（通用版）高考化學二輪復習 第一部分 考前復習方略 專題七 化學反應與熱能問題限時訓練-人教版高三化學試題

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1、化學反應與熱能問題 (建議用時：40分鐘) 1．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，反應劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見(　　) A．NH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應 B．該反應中，熱能轉化為產物內部的能量 C．反應物的總能量高于生成物的總能量 D．反應的熱化學方程式為NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2＋H2O　ΔH＝＋Q kJ·mol－1 解析：選B。根據醋酸逐漸凝固說明NH4HCO3與鹽酸的反應是吸熱反應，則A、C項錯誤，B項正確；熱化學方程式的書寫要標出物質的狀態(tài)，D項錯誤。 2．由圖分析，有關敘述正確的是

2、(　　) A．A―→B＋C和B＋C―→A兩個反應吸收或放出的能量不相等 B．A―→B＋C是放熱反應 C．A具有的能量高于B和C具有的能量總和 D．A―→B＋C是吸熱反應，則B＋C―→A必然是放熱反應 解析：選D。由圖可知，B和C的能量總和高于A的能量，則反應B＋C―→A一定是放熱反應；反之，A―→B＋C則是吸熱反應。根據能量守恒定律，兩反應的反應熱的絕對值相等，符號相反。 3.某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．反應過程a有催化劑參與 B．該反應為放熱反應，熱效應等于ΔH C．改變催化劑，不能改變該反應的活化能 D．有催化劑的條件下，反應的活化能等于E

3、1＋E2 解析：選B。A項，由圖可知，反應過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，錯誤；B項，由圖可知，該反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應屬于放熱反應，反應的熱效應等于反應物與生成物能量之差，即ΔH，正確；C項，改變催化劑，改變了反應進行的途徑，也改變了反應的活化能，錯誤。D項，反應的活化能為E1，錯誤。 4．(2015·湘潭高三調研)已知反應：①101 kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1； ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 下列結論正確的是

4、(　　) A．碳的燃燒熱大于110.5 kJ·mol－1 B．反應①的反應熱為221 kJ·mol－1 C．98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水的中和熱為－57.3 kJ·mol－1 D．稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水時放出57.3 kJ的熱量 解析：選A。燃燒熱是指在101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。反應①中的碳不是1 mol，而且產物CO也不是碳燃燒生成的最穩(wěn)定氧化物，CO可以繼續(xù)燃燒放熱，故碳的燃燒熱應大于反應①放出熱量的一半；B項中反應①的反應熱為－221 kJ·mol－1；C項中描述的是中和熱，數據前不應帶“－

5、”，由于濃H2SO4溶解放熱，故放出的熱量應大于57.3 kJ；D項中的反應熱包括H＋與OH－反應放出的熱量和稀醋酸電離吸收的熱量，所以放出的熱量要小于57.3 kJ。 5．(2016·黃山三校聯考)已知25 ℃、101 kPa時，1 mol H2與溴蒸氣完全反應生成氣態(tài)溴化氫放出Q kJ能量，則下列熱化學方程式書寫正確的是(　　) A．H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－2Q kJ·mol－1 B．H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1 C.H2(g)＋Br2(g)===HBr(g) ΔH＝＋ kJ·mol－1 D．HBr(

6、g)===H2(g)＋Br2(g) ΔH＝＋ kJ·mol－1 解析：選D。要注意ΔH的“＋”、“－”及ΔH和化學計量數的關系。 6．已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學方程式如下： ①C2H2(g)＋O2(g)―→2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1 ②C6H6(g)＋O2(g)―→6CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－3 295 kJ·mol－1 下列說法正確的是(　　) A．1 mol C2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量大于1 300 kJ B．1 mol C6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于3 295 kJ C．相同條件

7、下，等質量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多 D．C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應 解析：選D。A項，液態(tài)水生成氣態(tài)水要吸熱，則放出的熱量應小于1 300 kJ，錯誤；B項，液態(tài)苯的能量比氣態(tài)苯的能量低，則放出熱量應小于3 295 kJ，錯誤；C項，通過計算可知等質量的兩者完全燃燒時乙炔放熱多，錯誤；D項，根據蓋斯定律，由3×①－②得：3C2H2(g)―→C6H6(g)　ΔH＝－605 kJ·mol－1，正確。 7．25 ℃，101 kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3 kJ·mol－1，辛烷的燃燒熱為5 518

