2024届高三新高考化学大一轮专题练习----化学反应的热效应

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习----化学反应的热效应，共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

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·福建厦门·高三厦门一中校考期中）与在一定条件下反应生成HCl的微观示意图如图所示。

注，示意图中的能量表示断裂或形成共价键吸收或放出的热量。
下列说法不正确的是
A．气态氢原子结合生成氢气时，放出能量
B．由图可知，由假想中间物质H、Cl原子形成键吸收的能量
C．由图中能量数据可知，键比键更难断裂
D．该条件下，与足量反应放出的热量是
2．（2023春·山东青岛·高三统考期中）如图所示装置可用于实验室测定中和热，下列说法正确的是

A．本实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
B．缺少的搅拌器不可以是活泼金属，可用铜质搅拌棒
C．过程中需用同一温度计至少测定三次温度
D．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应放出的热量即为中和热
3．（2023春·江西·高三统考期中）2023年2月23日19时49分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星26号卫星发射升空。长征三号乙运载火箭为三级火箭，前两级以偏二甲肼(C2H8N2)和N2O4为燃料，第三级以液氢和液氧为燃料；已知偏二甲肼燃烧的化学方程式为C2H8N2+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2。下列说法错误的是
A．火箭在发射过程中将化学能全部转化为热能
B．火箭以液氢和液氧作燃料可减少对空气的污染
C．偏二甲肼在燃烧过程中，N2O4做氧化剂
D．氢气和氧气燃烧过程中存在共价键的断裂和形成
4．（2023春·河北·高三校联考期中）根据如图中的能量关系，可求得H-Cl键的键能是

A．431.8 kJ⋅mol B．247.3 kJ⋅mol
C．863.6 kJ⋅mol D．494.6 kJ⋅mol
5．（2023春·山西运城·高三统考期中）已知某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是

A．该反应只有在加热条件下才能进行
B．该反应不可能是氧化还原反应
C．该图可以表示盐酸与碳酸氢钠反应过程的能量变化
D．反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量
6．（2023春·浙江杭州·高三校联考期中）生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂是一种强氧化剂，还是一种温室气体，组成结构与相似，表格中是断开1mol化学键需要的能量数据下列说法正确的是
化学键
N≡N
F-F
N-F
kJ
941.7
154.8
283.0

A．的空间结构是正四面体形
B．因为的相对分子量比大，故相同条件下的沸点一定更高
C．反应为放热反应
D．1mol(g)与3mol(g)的总能量小于2mol(g)的总能量
7．（2023春·湖北武汉·高三校联考期中）氢能的低成本、低温、高效率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应()过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是

A．水煤气变换产氢反应是吸热反应 B．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量
C．状态4中物质状态最稳定 D．每生成1mol 转移1mol
8．（2023春·浙江杭州·高三期中）已知断开1molH2(g)中H-H键需吸收436kJ能量。根据能量变化示意图，不正确的是

A．2molH(g)和2molCl(g)形成2molHCl(g)要放出能量
B．断开1molHCl(g)中的H-Cl键要吸收432kJ能量
C．生成1molCl2(g)中的Cl-Cl键放出243kJ能量
D．H2(g)和Cl2(g)生成2HCl(g)放出864kJ能量
9．（2023春·湖北襄阳·高三襄阳市第一中学校考阶段练习）关于反应：①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=-2 600 kJ/mol；
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　       ΔH=-566 kJ/mol；
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)      ΔH=+216 kJ/mol。
下列叙述正确的是
A．CO的燃烧热为ΔH=+283 kJ/mol
B．在③进行时，若加入催化剂，可以使ΔH减小
C．若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应，则放出的热量是43.2 kJ
D．若生成相同质量的CO2，C2H2放出的热量大于CO
10．（2023春·河南周口·高三校联考阶段练习）一定量的CO2与足量的炭在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)，反应达到平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，下列说法错误的是

A．曲线Ⅱ表示CO2体积分数随温度的变化
B．该反应的反应物的总能量低于生成物的总能量
C．反应速率：v(d)＜v(c)＜v(b)＜v(a)
D．该反应的平衡常数表达式为K=
11．（2023春·湖北荆州·高三沙市中学校联考期中）工业上利用碳热还原制得BaS，进而生产各种含钡化合物。温度对反应后组分的影响如图。

已知：碳热还原过程中可能发生下列反应。
ⅰ.
ⅱ. kJ/mol
ⅲ. kJ/mol
下列关于碳热还原过程的说法正确的是
A． kJ/mol
B．反应ⅱ在高温条件下自发进行
C．温度升高，的平衡常数K减小
D．反应过程中，生成的和CO的物质的量之和始终等于投入C的物质的量
12．（2023春·广东广州·高三广州市真光中学校考阶段练习）下图为H2与Cl2在一定条件下反应生成HCl的微观示意图。

