（江苏专用版）2020版高考化学总复习专题五第1讲化学反应中的热效应、焓变练习（含解析）.docx

第1讲化学反应中的热效应、焓变一、单项选择题1.化学与社会可持续发展密切相关。下列做法不合理的是()A.将废旧电池集中深埋,防止重金属污染B.改善能源结构,大力发展太阳能、风能等清洁能源C.推广碳捕集和转化成化工原料技术,逐步实现二氧化碳零排放D.采用纳米TiO2光触媒技术,将装修材料中释放的HCHO转化为无害物质答案AA项,废电池中有重金属离子以及酸液,会污染土壤,错误。2.(2018宿迁期末)化学能与热能、电能等可以相互转化,关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是()A.图1所示的装置能将化学能转变为电能B.图2所示的反应为吸热反应C.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成D.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低答案CA项,图1所示的装置没形成闭合回路,不能形成原电池,没有电流通过,所以不能把化学能转变为电能,错误;B项,图2所示的反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应为放热反应,错误;C项,化学反应时断键要吸收能量,成键要放出能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成,正确;D项,中和反应为放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,错误。3.强酸和强碱的稀溶液反应的中和热可表示为H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3 kJ/mol。已知:CH3COOH(aq)+NaOH(aq) CH3COONa(aq)+H2O(l)H=-Q1 kJ/molH2SO4(aq)+2NaOH(aq) Na2SO4(aq)+2H2O(l)H=-Q2 kJ/molHNO3(aq)+KOH(aq) KNO3(aq)+H2O(l)H=-Q3 kJ/mol上述三个热化学方程式中Q1、Q2、Q3的大小关系为() A.Q1=Q2=Q3B.Q2Q1Q3C.Q2Q3Q1D.Q2=Q3Q1答案CCH3COOH和HNO3的物质的量都是1 mol,但CH3COOH是弱酸,在溶液中主要以分子形式存在,反应过程中要发生电离,电离过程吸收热量;HNO3是强酸,在溶液中完全电离,所以HNO3与KOH反应放出的热量较多,即Q3Q1。H2SO4是二元强酸,1 mol H2SO4完全反应生成2 mol H2O,则Q2=2Q3。综上所述,Q2Q3Q1,C项正确。4.H2与ICl的反应分、两步进行,其能量变化曲线如下图所示,下列有关说法中错误的是()A.反应、反应均为放热反应B.反应、反应均为氧化还原反应C.反应比反应的速率慢,与相应正反应的活化能无关D.反应、反应的焓变之和为H=-218 kJmol-1答案C根据图像可知,反应和反应中反应物总能量都大于生成物,则反应、反应均为放热反应,故A项正确;反应中有氢气参与反应,反应中有碘单质生成,所以反应、均为氧化还原反应,故B项正确;反应中正反应的活化能较大,反应中正反应的活化能较小,所以反应比反应的速率慢,故C项错误;根据盖斯定律可知,反应、反应的焓变之和为H=-218 kJmol-1,故D项正确。5.已知热化学方程式(Q1、Q2均为正值):C(s)+12O2(g) CO(g)H=-Q1 kJmol-1;C(s)+O2(g) CO2(g)H=-Q2 kJmol-1。有关上述反应的叙述错误的是()A.Q1Q1,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Q1kJ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。6.向火箭燃料液态联氨(N2H4)中加入铱催化剂,发生反应:N2H4(l) N2(g)+2H2(g)H。已知:3N2H4(l) 4NH3(g)+N2(g)H1=-336.6 kJmol-1;N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H2=-92.4 kJmol-1。下列说法正确的是()A.使用催化剂后,反应的H1减小B.反应、均为吸热反应C.H=-50.6 kJmol-1D.一定条件下,1 mol N2与3 mol H2充分反应,放出92.4 kJ的热量答案CA项,催化剂不能改变反应的焓变,故错误;B项,HH3B.H4=2H3-2H2-H1C.1 mol O2(g)和2 mol H2(g)具有的总能量高于2 mol H2O(g)D.联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热答案AA项,O2(g)+2H2(g) 2H2O(g)H3,O2(g)+2H2(g) 2H2O(l)H5,气态水转化为液态水过程中放出热量,焓变为负值,则H5H3,错误;B项,2O2(g)+N2(g) N2O4(l)H1,N2(g)+2H2(g) N2H4(l)H2,O2(g)+2H2(g) 2H2O(g)H3,根据盖斯定律计算2-2-得到2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)H4 =2H3-2H2-H1,正确;C项,O2(g)+2H2(g) 2H2O(g)反应为放热反应,H30B.2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)H=-2b kJmol-1C.CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%D.2CO(g)+4H2(g) H2O(g)+C2H5OH(l)H=(2a+4b-c) kJmol-1答案DA项,反应是CO燃烧,为放热反应,焓变小于0,错误;B项,该反应的反应热不能由反应得出,因为两个反应中水的聚集状态不同,错误;C项,根据原子守恒,CO2、H2中原子通过反应不可能全部进入乙醇中,另外会生成水,即原子利用率不为100%,错误;D项,反应2CO(g)+4H2(g) H2O(g)+C2H5OH(l)可由2+4-得到,所以该反应的焓变为(2a+4b-c) kJmol-1,正确。11. 由合成气制备二甲醚的主要原理如下。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.7 kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H2=-23.5 kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.2 kJmol-1下列有关说法正确的是()A.升高温度能加快反应的化学反应速率,提高CH3OCH3产率B.反应使用催化剂,H3减小C.反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的H=-246.1 kJmol-1D.