第16講 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)-11-2024版高考完全解讀 化學(xué)

第五章化學(xué)反應(yīng)與能量

第16講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

1.(2022?浙江6月選考?18)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表:

物質(zhì)(g)0HHOH00O2HAHzO

能量/

249218391000-136-242

(kJ?mol)

可根據(jù)H0(g)+H0(g)—HQ(g)計(jì)算出H。中氧氧單鍵的鍵能為214kJ-mol。下

列說(shuō)法不正確的是()。

A乩的鍵能為436kJ-mor'

B.0」的鍵能大于H他中氧氧單鍵的鍵能的兩倍

C.解離氧氧單鍵所需能量:HOCKH。

D.ILO(g)+O(g)---HA(g)A/A-M3kJ-mol-1

答案：C

解析：本題考查鍵能有關(guān)知識(shí)。根據(jù)題表中的數(shù)據(jù)可知，乩的鍵能為218

kJ?mol1X2=436kJ?mol\A正確;氧氣中0=0鍵的鍵能為249kJ?mol'X2=498

kJ-mol：HO中氧氧單鍵的鍵能為214kJ-mol'由498>2X214可知,B正

確;H0(g)+0(g)=-HOO(g)A/A10kJ?mor-39kJ?mol-,-249kJ?mol-1=-278

kJ-moL,則解離H00中的氧氧單鍵需要的能量為278kJ-moLHO,中解離氧氧

單鍵所需能量為214kJ-mor',C錯(cuò)誤;&O(g)+O(g)—IMMg)△滬(-136

kJ?mor')-(-242kJ?:noL+249kJ?mol>-143kJ?mo『,D正確。

2.(2022?浙江1月選考?18)相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)

己烷(O)的能量變化如圖所示：

下列推理不正確的是()。

A.2△〃心△尻說(shuō)明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比

B.AIKA〃，說(shuō)明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定

C.3Afl<A/說(shuō)明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵

D.△//-△/Z<0,All-A%>0,說(shuō)明苯分子具有特殊穩(wěn)定性

答案：A

解析：本題考查物質(zhì)穩(wěn)定性與能量的關(guān)系。由△〃二△〃可知雙鍵位置不同，物

質(zhì)所具有的能量不同，加氫放出的熱量不同，所以碳碳雙鍵加氫放出的熱量與雙鍵

數(shù)目及雙鍵位置都有關(guān)系,A錯(cuò)誤;能量越低越穩(wěn)定△△〃說(shuō)明單雙鍵交替的兩

個(gè)碳碳雙鍵有利于物質(zhì)穩(wěn)定,B正確;苯分子若存在3個(gè)獨(dú)立的雙鍵，則A?<A%

由題圖知AH>A〃且3△伏A〃說(shuō)明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙

鍵,C正確;由△〃-可知雙鍵數(shù)目越多,加氫放出的熱量越多，由AH-AKX)

可知苯分子比單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，存在特殊穩(wěn)定性,D正確。

3.(2021?重慶卷?10)〃天朗氣清,惠風(fēng)和暢?！毖芯勘砻?，利用Ir可催化消除大

氣污染物N20和C0,簡(jiǎn)化中間反應(yīng)進(jìn)程后，相對(duì)能量變化如圖所示。已知CO(g)的燃

燒熱△/A-283kJ加0口則2N20(g)=2N?(g)+()2(g)的反應(yīng)熱△/XkJ加。廣)為()。

、Q(gHlr?+CO3

O7

E

?

3330\N煙+!rO?CO(g)

三\123/~、

褪t1Q__

177O

實(shí)中間體I\YteH&co在)

至

中間體n

反應(yīng)講聲

A.-152B.-76C.+76D.+152

答案：A

解析：根據(jù)題中信息可依次書(shū)寫(xiě)出熱化學(xué)方程式:①C0(g)+；02(g)——C0@)

A/X=-283kJ-mor'；@N20(g)+CO(g)—N2(g)+CO2(g)

△〃二-(330+229-123-77)kJ?mol」359kJ-mo廣；根據(jù)蓋斯定律,2X(②-①)得反

應(yīng)2N20(g);-2N2(g)+02(g),△小2(△//-A/Z)=-152kJ-mol)答案為Ao

4.(2023?山東濰坊模擬)(雙選)我國(guó)科學(xué)家研究化合物M(s)催化CO：氫化機(jī)理。由

化合物M(s)生成化合物N(s)過(guò)程的機(jī)理和相對(duì)能量如圖所示(已知1eV=1.6X1019

J)oTSI.TS2均為過(guò)渡態(tài)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。

相對(duì)能量/eV

TS2(11.28)

TSI(6.05)/L\

-'、、/\

z08)

^co:(o.ooX\

N(-1T63)

