高考化学二轮复习达标练习：化学反应与能量变化

化学反应与能量变化 一、选择题 1．现代生产氨的工业方法是以天然气、水煤气、石油气中的氢与空气中的氮进行氨的 直接合成，需要高温高压条件并且要消耗大量的天然气等燃料。研究人员开发出一种 新的电化学技术，他们在由氮气和水构成的原型太阳能电池内，实现常温常压下生产 氨。下列有关说法不正确的是( ) A．两种固氮方法，前者副产品为 CO2，后者无副产品 B．新的制氨方法可以降低能耗，减少温室气体的排放 C．新的制氨方法是将太阳能转化为电能再转化为化学能 D．氮气极稳定，两种方法都需要催化剂以降低活化能 2．下列叙述正确的是( ) A．升高温度可降低活化能 B．废电池需回收，主要是要利用电池外壳的金属材料 C．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广“乙醇汽油” D．推广使用太阳能、风能、地热能、氢能，有利于缓解温室效应 3．1,3丁二烯和 2丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下： CH2==CH—CH==CH2(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g) ΔH＝－236.6 kJ·mol－1 CH3—C≡C—CH3(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g) ΔH＝－272.7 kJ·mol－1 由此不能判断( ) A．1,3丁二烯和 2丁炔稳定性的相对大小 B．1,3丁二烯和 2丁炔分子储存能量的相对高低 C．1,3丁二烯和 2丁炔相互转化的热效应 D．一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小 4．一定条件下,在水溶液中 1 mol ClOx (x=0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列 有关说法错误的是( ) A.上述离子中结合 H+能力最强的是 E B.上述离子中最稳定的是 A C.C B+D 反应的热化学方程式为 2ClO2 (aq) ClO3 (aq)+ClO(aq) ΔH=76 kJ·mol1 D.B A+D 的反应物的键能之和小于生成物的键能之和 5．通过以下反应均可获取 H2。下列有关说法正确的是 ①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1＝+571.6kJ·mol−1 ②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2＝+131.3kJ·mol−1 ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3＝+206.1kJ·mol−1 A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3 减小 D．反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH＝+74.8kJ·mol−1 6．已知①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1＝394 kJ·mol−1 ②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2＝242 kJ·mol−1 ③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g) ΔH3＝2510 kJ·mol−1 ④2C(s)+H2(g)=C2H2(g) ΔH4 下列说法正确的是 A．反应①放出 197kJ 的热量，转移 4 mol 电子 B．由反应②可知 1mol 液态水分解所放出的热量为 242 kJ C．反应③表示 C2H2 燃烧热的热化学方程式 D．ΔH4＝2ΔH1+ΔH21/2ΔH3 7．已知 H2O2 在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示，下 列说法正确的是（ ） A．该反应的反应物总能量高于生成物总能量 B．该反应的热化学方程式：2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH＞0 C．双氧水催化分解不需要加热，由此推测，催化剂存在下的分解都不需要加热 D．加入催化剂，减小了反应的热效应 8．一种锂铜可充电电池,工作原理如图所示。在该电池中,非水系电解液和水系电解液 被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法中不正确．．．的是( )。 A.陶瓷片允许 Li+通过,不允许水分子通过 B.放电时,N 为电池的正极 C.充电时,阴极反应式为 Li++e Li D.充电时,接线柱 A 应与外接电源的正极相连 9．如图为一种利用原电池原理设计测定 O2 含量的气体传感器示意图,RbAg4I5 是只能传 导 Ag+的固体电解质。O2 可以通过聚四氟乙烯膜与 AlI3 反应生成 Al2O3 和 I2,通过电池 电位计的变化可以测得 O2 的含量。下列说法正确的是( )。 A.正极反应式为 3O2+12e+4Al3+ 2Al2O3 B.传感器总反应为 3O2+4AlI3+12Ag 2Al2O3+12AgI C.外电路转移 0.01 mol 电子,消耗 O2 的体积为 0.56 L D.给传感器充电时,Ag+向多孔石墨电极移动 10．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确)( )。 A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=1367.0 kJ·mol1(燃烧热) B.NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol1(中和热) C.S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=296.8 kJ·mol1(反应热) D.2NO2 O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol1(反应热) 11．某地海水中主要离子的含量如下表,现利用“电渗析法”进行淡化,技术原理如图所示 (两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误．． 的是( )。 A.甲室的电极反应式为 2Cl2e Cl2↑ B.当戊室收集到 22.4 L(标准状况)气体时,通过甲室阳膜的离子的物质的量一定为 2 mol C.乙室和丁室中部分离子的浓度增大,淡水的出口为 b D.淡化过程中易在戊室形成水垢 12．微生物燃料电池的一种重要应用就是在废水处理中实现碳氮联合转化为 CO2 和 N2, 如图所示,1、2 为厌氧微生物电极,3 为阳离子交换膜,4 为好氧微生物反应器。下列有关 叙述错误．．的是( )。 A.协同转化总方程式:4CH3COONH4+11O2 8CO2+2N2+14H2O B.电极 1 的电势比电极 2 的低 C.温度越高,装置的转化效率越高 D.正极的电极反应式为 2NO3 +10e+12H+ N2↑+6H2O 二、解答题 13．汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的重要原因之一，治理汽车尾气和燃煤尾气 污染成为重中之重。燃煤尾气中含有氮的氧化物，用 CH4 催化还原 NOx 可消除氮氧化 物，产物为 N2、CO2 和 H2O(g)。 已知：①CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867.0 kJ·mol－1 ②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1 ③适量的 N2 和 O2 完全反应，每生成 5.6 L NO(标准状况)时，吸收 22.5 kJ 的热量。 则 CH4 催化还原 NO 的热化学方程式为_________________________ ___________________________________________________________________________ ________________________________。 14．（1）请用热化学方程式表示 A．1mol N2(g)与适量 H2(g)起反应，生成 2mol NH3(g)，放出 92.2kJ 热量。 _________________________________________________ B．1mol N2(g)与适量 O2(g)起反应生成 2mol NO2(g)，吸收 68kJ 热量。 _______________________________________________________ （2）随着科学技术的进步，人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的 需求。有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是 A、CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol B、CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=192.9kJ/mol 由上述方程式可知，CH3OH 的燃烧热_________（填“大于”、“等于”或“小于”） 192.9kJ/mol 。 已 知 水 的 气 化 热 为 44 kJ/mol ， 则 氢 气 燃 烧 热 的 热 化 学 方 程 式 ___________________。 （3）把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH1＜0 ① 途径Ⅱ 先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)；ΔH2＞0 ② 再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；ΔH3＜0 ③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；ΔH4＜0 ④ ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4 的数学关系式是___________ A．2ΔH1=2ΔH2+ΔH3+ΔH4 B．2ΔH1