷的稳定性大于异丁烷

(C)异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程

(D)异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多

7． (07全国理综卷II)已知：①1 mol H₂分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量

②1 mol Cl₂分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量

③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量

下列叙述正确的是(     )

(A)氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H₂(g)＋Cl₂(g) = 2HCl(g)

(B)氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的DH = 183 kJ/mol

(C)氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的DH =－183 kJ/mol

(D)氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的DH =－183 kJ/mol

8．(07理综上海卷)氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括(     )

①原料来源广  ②易燃烧、热值高  ③储存方便  ④制备工艺廉价易行

(A)①②     (B)①③     (C)③④     (D)②④

9．(07广东卷)将V₁ mL 1.0 mol/L HCl溶液和V₂ mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V₁＋V₂＝50 mL)。下列叙述正确的是(     )

(A)做该实验时环境温度为22 ℃

(B)该实验表明化学能可以转化为热能

(C)NaOH溶液的浓度约是1.00 mol/L

(D)该实验表明有水生成的反应都是放热反应

10．（06上海卷）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是

A．碳酸钙受热分解                      B．乙醇燃烧

C．铝粉与氧化铁粉末反应                D．氧化钙溶于水

11．（06天津卷）已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O₂(g)＝2CO（g）；△H＝－221kJ/mol

②稀溶液中，H^＋(aq)＋OH^－(aq)＝H₂O(1)；△H＝－57.3kJ/mol

下列结论正确的是

A．碳的燃烧热大于110.5kJ/mol

B．①的反应热为221kJ/mol

C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/mol

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量

12．（04全国卷）已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：                    C(石墨)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H＝－393.51kJ?mol^－1

C(金刚石)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H＝－395.41 kJ?mol^－1

据此判断，下列说法中正确的是

A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

考点2  热化学方程式

13．（08海南卷）白磷与氧可发生如下反应：P₄+5O₂=P₄O₁₀。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P―P  akJ?mol^―1、P―O bkJ?mol^―1、P=O ckJ?mol^―1、O=O  dkJ?mol^―1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是（   ）

A．（6a+5d－4c－12b）kJ?mol^―1    B（4c+12b－6a－5d）kJ?mol^―1

C．（4c+12b－4a－5d）kJ?mol^―1            D．（4a+5d－4c－12b）kJ?mol^―1

14．（08宁夏卷）已知H₂(g)、C₂H₄(g)和C₂H₅OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ?mol^-1、-1411.0kJ?mol^-1和-1366.8kJ?mol^-1,则由C₂H₄(g)和H₂O(l)反应生成C₂H₅OH(l)的△H为(   )

A．-44.2kJ?mol^-1          B．+44.2kJ?mlo^-1

C．-330kJ?mol^-1           D．+330kJ?mlo^-1

15．（08重庆卷）化学反应N₂+3H₂=2NH₃的能量变化如题13图所示，该反应的热化学方程式是（  ）

A．N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(1); △H=2(a-b-c)kJ?mol^-1

B． N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g); △H=2(b-a)kJ?mol^-1

C．N₂(g)+H₂(g)=NH₃(1); △H=(b+c-a)kJ?mol^-1

D． N₂(g)+H₂(g)=NH₃(g); △H=(a+b)kJ?mol^-1

16．(07海南化学卷)已知：(1)Zn(s)＋1/2O₂(g) = ZnO(s)；H =－348.3 kJ/mol

(2)2Ag(s)＋1/2O₂(g) = Ag₂O(s)；H =－31.0 kJ/mol

则Zn(s)＋Ag₂O(s) = ZnO(s)＋2Ag(s)的H等于(     )

(A)－317.3 kJ/mol     (B)－379.3 kJ/mol   (C)－332.8 kJ/mol     (D)317.3 kJ/mol

17．(07重庆卷)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H―O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H―H键断裂时吸收热量为(     )

