2023年高考化学一轮复习课时练18《化学反应的热效应》(含答案)

2023年高考化学一轮复习课时练18

《化学反应的热效应》

一 、选择题

1.下列有关热化学方程式的叙述正确的是(　　)

A．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2

B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定

C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.6 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol  NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ

D．需要加热的反应说明它是吸热反应

2.下列说法中正确的是(　　)

A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示的反应热是在标准状况下测得的

B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热

C．据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量

D．若生成与断裂1 mol H—O键对应放出和吸收的能量分别为a kJ、b kJ，则a＝b

3.根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是(　　)

A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量

B．该反应的焓变大于零

C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量

D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应

4.已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是(　　)

A．该反应是放热反应

B．该反应的ΔH＝－(E1－E2) kJ· mol－1

C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和

D．由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol A—B键吸收E2 kJ能量

5.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

6.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0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·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

7.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<0            B.ΔH2＜0，ΔH4>0

C.ΔH2＝ΔH1－ΔH3           D.ΔH3＝ΔH4＋ΔH1

8.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

9.在298 K、100 kPa时，已知：

2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1

Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2

2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2

B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2

D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

10.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＝－24.8 kJ·mol－1(反应热)

B.CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)  ΔH＝－192.9 kJ·mol－1(反应热)

C.C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)  ΔH＝－2 658.0 kJ·mol－1(燃烧热)

D.NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)  ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)

11.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

12.已知：①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1，

②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，ΔH2＝－241.8 kJ·mol－1，

下列有关说法正确的是(　　)

A．向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定体积的0.1 mol·L－1乙二酸，反应中的能量变化如图所示

B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1

C．氢气的标准燃烧热为241.8 kJ·mol－1

D．若反应②中水为液态，则同样条件下的反应热：ΔH>ΔH2

二 、非选择题

13.按要求回答下列问题

(1)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)  ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1

②H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式___________________________。

(2)已知：CH3OH(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g)　ΔH1＝－192.9 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)H2O(g)　ΔH2＝－120.9 kJ·mol－1

则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变ΔH3＝________________。

(3)苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6H5—CH2CH3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5—CH===CH2)的反应方程式为

C6H5—CH2CH3(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH1

已知：3C2H2(g)C6H6(g)　ΔH2

C6H6(g)＋C2H4(g)C6H5—CH2CH3(g)　ΔH3

则反应3C2H2(g)＋C2H4(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH＝________。

(4)氨的合成是最重要的化工生产之一。

工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：

①用焦炭跟水反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；

②用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)

已知有关反应的能量变化如下图所示，则方法②中反应的ΔH＝________。

14. (1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则E1________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH________。

请写出NO2和CO反应的热化学方程式：____________________________________________。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ· mol－1

②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ· mol－1

又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ· mol－1

则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_________________________________。

15.现利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

(1)该图中有两处未画出，它们是_______、________________。

(2)把温度为15.0 ℃，浓度为0.5 mol·L－1的酸溶液和0.55 mol·L－1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL－1)，生成溶液的比热容c=4.18 J·g－1·℃－1，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：

①试计算上述两组实验测出的中和热ΔH1=______，ΔH2=________。

②两组实验结果差异的原因是___________________________。

③写出HCl＋NH3·H2O的热化学方程式：___________________。

0.参考答案

1.答案为：C；

解析：碳完全燃烧放出的热量多，放热反应的反应热为负值，所以则ΔH1＜ΔH2，A错误；C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，即金刚石的能量比石墨高，故石墨稳定，B错误；含0.6 mol H2SO4的稀硫酸中H＋物质的量是1.2 mol，与含1 mol NaOH(即OH－是1 mol)的稀溶液混合，硫酸过量，但恰好生成1 mol的水，故放出的热量等于57.3 kJ，C正确；铝热反应需要高温下才能发生，但是它是放热反应，D错误。

2.答案为：D；

3.答案为：D；

解析：碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，A、B项说法正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成放出能量，C项说法正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D项说法错误。

4.答案为：C；

解析：由图可知，该反应是吸热反应，A项错误；吸热反应的ΔH＞0，该反应的ΔH＝(E1－E2) kJ· mol－1，B项错误；C项正确；形成化学键需要放出能量，D项错误。

5.答案为：A

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。

6.答案为：A

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。

7.答案为：C

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。

8.答案为：B

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。

9.答案为：A；

解析：①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2；

③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3。③＝①＋2×②，

由盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故本题选A。

10.答案为：B

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1 mol，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。

11.答案为：D

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。

12.答案为：A；

解析：因乙二酸是弱酸，弱酸的电离平衡是一个吸热过程，故生成0.1 mol H2O(l)时放出的热量小于5.73 kJ，A项正确；B项中Ba2＋与SO反应生成BaSO4沉淀时也会放出热量，B项错误；与物质标准燃烧热对应生成的水应该是液态，C项错误；水由气态变为液态是一个放热过程，故ΔH<ΔH2，D项错误。

二 、非选择题

13.答案为：

(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.8 kJ·mol－1

(2)－72.0 kJ·mol－1

(3)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　(4)(a＋3b－c)kJ·mol－1

14.答案为：

(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ· mol－1

(2)CH3OH(g)＋3/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ· mol－1

解析：(1)观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂，反应的活化能降低，但是ΔH不变。

1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热ΔH＝E1－E2＝－234 kJ· mol－1。

(2)由3×②－2×①＋2×③得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝3×(－192.9 kJ· mol－1)－2×49.0 kJ· mol－1＋2×(－44 kJ· mol－1)＝－764.7 kJ· mol－1。

15.答案为：

(1)环形玻璃搅拌棒　烧杯上方的泡沫塑料盖

(2)①－56.8 kJ·mol－1　 －51.8 kJ·mol－1

②NH3·H2O是弱碱，在中和过程中NH3·H2O发生电离，要吸热，因而总体放热较少

③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH=－51.8 kJ·mol－1

解析：

(2)①根据题目给出的酸、碱的物质的量，酸为0.025 mol，碱为0.0275 mol，碱是过量的，应根据酸的量进行计算，即反应生成了0.025 mol H2O。根据实验数据算出生成1 mol H2O所放出的热量，即得出两组实验测出的中和热数值：ΔH1=－[4.18×(50＋50)×(18.4－15.0)×10－3]÷0.025=－56.8 kJ·mol－1，ΔH2=－[4.18×(50＋50)×(18.1－15.0)×10－3]÷0.025=－51.8 kJ·mol－1。