2024届高三新高考化学大一轮专题练习——化学反应的热效应

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-化学反应的热效应
一、单选题
1．（2023春·安徽·高三池州市第一中学校联考阶段练习）科技造福中国，据中国载人航天工程办公室消息，2023年我国将组织神舟十六号神舟、十七号载人飞船。下列说法正确的是
A．空间站使用的石英玻璃的主要成分为分子晶体
B．飞船外层隔热瓦的熔点比金刚石高
C．飞船使用的基态Al容纳电子的最高能级电子云为球形
D．飞船搭载的液氢燃料的燃烧是放热反应
2．（2023·辽宁·统考高考真题）科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法错误的是
A．利用CO2合成了脂肪酸：实现了无机小分子向有机高分子的转变
B．发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”：其成分属于无机盐
C．研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能
D．革新了海水原位电解制氢工艺：其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
3．（2023春·河南新乡·高三延津县第一高级中学校考期中）下列反应既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A．与盐酸反应 B．与水反应
C．与反应 D．C与反应
4．（2023春·四川南充·高三校考期中）关于反应：①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-2600kJ/mol；
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　ΔH=-566kJ/mol；
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　ΔH=+216kJ/mol。
下列叙述正确的是
A．CO的燃烧热为ΔH=+283kJ/mol
B．在③进行时，若加入催化剂，可以使ΔH减小
C．若有3.2gCH4与足量水蒸气按③反应，则吸收的热量是43.2kJ
D．若生成相同质量的CO2，C2H2放出的热量小于CO
5．（2023秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末）和的能量关系如图所示：
  
已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是
A．
B．
C．
D．对于和
6．（2023春·天津西青·高三天津市第九十五中学益中学校校考期中）下图为反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
  
A．拆开和中的化学键成为H、O原子共放出能量
B．由H、O原子形成共吸收能量
C．和应生成共吸收能量
D．和反应生成共放出能量
7．（2022秋·四川资阳·高三四川省资阳中学校考期末）下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)
A．(燃烧热)
B．(中和热)
C．(反应热)
D． (反应热)
8．（2023春·福建宁德·高三校联考期中）反应NO2(g) +CO(g) NO(g) +CO2 (g)的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
    
A．图中X→Y吸收能量
B．理论上该反应可以设计成原电池
C．此反应放出的热量数值为(a-c)
D．化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时释放的能量
9．（2023春·北京顺义·高三统考期中）已知：，测得反应过程中溶液温度升高。下列关于该反应的说法中，不正确的是
A．属于放热反应 B．属于氧化还原反应
C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．能量变化与化学键的断裂和形成有关
10．（2023春·重庆巫溪·高三巫溪县中学校校考阶段练习）纳米级 Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制 H2，过程如图所示，下列说法中不正确的是
  
A．Fe3O4、FeO 两者都是以太阳能为热源分解水制 H2过程中的催化剂
B．过程 I 的反应：2Fe3O46FeO+O2↑
C．过程 I、Ⅱ的总反应：2H2O2H2↑+O2↑
D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化
11．（2023春·浙江·高三期中）已知断裂1molH2(g)中的H-H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH-O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是

A．H(g)和O(g)形成H2O(g)的过程要吸收能量
B．等质量的H2O(1)与H2O(g)具有相同的能量
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量关系可用上图表示
D．在H2(g)和O2(g)的反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
12．（2023秋·广东广州·高三广州市第十七中学校考期中）下列表示燃烧热的热化学方程式书写正确的是
A．2SO2+O2=2SO3   ΔH= - 196.6 kJ·mol-1
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ΔH =-571.6 kJ·mol-1
C．C(s)+O2(g)= CO2(g)    ΔH = 一393.5 kJ·mol-1
D．C(s)+O2(g)= CO2(g)  ΔH = + 393.5 kJ·mol-1
13．（2023·全国·高三统考专题练习）我国科学家合成了一种新型Au15/MoC材料，实现了低温催化水煤气变换。反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，TS指过渡态。下列有关说法不正确的是

A．温度一定时，加压无法提高平衡转化率
B．分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的
C．反应历程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*
D．该过程有极性键的断裂和生成
14．（2023·广东湛江·统考二模）根据下列实验操作和现象，得出的结论正确的是
选项
实验操作与现象
实验结论
A
用溶液分别与等体积、等浓度的溶液、盐酸反应，测得反应热依次为、，