反应对反应无影响答案CA项,升高温度,反应速率加快,反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH3OCH3产率减小,错误;B项,催化剂不影响焓变大小,错误;C项,根据盖斯定律2+,可得所求反应的H=-246.1 kJmol-1,正确;D项,反应可以吸收反应生成的H2O,促使反应的平衡正向移动,错误。12.火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式如下:S(s)+2KNO3(s) +3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2 (g)H=x kJmol-1已知:C(s)+O2(g) CO2(g)H1=a kJmol-1K2S(s) S(s)+2K(s)H2=b kJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s)H3=c kJmol-1下列说法正确的是()A.x0,a0B.b0,c0C.x=3a-b-cD.1 mol碳(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJmol-1答案C A项,爆炸属于放热反应,所以x0,错误;C项,根据盖斯定律,3-,可得爆炸反应的焓变,正确;D项,C不完全燃烧,放热少,又因其值为负,故数值比a大,错误。二、非选择题13.当前能源危机是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。(1)下列做法有助于“开源节流”的是(填序号)。a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b.大力开采煤、石油和天然气,以满足人们日益增长的能源需求c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料d.减少资源消耗,注重资源的重复使用、资源的循环再生(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。在通常状况下,金刚石和石墨相比较,(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的标准燃烧热为。12 g石墨在一定量的空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为。(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJmol-1、497 kJmol-1。N2(g)+O2(g) 2NO(g)H=+180.0 kJmol-1NO分子中化学键的键能为kJmol-1。(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO的热化学方程式:。答案(1)acd(2)石墨393.5 kJmol-1252.0 kJ(3)631.5(4)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)H=-746.0 kJmol-1解析(1)开源节流的主要措施是减少化石燃料的使用、提高燃料的燃烧效率、开发新能源等。(2)由题图可知,石墨具有的能量比金刚石的低,而物质所具有的能量越低越稳定,故石墨更稳定。计算标准燃烧热时,要求燃烧产物为稳定状态,即C应生成CO2气体,故石墨的标准燃烧热为110.5 kJmol-1+283.0 kJmol-1=393.5 kJmol-1。12 g石墨在一定量的空气中燃烧,生成气体36 g,此气体应为CO和CO2的混合气体。设生成CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为(1 mol-x),故有28 gmol-1x+44 gmol-1(1 mol-x)=36 g,解得x=0.5 mol。因此该过程放出的热量为110.5 kJmol-10.5 mol+393.5 kJmol-10.5 mol=252.0 kJ。(3)H=+180.0 kJmol-1=946 kJmol-1+497 kJmol-1-2E(NO),则E(NO)=631.5 kJmol-1。(4)由题图得CO(g)+12O2(g) CO2(g)H=-283.0 kJmol-1,此式乘以2再与N2(g)+O2(g) 2NO(g)H=+180.0 kJmol-1相减即得2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)H=-746.0 kJmol-1。14.(1)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。已知下列热化学方程式:C(石墨)+O2(g) CO2(g)H1=-a kJmol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H2=-b kJmol-12C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)H3=-c kJmol-12C(石墨)+H2(g) C2H2(g)H4计算反应的反应热H4为。(2)铁、铝是现代金属材料的主角。已知铝的燃烧热为1 675 kJ/mol,2Fe(s)+32O2(g) Fe2O3(s)H=-822 kJ/mol,则2Al(s)+Fe2O3(s) Al2O3(s)+2Fe(s)H=。(3)锰是在地壳中广泛分布的元素之一,其单质和化合物在工、农业生产中有着重要的作用。已知Al的燃烧热为H=c kJmol-1,金属锰可用铝热法制得。其余相关热化学方程式为3Mn3O4(s)+8Al(s) 9Mn(s)+4Al2O3(s)H1=a kJmol-1,3MnO2(s) Mn3O4(s)+O2(g)H2=b kJmol-1,则3MnO2(s)+4Al(s) 3Mn(s)+2Al2O3(s)H3= kJmol-1(用含a、b、c的式子表示)。答案(1)(-2a-12b+12c) kJ/mol(2)-2 528 kJ/mol(3)(13a+b+43c)解析(1)由C(石墨)+O2(g) CO2(g)H1=-a kJmol-1,2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H2=-b kJmol-1,2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)H3=-c kJmol-1,结合盖斯定律可知,2+12-12得到2C(石墨)+H2(g) C2H2(g)。则2C(石墨)+H2(g) C2H2(g)H4=(-2a-12b+12c) kJ/mol。(2)铝的燃烧热为1 675 kJ/mol,则2Al(s)+32O2(g) Al2O3(s)H=-3 350 kJ/mol,2Fe(s)+32O2(g) Fe2O3(s)H=-822 kJ/mol ,由盖斯定律可知,-得到2Al(s)+Fe2O3(s) Al2O3(s)+2Fe(s),其H=(-3 350 kJ/mo