2020高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第1节真题检测(含解析)

化学反应与能量

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【全国卷真题体验】

1．(1)[2018·全国卷Ⅰ，28(1)]已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) 　ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1

2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1

则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝______ kJ·mol－1。

(2)[2018·全国卷Ⅲ，28(2)]SiHCl3在催化剂作用下发生反应：

2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)　ΔH1＝48 kJ·mol－1

3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3 (g)　ΔH2＝－30 kJ·mol－1

则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

(3)(2017·全国卷Ⅲ，28)已知：As(s)＋1.5H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1

H2(g)＋0.5O2(g)===H2O(l)　ΔH2

2As(s)＋2.5O2(g)===As2O5(s)　ΔH3

则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝______________。

(4)[2016·全国卷Ⅱ，27(1)]丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：

以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：

①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－515 kJ·mol－1

②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)　ΔH＝－353 kJ·mol－1

两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是______________________________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________________________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________________________________________________________。

(5)[2016·全国卷Ⅲ，27(4)②]已知下列反应：

SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1

ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2

CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3

则反应Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)＋SO2(g)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的

ΔH＝_______________。

【答案】(1)53.1　 (2)114　(3)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3

(4)两个反应均为放热量大的反应　降低温度、降低压强　催化剂

(5)ΔH1＋ΔH2－ΔH3

【解析】(1)已知：ⅰ.2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4 kJ/mol

ⅱ.2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ/mol

根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)===2NO2(g)＋1/2O2(g)　ΔH＝＋53.1 kJ/mol。

(3)利用盖斯定律将①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)　ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。

(5)根据盖斯定律，由第一个反应＋第二个反应－第三个反应，可得Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)＋SO2(g)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

2．[2015·全国卷Ⅱ，27(1)]利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3

已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。

【答案】－99　＋41

【解析】第一问的键能计算，只要正确分析CH3OH中的化学键，代值计算即可；而第二问是简单的盖斯定律计算，①＋③＝②。

3．[2014·全国卷Ⅰ，28(1)(2)]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：

(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式：______________________________________________。

(2)已知：甲醇脱水反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1

甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)

ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1

乙醇异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)

ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝____________kJ·mol－1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是________________________________。

【答案】(1)CH2===CH2＋H2SO4(浓)―→C2H5OSO3H，

C2H5OSO3H＋H2O―→C2H5OH＋H2SO4

(2)－45.5　污染小，腐蚀性小等

【各省市真题体验】

1．(2018·浙江卷，19)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图，下列说法正确的是(　　)

A．ΔH5>0

B．ΔH1＋ΔH2＝0

C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0

【答案】D

2．(2017·江苏卷，8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　)

①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1

③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1

④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) 　ΔH4＝d kJ·mol－1

A．反应①、②为反应③提供原料气

B．反应③也是 CO2资源化利用的方法之一

C．反应CH3OH(g)===0.5CH3OCH3(g)＋0.5H2O(l)的ΔH＝d/2 kJ·mol－1

D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1

【答案】C

【解析】反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①、②为反应③提供原料气，故A项正确；反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是 CO2资源化利用的方法之一，故B项正确；由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)===0.5CH3OCH3(g)＋0.5H2O(l)的ΔH≠d/2 kJ·mol－1，故C项错误；由盖斯定律可知，②×2＋③×2＋④得到2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)，则ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1，故D项正确。

3．(2015·北京卷，9)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

下列说法正确的是(　　)

A．CO和O生成CO2是吸热反应

B．在该过程中，CO断键形成C和O

C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

【答案】C

【解析】A项中根据反应过程－能量图初始状态Ⅰ能量高于末状态Ⅲ，可以判断此反应为放热反应，错误。B项中根据状态Ⅰ、Ⅱ可以看出CO中碳氧键一直未断裂，错误。C项中由状态Ⅲ可知，生成物是CO2，不同元素形成极性共价键，正确。D项中由图可知为CO与O的反应，错误。

4．(2014·江苏卷，10)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1

CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3

4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4

3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)

A．ΔH1>0，ΔH3＜0　 B．ΔH2>0，ΔH4>0

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3　 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

【答案】C

【解析】A项，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2均为放热反应，则有ΔH1<0、ΔH3<0，错误。B项，CO2(g)与C(s)在高温条件下反应生成CO(g)，该反应为吸热反应，则有ΔH2>0；Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有ΔH4<0，错误。C项，将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正确。D项，③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5，错误。

5．(2014·重庆卷，6)已知：

C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1

H—H键、O===O键和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　)

A．－332　　 B．－118

C．＋350　　 D．＋130

【答案】D

【解析】定义C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)为反应①，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)为反应②。利用盖斯定律，结合题中反应，反应②－反应①×2得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝(－220－2a)kJ·mol－1，由题意得2E(H－H)＋E(O＝O)－4×E(H－O)＝(－220－2a)kJ·mol－1，即2×436＋496－4×462＝－220－2a，解得a＝＋130。

6．[2016·四川卷，11 (5)]工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃、101 kPa时：

CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－271 kJ·mol－1

5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ·mol－1

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是______________________________________________________________________。

【答案】Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ·mol－1

【解析】按顺序给已知热化学方程式编号为①、②，根据盖斯定律知目标热化学方程式由①×5－②可得。