適用于新高考新教材廣西專(zhuān)版2024屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量課時(shí)規(guī)范練20化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

課時(shí)規(guī)范練20化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、選擇題:本題共6小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述,正確的是()A.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱B.由N2O4(g)2NO2(g)ΔH=-56.9kJ·mol-1,可知將1molN2O4(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后放出熱量為56.9kJC.由H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,可知含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出熱量為57.3kJD.已知101kPa時(shí),2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,則1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5kJ2.(2022四川廣安期中)根據(jù)以下熱化學(xué)方程式,ΔH1和ΔH2的大小比較錯(cuò)誤的是()A.2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)ΔH12H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)ΔH2則有ΔH1>ΔH2B.Br2(g)+H2(g)2HBr(g)ΔH1Br2(l)+H2(g)2HBr(g)ΔH2則有ΔH1<ΔH2C.4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)ΔH14Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)ΔH2則有ΔH1<ΔH2D.Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)ΔH1Br2(g)+H2(g)2HBr(g)ΔH2則有ΔH1<ΔH23.(2021北京西城二模)碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化示意圖如下:下列說(shuō)法正確的是()A.ΔH1<0B.碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水不是化學(xué)變化C.Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s):ΔH=ΔH1-ΔH2D.向Na2CO3(s)中滴加幾滴水,溫度升高4.(2021河北唐山三模)以TiO2為催化劑的光熱化學(xué)循環(huán)分解CO2的反應(yīng)為溫室氣體減排提供了一個(gè)新途徑,該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.過(guò)程①中鈦氧鍵斷裂會(huì)釋放能量B.該反應(yīng)中,光能和熱能轉(zhuǎn)化為電能C.使用TiO2作催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,從而提高化學(xué)反應(yīng)速率D.CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH=+30kJ·mol-15.已知室溫下,將CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,將CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高。則下列能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的判斷不正確的是()A.ΔH1>0B.ΔH2>ΔH3C.ΔH3>ΔH1D.ΔH2=ΔH1+ΔH36.(2021河北邯鄲三模)已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、OO為500、N—N為154、O—H為452.5,則斷裂1molN—H所需的能量(kJ)是()A.194 B.316 C.391 D.658二、選擇題:本題共3小題,每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。7.(2021北京房山二模)我國(guó)學(xué)者研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng),計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)CO分子在金催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示(其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)下列說(shuō)法不正確的是()A.催化劑能夠改變反應(yīng)歷程B.H2O*轉(zhuǎn)化為H*和OH*時(shí)需要吸收能量C.反應(yīng)過(guò)程中,過(guò)渡態(tài)1比過(guò)渡態(tài)2更難達(dá)到D.總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-0.72NAeV·mol-18.某科研人員提出HCHO與O2在羥基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的歷程,該歷程示意圖如下(圖中只畫(huà)出了HAP的部分結(jié)構(gòu))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.HAP能提高HCHO與O2的反應(yīng)速率,但不影響平衡轉(zhuǎn)化率B.HCHO在反應(yīng)過(guò)程中,C原子雜化形式未發(fā)生改變C.根據(jù)圖示信息,CO2分子中的氧原子全部來(lái)自O(shè)2D.該反應(yīng)可表示為HCHO+O2CO2+H2O9.(2021湖南衡陽(yáng)二模)乙二醛(OHCCHO)與O2的反應(yīng)歷程中所涉的反應(yīng)物(OHCCHO、O2)、過(guò)渡態(tài)、中間體及產(chǎn)物(OHCCOOH、HCOOH、HOOCCOOH)相對(duì)能量如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.乙二醛氧化歷程中涉及極性鍵和非極性鍵的斷裂B.乙二醛氧化生成甲酸、乙醛酸或乙二酸的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)C.乙二醛氧化歷程中,若加入催化劑,能提高乙二醛的平衡轉(zhuǎn)化率D.乙二醛與氧氣反應(yīng)生成乙二酸的控速步驟為反應(yīng)物→TS1三、非選擇題:本題共2小題。10.(2021浙江溫州模擬)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?cè)谘鯕獠蛔銜r(shí)燃燒生成一氧化碳,充分燃燒時(shí)生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。(1)在通常狀況下,金剛石和石墨中(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱ΔH為。

(2)12g石墨在一定量空氣中燃燒,生成氣體36g,該過(guò)程放出的熱量為。

(3)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180.0kJ·mol-1,則NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為kJ·mol-1。

(4)綜合上述有關(guān)信息,請(qǐng)寫(xiě)出CO與NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。

11.(1)近年來(lái),隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。Deacon直接氧化法可按下列催化過(guò)程進(jìn)行:CuCl2(s)CuCl(s)+12Cl2(g)ΔH1=+83kJ·mol-1CuCl(s)+12O2(g)CuO(s)+12Cl2ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料?；卮鹣铝袉?wèn)題:Ⅰ.硅粉與HCl在300℃時(shí)反應(yīng)生成1molSiHCl3氣體和H2,放出225kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。

Ⅱ.將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)依次為:①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1>0②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)ΔH2<0③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g)ΔH3反應(yīng)③的ΔH3=(用ΔH1、ΔH2表示)。

參考答案課時(shí)規(guī)范練20化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)1.D解析1mol甲烷燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱,A項(xiàng)錯(cuò)誤;N2O4(g)2NO2(g)ΔH=-56.9kJ·mol-1,這是一個(gè)可逆反應(yīng),1molN2O4(g)不完全反應(yīng),放出的熱量小于56.9kJ,B項(xiàng)錯(cuò)誤;醋酸是弱電解質(zhì),電離的過(guò)程要吸收熱量,因此1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出熱量要小于57.3kJ,C項(xiàng)錯(cuò)誤;已知101kPa時(shí),2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,1mol碳完全燃燒生成1molCO2,放出的熱量大于110.5kJ,D項(xiàng)正確。2.A解析將熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②,根據(jù)蓋斯定律,由①-②可得2S(s)+2O2(g)2SO2(g)ΔH=ΔH1-ΔH2<0,即ΔH1<ΔH2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量,故1molBr2(g)與H2(g)反應(yīng)生成HBr(g)放出的熱量比1molBr2(l)與H2(g)反應(yīng)生成HBr(g)放出的熱量多,則有ΔH1<ΔH2,B項(xiàng)正確;將兩個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為③④,根據(jù)蓋斯定律,由③-④得4Al(s)+2Fe2O3(s)2Al2O3(s)+4Fe(s),則有ΔH3=ΔH1-ΔH2<0,則ΔH1<ΔH2,C項(xiàng)正確;Cl原子半徑比Br原子半徑小,H—Cl的鍵能比H—Br的鍵能大,故ΔH1<ΔH2,D項(xiàng)正確。3.D解析從題圖1可看出反應(yīng)物能量低,生成物能量高,是吸熱反應(yīng),ΔH1>0,A錯(cuò)誤;失水過(guò)程有新物質(zhì)生成,是化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;由題圖1得①Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH1,由題圖2得②Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH2,②-①得Na2CO3·H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=ΔH2-ΔH1,C錯(cuò)誤;碳酸鈉溶于水是典型的放熱反應(yīng),向Na2CO3(s)中滴加幾滴水,溫度會(huì)升高,D正確。4.C解析化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量,A錯(cuò)誤;由歷程圖可知該反應(yīng)中未涉及原電池反應(yīng),故該反應(yīng)中是光能和熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,B錯(cuò)誤;由歷程圖可知,使用TiO2作催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,從而提高化學(xué)反應(yīng)速率,C正確;根據(jù)反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和,故CO2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)2CO(g)+O2(g)ΔH=2×1598kJ·mol-1-2×1072kJ·mol-1-496kJ·mol-1=+556kJ·mol-1,D錯(cuò)誤。