注：示意图中的能量表示断裂或形成1mol共价键吸收或放出的热量，下列说法不正确的是
A．反应的化学方程式是H2+Cl2=2HCl
B．由图可知有假想中间物质H、Cl原子形成1molH-Cl极性键放出431kJ的能量
C．由图中能量数据可知，H-H键比Cl-Cl键更难断裂
D．该条件下，0.5molH2与过量Cl2反应放出的热量是183kJ
13．（2023·全国·高三专题练习）反应物S转化为产物P的能量与反应进程的关系如下图所示：

下列说法正确的是
A．S·X→P·X的转化过程为吸热过程
B．平衡时P的产率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
D．生成相同物质的量的P，放出的热量Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
14．（2023春·北京东城·高三北京市第五中学校考期中）CO与O在催化剂表面形成化学键的过程示意图如下。下列说法正确的是

A．由状态Ⅰ到状态Ⅱ，CO断键形成C原子和O原子
B．由状态Ⅱ到状态Ⅲ形成非极性共价键
C．由状态Ⅰ到状态Ⅲ的总反应方程式为
D．由状态Ⅰ到状态Ⅲ是放热过程
15．（2023春·山西大同·高三统考期中）工业上烟气脱氮的原理为(放热反应)，在一密闭容器中发生烟气脱氮的反应，下列有关此反应的说法正确的是
A．反应物总能量低于生成物总能量
B．氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2
C．氮气既是氧化产物又是还原产物
D．当有46gNO2参加反应时，转移电子总数为4NA

二、非选择题
16．（2023春·上海长宁·高三上海市延安中学校考开学考试）化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。
(1)制作冷敷袋可利用________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。
A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋
(3)已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。
①该反应的能量变化可用图中的________ (填字母)表示。

②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式________。
③关于热化学方程式：的说法正确的是________。
A．热化学方程式中化学计量数表示分子数     B．该反应大于零
C．该反应的              D．该反应可表示水分解时的热效应
(4)神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。
已知：反应1：
反应2：
写出和反应生成、、的热化学方程式：____________
(5)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为___(列式表示)。

(6)已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。
化学键








键能/()
436
391
a
498
414
803
462
193
①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是________________，表中的________。
②科学家发现一种新的气态分子( )。在和下转化为的热化学方程式为________________。由此可知，与中更稳定的是________(填化学式)。
17．（2022秋·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考期中）回答下列问题：
(1)使和通过灼热的炭层，生成HCl(g)和，当有参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式_______。
(2)在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示。

①a、b、c、d四点中溶液呈碱性的点为_______。
②T℃时，将pH=2的溶液与pH=11的NaOH溶液以一定体积比混合，溶液pH=10，溶液与NaOH溶液的体积比为_______。
18．（2023·全国·高三专题练习）在α-Fe(Ⅲ)铁原子簇表面，以N2和H2为原料合成氨的反应机理如下：
①
②
③
④
总反应：。
则△H4=__________（用含△H1、△H2、△H3、△H的式子表示）。
19．（2023·全国·高三专题练习）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：

反应Ⅰ：
反应Ⅲ：
(1)反应Ⅱ的热化学方程式：_______。
(2)用将转化为，可提高效益，减少污染。

传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反应①为，反应②生成的反应热为，则总反应的热化学方程式为_______(反应热用和表示)。

