高三一輪復習化學試題（人教版新高考新教材）考點規(guī)范練15　化學反應(yīng)的熱效應(yīng)

考點規(guī)范練15化學反應(yīng)的熱效應(yīng)一、選擇題1.下列說法正確的是()。A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱D.吸熱反應(yīng)只能在加熱的條件下才能進行答案:C解析:需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如木炭的燃燒是放熱反應(yīng),但需要點燃,點燃的目的是使其達到著火點,A項錯誤。放熱反應(yīng)在常溫下不一定能發(fā)生,如鋁熱反應(yīng)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe是放熱反應(yīng),但需在高溫條件下進行以保證有足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉反應(yīng),B項錯誤。若反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,則反應(yīng)放熱,反之,反應(yīng)吸熱,C項正確。吸熱反應(yīng)在不加熱的條件下也可能發(fā)生,如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl在常溫下就能發(fā)生反應(yīng),而該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D項錯誤。2.甲烷燃燒時的能量變化如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是()。圖1圖2A.圖1中反應(yīng)為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+890.3kJ·mol1B.圖2中反應(yīng)為CH4(g)+32O2(g)CO(g)+2H2O(g)ΔH=607.3kJ·mol1C.由圖可以推得:CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=283kJ·mol1D.由圖可以推知:等物質(zhì)的量的CO2和CO,CO2具有的能量高答案:C解析:根據(jù)圖1分析,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,則圖1中反應(yīng)為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890.3kJ·mol1,A項錯誤。根據(jù)圖2分析,生成物水的狀態(tài)是液態(tài),則圖2中反應(yīng)為CH4(g)+32O2(g)CO(g)+2H2O(l)ΔH=607.3kJ·mol1,B項錯誤。根據(jù)蓋斯定律,由CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890.3kJ·mol1和CH4(g)+32O2(g)CO(g)+2H2O(l)ΔH=607.3kJ·mol1相減,可得CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=283kJ·mol1,該反應(yīng)放熱,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以等物質(zhì)的量的CO2和CO,CO具有的能量高,C項正確,D項錯誤。3.(雙選)工業(yè)上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2],該可逆反應(yīng)分兩步進行,整個過程中的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()。A.NH2COONH4為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物B.反應(yīng)Ⅰ逆反應(yīng)的活化能>反應(yīng)Ⅱ正反應(yīng)的活化能C.反應(yīng)Ⅱ在熱力學上進行趨勢很大D.2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)的焓變ΔH=E1E2答案:CD解析:由題圖可知,合成尿素的過程中生成了NH2COONH4,其為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物,A項正確。由題圖可知,反應(yīng)Ⅰ逆反應(yīng)的活化能>反應(yīng)Ⅱ正反應(yīng)的活化能,B項正確。反應(yīng)Ⅱ為吸熱反應(yīng),在熱力學上進行趨勢較小,C項錯誤。2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)為放熱反應(yīng),ΔH=生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<0,即ΔH=E2E1,D項錯誤。4.下列關(guān)于ΔH的判斷不正確的是()。Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(g)ΔH1Si(s)+2Br2(g)SiBr4(g)ΔH2Cu(OH)2(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH32H2O(l)+Cu2+(aq)Cu(OH)2(s)+2H+(aq)ΔH4A.ΔH1<0,ΔH2<0B.ΔH1<ΔH2C.ΔH3<0,ΔH4>0D.ΔH3>ΔH4答案:D解析:多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng),則ΔH1<0,ΔH2<0,A項正確。氧化性:Cl2>Br2,所以Cl2與Si的反應(yīng)更劇烈,放熱更多,則ΔH1<ΔH2,B項正確。Cu(OH)2(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)為酸堿中和反應(yīng),應(yīng)為放熱反應(yīng),則ΔH3<0,2H2O(l)+Cu2+(aq)Cu(OH)2(s)+2H+(aq)為水解反應(yīng),應(yīng)為吸熱反應(yīng),則ΔH4>0,C項正確。ΔH3<0,ΔH4>0,則ΔH3<ΔH4,D項錯誤。5.肼(N2H4)在不同條件下的分解產(chǎn)物不同,200℃時在Cu表面分解的機理如圖1所示。已知200℃時,反應(yīng)Ⅰ:3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)ΔH1=32.9kJ·mol1,反應(yīng)Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH2=41.8kJ·mol1,下列說法不正確的是()。圖1圖2A.圖1所示過程①②都是放熱反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅱ的能量過程示意圖如圖2所示C.斷開3molN2H4(g)中的化學鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化學鍵釋放的能量D.200℃時,肼分解生成氮氣和氫氣的熱化學方程式為N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol1答案:A解析:題圖所示過程①對應(yīng)反應(yīng)Ⅰ,為放熱反應(yīng),過程②為氨氣分解生成氮氣和氫氣,根據(jù)蓋斯定律,由Ⅰ3×Ⅱ即可判斷反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項錯誤。反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,能量過程示意圖正確,B項正確。反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),則斷開3molN2H4(g)中的化學鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化學鍵釋放的能量,C項正確。200℃時,根據(jù)蓋斯定律,肼分解生成氮氣和氫氣的反應(yīng)為Ⅰ2×Ⅱ,可得到N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·mol1,D項正確。