B
在锌和稀硫酸的混合物中滴几滴溶液，产生气体的速率加快
降低了锌和硫酸反应的活化能
C
向某溶液中滴加甲基橙溶液，溶液变黄色
该溶液一定呈碱性
D
二氧化锰和浓盐酸共热，产生气体的速率由慢到快
升温，活化分子百分率不变，活化分子总数增多

A．A B．B C．C D．D

二、非选择题
15．（2023秋·上海闵行·高三闵行中学校考期末）人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以实现不同形式能量之间的转化。
(1)开发利用可再生能源受到世界各国的广泛关注。下列不属于可再生能源的是_______。
A．沼气 B．水力发电 C．太阳能 D．清洁煤
(2)下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是_______。
A．碳酸钙受热分解 B．灼热的碳与二氧化碳反应
C．酒精燃烧 D．煤与高温下的水蒸气反应
(3)下列有关化学变化中能量变化的说法中，正确的是_______。
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温条件下一定能自发进行
C．化学键断裂时会放出能量
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
(4)图是有关反应过程与能量变化的示意图，由此可以推知：

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是_______反应(填“吸热”或“放热”)
16．（2023秋·广东广州·高三广州大学附属中学校考期末）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。

根据图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_______。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是_______。上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于_______；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于)。
17．（2023秋·天津南开·高三天津大学附属中学校考期末）按照要求回答下列问题：
(1)已知：①  
②  
请写出C与反应生成CO的热化学方程式：_______。
(2)已知  ，该反应的熵如何变化？_______(填“增大”、“减小”或“不变”)，该反应在什么温度下可以自发进行？_______(填“低温”、“高温”或“任何温度”)。
(3)盐碱地(含较多、NaCl)不利于植物生长，盐碱地产生碱性的原因：_______(用离子方程式表示)；农业上用石膏降低其碱性的反应原理：_______(用化学方程式表示)。
(4)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释m倍、n倍，稀释后pH仍相等，则m_______n(填“＞”、“＜”或“=”)。
18．（2021秋·陕西咸阳·高三统考期末）已知红磷和Cl2发生反应生成PCl3或PCl5，反应过程中的能量变化如图所示(图中△H表示生成1mol产物的数据)。

(1)P和Cl2反应生成PCl3(g)的热化学方程式为______。
(2)PCl5(g)分解生成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式为______。
(3)白磷能自燃，红磷不能自燃。白磷转变成红磷是______(“放”或“吸”)热反应，如果用白磷代替红磷和Cl2反应生成1molPCl5的反应热为△H3，则△H3______△H1(填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5，其原因是______。

