高考化学二轮专题突破 专题七化学反应与能量练习卷
将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见 ( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应 |
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量 |
C.反应物的总能量高于生成物的总能量 |
D.反应的热化学方程式为NH4HCO3+HCl―→NH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=+Q kJ·mol-1 |
能源是当今社会发展的三大支柱之一。有专家提出:如果能够利用太阳能使燃料燃烧产物(如CO2、H2O、N2等)重新组合(如下图),可以节约燃料,缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( )
A.化学能 | B.热能 | C.生物能 | D.电能 |
某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:
mCeO2 (m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是( )
A.该过程中CeO2没有消耗 |
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化 |
C.图中ΔH1=ΔH2+ΔH3 |
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O |
根据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-9.48 kJ·mol-1
(ⅱ)I2(s)+H2(g) 2HI(g) ΔH=+26.48 kJ·mol-1
下列判断正确的是( )
A.1 mol I2(s)中通入2 g H2(g),反应吸热26.48 kJ |
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ |
C.反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低 |
D.反应(ⅰ)放出的热量多,所以产物的能量低,比反应(ⅱ)的产物更稳定 |
化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法正确的是( )
A.1 mol N2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180 kJ |
B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 |
C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO |
D.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水 |
利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )
A.该反应的ΔH=+91 kJ·mol-1 |
B.加入催化剂,该反应的ΔH变小 |
C.反应物的总能量大于生成物的总能量 |
D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH增大 |
甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理如下:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.1 L CH3OH蒸汽与1 L水蒸气反应生成1 L CO2气体与3 L氢气吸收热量49.0 kJ |
B.1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收49.0 kJ热量 |
C.相同条件下1 mol CH3OH(g)与1 mol H2O(g)的能量总和小于1 mol CO2(g)与3 mol H2(g)的能量总和 |
D.1 mol CH3OH蒸汽与1 mol液态水反应生成1 mol CO2气体与3 mol氢气吸收的热量小于49.0 kJ |
某一化学反应在不同条件下的能量变化曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A.化学催化比酶催化的效果好 |
B.使用不同催化剂可以改变反应的热效应 |
C.使用不同催化剂可以改变反应的能耗 |
D.反应物的总能量低于生成物的总能量 |
下列各组热化学方程式中,Q1<Q2的是( )
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1 CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1 |
B.S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1 |
C.H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1 |
D.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1 |
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-Q2 kJ·mol-1
已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示:
①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-2 600 kJ·mol-1
②2C6H6(g)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-6 590 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.2 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于2 600 kJ |
B.2 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于6 590 kJ |
C.相同条件下,等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧,C6H6(g)放热更多 |
D.C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应 |
(1)生产水煤气过程中有以下反应:①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2;
③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH3;
上述反应ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系为__________________________________。
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为
2CH4(g)+3O2(g) 2CO(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 038 kJ·mol-1。
工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同):
①X在750 ℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600 ℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440 ℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是________(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是________________________________________________________;
(3)请画出(2)中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂双氧水。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:0.4 mol液态肼与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652 kJ的热量。
请回答下列问题:
(1)该反应的热化学方程式为_______________________________________________。
(2)又已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则16 g液态肼与双氧水反应生成液态水时放出的热量是________ kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是________________________________________________________________________________。
根据下列条件计算有关反应的焓变:
(1)已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)ΔH=-804.2 kJ·mol-1
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=-882.0 kJ·mol-1
Na(s)=Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1
则反应TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)已知下列反应数值:
反应序号 |
化学反应 |
反应热 |
① |
Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) |
ΔH1=-26.7 kJ·mol-1 |
② |
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) |
ΔH2=-50.8 kJ·mol- |
③ |
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) |
ΔH3=-36.5 kJ·mol-1 |
④ |
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) |
ΔH4 |
则反应④的ΔH4=____________ kJ·mol-1。
请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________________________。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为______________________。
(3)如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d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示,则表中x=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。