2019年高考化學大一輪復習 6.1 化學反應的熱效應實效精練（含解析）.doc

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2019年高考化學大一輪復習 6.1 化學反應的熱效應實效精練（含解析） 一、選擇題：本大題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。 1．[xx·豫東、豫北十所名校高中畢業(yè)班階段性測試]如圖表示白磷(P4)分子結構。白磷在氧氣不足時燃燒生成P4O6，P4O6分子結構可以看成是白磷分子中磷磷鍵之間插入氧原子。 已知：鍵能表示斷裂1 mol化學鍵需要吸收的能量。幾種共價鍵的鍵能如下表所示： 化學鍵 P—P P—O P===O O===O 鍵能/kJ·mol－1 a b c d 則P4(s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反應熱(ΔH)為(　　) A．(6a＋3d－12b－4c) kJ·mol－1 B．(4a＋3d－8b) kJ·mol－1 C．(6a＋3d－12b) kJ·mol－1 D．(6a＋3d＋4c－12b) kJ·mol－1 解析：反應物鍵能總和－生成物鍵能總和＝ΔH，(6a＋3d－12b) kJ/mol＝ΔH。 答案：C 2．[xx·合肥市高三第一次教學質量檢測]常溫下，0.01 mol·L－1 MOH溶液的pH為10。已知： 2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJ·mol－1； H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1 則MOH在水溶液中電離的ΔH為(　　) A．＋33.1 kJ·mol－1　　　 B．＋45.2 kJ·mol－1 C．－81.5 kJ·mol－1 D．－33.1 kJ·mol－1 解析：根據蓋斯定律可得： ΔH＋ΔH2＝，ΔH－57.3 kJ/mol＝－12.1 kJ/mol，ΔH＝＋45.2 kJ/mol。 答案：B 3．H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖示如下(“－”表示化學鍵)：下列說法不正確的是(　　) A．過程Ⅰ是吸熱過程 B．過程Ⅲ一定是放熱過程 C．該反應過程所有舊化學鍵都斷裂，且形成了新化學鍵 D．該反應的能量轉化形式只能以熱能的形式進行 解析：過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂的過程，為吸熱過程，而過程Ⅲ為新化學鍵形成的過程，是放熱過程，故A、B、C項均正確；該反應可通過燃料電池，實現化學能到電能的轉化，D項錯誤。 答案：D 4．[xx·石家莊市高中畢業(yè)班復習教學質量檢測(一)]物質(t－BuNO)2的正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應：(t－BuNO)22(t－BuNO)　ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，Ea＝90.4 kJ·mol－1。下列圖象合理的是(　　) A 　B C　 D 解析：根據題意反應ΔH>0，為吸熱反應，B、C選項中圖示為放熱，故B、C錯誤；A選項中Ea、ΔH不符合題目所給數值大小，A錯誤。 答案：D 5．[xx·陜西省五校模擬]某些化學鍵鍵能數據如下： 化學鍵 H—H Cl—Cl H—Cl 鍵能kJ/mol 436 243 431 則下列熱化學方程式不正確的是(　　) A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g)　ΔH＝－91.5 kJ/mol B．H2(g)＋Cl2 (g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol C.H2 (g)＋Cl2 (g)===HCl(g)　 ΔH＝＋91.5 kJ/mol D．2HCl (g)===H2(g)＋Cl2(g)　 ΔH＝＋183 kJ/mol 解析：ΔH＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和；選項C中ΔH＝×436＋×243－431＝－91.5kJ/mol。 答案：C 6．[xx·河北保定]下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是(　　) A．生成物的總能量一定低于反應物的總能量 B．放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率 C．應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應熱 D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同 解析：A項，生成物的總能量也可能高于反應物的總能量，故不正確；B項，反應速率與反應物的性質和外界條件有關，與反應的熱效應無關，不正確；D項，同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH相同，故不正確。 答案：C 7．反應A＋B―→C(ΔH<0)分兩步進行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。 下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是(　　) 解析：A＋B―→C的ΔH<0，說明生成物C的能量應低于反應物A、B的能量之和，A、B兩項均錯誤；由于A＋B―→X的ΔH>0，說明X的能量應高于反應物A、B的能量之和，故C項錯誤，D項正確。 答案：D 8．[xx·石家莊市高中畢業(yè)班復習教學質量檢測(一)]已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ/mol，斷開1 mol O＝O鍵和1 mol H—O鍵所吸收的能量分別為496 kJ和463 kJ，則斷開1 mol H—H鍵所吸收的能量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 解析：根據反應物鍵能之和減去生成物鍵能之和等于ΔH，設H—H鍵能為x，則有x＋×496－2×463＝－242，解得x＝436，答案選C。 答案：C 9．[xx·沈陽市高三年級教學質量監(jiān)測(一)]在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用下圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol含硫產物的數據)。由圖得出的結論正確的是(　　) A．S8(s)的燃燒熱ΔH＝－8a kJ·mol－1 B．2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2b kJ·mol－1 C．S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1 D．由1 mol S8(s)生成SO2的反應熱ΔH＝－(a＋b) kJ·mol－1 解析：B選項中，ΔH＝2b kJ·mol－1，B錯誤；C選項ΔH＝－8a kJ·mol－1，C錯誤；由1 mol S8(s)生成SO3的反應熱ΔH＝－8(a＋b) kJ·mol－1，D錯誤。 答案：A 10．根據如圖所示的反應判斷下列說法中錯誤的是(　　) A．CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量 B．該反應的焓變大于零 C．該反應中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學鍵斷裂吸收能量，化學鍵生成放出能量 D．由該反應可推出凡是需要加熱才發(fā)生的反應均為吸熱反應 解析：因為碳酸鈣受熱分解是吸熱反應，必有CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，焓變大于零，故A、B項正確；在CaCO3中，Ca2＋和CO之間存在離子鍵，CO中，C與O之間存在共價鍵，故反應中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂；化學鍵斷裂吸收能量，新鍵形成放出能量，C項正確。需要加熱才發(fā)生的反應不一定為吸熱反應，如碳的燃燒反應，就是放熱反應，D項錯誤。 答案：D 二、非選擇題：本大題共4小題，將答案填在題中橫線上。 11．某實驗小組用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液進行反應熱的測定，實驗裝置如圖所示。 (1)寫出該反應的熱化學方程式[生成1 mol H2O(l)時的反應熱為－57.3 kJ/mol]：__________________________________________________。 (2)取50 mL NaOH溶液和50 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如下表。 ①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝? ②近似認為0.50 mol/LNaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1.0 g/mL，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J/(g·℃)。則生成1 mol H2O(l)時的反應熱ΔH＝________(取小數點后一位)。 ③上述實驗數值結果與－57.3 kJ/mol有偏差，產生偏差的原因不可能是(填字母)________。 a．實驗裝置保溫、隔熱效果差 b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度 解析：(2)①第2組數據偏差較大，應舍去，其他三組的平均值為4.0℃。 ②ΔH＝－ ＝－53.5 kJ/mol ③放出的熱量小可能是散熱、多次加入堿或起始溫度讀的較高等原因。 答案：(1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ/mol (2)①4.0　②－53.5 kJ/mol?、踒 12．[xx·沈陽四校聯考] 在化學反應中，只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol－1表示。請認真觀察如圖，然后回答問題。 (1)圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應________(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應的ΔH＝________(用含E1、E2的代數式表示)。 (2)已知熱化學方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，該反應的活化能為167.2 kJ·mol－1，則其逆反應的活化能為________。 解析：(1)據圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱為ΔH＝－(E1－E2)；由于反應物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應需要加熱。(2)由圖可知，在反應H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1中，活化分子的最低能量比反應物的能量高167.2 kJ·mol－1；該反應是放熱反應，反應物的能量又比生成物的能量高241.8 kJ·mol－1，因此活化分子的最低能量比生成物的能量高(241.8＋167.2) kJ·mol－1＝409 kJ·mol－1(或逆反應是吸熱反應，活化能高于原反應的活化能，應等于原反應中活化分子的最低能量與生成物的能量差，即409 kJ·mol－1)。 答案：(1)放熱　需要?。?E1－E2) (2)409 kJ·mol－1 13．[xx·海淀模擬] (1)圖①是N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化示意圖，則該反應的熱化學方程式為______________________；分析圖②可知，若0.5 mol CO被氧化，放出Q kJ熱量，則Q＝________；若該反應是可逆反應，則在相同條件下將0.5 mol CO與1 mol NO2混合充分反應后放出的熱量________Q kJ(填“>”“<”或“＝”)。 (2)依照圖②，在右面的坐標中繪制出N2、O2反應生成NO時的能量變化關系圖(在圖中標出反應物、生成物的能量位置，標出能表示反應熱的數據)。 解析：(1)圖①給出了1 mol N2、1 mol O2中化學鍵斷裂生成氮原子、氧原子時所需要的能量及氮原子與氧原子反應生成1 mol NO時釋放出的能量，由此可求出該反應的反應熱為：ΔH＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×632 kJ·mol－1＝＋180 kJ·mol－1；由圖②知，消耗0.5 mol CO時放出的熱量為(368 kJ·mol－1－134 kJ·mol－1)×0.5 mol＝117 kJ，可逆反應過程中反應物不可能消耗完，因此放出的熱量小于Q kJ。 (2)作圖時注意兩點：生成物的總能量比反應物的總能量高；活化分子的平均能量最高。 答案：(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1　117　< (2)如圖 14．[xx·河北名校聯考]Ⅰ.利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術。其脫硝機理如圖右所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應的化學方程式：____________________________。 Ⅱ. (1)如下圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________，ΔH的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是 ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1； ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1。 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1。 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為 _______________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：Ⅰ.觀察題圖可知，C2H4與NO2反應生成CO2、N2、H2O。 Ⅱ.