参考答案：
1．D
【详解】A．石英玻璃的主要成分为，为共价晶体，A错误；
B．二者都是共价晶体，碳碳键的键长比碳硅键键长短，金刚石熔点比碳化硅熔点高，B错误；
C．基态铝容纳电子的最高能级为，为纺锤形，C错误；
D．所有的燃烧都是放热反应，D正确。
答案选D。
2．A
【详解】A．常见的脂肪酸有：硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH)，二者相对分子质量虽大，但没有达到高分子化合物的范畴，不属于有机高分子，A错误；
B．嫦娥石因其含有Y、Ca、Fe等元素，属于无机化合物，又因含有磷酸根，是无机盐，B正确；
C．电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置，钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能，C正确；
D．海水中含有大量的无机盐成分，可以将大多数物质腐蚀，而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王，耐酸、耐碱，不会被含水腐蚀，D正确；
故答案选A。
3．D
【详解】A．与盐酸的反应为非氧化还原反应，A错误；
B．与水反应是氧化还原反应属于放热反应，B错误；
C．与的反应为吸热反应，但不是氧化还原反应，C错误；
D．灼热的碳与的反应是吸热反应，也是氧化还原反应，D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．CO的燃烧热为1 mol CO完全燃烧产生CO2气体时放出热量，则反应热小于0，故根据②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol可知CO的燃烧热为ΔH=-283 kJ/mol，A错误；
B．在③进行时，若加入催化剂，可以降低反应的活化能，但不能改变反应物即生成物的总能量，因此不能使ΔH减小，B错误；
C．3.2 g CH4的物质的量是n(CH4)=，根据③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol可知：若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应，则吸收的热量是43.2 kJ，C正确；
D．根据①可知反应产生2 mol CO2气体，放出热量是1300 kJ，而根据②反应可知产生2 mol CO2气体，放出热量是566 kJ，故若生成相同质量的CO2，C2H2放出的热量大于CO，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．和中阳离子的半径大小不一样，结合碳酸根的能力不同，离子键强度也不同，所以不相等，即，A错误；
B．对应的为碳酸根分解变成氧离子和二氧化碳，二者相同，所以，B错误；
C．， ，两者相减得到，，两者相减，则，C错误；
D．分解反应为吸热反应，结合盖斯定律可知，DH1+DH2-DH3=DH>0，故DH1+DH2>DH3，D正确；
故答案选D。
6．D
【详解】A．断开化学键吸收能量，则拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键成为H、O原子共吸收1368kJ能量，故A错误；
B．形成化学键放出能量，则由4molH、2molO原子形成2molH2O(g)，共放出1852kJ能量，故B错误；
C．由图可知，2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)共放出484kJ能量，故C错误；
D．由图可知，2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)共放出484kJ能量，故D正确；
故选D。
7．C
【详解】A. 水为气态，不表示燃烧反应的热化学方程式，A不正确；
B. 中和反应都是放热反应，ΔH应为“-”，B不正确；
C. 标明了反应物或生成物的状态，反应热也对，C正确；
D. 没有标明物质的状态，D不正确；
故选C。
8．D
【详解】A．图中Y的能量大于X，X→Y吸收能量，故A正确；
B．NO2(g) +CO(g) NO(g) +CO2 (g)是放热的氧化还原反应，理论上该反应可以设计成原电池，故B正确；
C．X的能量大于Z，X的能量为a、Z的能量为c，此反应放出的热量数值为(a-c)，故C正确；
D．断键吸热、成键放热，该反应放热，所以化学键断裂时吸收的能量小于化学键形成时释放的能量，故D错误；
选D。
9．C
【详解】A．根据“反应过程中溶液温度升高”，说明该反应放出热量，即该反应为放热反应，故A说法正确；
B．根据反应方程式，Na的化合价由0价升高为+1价，H元素的化合价由+1价降低为0价，存在化合价变化，该反应为氧化还原反应，故B说法正确；
C．根据选项A的分析，该反应放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，故C说法错误；
D．断键吸收能量，形成化学键释放能量，因此能量的变化与化学键的断裂和形成有关，故D说法正确；
答案为C。
10．A
【详解】A．由图可知，四氧化三铁是以太阳能为热源分解水制氢气反应的催化剂，氧化亚铁为中间产物，故A错误；
B．由图可知，过程I为三氧化铁分解生成氧化亚铁与氧气，反应的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑，故B正确；
C．由图可知，过程 I、Ⅱ的总反应为光和催化剂作用下水分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故C正确；
D．由图可知，四氧化三铁制备氢气的整个过程实现了太阳能向化学能的转化，故D正确；
故选A。
11．C
【详解】A．H(g)和O(g)形成H2O(g)为化学键的形成过程，要释放能量，A错误；
B．物质由液态变为气体需要吸收能量，所以等质量的H2O(1)与H2O(g)的能量H2O (l)< H2O (g)，B错误；
C．由，断键吸收的总能量小于成键放出的总能量，故为放热反应，所以的能量关系可用如图表示，C正确；
D．由C分析可知，在H2(g)和O2(g)的反应过程中，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，D错误；
故选C。
12．C
【分析】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定化合物时放出的热量，据此定义解题。
【详解】A．原热化学方程式未标明各物质的状态，且SO2的系数不为1，A不合题意；
B．氢元素指定的物质为液态水，且H2的系数不为1，B不合题意；
C．C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH =-393.5 kJ·mol-1完全符合燃烧热的定义，故可表示C的燃烧热的热化学方程式，C符合题意；
D．碳燃烧是一个放热反应，故ΔH ＜0，D不合题意；
故答案为：C。
13．B
【详解】A．该反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，该反应为等体积反应，温度一定时加压化学平衡不移动，平衡转化率不变，A正确；
B．从图中可知并不是所有分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的，如CO2*+H2O*+2H*转化为CO2+H2O*+2H*的过程就是放热的，B错误；
C．从图中可知，过渡态TS1的相对能量最大，此时的活化能最大，因此反应历程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*，C正确；
D．该过程中H2O中的O-H键断裂，同时也有CO2中C=O键的生成，D正确；
故答案选B。
14．A
【详解】A．用溶液分别与等体积、等浓度的溶液、盐酸反应，测得反应热依次为、，是弱酸在水溶液中存在电离平衡，若，说明的电离过程吸热，
，故A正确；
B．在锌和稀硫酸的混合物中滴几滴溶液，Ag2SO4与Zn反应生成的Ag附着在Zn表面形成银锌原电池加快了化学反应速率，Ag2SO4不是催化剂，不能降低了锌和硫酸反应的活化能，故B错误；
C．甲基橙的变化范围：3.1-4.4，即在pH>4.4时溶液呈黄色，向某溶液中滴加甲基橙溶液，溶液变黄色，该溶液不一定呈碱性，故C错误；
D．二氧化锰和浓盐酸共热生成氯气，该反应是放热反应，反应过程中温度升高，活化分子百分数增加，活化分子数增多，化学反应速率增大，故D错误；
故选A。
15．(1)D
(2)C
(3)D
(4)放热

