高二化学反应与能量变化练习题及答案

1/10高二化学反应与能量变化练习题随堂练习1．(2011·上海高考)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()2．下列与化学反应能量变化相关的说法不．正确的是()A．任何化学反应都伴随着热量的变化B．一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小C．化学键的断裂一定吸收能量，化学键的形成一定释放能量D．化学反应过程的能量变化除热能外，也可以是光能、电能等3．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是()A．每生成2分子AB吸收bkJ热量B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量4．(2011·临沂二模)肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)ΔH＝＋8.7kJ/mol，N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)2/10ΔH＝－534.0kJ/mol，下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式，正确的是()A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－542.7kJ/molB．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1059.3kJ/molC．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ/molD．N2H4(g)＋12N2O4(g)===32N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ/mol5．甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－571.8kJ/mol；②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH2＝－192.9kJ/mol。(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为。(2)反应②中的能量变化如图所示，则ΔH2＝________kJ/mol(用E1、E2表示)。(3)H2(g)的燃烧热为________。(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：(写出两点即可)。课后练习一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)1．(2011·江苏高考)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是()①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化3/10技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。A．①③⑤B．②③⑤C．①②④D．②④⑤2．(2011·上海高考)根据碘与氢气反应的热化学方程式(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ/mol(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ/mol下列判断正确的是()A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低3．已知断开或形成1mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如H—H键的键能为436kJ/mol，NN键的键能为945kJ/mol，N—H键的键能为391kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是()4．(2011·东城模拟)下列说法正确的是()A．任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中，能量变化均相同B．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同C．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1，则abD．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)4/10ΔH＝－395.0kJ·mol－1，则C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.5kJ·mol－15．(2011·重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()A．－1780kJ/molB．－1220kJ/molC．－450kJ/molD．＋430kJ/mol6．将1000mL0.1mol·L－1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量；将1000mL0.5mol·L－1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将500mL1mol·L－1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为()A．(5a－2b)kJB．(2b－5a)kJC．(5a＋2b)kJD．(10a＋4b)kJ7．(2011·海淀模拟)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的ΔH表示生成1mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是()A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热ΔH＝－798kJ/molC．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g)ΔH＝－306kJ/molD．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小二、非选择题(本题包括4小题，共58分)8．(15分)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象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)ΔH＝－802.3kJ·mol－1，H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1；5/10则356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为。(2)0.3mol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649.5kJ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。当1g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式。9．(15分)在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量。(1)写出肼和H2O2反应的热化学方程式。(2)已知H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44kJ/mol，则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是。(3)上述反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是。(4)向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼，写出反应的离子方程式，，该反应的还原产物是。10．(12分)联合国气候变化大会于2009年12月7～18日在哥本哈根召开。中国政府承诺到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是________(填字母序号)。A．电解水制氢：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑B．高温使水分解制氢：2H2O=====高温2H2↑＋O2↑C．太阳光催化分解水制氢：2H2O=====TiO2太阳光2H2↑＋O2↑D．天然气制氢：CH4＋H2OCO＋3H2(2)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.7kJ·mol－12CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5kJ·mol－1CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)6/10ΔH＝－41.2kJ·mol－1则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为。(3)在催化剂和一定温度、压强条件下，CO与H2可反应生成甲醇：CO(g)＋2H23OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则：p1________p2(填“”、“”或“＝”)，上述反应的ΔH________0(填“”、“”或“＝”)。11.(16分)(2011·保定模拟)保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如下图所示：过程Ⅰ可用如下反应表示：①2CO2=====光能2CO＋O2②2H2O=====光能2H2＋O2③2N2＋6H2O=====光能4NH3＋3O2④2CO2＋4H2O――→光能2CH3OH＋3O2⑤2CO＋H2O――→光能________＋3O2请回答下列问题：(1)过程Ⅰ的能量转化形式为：________能转化为________能。(2)请完成第⑤个反应的化学方程式：。(3)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是。(4)断裂1mol化学键所需的能量见下表：共价键H—NH—ONNO===O断裂1mol化学键所需能量/kJ·mol－1393460941499常温下，N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为。7/101、解析：分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。答案：B2、解析：任何化学反应都伴随着能量的变化，但不一定是热量的变化，A错。答案：A3、解析：观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。答案：B4、解析：N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)ΔH＝＋8.7kJ/mol①，N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0kJ/mol②，将热化学方程式②×2－①就可以得到肼与N2O4反应的热化学方程式，则ΔH＝－534.0kJ/mol×2－8.7kJ/mol＝－1076.7kJ/mol，选项C正确。答案：C5、解析：(1)根据盖斯定律，反应①＋反应②可得甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7kJ/mol。(2)反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关，与中间状态无关，故ΔH2＝E1－E2。(3)根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为ΔH＝－285.9kJ/mol。(4)比较H2(g)和CH3OH(g)完全燃烧的热化学方程式，H2(g)燃烧产物为H2O，其对环境无任何影响，CH3OH(g)燃烧会产生对环境有影响的温室气体CO2，且等质量的H2(g)燃烧比CH3OH(g)燃烧放出的热量多。答案：(1)CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7kJ/mol(2)E1－E2(3)－285.9kJ/mol(4)H2燃烧的产物对环境无任何污染；等质量的H2完全燃烧放出的热量比CH3OH(g)的高(其他合理答案也可)1、解析：本题考查化学与STSE的联系，意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能8/10力。加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸杆会污染环境，故选B.答案：B2、解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.9