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1、高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題七 化學(xué)反應(yīng)與能量變化配套作業(yè)
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A.P-P鍵的鍵能大于P-Cl鍵的鍵能
B.可求Cl2(g)+ PCl3(g)=4PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔH
C.Cl-Cl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1
D.P-P鍵的鍵能為(5a-3b+12c)/8 kJ·mol-1
解析:原子半徑P>Cl,因此P-P鍵鍵長大于P-Cl鍵鍵長,則P-P鍵鍵能小于P-Cl鍵鍵能,故A錯(cuò)誤;利用“蓋斯定律”,結(jié)合題中給出兩個(gè)熱化學(xué)方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(g)
2、ΔH= kJ·mol-1,但不知PCl5(g)===PCl5(s)的ΔH,因此無法求出Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的ΔH,故B錯(cuò)誤;利用Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(g)ΔH= kJ·mol-1可得E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c=,因此可得E(Cl-Cl)= kJ·mol-1,故C正確;由P4是正四面體可知P4中含有6個(gè)P-P鍵,由題意得6E(P-P)+10×-4×5c=b,解得E(P-P)= kJ·mol-1,故D錯(cuò)誤。
答案:C
4.為了探索外界條件對反應(yīng)aX(g)+bY(g) cZ(g)的影響,以X和Y物質(zhì)的量比為ab開始反應(yīng),通過實(shí)驗(yàn)
3、得到不同條件下達(dá)到平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(設(shè)Z的物質(zhì)的量比為c),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。以下判斷正確的是( )
A.ΔH>0,a+b>c
B.ΔH>0,a+bc
D.ΔH<0,a+bc。
答案:C
5.(xx·上海卷改編)將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸,反應(yīng)劇烈,醋酸逐漸凝固。由此可見( )
A.
4、NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)中,熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量
C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=+Q kJ/mol
解析:醋酸逐漸凝固說明反應(yīng)吸收熱量導(dǎo)致醋酸溶液溫度降低,即NH4HCO3與HCl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;因反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即吸熱的熱量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量,故B正確;因反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則反應(yīng)后生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量,故C錯(cuò)誤;書寫熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)注明物質(zhì)的狀態(tài),故D錯(cuò)誤。
答案:B
6.(xx·山東卷)CO(g)+H2O(g) H2(g)
5、+CO2(g) ΔH<0,在其他條件不變的情況下( )
A.加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的ΔH也隨之改變
B.改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動,反應(yīng)放出的熱量不變
C.升高溫度,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)放出的熱量不變
D.若在原電池中進(jìn)行,反應(yīng)放出的熱量不變
解析:催化劑雖然改變了反應(yīng)途徑,反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)不變,所以ΔH不變,故A錯(cuò)誤;這是一個(gè)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動,反應(yīng)放出的熱量也不變,故B正確;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移,反應(yīng)放出的熱量減小,故C錯(cuò)誤;若在原電池中進(jìn)行,反應(yīng)不放出熱量,而是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,故D錯(cuò)誤。
答案:B
6、
二、雙項(xiàng)選擇題
7.下列說法正確的是( )
A.任何酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O的過程中,能量變化均相同
B.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同
C.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1,則a>b
D.已知:①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5 kJ·mol-1,②C(s,金剛石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.0 kJ·mol-1,則C(s
7、,石墨)===C(s,金剛石) ΔH=+1.5 kJ·mol-1
解析:A項(xiàng),弱酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O釋放的能量小于強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水釋放的能量,不正確;B項(xiàng),不論是在光照還是在點(diǎn)燃條件下的ΔH均相同,正確;C項(xiàng),生成液態(tài)水放出的熱量多,故a
8、其他條件不變,升高溫度有利于PCl5的生成
B.反應(yīng)2P(s)+5Cl2(g)===2PCl5(g)對應(yīng)的反應(yīng)熱 ΔH=-798 kJ/mol
C. P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式為:
2P(s)+3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH=-306 kJ/mol
D.其他條件不變,對于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反應(yīng),增大壓強(qiáng),PCl5的轉(zhuǎn)化率減小,平衡常數(shù)K不變
解析:由圖可知,P和Cl2反應(yīng)生成PCl5的熱化學(xué)方程式是:P(s)+Cl2(g)===PCl5(g) ΔH=-399 kJ/mol,則A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù),C
9、項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度不變,平衡常數(shù)不變,D項(xiàng)正確。
答案:BD
三、非選擇題
9.熱化學(xué)方程式中的ΔH實(shí)際上是熱力學(xué)中的一個(gè)物理量,叫做焓變,其數(shù)值和符號與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān),也與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。
(1)如圖1所示表示的是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
