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2020-2021学年高二化学重难点训练：化学反应与能量的变化一、选择题（每小题只有一个正确选项，共10*6分）1．（2020年高考真题）关于下列△H的判断正确的是()A．B．C．D．【答案】B【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO32-(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq)为放热反应，所以△H10；CO32-(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO32-的水解反应为吸热反应，所以△H20；OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H30；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以△H40；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H4△H3；综上所述，只有△H1△H2正确，故答案为B。2．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是()A．B．C．D．【答案】A【解析】A.表示该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，A符合题意；B.表示该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，B不符合题意；C.表示该反应中反应物的总能量等于生成物的总能量，该既不为吸热也不放热，故该反应不可能发生；D.该反应中的过渡态的能量低于反应物的能量，这是不可能的。综上所述，答案选A。3．下列说法正确的是()A．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应B．物质发生化学变化都伴有能量的变化C．水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热D．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同【答案】B【解析】A．有的放热反应刚开始也需要加热反应才能进行，如Na的燃烧，有的吸热反应常温下也能发生，如氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应，A错误；B．化学反应就是旧的化学键的断裂和新的化学键的生成的过程，都是伴有能量的变化的，B正确；C．水蒸气变化为液态水不是化学反应，放出的热量是物态变化时的能量变化，C错误；D．△H=Q(生成物的能量和)-Q(反应物的能量和)，根据盖斯定律，△H与反应途径、反应条件无关，D错误；故选B。4．下列变化中，属于吸热反应的是①液氨气化②将胆矾加热变为白色粉末③稀释浓硫酸④氨催化氧化生成NO⑤氯酸钾分解制O2⑥酸碱中和生成水⑦氯化铁溶于水显酸性A．②⑤⑦B．①③④C．①②⑤D．③④⑥【答案】A【解析】①液氨气化，为物理变化，吸收热量；②将胆矾加热变为白色粉末，五水合硫酸铜分解，为吸热反应；③稀释浓硫酸，为物理变化，溶解放热；④氨催化氧化生成NO，为放热反应；⑤氯酸钾分解制O2，为吸热反应；⑥酸碱中和生成水，为中和反应，反应放热；⑦氯化铁溶于水显酸性，为水解反应，正方向吸热。综上所述，属于吸热反应的是②⑤⑦。答案为A。5．下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是()①燃放爆竹②碘的升华③金属钝化④铝热反应⑤干冰汽化⑥加热氯化铵⑦浓硫酸稀释A．①③④⑤B．②④⑤⑦C．②⑤D．以上选项都不正确【答案】C【解析】①燃放爆竹是爆竹中炸药爆炸的过程，属于化学变化，有化学能和热能的相互转化，故①不选；②碘的升华没有新物质生成，属于物理变化，不存在化学能与热能相互转化，故②选；③金属钝化是化学变化，存在化学能与热能的相互转化，故③不选；④铝热反应是化学变化，存在化学能与热能的相互转化，故④不选；⑤干冰的汽化为物理变化，不存在化学能与热能的转化，故⑤选；⑥加热氯化铵，生成氯化氢和氨气，属于化学变化，存在化学能与热能的相互转化，故⑥不选；⑦浓硫酸稀释过程中硫酸逐渐电离，存在化学键的断裂，同时放出大量的热，存在化学能与热能的转化，故⑦不选；不存在化学能与热能相互转化的是②⑤，故选C。6．下列变化过程，属于放热反应的是①金属钠与水②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌③H2在Cl2中燃烧④液态水变成水蒸气⑤酸碱中和⑥碳酸钙热分解A．①②⑤B．①③⑤C．③④⑤D．②④⑥【答案】B【解析】常见的放热反应有：酸碱中和反应、燃烧反应、大多数的化合反应、活泼金属和水或酸的置换反应、铝热反应；常见的吸热反应有：大多数的分解反应、NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的复分解反应、碳和水蒸气生成水煤气的反应、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应。①金属钠与水反应生成NaOH和氢气，是放热反应；②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应；③燃烧都是放热反应；④液态水变成水蒸气不是化学反应，但是吸热的过程；⑤酸碱中和都是放热反应；⑥碳酸钙热分解是吸热反应；故选B。7．测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和热的实验中没有使用的仪器有：①大、小烧杯；②容量瓶；③量筒；④环形玻璃搅拌棒；⑤试管；⑥温度计；⑦蒸发皿；⑧托盘天平中的()A．①②⑥⑦B．②⑤⑦⑧C．②③⑦⑧D．③④⑤⑦【答案】B【解析】在测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和反应反应热的实验中,需要使用量筒量取溶液体积，小烧杯作为两溶液的反应容器，小烧杯置于大烧杯中，小烧杯与大烧杯之间填充隔热材料，反应过程中用环形玻璃搅拌棒不断搅拌促进反应均匀、快速进行，用温度计量取起始温度和最高温度，没有使用到的是容量瓶、试管、蒸发皿、托盘天平，即②⑤⑦⑧，答案选B。8．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式书写正确的是（）A．CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.76kJ·mol－1B．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－1C．