2020版高考化学第6章化学反应与能量转化2第1节化学反应的热效应检测鲁科版.docx

第1节 化学反应的热效应课后达标检测一、选择题1(2019桂林一模)BeCl2是有机反应的催化剂。铍和氯气反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是()AE2是正反应的活化能B该反应的H0C加入催化剂，H减小DHE2E1解析：选B。E1是正反应的活化能，E2是逆反应的活化能，A项错误；该反应是放热反应，B项正确；加入催化剂，减小E2和E1，不改变H，C项错误；HE1E2，D项错误。2(2019奉贤质检)化学家格哈德埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是()A该过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成B在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂C过程需吸收能量，过程则放出能量D常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成解析：选D。由题图可知，每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子，然后原子重新结合生成2个氨分子，A正确；催化剂能改变化学反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下，反应速率加快，意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变得更容易，B正确；化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成则放出能量，从题图可看出为化学键断裂过程，为化学键形成过程，C正确；化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D错误。3(2019河南豫北、豫南第一次联考)HBr被O2氧化依次由如下、三步反应组成，1 mol HBr被氧化为Br2放出12.67 kJ热量，其能量与反应过程曲线如图所示。()HBr(g)O2(g)=HOOBr(g)()HOOBr(g)HBr(g)=2HOBr(g)()HOBr(g)HBr(g)=H2O(g)Br2(g)下列说法中正确的是()A三步反应均为放热反应B步骤()的反应速率最慢CHOOBr比HBr和O2稳定D热化学方程式为4HBr(g)O2(g)=2H2O(g)2Br2(g)H12.67 kJmol1解析：选B。放热反应的反应物总能量高于生成物的总能量，根据题图可知，第一步反应为吸热反应，A项错误；步骤()为吸热反应，导致体系温度降低，反应速率减慢，其余反应为放热反应，反应温度升高，反应速率加快，B项正确；HOOBr的总能量比HBr和O2的总能量高，能量越高，物质越不稳定，C项错误；根据题意，1 mol HBr被氧化为Br2放出12.67 kJ热量，则热化学方程式为4HBr(g)O2(g)=2H2O(g)2Br2(g)H50.68 kJmol1，D项错误。4(2019温州联考)已知热化学方程式(Q1、Q2均为正值)：C(s)O2(g)=CO(g)HQ1 kJmol1，C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJmol1，有关上述反应的叙述错误的是()AQ1Q1，A项正确；两反应均为放热反应，故生成物总能量均低于反应物总能量，B项错误；生成1 mol CO气体时放出Q1 kJ热量，C项正确；等物质的量的同种物质，气态时所具有的能量高于固态时所具有的能量，D项正确。5(2019云南一测)已知：Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H1S(s)O2(g)=SO2(g)H2Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H3则下列表述正确的是()AH20BH3H1CMn(s)SO2(g)=MnO2(s)S(s)HH2H1DMnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)HH3H2H1解析：选D。硫、锰与氧气的反应均为放热反应，H10，H20，A项错误；第三个反应放出的热量比第一个多，即H3H1，B项错误；将题中热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律，由得Mn(s)SO2(g)=MnO2(s)S(s)HH1H2，C项错误；根据盖斯定律，由得SO2(g)MnO2(s)=MnSO4(s)HH3H2H1，D项正确。6标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJ/mol，463 kJ/mol, 495 kJ/mol，下列热化学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H485 kJ/molBH2O(g)=H2(g)O2(g)H485 kJ/molC2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJ/molD2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJ/mol解析：选D。1 mol的气态水分解产生1 mol 的氢气和 mol的氧气，则能量变化是2 mol463 kJ/mol436 kJ/mol1 mol mol495 kJ/mol242.5 kJ，因此热化学方程式为H2O(g)=H2(g)O2(g)H242.5 kJ/mol，A、B错误；若是2 mol的气态水分解产生 2 mol 的氢气和1 mol的氧气，则能量变化是242.5 kJ/mol2 mol485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，符号相反，即氢气燃烧的热化学方程式是2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJ/mol，C错误，D正确。7已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()AH10，H30BH20，H40CH1H2H3 DH3H4H5解析：选C。AC(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2(g)，均为放热反应，则有H10、H30；Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有H40。C将五个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由可得，则有H1H2H3。D将五个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由32可得，则有H43H32H5。