1、专题 12 化学反应与能量1已知 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，H=-198kJ/mol，在 V2O5存在时反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是AH= E 4- E3+E2-E1B加入 V2O5后反应经过 两步完成，其中第一步决定反应速率C加入 V2O5，H 不变，但反应速率改变D向密闭容器中充入 2molSO2和 1molO2，发生上述反应达平衡时，反应放热 198kJ【答案】C2A 和 B转化为 C的催化反应历程示意图如下。下列说法不正确的是A催化剂在反应前后保持化学性质不变B生成 C总反应的原子利用率为 100%C的过程吸收能量DC 的水溶液呈弱酸性【答案】C3在
2、含 Fe3+的 S2O82 和 I 的混合溶液中，反应 S2O82 (aq)+2I (aq)=2SO42 (aq)+I2(aq)的分解机理及反应进程中的能量变化如下：步骤：2Fe 3+(aq)+2I (aq)=I2(aq)+2Fe2+(aq)步骤：2Fe 2+(aq)+S2O82 (aq)=2Fe3+(aq)+2SO42 (aq)下列有关该反应的说法正确的是A化 学反应速率与 Fe3+浓度的大小有关B该反应为吸热反应CFe 2+是该反应的催化剂D若不加 Fe3+，则正反应的活化能比逆反应的大【答案】A【解析】A.铁离子可以看做该反应的催化剂，根据反应的机理，化学反应速率与 Fe3+浓度的大小有
3、关，故A正确；B.反应物的总能量高于生成物的总能量，所以反应为放热反应，故 B不正确；C.Fe 3+是该反应的催化剂，故 C不正确；D.此反应为放热反应，不管加不加催化剂，正反应活化能都低于逆反应活化能，故 D错误。 7向 20 mL 0.40 mol/L H2O2溶液中加入少量 KI溶液： H 2O2+I-=H2O+IO ；H 2O2+IO = H2O+O2+ I 。H 2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成 O2的体积(已折算标准状况)如下。t/min0 5 10 15 20V(O2)/mL 0.0 12.6 20.16 28.0 32.7下列判断不正确的是A从图中可以看出，KI
4、能增大 H2O2的分解速率B反应是放热反应，反应是吸热反应C010 min 的平均反应速率： v(H2O2)9.010 -3 mol/(Lmin)DH 2O2在反应过程中既体现了氧化性，又体现了还原性【答案】B8反应 ABC 分两步进行：ABX，XC，反应过程中能量变化如图所示，E 1表示反应 ABX的活化能。下列有关叙述正确的是AX 是反应 ABC 的催化剂B反应 ABC 的 H H2S H2SeB降温有利于 Se与 H2反应生成 H2SeCO 2(g) + 2H2S(g)=2H2O(g) + 2S(g) H = 444 kJmol-1D随着核电荷数的增加，VIA 族元素单质与 H2的化合反
5、应越容易发生【答案】A13我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。下列说法不正确的是A生成 CH3COOH总反应的原子利用率为 100%BCH 4CH 3COOH过程中，有 CH键发生断裂C放出能量并形成了 CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】A 项，根据图示 CH4与 CO2在催化剂存在时生成 CH3COOH，总反应为 CH4+CO2 CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为 100%，A 项正确；B 项，CH 4选择性活化变为过程中，有 1个 C-H键发生断裂，B 项正确；C
6、项，根据图示，的总能量高于的总能量，放出能量，对比和，形成 C-C键，C 项正确；D 项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D 项错误。 14通过以 下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH3 )。下列说法不正确的是 C(s) + H 2O(g)=CO(g) + H2 (g) H 1 = akJmol1CO(g) + H 2O(g)=CO2(g) + H2 (g) H 2 = bkJmol1CO 2 (g) + 3H2 (g)=CH3OH(g) + H2O(g) H 3 = ckJmol12CH 3OH(g)=CH3OCH3 (g) + H2O(g) H
