2023届高考化学一轮复习 化学反应原理专练（1）化学反应与热能

（1）化学反应与热能

1.古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是(   )

A.“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低

B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是放热反应

C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能

D.苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应

2.已知中和热的数值是57.3 。下列反应物混合时，产生的热量等于57.3kJ的是(   )

A.1 稀盐酸和1 稀NaOH（aq）

B.500mL2.0 的HCl（aq）和500mL2.0 的NaOH（aq）

C.1L1 HF（aq）和1L1 稀氨水

D.500mL2.0 的HCN（aq）和500mL2.0 的NaOH（aq）

3.反应分两步进行：①，②。下列图象能正确表示该反应过程中的能量变化的是(   )

A. B. C. D.

4.化学家Gethard Ertl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程，示意图如下：

下列说法错误的是(   )

A.②→③需要吸收能量

B.使用催化剂降低了合成氨反应的

C.该过程表示化学反应中包括旧化学键的断裂和新化学键的形成

D.该过程由非极性键生成极性键

5.已知3.0g乙烷在常温、常压下完全燃烧放出的热量为155.98kJ，则表示乙烷摩尔燃烧焓的热化学方程式书写正确的是(   )

A.
B.
C.
D.

6.氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺（和）。已知部分化学键的键能如表所示，化学反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是(   )

A.表中的=191.2

B.反应过程中的

C.选用合适的催化剂，可降低反应过程中的

D.

7.己知。已知环丙烷的燃烧热，丙烷的燃烧热，1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的为(   )

A. -658 B. -482 C. -329 D. -285

8.下列判断正确的是(   )

反应1：

反应2：

反应3：

反应4：

A.  B.  C.  D.

9.氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(   )

A. ； B.

C.  D.O—H键键能为

10.根据能量变化示意图，判断下列说法不正确的是(   )

A.相同质量的和，前者具有的能量较高

B.

C.

D. ；则

11.101kPa、25℃时，部分物质转化过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是(   )

A. 的摩尔燃烧焓为-572kJ·mol1

B.

C.摩尔燃烧焓：

D.

12.据文献报道：催化某反应的一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是(   )

A. 参与了该催化循环 B.该反应可产生清洁燃料

C.该反应可消耗温室气体  D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化

13.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是(   )

A.一定温度下，反应能自发进行，该反应的

B.氢氧燃料电池的负极反应为：

C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L ，转移电子的数目为

D.反应的可通过下式估算：=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和

14.CO、是重要的化工原料，可用于合成许多重要的有机物。

（1）已知：①，欲利用求出反应②的值，则还需要知道一个反应的反应热，该反应的热化学方程式为________________。

（2）以为催化剂时，丙烯催化加氢得到丙烷的反应历程与相对能量的关系如图所示。TS1表示过渡态1、TS2表示过渡态2，吸附在催化剂表面的物种用*标出。

由图可知，该历程中最大活化能=__________eV，写出该步骤的反应方程式_________________。该历程中转化为的速率比转化为的速率________________（填“大”或“小”）。

15.回答下列问题。

（1）亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，氨氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：

Ⅰ.

Ⅱ. ；

Ⅲ. ；

________（用和表示）

（2）研究大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。汽车尾气中的CO、NO、碳氮化合物是大气污染物。已知：

能将NO转化成无毒物质。写出在298K时该反应的热化学方程式：_____________。

（3）已知：

（均为正值）

则反应的=________（用表示）。

16.实验室用50mL0.50盐酸、50mL0.55NaOH溶液和如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验，得到如表所示数据：

（1）实验时还需要使用的仪器是________。

（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是______________。

（3）根据表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热__________[盐酸和NaOH溶液的密度按1计算，反应后混合溶液的比热容按计算，结果保留1位小数]。

（4）如用0.5的盐酸与NaOH固体进行实验，则实验中测得的“中和热”数值将_______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。如改用60mL0.5的盐酸与50mL0.55的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________（填“相等”或“不相等”），所求中和热_________（填“相等”或“不相等”）。

（5）上述实验结果与57.3相比有偏差，产生偏差的原因可能是____________（填序号）。

A.测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净

B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓

C.进行本实验的当天室温较高

D.大烧杯的盖板中间小孔太大

17.回答下列问题。

（1）天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。已知25℃、101kPa时，1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出36.96kJ热量，则该条件下反应的_______。

（2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下：

1mol全部氧化成的热化学方程式为_____________。

（3）工业上与发生反应：，已知部分化学键的键能数据如表所示：

则_______。

（4）消除氨氧化物的污染对建设生态文明具有重要的意义。用活性炭还原法可以处理氨氧化物，发生反应。已知：和的摩尔燃烧焓分别为393.5和283；和反应的热化学方程式为，则活性炭还原法反应的_______。

（5）甲醇、乙醇都可用作涂料、染料的化工原料，也可用作燃料。工业上，在一定条件下可用乙烯气相水化法制备乙醇。其反应为。已知：①；②。反应的活化能（正）为102，则该反应的活化能（逆）为_________。

