高考化学总复习单元检测(十三)　化学反应中的热效应

单元检测(十三)化学反应中的热效应一、基础落实训练1(20174月选考)下列物质放入水中，会显著放热的是()A食盐B蔗糖C酒精 D生石灰解析：选D只有生石灰遇水放出大量的热。2“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中原子全部转化为目标产物，即原子利用率为100%。利用以下各种化学反应类型的合成过程最符合绿色化学的是()A取代反应 B水解反应C加聚反应 D缩聚反应解析：选C取代反应、水解反应和缩聚反应中生成物均是不止一种，不符合绿色化学；加聚反应中生成物只有一种，符合绿色化学。3(2019浙江兰溪检测)能源与人类的生活和社会发展密切相关。下列关于能源开发和利用的说法不正确的是()A用酒精代替汽油作汽车燃料B随着科技的发展，氢气将会成为主要能源C在农村提倡利用沼气作生活燃料D尽量使用含12C的产品，减少使用含13C或14C的产品符合“促进低碳经济”宗旨解析：选D使用含12C的产品未减少二氧化碳的排放，不符合“促进低碳经济”宗旨，故D项错误。4下列反应中不属于放热反应的是()A酸碱中和反应BNH4Cl晶体与Ba(OH)28H2O晶体反应C镁条的燃烧D活泼金属与酸的反应解析：选B中和反应是放热反应，A项错误；Ba(OH)28H2O 晶体与NH4Cl晶体反应是吸热反应，B项正确；燃烧都是放热反应，C项错误；活泼金属与酸的反应都是放热反应，D项错误。5如图为反应BrH2HBrH的能量反应过程的示意图，下列叙述中正确的是()A此反应一定要加热后才能发生B反应物总能量低于生成物总能量C人类利用的能源都是通过化学反应获得的D升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率解析：选B从图示分析出反应物的能量低于生成物，BrH2HBrH是个吸热过程，但与是否需要加热无关，故A项错误、B项正确；C项，人类利用的能源如太阳能就不是通过化学反应获得的，错误；D项，升高温度时正逆反应速率都要增大，错误。6H2是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取H2，最理想的途径是()A在光分解催化剂存在下，利用太阳能分解水制H2B以焦炭和水为原料制水煤气后再分离出H2C以金属钠与水反应生成H2D由热电站提供电力电解水产生H2解析：选AA项，利用太阳能分解水，太阳能环保，资源相当丰富，太阳能直接使水分解制氢气是最理想的途径，符合题意；以焦炭和水为原料制水煤气后分离出氢气与由热电厂提供电力电解水制氢气，在制取过程中，均要消耗另一种能源，也会对环境造成污染，故B、D项不符合题意；C项，用Na和水反应制氢气，反应速率快，不易控制，安全系数小，且消耗Na成本高，不符合题意。7对于反应中的能量变化，下列表述正确的是()A形成化学键的过程会吸收能量B氧化反应均为吸热反应C加热才能发生的反应一定是吸热反应D放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量解析：选D形成化学键会放出能量，A项错误；燃烧都是氧化反应，并且都是放热反应，B项错误；反应条件与反应是吸热还是放热没有必然联系，燃烧都是放热反应，但需要加热到着火点，C项错误；当反应物的总能量大于生成物的总能量时反应放热，D项正确。8氮是地球上含量较丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、日常生活中有着重要作用。如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图，下列说法正确的是()A2NO2(g)4CO(g)=N2(g)4CO2(g)H234 kJmol1B1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)断键放出热量134 kJC反应物总能量高于生成物总能量D反应物总键能高于生成物总键能解析：选CA项，根据图示，298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)H(368134)kJmol1234 kJmol1，错误；B项，化学键断裂应该吸收能量，错误；C项，从图示分析知反应物的总能量高于生成物，正确；D项，反应物总键能低于生成物总键能，错误。9(201510月选考)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1解析：选B反应放热，H应为“”，A、C项错误；生成的水应为液态，D项错误。10工业生产水煤气的反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.4 kJmol1，下列判断正确的是()A反应物能量总和大于生成物能量总和BCO(g)H2(g)C(s)H2O(l)H131.4 kJmol1C水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量D水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量解析：选CA项，该反应是吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，错误；B项，应生成H2O(g)，错误；C项，由题干反应可知生成1 mol氢气即2 g氢气吸收的热量为131.4 kJ，正确；D项，由题干反应可知生成1 mol CO吸收的热量为131.4 kJ，而1体积CO物质的量不是1 mol，错误。11(2019杭州市富阳中学月考)25 、101 kPa 下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414 kJmol12Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJmol1下列说法正确的是()A和产物的阴阳离子个数比不相等B和生成等物质的量的产物，转移电子数不同C常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D25 、101 kPa 下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJmol1解析：选DA项， 和产物中阳离子均为Na，阴离子分别为O2、O，则阴阳离子个数比均为12，错误；B项，和生成等物质的量的产物，由Na元素的化合价变化可知转移电子数相同，错误；C项，加热生成Na2O2，随温度升高生成Na2O的速率减小，错误；D项，由盖斯定律可知，2可得Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)，则H(414 kJmol1)2(511 kJmol1)317 kJmol1，正确。