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课时规范练6化学反应中的热效应(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能2.下列有关化学能与热能的说法正确的是()A.铝热反应属于吸热反应B.若某反应的反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为吸热反应C.H2H+H的变化需要吸收能量D.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应3.在催化剂作用下,H2O2发生分解,其反应能量随反应的进程变化如图:下列说法正确的是()A.H2O2分解反应的H0B.催化剂的加入使反应的热效应减小C.催化剂的加入提高了H2O2的分解率D.催化剂通过改变反应进程、降低反应的活化能来提高H2O2分解速率4.(2018北京)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是()A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4CH3COOH过程中,有CH键发生断裂C.放出能量并形成了CC键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率5.根据碘与氢气反应的热化学方程式I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48 kJmol-1I2(s)+H2(g)2HI(g)H=+26.48 kJmol-1下列判断正确的是()A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJB.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC.反应的产物比反应的产物稳定D.反应物的物质的量相等时,反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低6.已知:破坏1 mol AA键、1 mol BB键、1 mol AB键时分别需要吸收436 kJ、498 kJ、463 kJ的能量;反应2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是()A.体系中A2、B2最活泼B.E1=1 370 kJmol-1C.H=-482 kJmol-1D.该反应是放热反应7.设NA为阿伏加德罗常数的值,对反应:(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H1=a kJmol-1(2)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H2=b kJmol-1其他数据如下表所示:化学键COOOCHOH键能/(kJmol-1)798x413463下列说法正确的是()A.H2O(g)H2O(l)ScB.甲烷的标准燃烧热为-b kJmol-1C.2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g)H=2(b-a) kJmol-1D.当甲醇和甲烷物质的量之比为12,完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Qa+2b mol9.已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol正盐的H=-12.1 kJmol-1;强酸、强碱的稀溶液反应的中和热H=-57.3 kJmol-1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A.-69.4 kJmol-1B.-45.2 kJmol-1C.+69.4 kJmol-1D.+45.2 kJmol-110.一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()A.e是ClO3-B.ba+c反应的活化能为60 kJmol-1C.a、b、c、d、e中c最稳定D.ba+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)ClO3-(aq)+2Cl-(aq)H=-116 kJmol-1二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(15分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点;氢气也是重要的化工原料。(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H=+484 kJmol-1,不同时段产生O2的量见表格:时间/min20406080n(O2)/mol0.001 00.001 60.002 00.002 0上述反应过程中能量转化形式为光能转化为能,达平衡过程中至少需要吸收光能 kJ(保留三位小数)。(2)氢气是合成氨工业的原料,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。已知:则1 mol NH键断裂吸收的能量约等于。(3)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H=-483.6 kJmol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H=+67.7 kJmol-1则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是。12.(20分)工业上合成反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其反应过程的能量变化如图所示:已知:1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H=-99 kJmol-1。请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示、,E的大小对该反应的反应热(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点(填“升高”或“降低”),理由是。(2)图中H= kJmol-1。(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物,四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:。(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol(Lmin)-1,则v(O2)= mol(Lmin)-1、v(SO3)= mol(Lmin)-1。(5)已知单质硫的标准燃烧热为-296 kJmol-1,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H= 。