高中化学二轮总复习课后习题 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⑻

一、选择题

1.HI分解反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是()o

A.HI(g)分解为H2(g)和I2(g)的反应是吸热反应

B.断裂和形成的共价键类型相同

C.催化剂能降低反应的活化能

D.催化剂不改变反应的焰变和平衡常数

2.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反

应:CO(g)+HzO(g)~O)2(g)+H2(g)AH<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()。

—

4].程[岂1过程n邑匕・过程m日工^

匚双功能催化剂。卜1oc・o

A.双功能催化剂参与反应,在反应前后质量和化学性质不变

B.图中过程I、过程H共断裂了2个0—H

C.在该反应过程中，总共消耗了2个FL0分子

D.原料气需要净化以防止催化剂中毒

3.（双选）CO和N20是环境污染性气体,可在Pt2。表面转化为无害气体,其

反应原理为N20（g）4-C0（g）-C（）2（g）+N2（g）All,有关化学反应的物质变

化过程及能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是

A.△H=(OL

B.△AH-AH2

C,该反应若使用更高效的催化剂，AH的值会减小

D.凡和CO2分子中的原子均达到8电子稳定结构

4.我国科学家已成功将CO?催化氢化获得甲陵,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H20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（）o

甲

TS2(16.87)

(

-I~\

O

E\TS3(11.53)

•④L\

国③/\巧\

混TS3)/12而1)

£/\②/\

2+H0(0.00)\

211(-1.99)3+HCOO-(-235)

反应过程

乙

A.该过程中最大能垒（活化能）E正=16.87kJ-mol1

B.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.升高温度可促进化合物2与1120反应生成化合物3与HCOCT的程度

D.使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,确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应

的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可

进行理论推算。

(1)实验测得,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:0

(2)今有如下两个热化学方程式:则a(选填或

“二”)bo

=-1

H2(g)+如(g)~H20(g)△Hi=akJ•mol

H(g)+々)2(g)-H0(l)AH-bkJ-mol1

2222

(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。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11—11N—11N=N

键能

436391945

(kJ•mol-1)

已知反应N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)AH=akJ•moL。试根据表中所列键

能数据计算a的值:o

(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热

进行推算。

已知：C(s)+。2(g)---C02(g)AHi=-393.5kJ•moF

:-1

2H2(g)+02(g)==2H20(l)AH2=-571.6kJ•mol

=-1

2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+21120(l)All3=-2599kJ•mol

根据盖斯定律，计算298K时由斯s)和Mg)生成1molCH(g)反应的反

应热o

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,减少机

动车尾气中N0,和C0的排放是科学家一直关注研究的课题。

工业合成氨:N2(g)+3H2(g)i2NH：，(g)AH=akJ-moL的反应过程和能

量变化如图所示，标注表示在催化剂表面吸附的物质。

Nz(g)++过渡态I

I

E-

加

型

反应过程

(l)a=；用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步

骤:。

(2)控制压强为P。、温度在700K,将此他)和Hz(g)按照体积比1：3充入

密闭容器合成N%(g)。反应达到平衡状态时体系中Ml，的体积分数为60%,

则化学平衡常数K尸（用平衡分压代替平衡浓度计算,

气体分压=气体总压X气体体积分数）。

参考答案

专题突破练八化学反应的热效应(B)

1.B解析由图可知，生成物的总能量比反应物的总能量高,所以Hl(g)分

解为Hz(g)和12(g)的反应是吸热反应,A项正确;HI发生分解时,断裂的是

H-I极性共价键,形成的是H—H、I—I非极性共价键,共价键类型不相

同,B项错误;催化剂能改变反应的途径，使活化分子的能量降低，从而降

低反应的活化能,C项正确;催化剂能改变反应的活化能，但不改变反应物

和生成物的总能量,也不改变反应物的平衡转化率,所以不改变反应的焰

变和平衡常数,D项正确。

2.C解析催化剂参与化学反应,在反应前后质量和化学性质不变,A项正

确;根据图示，图中过程I、过程II共断裂了2个0—H,B项正确;根据图示,

在该反应过程中，总共消耗了1个也0分子,C项错误;某些杂质可能使催化

剂失去活性,所以原料气需要净化以防止催化剂中毒,D项正确。

3.BC解析焰变等于生成物总能量减去反应物总能量,所以Nz0(g)+C0(g)

一CO,(g)+N?(g)AH=(ol,,A项正确；根据盖斯定律,NP0(g)+CO(g)一

C02(g)+N2(g)△11=A11,+△H2,B项错误;催化剂只能降低反应活化能，使

用更高效的催化剂，AH的值不变,C项错误;M分子中存在氮氮三键,C()2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解析根据图示，该过程中最大能垒(活化能)E正

=16.87kJ•inol-1-(-l.99kJ•mor')=18.86kJ•mol，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与乩0反应生成化合物3与HCOCX的反应放热,升高

温度,平衡逆向移动，降低化合物2与H20反应生成化合物3与HCOO的转

化率,C项错误;使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。

1

5.答案(1)2CH30H(1)+302(g)—2C02(g)+4H20(l)AH-1452.8kJ-moF

(2)>(3)-93(4)+226.7kJ-mol1

解析(l)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Imol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“35y32g=726.4kJ的热量,2mol甲醇充分燃烧生成

5g

二氧化碳气体和液态水时释放出726.4kJX2=1452.8kJ的热量，所以甲醇

燃烧的热化学方程式为2CH30H(l)+302(g)—2C02(g)+4Hz0⑴

△H=-1452.8kJ•mol?。

⑵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>bo

⑶AH二反应物的总键能-生成物的总键能,N2(g)+3Fl(g)=2NH：s(g)

△H=945kJ•mor1+436kj•mol-1X3-391kJ•morlX6=-93kJ•moL=akj•

-1

mol,因此a=-930

1

(4)已知：①C(s)+0z(g)—C02(g)AH尸—393.5kJ•moF,②2H2(g)+O2(g)

1

—2HQ⑴△上二-571.6kJ•mol',@2C2H2(g)+5O2(g)—4C02(g)+2H20(l)

1

△H3=-2599kJ-moE,根据盖斯定律，[①X4+②-③]4-2得到反应的热化

学方程式为2C(s)+H2(g)—C2H2(g)

△H=[-393.5kJ•mol1X4-571.6kJ•mo广一(-2599kJ•mol-1)]4-2=+2