【详解】（1）煤、石油、天然气为化石燃料，不可再生；沼气、水力发电、太阳能均为可再生能源；
故选D；
（2）生成物总能量低于反应物总能量的反应为放热反应；
碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳、灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳、煤与高温下的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气均为吸热反应 ；酒精燃烧放出大量的热；
故选C；
（3）A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如氢气和氧气为点燃才能发生的放热反应，A错误；
B．放热反应在常温条件下不一定能自发进行，氢气和氧气的燃烧反应需要点燃，B错误；
C．化学键断裂时会吸收能量、化学键形成时需要放出能量，C错误；
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热反应还是吸热反应，D正确；
故选D；
（4）由图可知，生成物的能量和大于反应物的能量和，反应放出热量。
16．(1)P(s)+Cl2(g)PCl3(g)△H=-306kJ·mol－1
(2) PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)△H=＋93kJ·mol－1 25% 大于

【详解】（1）根据图象，P分解成Cl2的热化学反应方程式为P(s)+Cl2(g)PCl3(g)△H=-306kJ·mol－1；
（2）根据图象，PCl5分解成PCl3的热化学反应方程式为PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)△H=＋93kJ·mol－1；消耗n(PCl5)=(0.80－0.60)mol=0.20mol，a1=×100%=25%；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，即a2＞a1。
17．(1)
(2) 减小 低温
(3) 、
(4)＜

【详解】（1）已知：反应①  ；反应②  ；根据盖斯定律可知，由②-①可得。
（2）熵是指体系的混乱度，该反应体系混乱度减小，熵减小，若反应可以自发进行，该反应的、，低温下，则该反应低温下可以自发进行。

（3）因为易水解：、，使得盐碱地产生碱性，石膏(CaSO4)降低碱性的原理为发生反应：，碳酸根离子的浓度减小，使得水解平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，土壤碱性减弱。
（4）等pH、等体积的NaOH溶液和氨水，若分别稀释相同的倍数，由于NaOH已经完全电离，氨水中存在一水合氨的电离平衡，则pH：NaOH＜氨水，故分别用水稀释m倍、n倍，稀释后pH仍相等，氨水加的水更多，则m＜n。
18．(1)P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306kJ•mol-1/2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H=-612kJ•mol-1
(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ•mol-1
(3) 放 <
(4)两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解

【详解】（1）由图中信息P和Cl2生成1molPCl3放出399kJ-93kJ=306kJ热量，热化学方方程式为P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306kJ•mol-1，答案：P(s)+Cl2(g)=PCl3(g) △H=-306kJ•mol-1或2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H=-612kJ•mol-1；
（2）由图中信息可知PCl3和Cl2生成1molPCl5，放出93kJ热量，所以PCl5(g)分解生成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ•mol-1，答案：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H=+93kJ•mol-1；
（3）因为能量越低越稳定，白磷能自燃，红磷不能自燃，相同质量的白磷能量高于红磷，白磷转变成红磷是放热反应，如果用白磷代替红磷和Cl2反应生成1molPCl5，放出热量多，△H小，△H3<△H1，答案：放；<；
（4）因为PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于 PCl5的生成，答案：两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。