8、kJ·mol－1。下列熱化學方程式書寫正確的是(　　) A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 解析：選B。A項，所列熱化學方程式中有兩個錯誤

9、，一是中和熱是指反應生成1 mol H2O(l)時的反應熱，二是當有BaSO4沉淀生成時，反應的熱效應會有所變化，生成1 mol H2O(l)時產生的熱量不再是57.3 kJ，A項錯誤；B項正確；C項，燃燒熱是指1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所產生的熱量，這時產物中的水應為液態(tài)水，C項錯誤；D項，當2 mol液態(tài)辛烷完全燃燒時，產生的熱量為11 036 kJ，D項錯誤。 8．已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，則HCN在水溶液中電離的ΔH等于(　　) A．－6

10、9.4 kJ·mol－1 B．－45.2 kJ·mol－1 C．＋45.2 kJ·mol－1 D．＋69.4 kJ·mol－1 解析：選C。根據蓋斯定律，將HCN與NaOH的反應設計為以下兩步： 則ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即－12.1 kJ·mol－1＝ΔH2＋(－57.3 kJ·mol－1)　ΔH2＝＋45.2 kJ·mol－1。 9．(2015·濟南高三模擬)已知298 K時，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在相同條件下向密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H2，達到平衡時放出的熱量為Q1；向另一容積相同的密閉容器中通

11、入0.95 mol N2、2.85 mol H2和0.1 mol NH3，達到平衡時放出的熱量為Q2。則下列關系正確的是(　　) A．Q1＝Q2＝92.4 kJ B．Q1

12、NH3，所以后一反應中由N2和H2反應生成的NH3比前一反應少，放出的熱量Q2

13、(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．①②③ B．②④ C．②③④ D．③④ 解析：選A。①因為H2O(g)===H2O(l)，放出熱量，則ΔH1<ΔH2。②ΔH1＝2ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2。③該反應是氣體體積減小的反應，故恒壓條件下SO2的轉化率比恒容時SO2的轉化率大，即恒壓條件下反應放出的熱量多。④碳酸鈣分解是吸熱反應，ΔH1>0；CaO與水的反應是放熱反應，ΔH2<0，則ΔH1>ΔH2。 11．已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(

14、g)　ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 解析：選C。將題中反應由上到下依次編號為①、②、③、④、⑤，反應①為碳的燃燒，是放熱反應，ΔH1<0，反應②為吸熱反應，ΔH2>0，反應③為CO的燃燒，是放熱反應，ΔH3<0，反應④為鐵的氧化反應(化合反應)，是放熱反應，ΔH4<0，A、B錯誤；C項，由于反應①＝反應②＋反

15、應③，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正確；D項，反應③＝，所以ΔH3＝，錯誤。 12．一些烷烴的燃燒熱(kJ·mol－1)如下： 化合物 燃燒熱 化合物 燃燒熱 甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0 乙烷 1 560.8 異丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 2-甲基丁烷 3 531.3 下列推斷正確的是(　　) A．熱穩(wěn)定性：正丁烷＞異丁烷 B．乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 560.8 kJ·mol－1 C．相同質量的烷烴，碳的質量分數越大，燃燒放出的

16、熱量就越多 D．正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJ·mol－1 解析：選D。A項，由于正丁烷燃燒比異丁烷放出熱量多，所以異丁烷穩(wěn)定；B項，化學計量系數與ΔH的數值不對應且應生成液態(tài)水；C項，相同質量的烷烴，碳的質量分數越大，燃燒放出的熱量越少；D項，正戊烷放出的熱量比2-甲基丁烷放出的熱量多。 13．(2015·廊坊高三質檢)能源是國民經濟發(fā)展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料，而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。 (1)在25 ℃、101 kPa時，1 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是55.64 kJ，則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式是__________

17、______________________________________________________________。 (2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學方程式為C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1，已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－565.14 kJ·mol－1，試計算相同物質的量的C3H8和CO燃燒產生的熱量的比值________(保留小數點后一位)。 (3)氫氣既能與氮氣又能與氧氣發(fā)生反應，但是反應的條件卻不相同。 已知：2H2(g)＋O

