新高考新教材广西专版2025届高考化学二轮总复习专题突破练8化学反应的热效应B

专题突破练八化学反应的热效应(B)一、选择题1.(2024广东广州二中模拟)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()。A.若2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1,则H2的燃烧热为-241.8kJ·mol-1B.若C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH>0,则石墨比金刚石稳定C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH22.我国科学家运用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低温下获得较高反应速率,反应过程如图所示,下列说法错误的是()。A.双功能催化剂参加反应,在反应前后质量和化学性质不变B.图中过程Ⅰ、过程Ⅱ共断裂了2个O—HC.在该反应过程中,总共消耗了2个H2O分子D.原料气须要净化以防止催化剂中毒3.CO和N2O是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH,有关化学反应的物质变更过程及能量变更过程如图所示。下列说法不正确的是 ()。A.ΔH=(x-y)kJ·mol-1B.ΔH=ΔH1+ΔH2C.该反应若运用更高效的催化剂,ΔH的值会减小D.N2和CO2分子中的原子均达到8电子稳定结构4.我国科学家已胜利将CO2催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化CO2氢化的反应过程如图甲所示,其中化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-的反应过程如图乙所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体,下列说法正确的是()。甲乙A.该过程中最大能垒(活化能)E正=16.87kJ·mol-1B.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成C.上升温度可促进化合物2与H2O反应生成化合物3与HCOO-的程度D.运用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,最终提高CO2的转化率二、非选择题5.为了合理利用化学能,确保平安生产,化工设计须要充分考虑化学反应的反应热,并实行相应措施。化学反应的反应热通常用试验进行测定,也可进行理论推算。(1)试验测得,5g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:。(2)今有如下两个热化学方程式:则a(填“>”“<”或“=”)b。

H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH2=bkJ·mol-1(3)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程。化学键H—HN—HN≡N键能436391945已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ·mol-1。试依据表中所列键能数据计算a的值:。

(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过试验干脆测定的化学反应的反应热进行推算。已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-12C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ·mol-1依据盖斯定律,计算298K时由C(s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的反应热ΔH=。

6.氮的化合物在生产、生活中有着重要作用。如何增加氨的产量,削减机动车尾气中NOx和CO的排放是科学家始终关注探讨的课题。工业合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ·mol-1的反应过程和能量变更如图所示,标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质。(1)a=;用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤:。

(2)限制压强为p0、温度在700K,将N2(g)和H2(g)依据体积比1∶3充入密闭容器合成NH3(g)。反应达到平衡状态时体系中NH3的体积分数为60%,则化学平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×气体体积分数)。

7.据统计,约有90%以上的工业过程中须要运用催化剂,因此,对催化剂的探讨已成为重要课题。Ⅰ.结合试验与计算机模拟结果,探讨了N2与H2在固体催化剂表面合成NH3的反应过程。图示为反应过程中的势能面图(部分数据省略),其中吸附在催化剂表面的物质用*标注。(1)氨的脱附是(填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为。

(2)当运用铁催化剂时,合成氨的速率方程式为w=k1·p(N2)p1.5(H2)p(NH3)-k2p(NH3)p1.5(H2),其中(3)在运用同一催化剂时,将2.0molN2和6.0molH2通入容积为1L的密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。曲线a表示T2时n(H2)的变更,曲线b表示T1时n(NH3)的变更,T2时反应到A点恰好达到平衡。①T2温度下反应进行到某时刻,测得容器内气体的压强为起始时的80%,则此时v正(填“>”“<”或“=”)v逆。

②能否由图中数据得出温度T1>T2,试说明理由。

Ⅱ.用催化剂Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯的过程中,还会生成CH4、C3H6、C4H8等副产物,若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可变更反应的选择性(选择性指的是转化的CO2中生成C2H4的百分比)。在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表:助剂CO2转化率(%)各产物在全部产物中的占比(%)C2H4C3H6其他Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8(4)欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本缘由是。