7、4 = dkJmol1A反应、为反应提供原料气B反应也是 CO2资源化利用的方法之一C反应 CH3OH(g)=CH3OCH3 (g) +H2O(l)的 H = kJmol1D反应 2CO(g) + 4H2 (g)=CH3OCH3 (g) + H2O(g)的 H = ( 2b + 2c + d ) kJmol 1【答案】C15通过以下反应均可获取 H2。下列有关说法正确的是太阳光催化分解水制氢：2H 2O(l) =2H2（g）+ O 2（g） H 1=571.6kJmol1焦炭与水反应制氢：C（s）+ H 2O(g) =CO（g）+ H 2（g） H 2=131.3kJmol1 甲烷与水反应制氢
8、：CH 4（g）+ H 2O(g) =CO（g）+3H 2（g） H 3=206.1kJmol1A反应中电能转化为化学能B反应为放热反应C反应使用催化剂，H 3减小D反应 CH4（g）=C（s）+2H 2（g）的 H=74.8 kJmol 1【答案】D【解析】A、中太阳能转化为化学能，A 错误；B、中 H 2=131.3 kJmol10，反应为吸热反应，B错误；C、使用催化剂能改变反应的活化能，从而改变反应速率，但不能改变化学反应的焓变，C 错误；D、根据盖斯定律：即可得反应 CH4（g）=C（s）+2H 2（g）的 H206.1 kJmol1131.3 kJmol174.8 kJmol 1，
9、D 正确。 20室温下，将 1mol的 CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H 1，将 1mol的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H 2；CuSO 45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO 45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)， 热效应为H 3。则下列判断正确的是AH 2H 3 BH 1H 3CH 1+H 3 =H 2 DH 1+H 2 H 3【答案】B【解析】根据题意知， CuSO45H2O(s)溶于水的热化学方程式为 CuSO45H2O(s) Cu2 （aq）+SO 42（aq）+5H 2O(l)，H 10；CuSO 4(s)溶于水的热
10、化学方程式为 CuSO4(s) Cu2 （aq）+SO 42（aq） ，H20；根据盖斯定律知，CuSO 45H2O受热分解的热化学方程式为：CuSO 45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)，H 3=H 1H 20。A、根据上述分析知，H 2H 3，错误；B、根据上述分析知，H 1H 3，正确；C、根据上述分析知，H 3=H 1H 2，错误；D、根据上述分析知，H 1+H 2 H 3，错误。21已知：C(s)H 2O(g)CO(g)H 2(g) Ha kJ/molC(s)O 2(g)2CO(g) H220 kJ/molHH、OO 和 OH 键的键能分别为 436、496 和 462
11、 kJ/mol，则 a为A332 B118 C350 D130【答案】D22标准状态下，气态分子断开 1 mol化学键的焓变称为键焓。已知 HH、HO 和 O=O键的键焓 H分别为 436 kJmol1 、463 kJmol 1 和 495 kJmol1 。下列热化学方程式正确的是AH 2O(g)=H21/2O 2(g)H485 kJmol 1BH 2O(g)=H2(g)1/2O 2(g) H485 kJmol 1C2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H485 kJmol 1D2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H485 kJmol 1【答案】D【解析】化学反应的实质是旧化学键
12、的断裂和新化学键的形成过程，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量，根据 H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)，该反应的能量变化为 2463kJ/mol-436kJ/mol-=+242.5kJ/mol，化学反应逆向进行，反 应热数值不变，符号相反，化学方程式系数加倍，反应热加倍，则 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =-485kJ/mol，答案选 D。231,3丁二烯和 2丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2=CHCH=CH 2(g)2H 2(g)CH 3CH2CH2CH3(g)236.6kJCH3CCCH 3(g)2H 2(g)CH 3CH2CH2CH3(g