18、2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 3H2(g)＋N2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 計算斷裂1 mol N≡N鍵需要消耗能量________kJ，氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵________(填“強”或“弱”)，因此氫氣與二者反應的條件不同。 解析：(1)燃燒熱是指101 kPa下1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時所放出的熱量。(2)2 220.0÷282.57≈7.9。(3)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)中，斷裂1 mol N≡N鍵和3 mol H—H鍵，形成6 mol N—H鍵，則E(N≡N)＋

19、3E(H—H)－6E(N—H)＝－92.4 kJ·mol－1，則E(N≡N)＝1 173.2 kJ·mol－1× 2－436 kJ·mol－1×3－92.4 kJ·mol－1＝946 kJ·mol－1。E(N≡N)>E(O===O)，故氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵強。 答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.24 kJ·mol－1　(2)7.9　(3)946　強 14．根據下列條件計算有關反應的焓變： (1)已知：Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l) ΔH＝－804.2 kJ·mol－1 2Na(s)＋Cl2(g)

20、===2NaCl(s) ΔH＝－882.0 kJ·mol－1 Na(s)===Na(l)　ΔH＝＋2.6 kJ·mol－1 則反應TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)的ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)已知下列反應數值： 反應 序號 化學反應 反應熱 ① Fe2O3(s)＋3CO(g)=== 2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝ －26.7 kJ·mol－1 ② 3Fe2O3(s)＋CO(g)=== 2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝ －50.8 kJ·mol－1 ③ Fe3O4(s)＋CO(g)===

21、 3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝ －36.5 kJ·mol－1 ④ FeO(s)＋CO(g)=== Fe(s)＋CO2(g) ΔH4 則反應④的ΔH4＝________kJ·mol－1。 解析：(1)由已知反應得： TiCl4(l)===Ti(s)＋2Cl2(g)　ΔH＝＋804.2 kJ·mol－1① 4Na(s)＋2Cl2(g)===4NaCl(s)　ΔH＝－1 764.0 kJ·mol－1② 4Na(s)===4Na(l)　ΔH＝＋10.4 kJ·mol－1③ 根據蓋斯定律，將①＋②－③得：TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)

22、　ΔH＝＋804.2 kJ·mol－1－1 764.0 kJ·mol－1－10.4 kJ·mol－1＝－970.2 kJ·mol－1。 (2)根據蓋斯定律，將(①×3－②－③×2)/6得：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)，則ΔH4＝(ΔH1×3－ΔH2－ΔH3×2)/6≈＋7.3 kJ·mol－1。 答案：(1)－970.2　(2)＋7.3 15．(2015·桂林高三一模)氨在工農業(yè)生產中應用廣泛。在壓強為30 MPa時，合成氨平衡時混合氣體中NH3的體積分數與溫度的關系如表所示： 溫度/℃ 200 300 400 500 600 氨的體積 分數/%

23、 89.9 71.0 47.0 26.4 13.8 請回答下列問題： (1)根據表中數據，結合化學平衡移動原理，說明合成氨反應是放熱反應的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)根據下圖寫出合成氨的熱化學方程式是____________________________________________________

24、____________________ ________________________________________________________________________。 (3)將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量______(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是 ________________________________________________________________________； 若加入催化劑，ΔH________(填“變大”、“不變”或“變小”

25、)。 (4)N2H4可視為NH3分子中的H被—NH2取代的產物。發(fā)射衛(wèi)星時以N2H4(g)為燃料、NO2為氧化劑，二者反應生成N2和H2O(g)。 已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJ·mol－1 則1 mol N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為 ________________________________________________________________________。 解析：(3)合成氨的熱化學方程式表示1 mol

26、氮氣與3 mol氫氣完全反應生成2 mol NH3時放出92.2 kJ的熱量，而合成氨的反應是可逆反應，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不可能完全反應生成2 mol的NH3(g)，故測得反應放出的熱量小于92.2 kJ。(4)首先依信息[反應物為N2H4(g)和NO2(g)，生成物為N2(g)和H2O(g)]寫出方程式并配平得N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，依據蓋斯定律可得此反應的ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－567.85 kJ·mol－1。 答案：(1)溫度升高，氨在混合氣體中的體積分數減小，平衡向逆反應方向移動，故正反應是放熱反應 (2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1 (3)小于　由于該反應是可逆反應，反應物不能全部轉化為生成物　不變 (4)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJ·mol－1