(1)催化劑可降低反應的活化能，但不能改變反應熱，故E1減小、ΔH不變。 (2)根據蓋斯定律，由②×3－①×2＋③×2得CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ·mol－1。 答案：Ⅰ.2C2H4＋6NO2===4CO2＋3N2＋4H2O (或2CH2CH2＋6NO2―→4CO2＋3N2＋4H2O) Ⅱ.(1)減小　不變 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 創(chuàng)新試題　教師備選 教學積累　資源共享　　 化學反應放出或吸收熱量大小的比較 (1)同一反應生成物狀態(tài)不同時： A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0 A(g)＋B(g)―→C(l)　ΔH2<0 因為C(g)===C(l)　ΔH3<0，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，所以|ΔH2|>|ΔH1|。 (2)同一反應反應物狀態(tài)不同時： S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 S(g)S(s)SΔH1O2(g) ΔH3＋ΔH2＝ΔH1，所以|ΔH1|>|ΔH2|。 (3)兩個有聯系的不同反應： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0 C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 C(s)CO(g)CΔH1O2(g) ΔH3＋ΔH2＝ΔH1，所以|ΔH1|>|ΔH2|。 高考警示　(1)在比較兩個反應的反應熱大小時，可以采用作圖法把反應物和生成物能量的相對高低表示出來，使結果一目了然，不易出錯。 (2)要注意比較的是放出熱量的多少，還是反應熱(ΔH)的大小，當為放熱反應時，二者比較結果恰好相反。 1．有以下四個熱化學方程式 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)=== H2O(l)　 ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH4＝d kJ·mol－1 下列關系中正確的是(　　) A．ad>0 C．2a＝b<0 D．2c＝d>0 解析：H2在O2中燃燒為放熱反應，所以a、b、c、d都小于0，B、D均不正確；比較①②兩個方程式可知，2a＝b<0，C正確；對比①③兩個方程式可知，①放熱少，a>c，故A錯。 答案：C 2．下列各組熱化學方程式中，化學反應的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 解析：①中，ΔH均為負值，ΔH1<ΔH2，不合題意；②中S(s)→S(g)要吸收熱量，后者反應放出的熱量更多，故ΔH3>ΔH4；③由于反應式中的計量數不同，由于反應放熱，ΔH<0，計量數大的熱化學方程式，ΔH就越小，故ΔH5>ΔH6；④中前一反應ΔH>0，后一反應ΔH<0，即ΔH7>ΔH8，故②③④均符合題意。 答案：C 蓋斯定律每年高考必考的內容應加強教學。 3．(1)[xx·天津高考]已知：溫度過高時，WO2(s)轉變?yōu)閃O2(g)； WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJ·mol－1 WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJ·mol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________。 (2)[xx·廣東高考]碘也可用作心臟起搏器電源——鋰碘電池的材料，該電池反應為： 2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH 已知：4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1 4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2 則電池反應的ΔH＝________。 (3)[xx·江蘇高考]真空碳熱還原-氯化法可實現由鋁土礦制備金屬鋁，其相關反應的熱化學方程式如下： Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH＝b kJ·mol－1 反應Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代數式表示)。 (4)[xx·海南高考]肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(l)ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1 ②N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1 寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式___________________________。 解析：(1)根據蓋斯定律，將第二個方程式顛倒后與第一個方程式相加得： WO2(s)WO2(g)　ΔH＝＋203.9 kJ·mol－1。 (2)根據蓋斯定律將兩個熱化學方程式相減得： 2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH＝。 (3)觀察三個方程式可知，Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)可由已知的兩個熱化學方程式相加得到，故ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1； (4)肼與N2O4反應生成N2和水蒸氣； 2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，觀察已知的兩個熱化學方程式可知，②×2－①得： 2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1 048.9 kJ·mol－1 答案：(1)＋203.9 kJ·mol－1 (2) (3)a＋b (4)2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1 048.9 kJ·mol－1 1．利用蓋斯定律解答高考試題的四個步驟 (1)寫：寫出目標方程式(題目中要求寫的熱化學方程式)，配平。 (2)倒：為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式顛倒過來，反應熱的量不變，但符號要相反。這樣，就不要再做減法運算了，實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。 (3)乘：為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式乘以某個數(可以是分數)，反應熱也要相應相乘。 (4)加：上面的做好了，只要將方程式相加即可得目標方程式，反應熱也相加得到。 2．正確認識表示反應熱的兩種圖象 如放熱反應可以分別表示為下圖中兩種圖象： 瀑布式 　山峰式 在“瀑布式”和“山峰式”中，生成物的能量與反應物能量的差(E2－E1)即為反應的焓變；“山峰式”中的a是反應物斷鍵時吸收的能量，b為生成物成鍵時放出的能量。