图113.(15分)人类研究氢能源从未间断过,而热化学循环分解水制H2是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为H2和O2,这是一种节约能源、节省反应物料的技术,图1是热化学循环制氢气的流程:(1)实验测得,1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为。(2)整个流程参与循环的物质是和(填化学式),最难进行的反应是(填序号)。(3)汞虽然有毒,但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂,可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气:CaBr2+2H2OCa(OH)2+2HBr;HgBr2+Ca(OH)2CaBr2+HgO+H2O;2HgO2Hg+O2。反应的化学方程式为。(4)合成氨用的H2可用甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图2所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为。图2课时规范练6化学反应中的热效应1.AB项、C项属于电化学反应,一定有电子转移,一定发生氧化还原反应;D项营养物质为人类提供能量的过程,是被O2氧化的过程,发生了氧化还原反应;A项光能转化成电能的过程没有新物质生成,没有发生化学反应,故选A。2.C铝热反应属于放热反应,A项错误;反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应,B项错误;H2H+H的变化是断裂了HH共价键,断裂化学键需要吸收能量,C项正确;一个反应是吸热反应还是放热反应取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小,与反应的条件无关,有些放热反应也需要加热,如燃烧反应,D项错误。3.D由图可知,反应物H2O2具有的能量高于生成物具有的能量,则该反应为放热反应,Hb,A项错误;甲烷的标准燃烧热是指1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时的反应热,反应中生成的是气态H2O,故-b kJmol-1不是甲烷的标准燃烧热,B项错误;2-2可得2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g)H=2(b-a) kJmol-1, C项正确;-+得CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-(a+c-b) kJmol-1,若设甲醇的物质的量为x,则CH4的物质的量为2x,根据和有(a+c-b) kJmol-1x+2x kJmol-1c=Q kJ,x=Qa-b+3c mol,即混合物中甲醇的物质的量为Qa+3c-b mol,D项错误。9.D由题意可写出热化学方程式:HCN(aq)+OH-(aq)CN-(aq)+H2O(l)H=-12.1 kJmol-1;H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,由-可得HCN(aq)CN-(aq)+H+(aq)H=(-12.1 kJmol-1)-(-57.3 kJmol-1)=+45.2 kJmol-1,D项正确。10.D由图可知,a为Cl-,b为ClO-,c为ClO2-,d为ClO3-,e为ClO4-,A项错误;无法确定活化能的大小,B项错误;a、b、c、d、e中a的能量最低,所以a最稳定,C项错误;ba+d的化学方程式为3ClO-ClO3-+2Cl-,所以热化学方程式为3ClO-(aq)ClO3-(aq)+2Cl-(aq)H=-116 kJmol-1,故D项正确。11.答案 (1)化学0.968(2)391 kJ(3)4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)H=-1 034.9 kJmol-1解析 (1)题述反应过程中能量转化形式为光能转化为化学能,达平衡时,生成氧气0.002 mol,至少需要吸收的光能为0.002 mol484 kJmol-1=0.968 kJ。(2)3H2(g)+N2(g)2NH3(g),反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3436 kJmol-1+945.8 kJmol-1-6E(NH)=-92.2 kJmol-1,E(NH)=391 kJmol-1。(3)反应4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)可以由2-得到,故H=(-483.6 kJmol-1)2-67.7 kJmol-1=-1 034.9 kJmol-1。12.答案 (1)反应物总能量生成物总能量无降低因为催化剂改变了反应历程,使活化能E降低(2)-198(3)SO2+V2O5SO3+2VO2、4VO2+O22V2O5(4)0.0250.05(5)-1 185 kJmol-1解析 (1)图中A表示反应物总能量,C表示生成物总能量,E为活化能,与反应热无关,但使用催化剂可以降低活化能。(2)图中表示的是2 mol SO2(g)的反应,因此H=-99 kJmol-12=-198 kJmol-1。(3)V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物VO2,可写出相关反应的化学方程式。(4)依据化学反应速率之比等于化学计量数之比可进行计算。(5)S(s)+O2(g)SO2(g)H1=-296 kJmol-1SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H2=-99 kJmol-1由3+3得:3S(s)+92O2(g)3SO3(g)H=(H1+H2)3=-1 185 kJmol-113.答案 (1)H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1(2)SO2I2(3)Hg+2HBrHgBr2+H2(4)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+161.1 kJmol-1解析 (1)1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,则2 g氢气即1 mol氢气燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1。(2)反应为二氧化硫、碘单质与水的反应:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,反应为硫酸分解生成二氧化硫、氧气、水:2H2SO42SO2+O2+2H2O,反应为碘化氢分解:2HIH2+I2,整个流程参与循环的物质是SO2、I2,最难进行的反应是。(3)根据反应知反应有HgBr

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