（6）环戊烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于制药工业、有机合成及合成橡胶等领域。环戊二烯加氢制备环戊烯涉及的反应如下。

反应Ⅰ: 主反应

反应Ⅱ：副反应

已知标准生成焓指在某温度下由稳定单质生成1mol化合物的焓变，记作。在25℃下，气态环戊二烯的标准生成焓，单质的标准生成焓为零，气态环戊烯的标准生成焓，则主反应的=_______。

18.通过以下反应均可获取。下列有关说法正确的是(   )

①太阳光催化分解水制氢：

②焦炭与水反应制氢：

③甲烷与水反应制氢：

A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应

C.反应③使用催化剂，减小

D.反应的

答案以及解析

1.答案：B

解析：本题考查古代诗词中蕴含的能量变化。水凝固成冰时放出热量，则相同质量的水和冰相比，水的能量更高，A项错误；石灰石煅烧是分解反应，反应过程中吸收能量，属于吸热反应，B项正确；“燃豆萁”指的是豆萁的燃烧过程，该过程中存在化学能转化为热能、光能的过程，C项错误；高温时，碳与水蒸气的反应为吸热反应，D项错误。

2.答案：B

解析：本题考查中和反应反应热的理解。中和热是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1ol液态水时所放出的热量。A项中未给定溶液体积，无法计算生成水的物质的量，A项错误；500mL2.0的HCl（aq）中溶质的物质的量为1mol，500mL2.0的NaOH（aq）中溶质的物质的量为1mol，两者反应生成1mol液态水，放出的热量为57.3kJ，B项正确；氟化氢、水合氨、HCN都是弱电解质，电离时要吸收热量，因此C、D项中物质反应生成1mol（aq）时，放出的热量少于57.3kJ，C、D项错误。

3.答案：D

解析：由题给信息可知，是放热反应，A和B具有的总能量大于C具有的总能量；是吸热反应X具有的总能量大于A和B具有的总能量；是放热反应X具有的总能量大于C具有的总能量。综上可知，D项正确。

4.答案：B

解析：本题考查合成氨反应中能量和化学键变化。②→③表示氮分子之间、氢分子之间旧的化学键断裂后形成原子，断裂化学键需要吸收能量，A正确；使用催化剂可改变反应的活化能，但不能改变合成氨反应的，B错误；由示意图可知，氮分子和氢分子吸附在催化剂的表面合成了氨分子，氢分子和氮分子之间的化学键断裂后形成氮原子和氢原子，氮原子和氢原子形成新的化学键，故该过程表示化学反应中包括旧化学键的断裂和新化学键的形成，C正确；氮气中氮原子间、氢气中氢原子间都只存在非极性键，氨气中氮原子和氢原子间形成的是极性共价键，故该过程是由非极性键生成极性键，D正确。

5.答案：D

解析：本题考查乙烷燃烧热的热化学方程式书写。燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。已知3.0g乙烷在常温、常压下完全燃烧放出的热量为155.98kJ，则1mol乙烷（质量为30g）完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为，C的稳定氧化物为，的稳定状态为液态，则表示乙烷燃烧热的热化学方程式为，D项正确。

6.答案：A

解析：本题利用反应能量变化图和化学键键能判断化学反应中能量变化。根据图中所示可知，代入数值即可求得，根据反应过程中生成两个N一Cl键、一个N一Cl键和一个H一Cl键，则，解得 =191.2，A项正确；根据A中分析，B项错误；催化剂能改变反应所需的活化能，即图中的，无法改变反应的反应热，C项错误； ，已知N一H键的键能，则Cl一Cl键的键能为243，所以，D项错误。

7.答案：B

解析：本题考查燃烧热与盖斯定律的应用。由题中信息可得反应①：，反应②： ，反应③：，变化④：，根据盖斯定律，反应①-反应②+反应③+变化④得到反应：，则2mol氢气完全燃烧生成气态水的为.

8.答案：B

解析：本题考查反应热的比较。反应1表示与反应生成的过程，为放热反应，则，反应2表示水解的过程，为吸热反应，则，，A项错误、B项正确；反应3表示强酸与强碱中和的过程，为放热反应，则，反应4表示强碱与中和的过程，为放热反应，则，但在反应过程中会发生电离，吸收一部分热量，则，C项错误、D项错误。

9.答案：C

解析：本题考查反应热的比较与计算、键能。表示气态H原子成键的过程，为放热反应，则<0，表示液态水转化为气态水的过程，需要吸收能量，则>0，A项正确；根据盖斯定律，，因为，所以，，B项正确、C项错误；2mol气态氢原子和1mol气态氧原子生成1mol气态水时焓变为，所以O—H键的键能为，D项正确。

10.答案：C

解析：本题考查反应热的计算与比较、盖斯定律的应用。根据图中信息，，证明的反应为放热反应，则相同质量的和（1mol 对应 mol ），前者具有的能量较高，A项正确；根据盖斯定律可知，，B项正确；表示的过程中水为液态，与表示的过程中水的状态不同，，C项错误；根据盖斯定律可知，，由于，故，D项正确。

