2025版高考化学一轮复习课后限时集训20化学反应的热效应含解析鲁科版

PAGE8-化学反应的热效应(建议用时：35分钟)A级基础达标1．下列说法不正确的是()A．自然气、沼气都是比较清洁的能源，它们的主要成分都是烃类B．安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，主要是为了提高煤的利用率C．光合作用实现了光能转化为化学能的转化D．利用太阳能制氢燃料可达到节能减排的目的B[“固硫”是为了清除SO2，防止污染环境，不是为了提高煤的利用率。]2．(2024·贵阳模拟)某反应过程中，体系的能量变更如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A．该反应的正反应为放热反应B．催化剂可以变更反应的焓变C．催化剂能降低反应的活化能D．逆反应的活化能大于正反应的活化能C[该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，其为吸热反应，A项错误；催化剂可以降低反应的活化能，但不变更反应的焓变，B项错误，C项正确；该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能，D项错误。]3．(2024·福州模拟)H2O2分解反应过程中能量变更如图所示，以下相关叙述正确的是()A．1molH2O2(l)的键能总和比1molH2O(l)＋0.5molO2(g)的键能总和大(E2－E1)B．该反应是吸热过程C．运用MnO2作催化剂，E3将降低D．2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝E1－E2C[依据图示，该反应为放热反应，故反应物总键能小于生成物总键能，A、B项错误；运用MnO2作催化剂，可以降低活化能，C项正确；依据题图可得热化学方程式：H2O2(l)=H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝E1－E2，D项错误。]4．(2024·池州模拟)下列关于热化学反应的描述中正确的是()A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3kJ的热量B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0)kJ·mol－1C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1B[A项，醋酸为弱酸，电离时要吸热，放出的热量应小于57.3kJ；C项，甲烷的燃烧热指的是CH4燃烧生成液态H2O；D项，反应中的ΔH应为－285.8×2kJ·mol－1。]5．(2024·三门峡联考)肯定条件下，在水溶液中1molCl－，ClOeq\o\al(－,x)(x＝1,2,3,4)的能量(kJ·mol－1)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()A．c是ClOeq\o\al(－,3)B．2b=a＋c反应的ΔH为40kJ·mol－1C．a、b、c、d、e中c最稳定D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1D[A项，c的化合价为＋3，应为ClOeq\o\al(－,2)；B项，2b=a＋c的ΔH为(0＋100－2×60)kJ·mol－1＝－20kJ·mol－1；C项，能量越低越稳定，a最稳定；D项，ΔH＝(64＋0－3×60)kJ·mol－1＝－116kJ·mol－1。]6．已知CaSO4·2H2O脱水过程的热化学方程式如下：CaSO4·2H2O(s)=CaSO4·eq\f(1,2)H2O(s)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH1＝＋83.2kJ·mol－1CaSO4·eq\f(1,2)H2O(s)=CaSO4(s)＋eq\f(1,2)H2O(g)ΔH2又知：CaSO4·2H2O(s)=CaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH3＝＋26kJ·mol－1H2O(g)=H2O(l)ΔH4＝－44kJ·mol－1则ΔH2为()A．＋30.8kJ·mol－1 B．－30.8kJ·mol－1C．＋61.6kJ·mol－1 D．－61.6kJ·mol－1A[将题中四个已知热化学方程式依次编号为①、②、③、④，依据盖斯定律得①＋②＝③－2×④，则ΔH2＝ΔH3－2ΔH4－ΔH1＝[26－2×(－44)－83.2]kJ·mol－1＝＋30.8kJ·mol－1。]7．化学反应的ΔH等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/(kJ·mol－1)460360436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为()A．＋412kJ·mol－1 B．－412kJ·mol－1C．＋236kJ·mol－1 D．－236kJ·mol－1C[Si是原子晶体，呈正四面体结构，1个Si原子与四周的4个Si形成4个Si—Si，所以1molSi的共价键有2mol，即1molSi中含有2molSi—Si。由反应的化学方程式可知，该反应的ΔH＝4E(Si—Cl)＋2E(H—H)－2E(Si—Si)－4E(H—Cl)＝(4×360＋2×436－2×176－4×431)kJ·mol－1＝＋236kJ·mol－1。]8．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋130kJ·mol－1,2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1。断开1molH—H、O=O分别须要汲取436kJ、496kJ的热量，则断开1molO—H须要汲取的热量为()A．332kJ B．118kJC．462kJ D．360kJC[将第一个热化学方程式乘以2，再减去其次个热化学方程式，得2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋480kJ·mol－1，故断开1molO—H须要汲取的热量为(436kJ×2＋496kJ＋480kJ)÷4＝462kJ，C项正确。]9．(2024·试题调研)已知：①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1；②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3；④2CO2(g)＋4H2(g)=CH3COOH(l)＋2H2O(l)ΔH4；⑤2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)ΔH5。下列关于上述反应的焓变的推断正确的是()A．ΔH1>0，ΔH2<0B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1C．ΔH3>0，ΔH5<0D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3B[依据题给热化学方程式知，反应①、反应②和反应③都是放热反应，故ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，A、C项错误；由②×2＋③－①得反应⑤，故ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1，B项正确；由③×2－①可得反应④，则ΔH4＝2ΔH3－ΔH1，D项错误。]10．(2024·昆明模拟)已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－394kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝－242kJ·mol－1③2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3＝－2510kJ·mol－1④2C(s)＋H2(g)=C2H2(g)ΔH4下列说法正确的是()A．