12已知下列反应：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3则反应SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H为()AH1H2H3 BH12H2H3CH1H3H2 DH1H2H3解析：选A将题中的3个反应依次标记为、，根据盖斯定律，即得所求的反应，HH1H2H3。13在25 、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的标准燃烧热分别为393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、870.3 kJmol1，则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A488.3 kJmol1 B488.3 kJmol1C191 kJmol1 D191 kJmol1解析：选A由题意知表示各物质标准燃烧热的热化学方程式分别为C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1；H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1；CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H870.3 kJmol1。根据盖斯定律由22得：H488.3 kJmol1。14某同学设计如图的实验方案来探究NH4Cl与Ba(OH)28H2O反应中的能量变化。(1)小烧杯中发生反应的化学方程式是_。(2)步骤中溶液中产生的现象是_。(3)由上述实验现象可知NH4Cl与Ba(OH)28H2O反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。说明该反应中反应物的总能量_生成物的总能量(填“”“”或“”)。解析：(1)氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水以及氯化钡，化学方程式为Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O。(2)用稀硫酸吸收氨气以防止污染，硝酸钾的溶解度随着温度的降低明显下降，故应有白色晶体析出。(3)步骤中现象说明氢氧化钡和氯化铵的反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量。答案：(1)Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O(2)白色晶体析出(3)吸热二、能力提升训练1乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：已知：化学键CHCCC=CHH键能/kJmol1412348612436上述反应的H是()A248 kJmol1 B240 kJmol1C120 kJmol1 D124 kJmol1解析：选D设“C”部分的化学键键能为a kJmol1，则H(a3484125)kJmol1(a6124123436)kJmol1124 kJmol1。2.已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中不正确的是()A每生成2 mol AB吸收(ab)kJ能量B该反应热H(ab)kJmol1C该反应中生成物的总能量高于反应物的总能量D断裂1 mol AA和1 mol BB键，吸收a kJ能量解析：选BB项，反应热H反应物能量总和生成物能量总和，所以反应热H(ab)kJmol1，错误。32SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程中能量的变化如图所示。已知1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。下列说法不正确的是()A图中A点、C点的数值分别表示反应物总能量、生成物总能量BE的大小对该反应的反应热无影响 C该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高D图中H198 kJmol1解析：选CB项，反应热可表示为AB段、BC段能量之差，即反应热与活化能的大小无关，正确；C项，E为不加催化剂的活化能，使用催化剂可使反应的活化能降低，故加V2O5会使图中B点降低，错误；D项，因1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol SO3(g)的H99 kJmol1，所以2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol SO3(g)的H198 kJmol1，正确。4对热化学方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1最准确的理解是()A1 mol固体碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)，同时吸收131.3 kJ热量B1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol CO和1 mol H2，同时放出131.3 kJ热量C固体碳和水蒸气反应吸收131.3 kJ热量D1个碳原子和1个水分子反应，吸热131.1 kJ解析：选A该热化学方程式是指1 mol固体碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)，同时吸收131.3 kJ热量，A项正确；反应是吸热反应，B项错误；未指明物质的量和生成物，C项错误；热化学方程式的化学计量数表示物质的量，D项错误。5(2019杭州模拟)根据热化学方程式：S(g)O2(g)=SO2(g)HQ kJmol1，下列分析正确的是()A1 mol S(g)与1 mol O2(g)的总能量比1 mol SO2(g)的总能量低Q kJB1 mol S(g)与1 mol O2(g)反应生成1 mol SO2(g)放出Q kJ的热量CS(s)O2(g)=SO2(g)HQ kJmol1，C项错误。6在同温同压下，下列各组热化学方程式中，H1H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2BC(s)O2(g)=CO(g)H1C(s)O2(g)=CO2(g)H2CS(g)O2(g)=SO2(g)H1S(s)O2(g)=SO2(g)H2DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H2解析：选B物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，则H1H2，B项正确；物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固态硫变为气态硫需要吸收热量，所以H1H2，C项错误；化学反应方程式的系数加倍，焓变数值加倍，该化合反应是放热的，所以焓变值是负值，H12H2，H10，H20 BH30，H40CH2H4H5 DH3H12H2解析：选D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)属于放热反应，故H10。H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)属于放热反应，故H20。4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)属于放热反应，故H30。N2(g)3H2(g)2NH3(g)属于放热反应，故H4192.9 kJmol1解析：选DA项，根据盖斯定律将32可得：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H192.9 kJmol1349 kJmol12676.7 kJmol1，所以甲醇的燃烧热为676.7 kJmol1，错误；B项，反应的H0，而图示的H生成物总能量反应物总能量0，错误；C项，由已知可知，反应为吸热反应，而反应为放热反应，错误；D项，同物质的量的同种物质，气态能量最高，其次液态能量，固态能量最低，由推知反应：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJmol1，正确。12将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要反应为CH2OCOH2。有关物质的燃烧热数据如下：物质CH2COH/ (kJmol1)393.5285.8283.0已知：1 mol H2O(g) 转化为1 mol H2O(l) 放出44.0 kJ的热量。回答下列问题：(1)写出C完全燃烧的热化学方程式：_。(2)写出煤转化为水煤气的主要反应的热化学方程式_。(3)现有H2或CO为燃料提供热能，你认为应该选择_(填字母)作为燃料。aH2bCOc均可以理由是_。答案：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1(2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1(3)a 等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多，且H2燃烧产物为H2O，对环境无影响(或答案选b，理由是生产H2的成本比生产CO的成本高或答案选c，理由是综合考虑生产成本和热效应，且对CO燃烧产物CO2的回收利用，均可使用)13依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。(1)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有4NA个电子转移时，放出 450 kJ 的热量。其热化学方程式为_。(2)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、395 kJ 、940 kJ，则N2与H2反应生成NH3 的热化学方程式：_。(3) 钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，已知由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤为 TiO2TiCl4Ti已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H395.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H560 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)H80 kJmol1则TiO2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为_。解析：(2)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能可知，每生成 2 mol 氨气的反应热 H436 kJmol1 3940 kJmol123395 kJmol1122 kJmol1，即反应的热化学方程式是N2(g)3H2(g)=2NH3 (g)H122 kJmol1。(3)根据盖斯定律可知，2，即得到反应TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)，所以该反应的反应热 H80 kJmol1 560 kJmol1395.5 kJmol12151 kJ mol1。答案：(1)C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 125 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)=2NH3 (g)H122 kJ mol1(3)TiO2(g)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H151 kJmol114二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。(1)目前工业上用的捕碳剂NH3和(NH4)2CO3，它们与CO2发生如下可逆反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3则H3_(用含H1、H2的代数式表示)。(2)利用CO2制备乙烯是我国能源领域的一个重要战略方向，具体如下：CO2催化加氢合成乙烯，其反应为2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)Ha kJmol1。起始时按n(CO2)n(H2)13的投料比充入20 L的恒容密闭容器中，不同温度下平衡时H2和H