浙江鸭2023版高考化学大一轮复习第8讲化学反应中的热效应课时作业

课后作业8化学反应中的热效应(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.吸热反应只有在加热条件下才能发生D.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小答案D解析反应在加热条件下进行,不一定是吸热反应,例如:Fe+SFeS属于加热条件下进行的放热反应,A错误;放热反应常温下不一定容易发生,如铝热反应,B错误;有些吸热反应不加热也能反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体常温下就能反应,C错误。2.(2023·宁波十校第一次联考)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH1=-483.6kJ·mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1;据此判断,下列说法正确的是()A.2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH3=+XkJ·mol-1,X小于571.6B.2mol氢气和1mol氧气的总能量大于2mol液态水的能量C.1molH2O(l)转变成1molH2O(g)放出44.0kJ热量D.1molH2O(g)转变成1molH2O(l)放出88.0kJ热量答案B解析热化学反应方程式的正过程热效应的绝对值等于逆过程热效应的绝对值,即X为571.6,故A错误;氢气的燃烧是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,即2mol氢气和1mol氧气的总能量大于2mol液态水的能量,故B正确;给已知热化学方程式依次编号为①②,即①2H2(g)+O2(g)2H2O(g),②2H2(g)+O2(g)2H2O(l),由盖斯定律可知,(①-②)×12得H2O(l)H2O(g)ΔH=12×(571.6-483.6)kJ·mol-1=+44.0kJ·mol-1,即1molH2O(l)转变成1molH2O(g)吸收44.0kJ的热量,C错误;根据C选项的分析可知,1mol水蒸气转化成1mol液态水,放出的热量为44kJ,故D错误。3.(2023·浙江新高考研究联盟第二次联考)根据下图的能量关系图,下列说法正确的是()A.A2(g)+B2(g)2AB(g)是一个放热反应B.2molAB的总能量大于1molA2和1molB2的能量之和C.1molA2(g)和1molB2(g)的能量之和为akJD.2AB(g)A2(l)+B2(l)ΔH<(b-a)kJ·mol-1答案D解析根据能量关系图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,即此反应为吸热反应,故A错误;没有指明物质的聚集状态,B错误;akJ·mol-1为活化能,不是A2(g)和B2(g)的总能量,故C错误;A2(g)A2(l)、B2(g)B2(l)属于吸热过程,因此2AB(g)A2(l)+B2(l)ΔH<(b-a)kJ·mol-1,D正确。4.(2023·温州十五校联考)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1②CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1下列说法正确的是()A.CH3OH的热值为192.932kJB.反应①中的能量变化如右图所示C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D.根据②推知反应:CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ·mol-1答案D解析根据反应②CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1,氢气能够继续燃烧放出热量,因此CH3OH的热值大于192.932kJ·g-1,故A错误;反应①的ΔH>0,而图示的ΔH=生成物总能量-反应物总能量<0,故B错误;由已知可知,反应①为吸热反应,而反应②为放热反应,故C错误;等物质的量的同种物质,气态能量高于液态,固态能量最低,由②推知反应:CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ·5.一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为QkJ,经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100mL恰好生成正盐。则此条件下反应:C4H10(g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH为()A.-16QkJ·mol-1 B.+8QkJ·mol-1C.+16QkJ·mol-1 D.-8QkJ·mol-1答案A解析n(C4H10)=14n(CO2)=18n(KOH)=18×0.5mol=116mol,所以1molC4H6.(2023·浙江五校高三第一次联考)已知在25℃、1.01×105Pa下,1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示,下列有关说法正确的是()A.H2O分解为H2与O2时放出热量B.热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-490kJ·mol-1C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙D.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930kJ答案B解析氢气和氧气反应生成1molH2O(g)的ΔH=436kJ·mol-1+249kJ·mol-1-930kJ·mol-1=-245kJ·mol-1,反应放热,所以H2O分解为H2和O2时吸热,故A错误;据A项的分析,生成1molH2O(g)时放出245kJ的热量,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-490kJ·mol-1,B正确;断键吸收能量,成键释放能量,甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙,C错误;水蒸气变成液态水时会放热,乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将大于930kJ,D错误。7.根据碘与氢气反应的热化学方程式(Ⅰ)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1(Ⅱ)I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列判断正确的是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应(Ⅰ)的产物比反应(Ⅱ)的产物稳定D.反应(Ⅱ)的反应物总能量比反应(Ⅰ)的反应物总能量低答案D解析题给反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ;反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)的产物都为HI(g),稳定性相同,C项错误;利用盖斯定律可得出选项D正确。8.(2023·金华十校高三期末联考)25℃、101kPa时,有以下能量转化图,下列说法不正确的是()A.转化Ⅱ的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol-1B.相同条件下,1molC(s)和12molO2C.由C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1D.CO2(g)分解为C(s)和O2(g)是吸热反应答案A解析根据能量转化图,转化Ⅱ的热化学方程式为CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol-1或者2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH=-565.8kJ·mol-1,故A错误;C和O2反应生成CO,此反应属于放热反应,因此,相同条件下1molC(s)和12molO2(g)的总能量大于1molCO(g)的能量,B正确;根据能量转化图,C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-(393.5-282.9)×2kJ·mol-1=-221.2kJ·mol-1,C正确;C和O2的反应是放热反应,CO2分解为C和O2是吸热反应,故D正确。9.(2023·江苏盐城高三三模)化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一,用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下:化学链燃烧示意图2Ni(s)+O2(g)2NiO(s)ΔH=-479.8kJ·mol-1CH4(g)+NiO(s)CO(g)+2H2(g)+Ni(s)ΔH=akJ·mol-1CH4(g)+2NiO(s)CO2(g)+2H2(g)+2Ni(s)ΔH=bkJ·mol-1CH4(g)+4NiO(s)CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)ΔH=156.9kJ·mol-1下列说法错误的是()A.CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=(2a-b)kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.7kJ·mol-1C.甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量D.含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收答案C解析已知:①2Ni(s)+O2(g)2NiO(s)ΔH1=-479.8kJ·mol-1②CH4(g)+NiO(s)CO(g)+2H2(g)+Ni(s)ΔH2=akJ·mol-1③CH4(g)+2NiO(s)CO2(g)+2H2(g)+2Ni(s)ΔH3=bkJ·mol-1④CH4(g)+4NiO(s)CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)ΔH4=156.9kJ·mol-1根据盖斯定律,由②×2-③得反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=(2a-b)kJ·mol-1,选项A正确;根据盖斯定律,由①×2+④得反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.7kJ·mol-1,选项B正确;甲烷在“燃料反应器”中反应时不是甲烷的燃烧反应,不产生淡蓝色火焰,选项C错误;含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收,选项D正确。10.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1已知:碳的标准燃烧热ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1则x为()A.3a+b-c B.c-3a-bC.a+b-c D.c-a-b答案A解析由碳的标准燃烧热,可得热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1①,对题目中的热化学方程式依次编号:②③④,根据盖斯定律,②=①×3+③-④,则ΔH=ΔH1×3+ΔH3-ΔH4,即x=3a+b-c,故A项正确。二、非选择题(本题包括4小题,共40分)11.(16分)(1)丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题。①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。②写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式:。