(A)920 kJ     (B)557 kJ     (C)436 kJ     (D)188 kJ

18．（06重庆卷）25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是

A．C(s)+O₂(g)＝CO(g)；△H＝－393.5 kJ/mol

B．2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)；△H＝＋571.6 kJ/mol

C．CH₄(g)+2O₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O(g)；△H＝－890.3 kJ/mol

D．C₆H₁₂O₆（s）+3O₂(g)＝3CO₂(g)+3H₂O(l)；△H＝－1400 kJ/mol

19．（06江苏卷）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

①C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)；△H₁    C(s)＋1/2O₂(g)＝CO(g)；△H₂

②S(s)＋O₂(g)＝SO₂(g)；△H₃     S(g)＋O₂(g)＝SO₂(g)；△H₄

③H₂(g)＋1/2O₂(g)＝H₂O(l)；△H₅     2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(l)；△H₆

④CaCO₃(s)＝CaO(s)＋CO₂(g)；△H₇  CaO(s)＋H₂O(l)＝Ca(OH)₂(s)；△H₈

A．①    B．④    C．②③④    D．①②③

20．（05全国卷）已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是

       A．2C₂H₂（g）＋5O₂（g）＝4CO₂（g）＋2H₂O（l）；△H＝－4b kJ/mol

       B．C₂H₂（g）＋O₂（g）＝2CO₂（g）＋H₂O（l）；△H＝2b kJ/mol

       C．2C₂H₂（g）＋5O₂（g）＝4CO₂（g）＋2H₂O（l）；△H＝－2b kJ/mol

       D．2C₂H₂（g）＋5O₂（g）＝4CO₂（g）＋2H₂O（l）；△H＝b kJ/mol

21．（05江苏卷）氢气（H₂）、一氧化碳（CO）、辛烷（C₈H₁₈）、甲烷（CH₄）的热化学方程式分别为：

H₂(g)＋1/2O₂(g)＝H₂O(l)；              △H＝－285.8 kJ / mol

CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)；             △H＝－283.0 kJ / mol

C₈H₁₈(l)＋25/2O₂(g)＝8CO₂(g)＋9H₂O(l)； △H＝－5518 kJ / mol

CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)；      △H＝－890.3 kJ / mol

相同质量的H₂、CO、C₈H₁₈、CH₄完全燃烧时，放出热量最少的是

A．H₂(g)        B．CO(g)        C．C₈H₁₈(l)        D．CH₄(g)

22．（04全国卷）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是

       A．CH₃OH（l）＋3/2O₂（g）＝CO₂（g）＋2H₂O（l）  △H＝＋725.8 kJ/mol

       B．2CH₃OH（l）＋3O₂（g）＝2CO₂（g）＋4H₂O（l）  △H＝－1452 kJ/mol

       C．2CH₃OH（l）＋3O₂（g）＝2CO₂（g）＋4H₂O（l）  △H＝－725.8 kJ/mol

       D．2CH₃OH（l）＋3O₂（g）＝2CO₂（g）＋4H₂O（l）  △H＝＋1452 kJ/mol

23．（04全国卷）已知

（l）H₂（g）＋1/2O₂（g）＝H₂O（g）    △H₁＝a kJ?mol^－1

（2）2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（g）   △H₂＝b kJ?mol^－1

（3）H₂（g）＋1/2O₂（g）＝H₂O（l）   △H₃＝c kJ?mol^－1

（4）2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（l）    △H₄＝d kJ?mol^－1

下列关系式中正确的是

A．  a＜c＜0         B．b＞d＞0     C．2a＝b＜0      D．2c＝d＞0

24．（04广东卷）已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol，当它氧化生成1g水时放出的热量是

A．26.0kJ         B．51.9kJ     C．155.8kJ       D．467.3kJ

25．（03天津卷）已知在1×10⁵Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是

A．H₂O（g）＝H₂（g）＋1/2O₂（g）   ΔH＝＋242kJ?mol^－1

B．2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（l）    ΔH＝－484kJ?mol^－1

C．H₂（g）＋1/2O₂（g）＝H₂O（g）   ΔH＝＋242kJ?mol^－1

D．2H₂（g）＋O₂（g）＝2H₂O（g）   ΔH＝＋484kJ?mol^－1

考点3   反应热的简单计算

26．（05天津卷）磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷（P）在3.2 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。