(2)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。
①已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH
10、=-185 kJ·mol-1,H298(H2)=436 kJ·mol-1;H298(Cl2)=247 kJ·mol-1,則H298(HCl)=________________________________________________________________________。
②圖2表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氫化物時(shí)的焓變數(shù)據(jù),根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素,試寫出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下,發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________________________________________________________________
11、___
________________________________________________________________________。
(3)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1,
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1,
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1。
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:__________________________________。
12、解析:(1)圖1可以看出,生成物的能量比反應(yīng)物能量低,是放出熱量,其差值為368 kJ·mol-1-134 kJ·mol-1=234 kJ·mol-1,由于反應(yīng)放出能量,所以ΔH=-234 kJ·mol-1;其熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1。
(2)①根據(jù)ΔH=∑E(反應(yīng)物)-∑E(生成物),即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差。ΔH=H298(H2)+H298(Cl2)-2H298(HCl)=436 kJ·mol-1+247 kJ·mol-1-2H298(HCl)=-185 kJ·mol-1。解得:H29
13、8(HCl)=434 kJ·mol-1。②圖Ⅱ是生成氫化物的焓變,ΔH越小生成的氫化物越穩(wěn)定,所以可知,a、b、c、d分別代表碲、硒、硫、氧。由此可知生成H2Se時(shí)吸收能量,那么H2Se分解時(shí)放出能量,其熱化學(xué)方程式為H2Se(g)===Se(g)+H2(g) ΔH=-81 kJ/mol。
(3)根據(jù)蓋斯定律,聯(lián)立①、②、③式將[①-(②+③×2)÷3]÷2即可得方程式為:FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);然后相應(yīng)地計(jì)算出ΔH=-11 kJ·mol-1。
答案:(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)①4
14、34 kJ·mol-1
②H2Se(g)===Se(g)+H2(g) ΔH=-81 kJ/mol
(3)FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1
10.(xx·浙江卷)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),ΔH1=218.4 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO4(s)+
15、4CO(g) CaS(s)+4CO2(g),
ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ)
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是________________________________。
(2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的Kp=________________________________________________________________________
(用表達(dá)式表示)。
(3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過
16、程能量變化示意圖正確的是______________________。
(4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生,
理由是
_____________________________________________________________。
(5)圖1為實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有__________________。
A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石
B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度
C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)
D.提高反應(yīng)體系的溫
17、度
(6)恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生,且v1>v2,請?jiān)趫D2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時(shí)間t變化的總趨勢圖。
解析:(1)反應(yīng)Ⅰ吸熱,則ΔH>0,由方程式可知Δ>0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,應(yīng)滿足ΔH-T·ΔS<0,則應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行,故答案為:高溫。
(2)由題意可知,反應(yīng)Ⅱ的Kp=,
故答案為:。
(3)反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),則A、D錯(cuò)誤;由方程式可知反應(yīng)Ⅱ氣體較多,則活化能較大,則B錯(cuò)誤、C正確,故答案為:C。
(4)反應(yīng)Ⅰ生成SO2,反應(yīng)Ⅱ只生成CO2,如同時(shí)發(fā)生,則兩種氣體的濃度比變化,故答案為:如果氣體中SO2和CO2濃度之比隨時(shí)間變化,
18、則兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。
(5)向該反應(yīng)體系中投入石灰石,可使更多的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鈣,減少二氧化硫的排放,故A正確;由反應(yīng)Ⅰ可知生成二氧化硫的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則低溫下不利于生成二氧化硫,則應(yīng)在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度,故B正確;由圖象可知,提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù),增大CaS的質(zhì)量分?jǐn)?shù),減少二氧化硫的排放,故C正確;提高反應(yīng)體系的溫度,不利于二氧化硫的減少,故D錯(cuò)誤.故答案為:ABC。
(6)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生,且v1>v2,所以剛開始生成二氧化硫速率快,隨著反應(yīng)2進(jìn)行,生成二氧化碳越來越多,第一個(gè)反應(yīng)向左移動,二氧化硫的量降低,直到達(dá)到平衡不變,
則圖象應(yīng)為 ,故答案為:。
答案:(1)高溫
(2)
(3)C
(4)如果氣相中SO2和CO2的濃度之比隨時(shí)間發(fā)生變化,則表明兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行
(5)ABC
(6)如下圖: