高考一轮复习练习18 化学反应的热效应.docx

高考一轮复习练习18 化学反应的热效应.docx

《高考一轮复习练习18 化学反应的热效应.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考一轮复习练习18 化学反应的热效应.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高考一轮复习练习18化学反应的热效应

配餐作业（十八）　化学反应的热效应

►►见学生用书P391

1．下列变化过程，属于放热过程的是（　　）

A．酸碱中和反应

B．液态水变成水蒸气

C．弱酸弱碱电离

D．用FeCl3饱和溶液制Fe（OH）3胶体

解析　酸碱中和反应是放热反应，A项正确；液态水变成水蒸气的过程是物理过程，这个过程中吸收热量，B项错误；弱酸弱碱电离过程是吸热过程，C项错误；用FeCl3饱和溶液制Fe（OH）3胶体的过程是盐的水解反应过程，是酸碱中和反应的逆反应。

酸碱中和反应是放热反应，所以盐的水解反应是吸热反应过程，D项错误。

答案　A

2．下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）（　　）

A．Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2

ΔH＝－24.8kJ·mol－1（反应热）

B．CH3OH（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）

ΔH＝－192.9kJ·mol－1（反应热）

C．C4H10（g）＋13/2O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（g）

ΔH＝－2658.0kJ·mol－1（燃烧热）

D．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）

ΔH＝＋57.3kJ·mol－1（中和热）

解析　热化学方程式要注明各物质在反应时的状态，A项错误；燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol，且得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态应为液态，C项错误；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，D项错误。

答案　B

3．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加大反应速率，减小实验误差

B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分别与0.5mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同

D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：

天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计

解析　测定溶液温度时，温度计水银球应放在溶液中间而不能与烧杯底部接触，B项错误；因为醋酸是弱酸，电离时会吸收热量，故测得的温度低一些，C项错误；测定中和反应反应热时不用滴定管，D项错误。

答案　A

4．H2与O2发生反应的过程用模型图示如下（“－”表示化学键），下列说法不正确的是（　　）

A．过程Ⅰ是吸热过程

B．过程Ⅲ一定是放热过程

C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键

D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行

解析　过程Ⅰ是旧化学键断裂的过程，为吸热过程，而过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故A、B、C三项均正确；该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，D项错误。

答案　D

5．（2018·长沙长郡中学月考）已知：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1

CO2（g）＋C（s）===2CO（g）　ΔH2

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3

2Cu（s）＋O2（g）===2CuO（s）　ΔH4

CO（g）＋CuO（s）===CO2（g）＋Cu（s）　ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是（　　）

A．ΔH1>0，ΔH3<0B．ΔH2＜0，ΔH4>0

C．ΔH2＝ΔH1－ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH1

解析　所有的燃烧反应都属于放热反应，因此ΔH1<0，ΔH3<0，故A项错误；碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应，ΔH2>0，铜与氧气的反应属于放热，ΔH4<0，故B项错误；已知：

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1，②CO2（g）＋C（s）===2CO（g）　ΔH2，③2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3，由盖斯定律可知①＝②＋③，因此ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，则ΔH2＝ΔH1－ΔH3，故C项正确；2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3，2Cu（s）＋O2（g）===2CuO（s），ΔH4,2CO（g）＋2CuO（s）===2CO2（g）＋2Cu（s）　2ΔH5,2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3＝ΔH4＋2ΔH5，D项错误。

答案　C

6．（2018·湖南六校联考）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．2ΔH1>ΔH3

B．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．ΔH2<0，ΔH4<0

解析　2mol碳完全燃烧放出的热量比2molCO完全燃烧放出的热量多，放出的热量越多，ΔH越小，所以2ΔH1<ΔH3，A项错误；将题给热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由（④＋2×⑤）×

得到③，故ΔH3＝

，B项错误；根据盖斯定律，由②＋③得到①，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；根据上述分析知，ΔH2＝ΔH1－ΔH3，又因为ΔH1<

，ΔH2＝ΔH1－ΔH3<－

ΔH3，ΔH3<0，所以ΔH2>0，D项错误。

答案　C

7．（2018·滨州期末）以下关于右图说法正确的是（　　）

A．表明催化剂可以改变化学反应的热效应

B．表明化学反应遵循能量守恒定律

C．表示某化学反应能量的变化与生成物状态无关

D．表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化

解析　由图可知，加入催化剂能降低反应的活化能，但反应热不变，A项错误；化学反应一定遵循质量守恒定律，反应物总能量大于生成物总能量，正反应放热，遵循能量守恒，B项正确；物质的聚集状态不同，能量不同，该图不能证明反应的能量变化与生成物的状态的关系，C项错误；由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，正反应为放热反应，D项错误。

答案　B

8．（2018·豫北豫南联考）HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、三步反应组成，1molHBr被氧化为Br2放出12.67kJ热量，其能量与反应进程曲线如图所示。

（Ⅰ）HBr（g）＋O2（g）===HOOBr（g）

（Ⅱ）HOOBr（g）＋HBr（g）===2HOBr（g）

（Ⅲ）HOBr（g）＋HBr（g）===H2O（g）＋Br2（g）

下列说法正确的是（　　）

A．三步反应均为放热反应

B．步骤（Ⅰ）的反应速率最慢

C．HOOBr比HBr和O2稳定

D．热化学方程式为4HBr（g）＋O2（g）===2H2O（g）＋2Br2（g）　ΔH＝－12.67kJ·mol－1

解析　放热反应的反应物总能量高于生成物的总能量，根据图象，第一步反应为吸热反应，故A项错误；步骤（Ⅰ）为吸热反应，导致体系温度降低，反应速率减慢，其余反应为放热反应，反应温度升高，反应速率加快，故B项正确；HOOBr的总能量比HBr和O2的总能量高，能量越高，物质越不稳定，故C项错误；根据题意，1molHBr被氧化为Br2放出12.67kJ热量，则热化学方程式4HBr（g）＋O2（g）===2H2O（g）＋2Br2（g）　ΔH＝－50.68kJ·mol－1，故D项错误。

答案　B

9．已知：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝－242kJ/mol，断开1molO＝O键和1molH—O键所吸收的能量分别为496kJ和463kJ，则断开1molH—H键所吸收的能量为（　　）

A．920kJB．557kJ

C．436kJD．188kJ

解析　根据反应物键能之和减去生成物键能之和等于ΔH，设H—H键能为x，则有x＋

×496－2×463＝－242，解得x＝436，答案选C项。

答案　C

【误区警示】

不可忽视化学键的物质的量，根据键能计算反应热时，要注意弄清各种化学键的物质的量，既要考虑热化学方程式中物质的化学计量数，又要考虑物质中各种化学键的个数，再进行计算。

10．（2018·衡水中学四调）“氢能”是未来最理想的新能源。

（1）实验测得，1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为________（填选项字母）。

A．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－142.9kJ·mol－1

B．H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－285.8kJ·mol－1

C．2H2O＋O2===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ·mol－1

D．H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）

ΔH＝－285.8kJ·mol－1

（2）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：

①CaBr2＋H2O

CaO＋2HBr

②2HBr＋Hg

HgBr2＋H2

③HgBr2＋________

________＋________

④2HgO

2Hg＋O2↑

请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：

HgBr2＋________

________＋________。

请根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：

__________________________________________________。

（3）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。

下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。

请写出化学方程式：

反应①_______________________________________________。

反应②_______________________________________________。

该法制取氢气的最大优点是_____________________________。

解析　

（1）表示氢气燃烧热的热化学方程式中氢气的化学计量数是1，其反应热是（－142.9×2）kJ·mol－1，则其热化学方程式正确的是B。

（2）根据“原子经济”的思想，可知最终反应为2H2O===2H2↑＋O2↑，根据盖斯定律（将①＋②＋③）×2＋④，可知反应③为HgBr2＋CaO

HgO＋CaBr2；从“绿色化学”的思想评估就是从能耗和环保等方面评价，制H2的主要缺点是循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染。

（3）据图知反应①、②分别为SO2＋I2＋2H2O

2HI＋H2SO4、2H2SO4

2SO2↑＋O2↑＋2H2O，该法制取氢气的最大优点是原料SO2和I2可循环使用，无污染。

答案　

（1）B　

（2）CaO　HgO　CaBr2　循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染

（3）①SO2＋I2＋2H2O

2HI＋H2SO4

②2H2SO4

2SO2↑＋O2↑＋2H2O　SO2和I2可循环使用，无污染

11．

（1）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。

反应①为主反应，反应②和③为副反应。

①

CaSO4（s）＋CO（g）

CaS（s）＋CO2（g）

ΔH1＝－47.3kJ·mol－1

②CaSO4（s）＋CO（g）CaO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）

ΔH2＝＋210.5kJ·mol－1

③CO（g）

C（s）＋

CO2（g）

ΔH3＝－86.2kJ·mol－1

反应2CaSO4（s）＋7CO（g）CaS（s）＋CaO（s）＋6CO2（g）＋C（s）＋SO2（g）的ΔH＝________________（用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示）。

（2）已知：

25℃、101kPa时，Mn（s）＋O2（g）===MnO2（s）

ΔH＝－520kJ·mol－1

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－297kJ·mol－1

Mn（s）＋S（s）＋2O2（g）===MnSO4（s）

ΔH＝－1065kJ·mol－1

SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________________________________。

（3）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。

目前NH3和（NH4）2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：

反应Ⅰ：

2NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）（NH4）2CO3（aq）　ΔH1

反应Ⅱ：

NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）NH4HCO3（aq）　ΔH2

反应Ⅲ：

（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）2NH4HCO3（aq）　ΔH3

ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝________。

（4）已知：

温度过高时，WO2（s）转变为WO2（g）：

①WO2（s）＋2H2（g）W（s）＋2H2O（g）

ΔH＝＋66.0kJ·mol－1

②WO2（g）＋2H2（g）W（s）＋2H2O（g）

ΔH＝－137.9kJ·mol－1

则WO2（s）WO2（g）的ΔH＝________________。

解析　

（1）根据盖斯定律，由①×4＋②＋③×2得2CaSO4（s）＋7CO（g）CaS（s）＋CaO（s）＋6CO2（g）＋C（s）＋SO2（g）　ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。

（2）将已知3个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律由③－①－②得MnO2（s）＋SO2（g）===MnSO4（s）

ΔH＝－1065kJ·mol－1＋520kJ·mol－1＋297kJ·mol－1＝－248kJ·mol－1。

（3）根据题中三个反应，反应Ⅲ＝反应Ⅱ×2－反应Ⅰ，因此ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。

（4）根据题意由①－②可得

WO2（s）WO2（g）　ΔH＝＋203.9kJ·mol－1。

答案　

（1）4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3

（2）MnO2（s）＋SO2（g）===MnSO4（s）　

ΔH＝－248kJ·mol－1

（3）2ΔH2－ΔH1　

（4）＋203.9kJ·mol－1

12．（2018·四川成都一中测试）

（1）已知C（s，石墨）===C（s，金刚石）　ΔH＞0，则稳定性：

金刚石________石墨（填“＞”或“＜”）。

（2）已知：

2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g）　ΔH1

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH2

则ΔH1__________ΔH2（填“＞”或“＜”）。

（3）“嫦娥五号”预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。

用肼（N2H4）作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。

已知：

①N2（g）＋2O2（g）===N2O4（g）

ΔH＝＋10.7kJ·mol－1

②N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－543kJ·mol－1

写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：

________________________________________________。

（4）25℃、101kPa时，14gCO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3kJ热量，则CO的燃烧热为ΔH＝______________。

（5）0.50L2.00mol·L－1H2SO4溶液与2.10L1.00mol·L－1KOH溶液完全反应，放出114.6kJ热量，该反应的中和热ΔH＝___________。

（6）已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是______________________________________。

解析　

（1）已知C（s，石墨）===C（s，金刚石）　ΔH＞0，说明该反应是吸热反应，因此石墨的总能量低于金刚石的总能量，而能量越低，物质越稳定，故稳定性：

金刚石＜石墨。

（2）ΔH1表示碳完全燃烧的反应热，ΔH2表示碳不完全燃烧的反应热，碳完全燃烧放热多，且放热越多ΔH越小。

因此，ΔH1＜ΔH2。

（3）根据盖斯定律，由2×②－①得：

2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）　

ΔH＝2×（－543kJ·mol－1）－（＋10.7kJ·mol－1）＝－1096.7kJ·mol－1。

（4）25℃、101kPa时，14gCO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3kJ热量，则1molCO（即28gCO）完全燃烧放出的热量是141.3kJ×2＝282.6kJ，即CO的燃烧热ΔH＝－282.6kJ·mol－1。

（5）n（H2SO4）＝0.50L×2.00mol·L－1＝1mol，n（KOH）＝2.10L×1.00mol·L－1＝2.10mol，二者反应时，KOH过量，1molH2SO4完全反应生成2molH2O（l），放出114.6kJ热量，故稀硫酸与KOH溶液反应生成1molH2O（l）放出的热量为

×114.6kJ＝57.3kJ，故该反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

（6）N2与H2反应生成NH3的热化学方程式可表示为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝E（N≡N）＋3E（H—H）－2×3E（N—H）＝946kJ·mol－1＋3×436kJ·mol－1－6×391kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。

答案　

（1）＜　

（2）＜

（3）2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）　

ΔH＝－1096.7kJ·mol－1

（4）－282.6kJ·mol－1

（5）－57.3kJ·mol－1

（6）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　

ΔH＝－92kJ·mol－1