③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为。

(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:①已知:H2O(g)H2O(l)ΔH1=-Q1kJ·mol-1(Ⅰ)C2H5OH(g)C2H5OH(l)ΔH2=-Q2kJ·mol-1(Ⅱ)C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3kJ·mol-1(Ⅲ)若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为kJ。

②碳在氧气供应不充足时,生成CO,同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应C(s)+12O2(g)CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH,计算时需要测得的实验数据有。

答案(1)①-②C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2215.0kJ·mol-1③1∶3(2)①3Q1-Q2+Q3②C(s)和CO的标准燃烧热解析(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)的过程放热,ΔH为“-”。②标准燃烧热是101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2215.0kJ·mol-1。③n(二甲醚)×1455kJ·mol-1+[1mol-n(二甲醚)]×2215.0kJ·mol-1=1645kJ,解得n(二甲醚)=0.75mol,n(丙烷)=0.25mol。(2)①由Ⅰ式×3+Ⅲ式-Ⅱ式可得C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH4=-(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1,所以使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ。②利用盖斯定律计算反应C(s)+12O2(g)CO(g)的ΔH,需要测得的实验数据有C(s)和CO的标准燃烧热。12.(8分)已知:CH4(g)的标准燃烧热为-890kJ·mol-1,蒸发1molH2O(l)需要吸收44kJ热量。CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)