参考答案：
1．B
【详解】A．由微观示意图可知，2mol 气态氢原子结合生成 1mol 氢气时，放出 436kJ 能量，A正确；
B．形成化学键释放能量，H、Cl原子形成1molH-Cl极性键放出431kJ的能量，B错误；
C．键能越大，化学键越稳定，越难断裂，根据示意图可知，H-H键能比Cl-Cl键能大，难断裂，C正确；
D．1molH2与足量Cl2反应生成2molHCl时放出的热量为(436+243-2×431)kJ=183kJ，D正确；
故选B。
2．C
【详解】A．本实验中，读取混合溶液的最高温度为终止温度，故A错误；
B．缺少的搅拌器应该是导热性差的环形玻璃搅拌器，故B错误；
C．中和热测定过程中需用同一温度计测定反应前酸溶液的温度、碱溶液的温度和反应后溶液的最高温度，至少测定三次温度，故C正确；
D．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热，故D错误；
选C。
3．A
【详解】A．火箭发射过程中，化学能转为热能和光能、动能，A项错误；
B．液氢和液氧在反应过程中，只生成，不污染环境和大气，B项正确；
C．在中N显+4价，而产物中N为0价，故在反应中是氧化剂，C项正确；
D．、和中均存在共价键，故氢气在氧气中燃烧生成的过程中，存在共价键的断裂和生成，D项正确；
故选A。
4．A
【详解】根据焓变等于断键吸收的总能量减去成键释放的总能量，设H−Cl键的键能为x kJ∙mol−1，△H＝+242.7kJ∙mol−1+436.4kJ∙mol−1−2x＝−184.5kJ∙mol−1，解得x＝431.8 kJ∙mol−1，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
5．C
【分析】反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，据此分析。
【详解】A．反应条件与反应热之间没有必然关系，有些吸热反应在常温下就可以发生，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，A错误；
B．氧化还原反应也可以是吸热反应，如C和CO2的反应，B错误；
C．盐酸与碳酸氢钠反应吸收热量，该图可以表示盐酸与碳酸氢钠反应过程的能量变化，C正确；
D．吸热反应断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量，D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．NF3的组成结构与NH3相似，空间构型为三角锥形，A错误；
B．NF3不存在分子间氢键，NH3存在分子间氢键，所以NF3的沸点低于NH3，B错误；
C．该反应的ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=（941.7+154.8×3-283×6）kJ/mol=-291.9kJ/mol，故该反应为放热反应，C正确；
D．根据C选项的计算可知，1molN2(g)与3molF2(g)反应生成2molNF3(g)的反应为放热反应，故1molN2(g)与3molF2(g)的总能量高于2molNF3(g)，D错误；
故答案选C。
7．C
【详解】A．图像分析可知水煤气的变换产氢反应最后生成产物的能量低于反应物，反应的焓变小于0，故是放热反应，选项A错误；
B．过程I和过程Ⅱ都是物质能量增加的过程，均为吸热过程，过程Ⅲ是物质能量减小的过程，为放热过程，选项B错误；
C．由图知，状态4中物质的能量最低，能量越低越稳定，选项C正确；
D．生成H2的过程H元素由+1价变为0价，每生成1mol 转移2mol ，选项D错误；
答案选C。
8．D
【分析】断键时吸收能量，成键时放出能量，由图知，断开1molCl2(g)中Cl-Cl键和断开1molH2(g)中H-H键共需吸收679kJ能量，2molH(g)和2molCl(g)形成2molHCl(g)要放出864kJ能量，则1molH2 (g)和1molCl2(g)形成2molHCl(g)要放出864kJ-679kJ=185kJ能量。
【详解】A． 结合分析可知，2molH(g)和2molCl(g)形成2molHCl(g)要放出能量，A正确；
B．形成2molHCl(g)中的H-Cl键要释放864kJ能量，结合分析可知，断开1molHCl(g)中的H-Cl键要吸收432kJ能量，B正确；
C．已知断开1molH2(g)中H-H键需吸收436kJ能量，断开1molCl2(g)中的Cl-Cl键吸收679kJ -436kJ =243kJ能量，则生成1molCl2(g)中的Cl-Cl键放出243kJ能量，C正确；
D．据分析，1molH2 (g)和1molCl2(g)形成2molHCl(g)要放出864kJ-679kJ=185kJ能量，D不正确；
答案选D。
9．D
【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错误；
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正确；
故合理选项是D。
10．C
【详解】A．根据反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)，CO2体积分数会逐渐减小，则曲线Ⅱ表示CO2体积分数随温度的变化，A正确；
B．反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，B正确；
C．温度越高，反应速率越大，则反应速率：v(a)＜v(b)＜v(c)＜v(d)，C错误；
D．平衡常数等于生成物浓度幂次方乘积和反应物浓度幂次方乘积的比值，则该反应的平衡常数表达式为K=，D正确；
故选C。
11．B
【详解】A．已知ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s) △H2=+571.2kJ·mol-1，
iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s) △H3=-118.8kJ·mol-1，由盖斯定律可知：（ii+ iii）×可得BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)，故△H1=（△H2+ △H3）×=（571.2kJ·mol-1-118.8kJ·mol-1）×=+226.2 kJ·mol-1，A项错误；
B．反应ⅱ为吸热反应，且为熵增反应，根据△G=△H-T△S<0反应可以发生，则高温时反应可以发生，B项正确；
C．已知：ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s) △H2=+571.2kJ·mol-1，
iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s) △H3=-118.8kJ·mol-1，由盖斯定律可知：（ii- iii）×可得C(s)+CO2(g)2CO(g)，△H=（△H2-△H3）×=（571.2kJ·mol-1+118.8kJ·mol-1）×=+172.5 kJ·mol-1，反应正向为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K值增大，C项错误；
D．为使硫酸钡得到充分还原，需要加入过量的碳，故反应过程中生成的CO2和CO的物质的量之和小于投入C的物质的量，D项错误；
答案选B。
12．D
【详解】A．根据微观示意图可知，该反应为氢气与氯气反应生成HCl，即反应方程式为H2+Cl2=2HCl，故A说法正确；
B．形成化学键释放能量，H、Cl原子形成1molH-Cl极性键放出431kJ的热量，故B说法正确；
C．键能越大，化学键越稳定，越难断裂，根据示意图可知，H-H键能比Cl-Cl键能大，难断裂，故C说法正确；
D．1mol氢气与1mol氯气反应生成2molHCl时放出的热量为(436+243-2×431)kJ=183kJ，因此0.5mol氢气与过量氯气反应放出热量为=91.5kJ，故D说法错误；
答案为D。
13．B
【详解】A．S·X→P·X的转化过程能量降低为放热过程，故A错误；
B．X和Y起催化作用，不影响P的平衡产率，平衡时P的产率：Ⅰ=Ⅱ=Ⅲ，故B正确；
C．反应的活化能越低反应速率越快，反应的活化能Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ，所以生成P的速率：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ，故C错误；
D．催化剂只改变反应的活化能不影响焓变值，生成相同物质的量的P，放出的热量相同，Ⅰ＝Ⅲ＝Ⅱ，故D错误；
故选：B。
14．D
【详解】A．根据图示，该过程中CO没有断键形成C和O原子，A项错误；
B．由状态Ⅱ到状态Ⅲ形成C－O键，其为极性共价键，B项错误；
C．由状态Ⅰ到状态Ⅲ表示的是CO和O反应的过程，而不是CO和O2反应的过程，C项错误；
D．生成物总能量小于反应物总能量，由状态Ⅰ到状态Ⅲ能量降低，为放热过程，D项正确。
答案选D。
15．C
【详解】A．烟气脱氮的反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，A错误；
B．NO和NO2均是氧化剂，NH3是还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比应为1：1，B错误；
C．N2既是氧化产物又是还原产物，C正确；
D．当有46g NO2参加反应时，转移电子总数为6NA，D错误；
故选：C。
16．(1)吸热
(2)B
(3) a B
(4)＋2＝3＋＋   
(5)[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1
(6) 该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ 946   