（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是                    ，其相应的质量（g）为                               。

（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O₂反应生成固态P₂O₃的反应热ΔH＝                     。

（3）写出1mol P与O₂反应生成固态P₂O₃的热化学方程式：

                                                                  。

27．（08全国Ⅱ卷）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△H表示生成1mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题：

  (1)P和Cl₂反应生成PCl₃的热化学方程式_________________________________。

(2)PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的热化学方程式_________________________________，上述分解反应是一个可逆反应，温度T₁时，在密闭容器中加入0.80molPCl₅，反应达到平衡时PCl₅还剩0.60mol，其分解率α₁等于_________；若反应温度由T₁升高到T₂，平衡时PCl₅的分解率为α₂，α₂_______α₁(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)工业上制备PCl₅通常分两步进行，先将P和Cl₂反应生成中间产物PCl₃，然后降温，再和Cl₂反应生成PCl₅。原因是________________________________________。

(4)P和Cl₂分两步反应生成1molPCl₅的△H₃＝_________，P和Cl₂一步反应生成1molPCl₅的△H₄______△H₃(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(5)PCl₅与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_______________________。

28．（08山东卷）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C₃H₆)。

   (1)丙烷脱氢可得丙烯。

　　　已知：C₃H₈(g)₌₌₌CH₄(g)+HC≡CH(g)+H₂(g)；△H₁=156.6 kJ?mol^-1

            CH₃CH=CH₂(g)₌₌₌CH₄(g)+HC=CH(g)；△H₂=32.4 kJ?mol^-1

      则相同条件下，反应C₃H₈(g)₌₌₌CH₃CH=CH₂(g)+H₂(g)的△H=_____kJ?mol^-1

   (2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为___________；放电时，CO₃^2－移向电池的_______(填“正”或“负”)极。

   (3)碳氢化合物完全燃烧生成CO₂和H₂O。常温常压下，空气中的CO₂溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H₂CO₃)＝1.5×10^-5 mol?L^-1。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃HCO₃^－ +H⁺的平衡常数K₁＝_____________。（已知：10^-5.60＝2.5×10^-6）

   (4)常温下，则溶液c(H₂CO₃)______c(CO₃^2－)(填“>”、“＝”或“<”)，原因是_______________________（用离子方程式和必要的文字说明）。

1．C    2．A、B    3．B    4．D    5．D    6．A   7．C   8．A   9．B    10．A

11．A   12．A   13．A   14．A   15．A   16．A   17．C   18．D   19．D   20．A

21．B   22．B   23．B   24．A   25．A

26. (1)P₂O，P₂O₃      2.75g   3.55g

  (2) －(20X－Y)KJ?mol^－1

  (3)P(S)+O₂(g) = P₂O₃(S)；△H=－(20X－Y)KJ/mol

27．（1）P(s)＋Cl₂(g)₌₌₌PCl₃(g)；△H＝－306kJ?mol^－1。

     (2）PCl₅(g)₌₌₌PCl₃(g)＋Cl₂(g)；△H＝93kJ?mol^－1。25％；大于。

     (3）两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。

     (4）－399kJ?mol^－1；等于。

     (5）PCl₅＋4H₂O₌₌₌H₃PO₄＋5HCl。

28． (1)124.2。

   (2)C₃H₈+5O₂₌₌₌3CO₂+4H₂O；负。

   (3)4.2×10^-7 mol?L^-1。

   (4)> ；HCO₃^－＋H₂OCO₃^2－＋H₃O^＋(或HCO₃-CO₃^2－＋H^＋)。

          HCO₃^－＋H₂OH₂CO₃＋OH^－、HCO₃^－的水解程度大于电离程度