13、)272.7kJ由此不能判断A1,3丁二烯和 2丁炔稳定性的相对大小B1,3丁二烯和 2丁炔分子储存能量的相对高低C1,3丁二烯和 2丁炔相互转化的热效应D一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小【答案】D24按要求回答下列问题：（1）在 200、101kPa 时，0.5molH 2(g)与足量 I2(g)完全反应放出 7.45kJ的热量，该反应的热化学方程式表示为_。（2）根据键能数据估算化学键 CH CF HF FF键能/(kJmol -1) 414 489 565 155CH4(g)+4F2(g) =CF4(g)+4HF(g)的反应热 H 为_kJ/mol（3） 已知：2CH 3
14、OH(l)3O 2(g) =2CO2(g)4H 2O(g) H 1a kJ/mol C(s)O 2(g)=CO2(g) H 2b kJ/mol2H 2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H 3 = -c kJ/mola、b、c 均大于 0 则：反应中，S_（选填“” 、 “”或“” ）0；2C(s)4H 2(g)+O2(g) = 2CH3OH(l) H_kJ/mol。【答案】H 2(g) + I2(g) 2HI(g) H14.9kJ/mol -1940 a-2b-2c 【解析】 （1）H 2和 I2反应方程式为 H2I 2=2HI，即 1molH2参与反应放出热量为7.45kJ1mol
15、/0.5mol=14.9kJ，热化学反应方程式为 H2(g)+I2(g) 2HI(g) H14.9kJ/mol；（2）根据H=反应物键能总和生成物键能总和=(4414415544894565)kJmol1 =1940kJmol 1 ；（3）CH 3OH为液体，其余为气体，反应中熵增，即S0；根据目标方程式，有22得出H=(a2b2c)kJmol 1 。25.中和热的测定是高中重要的定量实验。取 50mL 0.55mol/L的 NaOH溶液与 50mL 0.25mol/L的硫酸溶液置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：(1)仪器 A的名称是_。(2)实验测得的数据如下表：起始温
16、度 t1温度实验次数 H2SO4 NaOH 平均值终止温度 t2/温度差平均值(t2t 1)/1 26.2 26.0 26.1 29.52 25.9 25.9 25.9 29.23 26.4 26.2 26.3 29.83.4近似认为 0.55 mol/L NaOH溶液和 0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是 1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g)。H_ ( 取小数点后一位)。（3）若改用 60mL 0.25molL-1 H2SO4和 50mL 0.55molL-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量_，若实验操作均正确，则所求中和热_。II、某课外活动小
17、组拟探究 H+浓度对 MnO2与 H2O2反应速率的影响。（4）现取等量 MnO2和下表有关物质，在相同温度下进行 4组实验，分别记录收集 20.0mL氧气所需时间。实验编号 10%H2O2的体积/mL 5.0 5.0 V1 V220%硫酸的体积/mL 0 0.5 1.0 V3水的体积/mL 15 14.5 V4 13.5所需时间 t/s t1 t2 t3 t4已知酸条件下时：MnO 2+H2O2+2H+=Mn2+O2+2H 2O实验 I发生反应的化学方程式为 _，实验 II中 MnO2的作_。上表中 V1=_mL，V 3=_mL。若实验测得 t2t 3t 4，则可得出的实验结论是_。【答案】
18、环形玻璃搅拌棒 -56.8 KJ/mol 不相等 相等 2H2O2 2H2O +O2 氧化剂 5.0 1.5 酸浓度越大，反应速率越快 （4）未加硫酸，二氧化锰做催化剂，H 2O2发生分解反应：2H 2O2 2H2O +O2，在有硫酸的条件下发生反应：MnO 2+H2O2+2H+=Mn2+O2+2H 2O，反应中 MnO2的作氧化剂。因为四个实验是对比实验，都产生相同的 O2，故而需要 n(H2O2)相同，所以 V1=5mL，且要测算产生等量 O2所需的时间，所以混合容易的体积应相同，保证浓度相等；V 3=1.5mL。实验测得 t2t 3t 4，是、三个实验中，硫酸的浓度不同造成的，由此可以得出硫酸的浓度越大，反应速率越快，得到等量 O2所需时间越小。