反应①放出197kJ的热量时，转移4mol电子B．由反应②可知1mol液态水分解所放出的热量为242kJC．反应③表示C2H2燃烧热的热化学方程式D．ΔH4＝2ΔH1＋ΔH2－eq\f(1,2)ΔH3D[1molC参加反应①时，放出的热量为394kJ，转移电子为4mol，故放出197kJ热量时，转移2mol电子，A项错误；液态水分解须要汲取热量，B项错误；表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的系数必需为1，且生成物应为稳定的化合物，H2O的稳定状态应是液态，而不是气态，C项错误；应用盖斯定律，由①×2＋②－③×eq\f(1,2)＝④可知，D项正确。]11．(2024·试题调研)已知氢气的燃烧热为286kJ·mol－1，N2与O2反应的热化学方程式为N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1，且N2(g)与H2(g)在铁催化剂表面反应生成NH3(g)的过程如图所示。则氨气的催化氧化反应4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(l)的ΔH为()A．＋1540kJ·mol－1 B．－1540kJ·mol－1C．＋1172kJ·mol－1 D．－1172kJ·mol－1D[由氢气的燃烧热可写出热化学方程式①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－286kJ·mol－1；由合成氨的能量变更图像可得合成氨反应②eq\f(3,2)H2(g)＋eq\f(1,2)N2(g)NH3(g)ΔH2＝1127kJ·mol－1－(324＋389＋460)kJ·mol－1＝－46kJ·mol－1；结合题给反应③N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH3＝＋180kJ·mol－1，依据盖斯定律，由①×6－②×4＋③×2，即得4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(l)ΔH＝ΔH1×6－ΔH2×4＋ΔH3×2＝－1172kJ·mol－1。]B级实力提升12．过渡态理论认为：化学反应并不是通过简洁的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1molNO2与1molCO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变更示意图。图1图2(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________，该反应的活化能是________kJ·mol－1。(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________，该反应的活化能为________kJ·mol－1。(3)图2是某同学仿照图1画出的NO(g)＋CO2(g)=NO2(g)＋CO(g)的能量变更示意图。则图中E3＝________kJ·mol－1，E4＝________kJ·mol－1。解析：(1)图中E1是正反应的活化能，即该反应的活化能为134kJ·mol－1。正反应的活化能和逆反应的活化能之间的能量差即为反应热。(2)可逆反应逆反应的反应热应当与正反应的反应热的数值相等，但符号相反。(3)E3即该反应的活化能，等于E2，E4是反应物与生成物的能量之差，即反应热。答案：(1)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1134(2)NO(g)＋CO2(g)=NO2(g)＋CO(g)ΔH＝＋234kJ·mol－1368(3)36823413．(2024·山西名校联考)(1)在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。已知：①C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1＝－126.4kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1③S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－296.8kJ·mol－1则SO2氧化CO的热化学方程式为_______________________________________________________________________________________________。(2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效率，削减污染。传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。其中，反应①为2HCl(g)＋CuO(s)=H2O(g)＋CuCl2(s)ΔH1反应②生成1molCl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为______________________________________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。(3)将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，可发生反应：①CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)，该反应的ΔH＝＋206kJ·mol－1已知：②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802kJ·mol－1，写出由CO2和H2O(g)生成CO的热化学方程式______________________________________________________________________________________________。(4)工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：①用焦炭跟水反应：C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO(g)＋H2(g)；②用自然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do8(催化剂))CO(g)＋3H2(g)。已知有关反应的能量变更如下图所示，则方法②中反应的ΔH＝________。解析：(1)由盖斯定律可知，待求反应式可通过反应2×②－2×①－③得到，进而求出待求反应的ΔH。(2)反应②的热化学方程式为CuCl2(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g)ΔH2。故总反应2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)＋Cl2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2。(3)由①式－②式得CO2(g)＋3H2O(g)=2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206kJ·mol－1－(－802)kJ·mol－1＝＋1008kJ·mol－1。(4)由图可知：Ⅰ.CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1；Ⅱ.eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)=H2O(g)ΔH＝－bkJ·mol－1；Ⅲ.CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－ckJ·mol－1。依据盖斯定律可知反应②的ΔH为(－c＋3b＋a)kJ·mol－1。答案：(