5.C解析將CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,說(shuō)明是吸熱過(guò)程,ΔH2>0,將CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,說(shuō)明是放熱過(guò)程,ΔH3<0,根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH2=ΔH1+ΔH3,則ΔH1>0,則C項(xiàng)符合題意。6.C解析依據(jù)圖像分析,反應(yīng)為N2H4+O2N2+2H2O,反應(yīng)的焓變?chǔ)=-534kJ·mol-1,反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量,斷裂化學(xué)鍵吸收的能量為2752kJ·mol-1-534kJ·mol-1=2218kJ·mol-1,設(shè)斷裂1molN—H吸收的能量為xkJ,則4x+154+500=2218,解得x=391。7.C解析由反應(yīng)歷程圖可知:在過(guò)渡態(tài)中,催化劑能夠改變反應(yīng)過(guò)程中的相對(duì)能量,改變的是反應(yīng)的歷程,但是反應(yīng)物和最終生成物不會(huì)改變,A正確;CO*+H2O*+H2O(g)的相對(duì)能量為-0.32eV;CO*+OH*+H*+H2O(g)的相對(duì)能量為1.25eV,所以H2O*轉(zhuǎn)化為H*和OH*時(shí)需要吸收能量,B正確;反應(yīng)過(guò)程中生成過(guò)渡態(tài)1的能壘(1.91eV)比過(guò)渡態(tài)2的能壘(2.02eV)小,所以過(guò)渡態(tài)1易達(dá)到,C錯(cuò)誤;0.72eV為單個(gè)CO分子反應(yīng)時(shí)放出的能量,則1molCO發(fā)生反應(yīng)放出0.72NAeV的能量,總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-0.72NAeV·mol-1,D正確。8.BC解析從題干信息和示意圖可知,HAP為反應(yīng)的催化劑,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,但不影響平衡轉(zhuǎn)化率,A項(xiàng)正確;反應(yīng)物HCHO中C原子為sp2雜化,生成物CO2中C原子為sp雜化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;從示意圖可以看出來(lái),二氧化碳中只有1個(gè)氧原子來(lái)自氧氣,另外1個(gè)氧原子來(lái)自甲醛,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)歷程示意圖,甲醛和O2在HAP催化下生成了CO2和H2O,D項(xiàng)正確。9.C解析乙二醛氧化歷程中,涉及反應(yīng)物O2中的OO非極性鍵及乙二醛中C—H極性鍵的斷裂,A正確;乙二醛氧化生成甲酸、乙醛酸或乙二酸時(shí),生成物的總能量都小于反應(yīng)物的總能量,發(fā)生反應(yīng)放出熱量,因此這些反應(yīng)均為放熱反應(yīng),B正確;催化劑只能改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,但不改變化學(xué)平衡狀態(tài),因此催化劑不能提高乙二醛的平衡轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;乙二醛與氧氣反應(yīng)生成乙二酸的控速步驟為活化能最大的步驟,反應(yīng)物→TS1的活化能最高,速率最慢,所以乙二醛與氧氣反應(yīng)生成乙二酸的控速步驟為反應(yīng)物→TS1,D正確。10.答案(1)石墨-393.5kJ·mol-1(2)252.0kJ(3)631.5(4)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.0kJ·mol-1解析(1)由題圖知石墨的能量比金剛石的低,所以石墨比金剛石更穩(wěn)定;石墨的燃燒熱ΔH=ΔH3+ΔH2=-110.5kJ·mol-1+(-283.0kJ·mol-1)=-393.5kJ·mol-1。(2)36g氣體為CO和CO2的混合氣體,則n(CO)×28g·mol-1+n(CO2)×44g·mol-1=36g,n(CO)+n(CO2)=1mol,所以n(CO)=n(CO2)=0.5mol,放出的熱量為110.5kJ·mol-1×0.5mol+393.5kJ·mol-1×0.5mol=252.0kJ。(3)設(shè)NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為x,則946kJ·mol-1+497kJ·mol-1-2x=+180.0kJ·mol-1,x=631.5kJ·mol-1。(4)由題圖知2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-566.0kJ·mol-1,將該式減去N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180.0kJ·mol-1得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.0kJ·mol-1。11.答案(1)-116(2)Ⅰ.Si(s)+3HCl(g)S