【详解】（1）制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化；故答案为：吸热。
（2）A．浓硫酸和水混合会放出大量热，大不安全，故A不符合题意；B．生石灰和水混合放出大量的热，相对安全，故B符合题意；C．纯碱和水混合后热量变化很小，故C不符合题意；D．食盐和白醋混合后热量变化很小，故D不符合题意；综上所述，答案为：B。
（3）①图a是反应物总能量大于生成物总能量，图b是反应物总能量小于生成物总能量，因此该反应的能量变化可用图中的a表示；故答案为：a。
②与足量充分燃烧生成液态水时放出热量，则燃烧生成液态水的热化学反应方程式。；故答案为：。
③A．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，故A错误；B．该反应是吸热反应即大于零，故B正确；C．该反应的，故C错误；D．该反应可表示液态水分解生成4g气态氢气和32g气态氧气时的热效应，故D错误；综上所述，答案为：B。
（4）根据盖斯定律，反应2减去反应1的2倍得到＋2＝3＋＋   ；故答案为：＋2＝3＋＋   。
（5）根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能，则过程中的焓变为[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1；故答案为：[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1。
（6）①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ，根据每生成就会放出热量，则每生成就会放出热量，则，解得a=946；故答案为：该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ；946。
②根据题意得到在和下转化为的热化学方程式为  ，该反应是放热反应，根据能量越低越稳定，则与中更稳定的是；故答案为：  ；。
17．(1)2Cl2(g+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g) ΔH=﹣290kJ·mol﹣1
(2) d 9∶2

【详解】（1）有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl2(g+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g) ΔH=﹣290kJ·mol﹣1；
（2）①d点c(OH-)>c(H+)，溶液显碱性。
②T℃时，c点的c(OH-)=c(H+)=10-6mol/L，故Kw=10-12，pH=2的溶液与pH=11的NaOH溶液以一定体积比混合，溶液pH=10，则10-2=，则溶液与NaOH溶液的体积比为9∶2。
18．
【详解】已知：①
②
③
④
总反应：
根据盖斯定律，将①×3+②+③×2+④×2，可得N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=3△H1+△H2+2△H3+2△H4，则△H4=。
19．(1)
(2)

【详解】（1）由于反应Ⅱ是二氧化硫的催化歧化反应，且由题意可知其氧化产物和还原产物分别为和，根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应Ⅱ的化学方程式：。根据盖斯定律，反应Ⅱ与反应Ⅲ的热化学方程式相加得，所以反应Ⅱ的热化学方程式为；
（2）根据图示写出反应②，由①+②可写出总反应的热化学方程式为。