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ·mol－1【答案】B【解析】A、甲醇燃烧是放热反应，焓变值为负值，故A错误；B、1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则64g即2mol甲醇燃烧放的热量为1451.52kJ，热化学方程式为：2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－1，故B正确；C、1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则64g即2mol甲醇燃烧放的热量为1451.52kJ，反应热数值计算错误，故C错误；D、甲醇燃烧是放热反应，焓变值为负值，故D错误。综上所述，本题正确答案为B。9．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时（各物质均为气态），甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：下列说法正确的是（）A．反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=+akJ/mol(a0)B．1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量大于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量C．选择优良的催化剂降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，有利于减少过程中的能耗D．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂【答案】C【解析】由反应机理图可知，反应Ⅰ为：CH3OH=2H2+CO，反应Ⅱ为：CO+H2O=H2+CO2。由能量图可知，反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，对比能量图中反应Ⅰ的反应物所具有的能量和反应Ⅱ的生成物所具有的能量，可知反应Ⅰ的反应物和反应Ⅱ的生成物所具有的能量的大小关系为：EⅡ生＞EⅠ反。A．结合能量图可知，反应Ⅱ为放热反应，根据反应机理图可知，反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-akJ/mol(a0)，A项错误；B．结合反应机理和能量图可知，EⅡ生＞EⅠ反，即1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量，B项错误；C．催化剂可以通过参与反应改变反应历程降低反应的活化能，从而可减少反应过程的能耗，C项正确；D．CO(g)属于中间产物，不是催化剂。D项错误；答案选C。10．根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJB．反应2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH＝－10.1kJ·mol－1【答案】C【解析】由图可知，转化Ⅰ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，热化学方程式为C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，转化Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1，转化Ⅰ—转化Ⅱ得C(s)→CO(g)的热化学方程式2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1。A项、由图可知1molC(s)与1molO2(g)的能量比1molCO2(g)能量高393.5kJ，故A错误；B项、由图可知反应2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故B错误；C项、由图可知1molC(s)与O2(g)生成1molCO(g)放出热量为393.5kJ－282.9kJ＝110.6kJ，则C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1，故C正确；D项、热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO的热值为282.9kJ×128g≈10.1kJ·g－1，故D错误；故选C。二、主观题（共小题，共40分）11．（15分）如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5mL稀盐酸。回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是________________。(2)产生上述现象的原因是________________。(3)写出有关反应的离子方程式____________、____________。(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。【答案】（每空3分）(1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊(2)镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出(3)Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、Ca2＋＋2OH－=Ca(OH)2↓(4)小于【解析】（1）镁与稀盐酸会发生反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，该反应为放热反应，因Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，故实验现象为：镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊，故答案为：镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊；（2）由（1）分析可知，产生上述现象的原因是：镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出，故答案为：镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出；（3）镁与盐酸反应的离子方程式为：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，烧杯中发生反应：Ca2＋＋2OH－=Ca(OH)2↓，故答案为：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、Ca2＋＋2OH－=Ca(OH)2↓；（4）该反应为放热反应，即反应物总能量高于生成物总能量，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量，故答案为：小于。12．（12分）下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量（kJ）：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量（kJ）243193151432366298436根据上述数据回答（1）～（4）题。（1）下列物质本身具有的能量最低的是___________