8(2017高考江苏卷)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1a kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3c kJmol12CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H4d kJmol1A反应、为反应提供原料气B反应也是CO2资源化利用的方法之一C反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(l)的H kJmol1D反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1解析：选C。反应的产物为CO和H2，反应的产物为CO2和H2，反应的原料为CO2和H2，A项正确；反应将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应中生成物H2O为气体，C项中生成物H2O为液体，故C项中反应的焓变不等于 kJmol1，C项错误；依据盖斯定律，由22，可得所求反应的焓变，D项正确。二、非选择题9(1)某反应过程中的能量变化如图所示。写出该反应的热化学方程式：_。(2)在溶液中进行化学反应的物质，其状态标为“aq”，已知0.5 mol H2SO4与足量氢氧化钠溶液反应放出57.3 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式(参与反应的物质用离子形式表示)： _。(3)合成氨反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJmol1。已知在某一条件下，N2的转化率仅为10%，要想通过该反应得到92.2 kJ的热量，在反应中要投放_mol N2。解析：(1)根据题目中图示的能量关系，可知1 mol A(g)与2 mol B(g)反应生成1 mol C(l)和3 mol D(l)，放出热量432 kJ，故其热化学方程式为A(g)2B(g)=C(l)3D(l)H432 kJmol1。(2)0.5 mol H2SO4与足量氢氧化钠溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出57.3 kJ的热量，其热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。(3)1 mol N2完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为92.2 kJ，而在某一条件下，N2的转化率仅为10%，故要通过该反应得到92.2 kJ的热量，投放N2的总量应为10 mol。答案：(1)A(g)2B(g)=C(l)3D(l)H432 kJmol1(2)H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1(3)1010(1)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)H11 kJmol1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。(2)液氨可用作制冷剂，液氨汽化时_(填“释放”或“吸收”)能量；液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示：共价键NHO=ONNOH键能/(kJmol1)391498946463则反应4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)的反应热H_。解析：(1)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x436 kJ151 kJ11 kJ，x299 kJ。(2)液氨可用作制冷剂，是因为液氨汽化时吸收能量，导致周围温度降低；反应4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)H反应物的键能之和生成物的键能之和391 kJmol134498 kJmol13946 kJmol12463 kJmol1261 262 kJmol1。答案：(1)299(2)吸收1 262 kJmol111火箭推进器中装有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当二者混合发生反应时，会产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，放出256.652 kJ热量。(1)该反应的热化学方程式为_。(2)已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则16 g液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为_kJ。(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。(4)发射卫星可用肼作燃料，二氧化氮作氧化剂，二者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1。则肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_。解析：(1)0.4 mol液态N2H4与足量液态双氧水反应放出256.652 kJ热量，则该反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1。(2)根据N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1和H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，由4得N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.63 kJmol1，故16 g(0.5 mol)液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为0.5 mol817.63 kJmol1408.815 kJ。(3)该反应的反应产物为氮气和水蒸气，不会造成环境污染。(4)将题给热化学方程式分别编号为，由(2)得N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol1。答案：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1(2)408.815(3)产物不会造成环境污染(4)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol112已知1 mol C、1 mol CO分别按下式反应(燃烧)：C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1请回答下列问题：(1)根据上述反应及数据可知，煤炭充分燃烧的优点是_(填字母)。a放出热量多，节约能源b减少对环境的污染(2)根据反应，断开1 mol CO(g)与0.5 mol O2(g)中的化学键所吸收的能量比形成1 mol CO2(g)中的化学键所放出的能量_(填“多”或“少”)。(3)在如图中画出反应的能量随反应过程的变化曲线。(4)理论上分析碳先与