专题突破练八化学反应的热效应(B)一、选择题1.B解析所给热化学方程式中水的状态不是液态,所以不能确定氢气的燃烧热数值,A项错误;物质的能量越低越稳定,由石墨转化为金刚石为吸热反应,可知石墨的能量低于金刚石的能量,所以石墨比金刚石稳定,B项正确;氢氧化钠固体溶于水时会放出大量的热,所以20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和时,放出的热量大于28.7kJ,C项错误;ΔH1为碳单质完全燃烧时的反应热,ΔH2为碳单质不完全燃烧时的反应热,燃烧反应为放热反应,所以ΔH均为负值,所以ΔH1小于ΔH2,D项错误。2.C解析催化剂参加化学反应,在反应前后质量和化学性质不变,A项正确;依据图示,图中过程Ⅰ、过程Ⅱ共断裂了2个O—H,B项正确;依据图示,在该反应过程中,总共消耗了1个H2O分子,C项错误;某些杂质可能使催化剂失去活性,所以原料气须要净化以防止催化剂中毒,D项正确。3.C解析焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,所以N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=(x-y)kJ·mol-1,A项正确;依据盖斯定律,N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=ΔH1+ΔH2,B项正确;催化剂只能降低反应活化能,运用更高效的催化剂,ΔH的值不变,C项错误;N2分子中存在氮氮三键,CO2分子中存在碳氧双键,原子均达到8电子稳定结构,D项正确。4.B解析依据图示,该过程中最大能垒(活化能)E正=16.87kJ·mol-1-(-1.99kJ·mol-1)=18.86kJ·mol-1,A项错误;化合物1与二氧化碳反应生成化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成,B项正确;化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-的反应放热,上升温度,平衡逆向移动,降低化合物2与H2O反应变成化合物3与HCOO-的转化率,C项错误;运用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,加大反应速率,催化剂不能使平衡移动,所以CO2的转化率不变,D项错误。二、非选择题5.答案(1)2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1452.8kJ·mol-1(2)>(3)-93(4)+226.7kJ·mol-1解析(1)5g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则1mol甲醇(即32g甲醇)充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ×32g5g=726.4kJ的热量,2mol甲醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出726.4kJ×2=1452.8kJ的热量,所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1452.8kJ(2)气态水转化为液态水要放出热量,由于放热反应的反应热为负值,则a>b。(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=945kJ·mol-1+436kJ·mol-1×3-391kJ·mol-1×6=-93kJ·mol-1=akJ·mol-1,因此a=-93。(4)已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1,③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ·mol-1,依据盖斯定律,[①×4+②-③]÷2得到反应的热化学方程式为2C(s)+H2(g)C2H2(g)ΔH=[-393.5kJ·mol-1×4-571.6kJ·mol-1-(-2599kJ·mol-1)]÷2=+226.7kJ·mol-1。6.答案(1)-922N*+6H*2NH3*(或N*+3H*NH3(2)400解析(1)由图可知,合成氨反应为放热反应,反应的反应热ΔH=-(500-308-100)kJ·mol-1=-92kJ·mol-1,则a=-92;反应的活化能越大,反应速率越小,总反应速率取决于最慢的一步,由图可知,2N*、6H*转为2NH3*时,反应的活化能最大,反应速率最小,则对总反应速率影响较大的步骤的化学方程式为2N*+6H*2NH3*(或N*+3H*N(2)由化学方程式可知,氮气和氢气依据体积比1∶3充入密闭容器合成氨时,容器中氮气和氢气的体积比恒定为1∶3,反应达到平衡状态时体系中氨的体积分数为60%,则氮气的体积分数为(1-60%)×14=10%,氢气的体积分数为(1-60%)×34=30%,化学平衡常数Kp=7.答案(1)吸热N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1(2)k(3)①>②不能,因为温度不同,催化剂的活性不同,对反应速率造成的影响不同(4)K助剂K降低了生成乙烯的反应所须要的活化能,增大乙烯生成速率而对其他副反应的速率几乎无影响解析Ⅰ.(1)NH3*NH3的过程为脱附,由题图可知,氨脱附后能量上升,则氨的脱附是吸热过程,由能量图可知,12mol和32molH—H被分解生成1molN和3molH时吸取(21-17)kJ的能量、1molN和3molH生成1molNH3(g)时放出50kJ的能量,则12mol和32molH—H生成1mol氨须要放出46kJ的能量,可得合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol(2)当平衡时,合成氨的瞬时总速率w=k1·p(N2)p1.5(H2)p(NH3)-k2p(NH3)p1.5(H2)=0,则(3)①T2温度下反应进行到某时刻,测得容器内气体的压强为起始时的80%,则此时N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始(mol·L-转化(mol·L-1)平衡(mol·L-1)平衡时气体总量为(1.0+3.0+2.0)mol=6.0mol,平衡时气体的压强是起始时的6.0mol8.0mol×100%=75%,合成氨是