第五讲化学反应与能量变化中的常考问题(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)1(教材改编题)金刚石和石墨是由碳元素组成的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能。据此，试判断在100 kPa压强下，下列结论正确的是 ()。A石墨比金刚石稳定B金刚石比石墨稳定C1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量高D1 mol石墨与1 mol金刚石的总能量一样高2在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如图：下列有关反应AB=CD的说法正确的是 ()。A反应前后原子的种类和数目一定不变B反应前后分子的种类和数目一定改变C反应物的总能量E1与生成物的总能量E2一定相等D此反应一定有热量的变化3已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，下列说法正确的是 ()。A2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量B1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJC在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量4(2012江苏化学，4)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 ()。A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能5(2012合肥高三质检)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。如下图为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 ()。A1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJB1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于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NODNO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水6(2011北京理综，10)25 、101 kPa下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414 kJmol12Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJmol1下列说法正确的是 ()。A和产物的阴阳离子个数比不相等B和生成等物质的量的产物，转移电子数不同C常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D25 、101 kPa下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJmol17(2012北京海淀测试，7)将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)O2(g)H140.5 kJmol1C(s，石墨)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1则反应TiO2(s)2Cl2(g)2C(s，石墨)=TiCl4(l)2CO(g)的H是 ()。A80.5 kJmol1 B30.0 kJmol1C30.0 kJmol1 D80.5 kJmol1二、非选择题(本题包括4小题，共58分。)8(14分)(2012伊犁一模)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：过程可用如下反应表示：2CO22COO22H2O2H2O22N26H2O4NH33O22CO24H2O2CH3OH3O22CO4H2O_3O2请回答下列问题：(1)过程的能量转化形式为_能转化为_能。(2)请完成第个反应的化学方程式：_。(3)上述转化过程中，H1和H2的关系是_。(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：共价键HNHONNO=O断裂1 mol化学键所需能量/(kJmol1)393460941499常温下，N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_。9(14分)把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径C(s)O2(g)=CO2(g)H10再燃烧水煤气：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40请回答下列问题：(1)判断两种途径放热：途径放出的热量_(填“大于”、“等于”或“小于”)途径放出的热量。(2)H1、H2、H3、H4的数学关系是_。(3)由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量_(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要_能量才能转化为生成物，因此其反应条件为_。(4)已知：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H125 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H247 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319 kJmol1请写出CO还原FeO的热化学方程式：_。10(15分)(广东、江苏高考组合)(1)(广东)由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)21SiO2(s)30C(s)=3P4(g)20CaSiO3(s)30CO(g)SiF4(g)H上述反应中，副产物矿渣可用来_。已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F(s)3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)2CaSiO3(s)SiF4(g)H12Ca3(PO4)2(s)10C(s)=P4(g)6CaO(s)10CO(g)H2SiO2(s)CaO(s)=CaSiO3(s)H3用H1、H2和H3表示H，H_。(2)(江苏)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H164.39 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H2196.46 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.84 kJmol1在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2和H2O的热化学方程式为_。11(15分)(最新预测)2009年10月1日，我国成功举办国庆六十年阅兵活动。其中阅兵仪式上9辆电动车与混合动力车等新能源车辆的亮相，展示了综合国力、国防科技发展水平。同时也说明能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2上述反应符合“原子经济”原则的是_(填“”或“”)。下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250 300 350 K2.0410.2700.012由表中数据判断，H1_0(填“”、“”或“”)。某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)0.2 molL1，则CO的转化率为_，此时的温度为_(从上表中选择)。(2)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H11 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566.0 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H344.0 kJmol1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。参考答案：第五讲化学反应与能量变化中的常考问题1A2AB项，分子的种类一定发生了变化，但是分子数目不一定发生变化；C项，化学反应在发生物质变化的同时，一定伴随着能量的变化；D项，有能量的变化，不一定有热量的变化。3CA项中用L做单位是错误的，因为热化学方程式的化学计量数表示物质的量；B项中放出热量小于270 kJ是错误的，应大于270 kJ；D项中说几个分子间反应是错误的；C项正确。4C图中生成物总能量高于反应物总能量，反应为吸热反应，A错；使用催化剂可降低活化能而影响反应速率，但不会影响焓变；B错，C正确；图中E1为正反应活化能，E2为逆反应活