6.已知25℃、101kPa下,1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.01kJ。2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.66kJ·mol1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.29kJ·mol1則反應(yīng)C(s)+12O2(g)CO(g)的反應(yīng)熱為()。A.ΔH=396.36kJ·mol1B.ΔH=198.55kJ·mol1C.ΔH=154.54kJ·mol1D.ΔH=110.53kJ·mol1答案:D解析:根據(jù)題目信息:①2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.66kJ·mol1②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.29kJ·mol1③H2O(l)H2O(g)ΔH=+44.01kJ·mol1根據(jù)蓋斯定律可知目標方程式可由②+③12×①得到,ΔH=[+131.29+(+44.01)12×(+571.66)]kJ·mol1=110.53kJ·mol17.N2O和CO是環(huán)境污染性氣體,可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其反應(yīng)原理為N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH,有關(guān)化學反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量變化過程如下。下列說法不正確的是()。A.ΔH=ΔH1+ΔH2B.ΔH=226kJ·mol1C.該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能D.為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷向反應(yīng)器中補充Pt2O+和Pt2O答案:D解析:①N2O+Pt2O+Pt2O2++N2ΔH1,②Pt2O2++COPt2O++CO2ΔH2,結(jié)合蓋斯定律計算①+②得到N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=ΔH1+ΔH2,A項正確。由圖示分析可知,反應(yīng)物能量高于生成物能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)焓變ΔH=134kJ·mol1360kJ·mol1=226kJ·mol1,B項正確。正反應(yīng)活化能Ea=134kJ·mol1小于逆反應(yīng)活化能Eb=360kJ·mol1,C項正確。由①N2O+Pt2O+Pt2O2++N2ΔH1和②Pt2O2++COPt2O++CO2ΔH2可知,反應(yīng)過程中Pt2O+和Pt2O2+8.我國學者研究了均相NOCO的反應(yīng)過程,反應(yīng)過程中每一階段內(nèi)各駐點的能量均為相對于此階段內(nèi)反應(yīng)物的能量之差,下列說法正確的是()。A.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH>0B.均相NOCO反應(yīng)經(jīng)歷了三個過渡態(tài)和六個中間體C.整個反應(yīng)分為三個基元反應(yīng)階段,總反應(yīng)速率由第一階段反應(yīng)決定D.NO二聚體()比N2O分子更難與CO發(fā)生反應(yīng)答案:C解析:整個反應(yīng)分為三個基元反應(yīng)階段,①NO(g)+NO(g)(g)ΔH=+199.2kJ·mol1;②(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g)ΔH=513.5kJ·mol1;③CO(g)+CO2(g)+N2O(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=307.6kJ·mol1,由于①所需活化能最高,總反應(yīng)速率由第一階段反應(yīng)決定,故C項正確。①+②+③得2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),ΔH=+199.2kJ·mol1513.5kJ·mol1307.6kJ·mol1=621.9kJ·mol1,A項錯誤。均相NOCO反應(yīng)經(jīng)歷了TS1、TS2、TS3三個過渡態(tài),IM1、、IM2、N2O、IM3五個中間體,B項錯誤。從②(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g)ΔH=513.5kJ·mol1;③CO(g)+CO2(g)+N2O(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=307.6kJ·mol1,②反應(yīng)的活化能比③反應(yīng)的低,放出的能量更多,生成物能量更低,NO二聚體()比N2O(g)分子更容易與CO發(fā)生反應(yīng),D項錯誤。9.一氧化碳甲烷化反應(yīng)為CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。下圖是使用某種催化劑時轉(zhuǎn)化過程中的能量變化(部分物質(zhì)省略)。下列說法不正確的是()。A.步驟①只有非極性共價鍵斷裂B.步驟②的原子利用率為100%C.過渡態(tài)Ⅱ能量最高,因此其對應(yīng)的步驟③反應(yīng)速率最小D.該方法可以清除有毒氣體CO,從而保護環(huán)境答案:C解析:步驟①是H2中非極性共價鍵斷裂,CO中極性共價鍵未斷裂,A項正確。步驟②反應(yīng)物中原子全部進入生成物中,因此原子利用率為100%,B項正確。根據(jù)圖中信息,過渡態(tài)Ⅰ的能量差最高,因此其對應(yīng)的步驟①反應(yīng)速率最小,C項錯誤。根據(jù)反應(yīng)的歷程可知,有毒的一氧化碳與氫氣反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化為無毒的甲烷,該方法可以清除劇毒氣體CO,從而保護環(huán)境,D項正確。10.(2023新課標卷改編)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心,可將NH2OH與NH3轉(zhuǎn)化為肼(NH2NH2),其反應(yīng)歷程如下所示。下列說法錯誤的是()。A.NH2OH、NH3和H2O均為極性分子B.反應(yīng)涉及N—H、N—O斷裂和N—N生成C.催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe2+D.將NH2OH替換為ND2OD,反應(yīng)可得ND2ND2答案:D解析:NH2OH、NH3、H2O分子中正負電中心不重合,三種分子均為極性分子,A項正確;從反應(yīng)歷程看,NH2OH中存在N—O斷裂、NH3分子中存在N—H斷裂,NH2NH2中存在N—N的生成,B項正確;反應(yīng)過程中,Fe2+先失去電子轉(zhuǎn)移至NH2OH的N原子上,又被NH2-還原,C項正確;根據(jù)反應(yīng)歷程可知,產(chǎn)物中兩部分—NH2分別來自NH2OH和氨氣,將NH2OH替換為ND2OD反應(yīng)得到ND2NH2二、非選擇題11.氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點;氫氣也是重要的化工原料。(1)納米級的Cu2O可作為太陽能分解水的催化劑。一定溫度下,在2L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入0.10mol水蒸氣發(fā)生反應(yīng):2H2O(g)2H2(g)+O2(g)ΔH=+484kJ·mol1,不同時段產(chǎn)生O2的量見表格:時間20406080n0.00100.00160.00200.0020上述反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為能,達平衡過程中至少需要吸收光能kJ(保留三位小數(shù))。