反應(yīng)過(guò)婢

A.過(guò)渡態(tài)TS2比TSI更穩(wěn)定

B.過(guò)程P-TS2為化合物M生成化合物N的決速步驟

C.化合物M催化CO2氫化反應(yīng)過(guò)程中一定有Fe-0鍵的斷裂

1

D.該過(guò)程的熱化學(xué)方程式為M(s)+C02(g)—N(s)A斤-11.63kJ?mof

答案：AD

解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量等有關(guān)知識(shí)。據(jù)題圖可知TS1的能量比TS2的能

量低，能量越低的物質(zhì)越穩(wěn)定，所以TS1更穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;此反應(yīng)中，過(guò)程P-TS2所需

的活化能最大，為化合物M生成化合物N的決速步驟,B正確;M為催化劑，整個(gè)反應(yīng)

前后M的結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變，對(duì)比M和N的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，當(dāng)N中Fc-0鍵斷裂，

重新連接H原子才能生成M,所以化合物M催化CO,氫化反應(yīng)過(guò)程中一定有Fe—0

鍵的斷裂,C正確;題圖所示為一個(gè)CO：：分子反應(yīng)的過(guò)程，據(jù)題圖可知該過(guò)程能量變

化△滬-11.63eV,所以當(dāng)1molCO2參與反應(yīng)時(shí)能量變化為T(mén)L63eVX1.6X1019

J/eVX6.02X1023^-1.12X106J=-l120kJ,所以該反應(yīng)的焰變A^-l120

kJ?mol'D錯(cuò)誤。

5.I.(2022?全國(guó)乙卷?28節(jié)選)(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

-1

?2H2S(g)+302(g)=2S0Xg)+2H20(g)△?=-!036kJ-mol

1

②4H2s(g)+2S0?(g)^~3S,(g)+4H20(g)△“二+94kJ-mol

③21Mg)+(Mg)^~2H20(g)A耳二一484kJ?moL

計(jì)算H2s熱分解反應(yīng)④2112s(g)^~84)+21%)的△"=kJ-mor；

答案：+170

解析：題給反應(yīng)存在關(guān)系:反應(yīng)④三(反應(yīng)①+反應(yīng)②)-反應(yīng)③，根據(jù)蓋斯定律得

?J

△〃三(△夕+△〃)—A〃qx(T036kJ-mor'+94kJ?mor')-(-484kJ-二十170

kJ-mol'o

⑵較普遍采用的H2s處理方法是克勞斯工藝，即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另

一種方法是利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸釮3。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)

是，缺點(diǎn)是。

答案：獲得的乩可作燃料、不產(chǎn)生S0,污染物耗能較多

解析：對(duì)比克勞斯工藝處理HS高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是在處理H2s的同時(shí)，能獲

得清潔燃料也、不產(chǎn)生S0,污染物;缺點(diǎn)是H.,S分解時(shí)需要高溫條件，消耗能源較多。

II.(2021?海南卷?16節(jié)選)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化廣泛存在于自然界及人類(lèi)的

生產(chǎn)和生活中。已知25cl00kPa時(shí)：

①1mol葡萄糖。凡^回］完全燃燒生成CO《g)和⑴，放出2804kJ熱量。

@C0(g)+i02(g)~C02(g)A滬一283kJ?mor'

回答問(wèn)題：

(3)25℃時(shí),C0e)與何⑴經(jīng)光合作用生成葡萄糖［CM2()6(s)］和0&)的熱化學(xué)方程

式為O

1

答案：6C0Xg)+6H20(l)=~€凡2。6($)+60&)△滬+2804kJ?mol

解析：根據(jù)題中信息,25℃,100kPa時(shí),1mol葡萄糖完全燃燒時(shí)放出2804kJ

熱量，則25℃時(shí),C0&)和H2⑴經(jīng)光合作用生成葡萄糖和(X(g)的熱化學(xué)方程式可

寫(xiě)為6C02(g)+6H20(l)=~€6Hl206(s)+602(g)△生+2804kJ?mol-；

(4)25℃,100kPa時(shí),氣態(tài)分子斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵的婚變稱(chēng)為鍵焙。已知0=0、

C=0鍵的鍵焰分別為495kJ-mol;799kJ?n】oL,CO(g)分子中碳氧鍵的鍵焙為

kJ?mol'o

答案：1067.5

解析：根據(jù)定義可知,A盾反應(yīng)物總鍵焙-生成物總鍵烙，則反應(yīng)②的△滬CO(g)分

子中碳氧鍵的鍵烙+罪0=0鍵的鍵焰-2XC=0鍵的鍵烙二CO(g)分子中碳氧鍵的

鍵焙tX495kJ?mor-2X799kJ-283kJ-mol：解得CO(g)分子中碳氧

鍵的鍵焙為1067.5kJ-moF；

6.(2023?廣東深圳調(diào)研)凡0是《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》所列六種溫室氣體之

一。目前，直接催化分解法是消除N20的主要方法,該過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)如下：

I.2N20(g)^2N2(g)+02(g)A瓜

II.2N20(g)^N2(g)+2N0(g)A氏

HL4N20(g)^3N2(g)+2N02(g)AA

回答下列問(wèn)題：

⑴根據(jù)蓋斯定律，