11.答案：D

解析：本题考查反应热的计算与比较。根据图中信息，1mol 燃烧生成液态水时放热，则的燃烧热为-286 ，A项错误；的，B项错误；根据图中信息可知，物质的量相同时，甲烷完全燃烧放出的热量更多，且二者均为负值，则，C项错误；根据图中信息，可以分别写出热化学方程式：①，②，根据盖斯定律，反应①-②得，D项正确。

12.答案：C

解析：本题考查催化某反应的反应机理。催化循环中，转化为的过程中消耗了，转化为的过程中生成了，可知参与了该催化循环，A项正确；转化为的过程中产生了清洁燃料，且整个催化循环中不被消耗，B项正确；转化为过程中生成了，且整个反应过程中没有消耗的步骤，C项错误；催化循环中，Fe的成键数目有4（如）、5如（）或6（如），成键数目发生变化，D项正确。

13.答案：A

解析：本题考查反应进行的方向、原电池原理、氧化还原反应计算、化学反应中的能量变化。当时，反应能自发进行，该反应是气体分子数减小的反应，即，所以一定温度下反应能自发进行说明，A正确；氢氧燃料电池为原电池，负极上发生失去电子的氧化反应，B错误；不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算常温常压下11.2L 的物质的量，因而也无法计算出转移电子的数目，C错误；反应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新化学键的键能之和，D错误。

14.答案：（1）（或）

（2）0.77；；大

解析：（1）本题考查盖斯定律的应用、化学反应与能量变化等。由盖斯定律知，若想计算值，可将两个已知方程式作差，②-①得到或①-②

得到，只需知道任一反应的，即可求出的值。

（2）由图可知，转化为和转化为的活化能分别为0.68 eV、0.77 eV，故该历程中最大活化能为0.77eV；活化能越小，反应速率越大，故转化为的速率比转化为的速率大。

15.答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）本题考查利用盖斯定律计算目标热化学方程式的反应热。根据盖斯定律可知，Ⅲ=2×Ⅱ-Ⅰ，可得。

（2）根据题干信息，能将NO转化成无毒物质，该无毒物质为，又已知：根据盖斯定律，反应的热化学方程式为。

（3）已知Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.

根据盖斯定律，2×Ⅰ-2×Ⅱ-Ⅲ，得到反应：的。

16.答案：（1）环形玻璃搅拌棒

（2）提高装置的保温效果

（3）-56.8

（4）偏大；不相等；相等

（5）ABD

解析：（1）本题考查中和反应反应热的测定实验。测定中和热的实验中还需要使用的仪器是环形玻璃搅拌棒。

（3）根据表中所测数据，三次实验中的温度变化量分别为℃=3.45℃、℃=3.4℃、℃=3.35℃，三次实验温度变化量的平均值为3.4℃，则实验中放出的热量，反应生成的，中和热表示在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol时所释放的热量，则。

（4）NaOH固体溶于水会放出热量，如用0.5的盐酸与NaOH固体进行实验，会导致测得的“中和热"数值偏大；如改用60mL0.5的盐酸与50mL0.55的NaOH溶液进行反应，发生反应的酸、碱的用量更多，放出的热量更多，但中和热表示的是生成1mol水时放出的热量，因此所求的中和热相等。

（5）由（3）中分析可知，测量的中和热数值小于57.3，测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，会导致酸碱提前反应，所测的温度差变小，A项符合题意；把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，会散失热量；B项符合题意；本实验要测定的是反应前后的温度差，环境温度对测定温度差没有影响，C项不符合题意；大烧杯的盖板中间小孔太大，会导致一部分热量散失，所测温度差偏小，D项符合题意。

17.答案：（1）-1182.72

（2）

（3）+234

（4）-575.3

（5）136

（6）-100.4

解析：（1）本题考查反应热的计算、热化学方程式的书写等。1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出36.96kJ热量，则2mol（即32g）不完全燃烧生成CO和液态水时放出热量，所以反应的。

（2）由题图可知，第一步反应的热化学方程式为，第二步反应的热化学方程式为，根据盖斯定律，第一步反应+第二步反应可得。

（3）=反应物的键能之和-生成物的键能之和，则。

（4）已知C（s）和CO（g）的燃烧热分别是393. 、283，则可写出热化学方程式：①；②；又已知：③；根据盖斯定律，反应①+③-②×2可得。

（5）根据盖斯定律，反应①-②可得（正）-（逆）=-34，则该反应的活化能（逆）=136。

（6）根据题中信息，物质的标准生成焓指在某温度下由稳定单质生成1mol化合物的焓变，且单质的标准生成焓为零，则反应的生成物标准生成焓之和-反应物标准生成焓之和，主反应的（环成烯）-（氢气）-（环戊二烯）=（+33.9）-（0）-（+134.3）=-100.4。

18.答案：D

解析：反应①中，太阳光催化分解水制氢，由光能转化为化学能，A不正确；反应②中，，为吸热反应，B不正确；反应③中，使用催化剂，对不产生影响，C不正确；应用盖斯定律，将反应③-反应②得，反应的，D正确。