(2)氫氣是合成氨工業(yè)的原料,合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量。已知:則1molN—H鍵斷裂吸收的能量約等于。

(3)已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=483.6kJ·mol1;②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)ΔH=+67.7kJ·mol1。則H2還原NO2生成水蒸氣和氮氣反應(yīng)的熱化學方程式是

。

答案:(1)化學0.968(2)391kJ(3)4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)ΔH=1034.9kJ·mol1解析:(1)題述反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為化學能,達平衡時,生成氧氣0.0020mol,至少需要吸收的光能為0.0020mol×484kJ·mol1=0.968kJ。(2)3H2(g)+N2(g)2NH3(g),反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物斷裂化學鍵吸收的能量生成物形成化學鍵放出的能量=3×436kJ·mol1+945.8kJ·mol16×E(N—H)=92.2kJ·mol1,E(N—H)=391kJ·mol1。(3)反應(yīng)4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)可以由①×2②得到,故ΔH=(483.6kJ·mol1)×267.7kJ·mol1=1034.9kJ·mol1。12.乙烯可用作合成纖維、合成橡膠、塑料的原料?；卮鹣铝袉栴}。(1)實驗室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的過程如下:P2O5+3H2O2H3PO4;H3PO4+C2H5OHC2H5OPO(OH)2(磷酸單乙酯)+H2O;170~200℃時,C2H5OPO(OH)2會分解生成乙烯和磷酸。C2H5OPO(OH)2分解反應(yīng)的化學方程式為

。

(2)用CrO3作催化劑,CO2重整C2H6制乙烯的反應(yīng)過程如下:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1;3H2(g)+2CrO3(s)3H2O(g)+Cr2O3(s)ΔH2;Cr2O3(s)+3CO2(g)3CO(g)+2CrO3(s)ΔH3。①反應(yīng)C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)的ΔH=(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。

②已知部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示,則ΔH1=kJ·mol1。

化學鍵C—CCCC—HH—H鍵能348615413436答案:(1)C2H5OPO(OH)2CH2CH2↑+H3PO4(2)①3ΔH1解析:(1)170~200