新高考2023版高考化学一轮总复习练案17第六章第17讲化学反应的热效应

第六章化学反应与能量第17讲化学反应的热效应

6A组基础必做题9

1.（2022•安徽安庆怀宁二中月考）下图分别表示白磷、红磷燃烧时的能量变化，卜.列说

法中正确的是（I））

红磷P（O+?＜）2（g）

U«P4(s)+5O2(g)

2983.2kJ-mol-'738.5kJ-mol'1

A.白磷比红磷稳定

B.白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定

C.1mol白磷转变为红磷放出2244.7kJ的热量

-1

I）.红磷燃烧的热化学方程式:4P（s）+5O2（g）=PiOo（s）八，=一2954kJ-mol

［解析］A项，等质量的白磷和红磷完全燃烧时释放的能量白磷比红磷多，白磷能量而

于红磷，能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，错误；B项，两者燃烧产物相同，状态相

同，所以产物稳定性相同，错误；C项，白磷转化为红磷的热化学方程式为Pi（s,白磷）=4P（s,

红磷）A//=-2983.2kJ•moi-1-（-738.5X4kJ•mol_1）=-29.2kJ•moF1,所以1mol

白磷转变为红磷放出29.2kJ的热量，错误。

2.（2022•黑龙江牡丹江期末）化学能与热能、电能等可以相互转化，下列关于化学能与

其他能量相互转化的说法正确的是（I））

稀硫酸

图I

A.图I所示的装置能将化学能转变为电能

B.图H所示的反应为吸热反应

C.中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低

D.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成

［解析］图I所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池，没有电流通过，所以不能

把化学能转变为电能，故A错误：图H所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，

所以该反应为放热反应，故B错误；中和反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能

量高，故C错误；化学反应中断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化

的主要原因是化学键的断裂与生成，故D正确。

3.下列说法中正确的是(C)

A.放热反应都比吸热反应易发生

B.中和反应中，每生成1molHQ均会放出57.3kJ的热量

C.NH.C1固体与Ba(0C2•8H2a混合搅拌过程中，体系能量增加

D.无法判断2COKg)+3H2()(g)=C2出OH(l)+3O2(g)是吸热反应还是放热反应

［解析］放热反应不一定比吸热反应易发生，如C与6反应需要点燃，而NHC1固体与

Ba(0H)2・8H2在常温下即可进行，A项错误；中和反应中，稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反

应生成1molH20放出57.3kJ的热量,但不是所有的中和反应生成1molH,0都放出57.3kJ

的热量，如稀的醋酸溶液与稀的氢氧化钠溶液反应，B项错误：NHC1固体与Ba(0H)2・8H?0

反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，体系能最增加，C项正确；因乙醇

燃烧为放热反应，而20)2(g)+3H2(g)=C2H50H(1)+30?(g)是乙醇燃烧生成气态水的逆过程，

可判断该反应为吸热反应，D项错误。

4.(2022福建泉州期中)2S0?(g)+02(g)2s0：,(g)反应过程中的能最变化如图所示(图

中“表示无催化剂时正反应的活化能，氏表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述

不正确的是(B)

A.该反应的逆反应为吸热反应，力而温度可提高活化分了的百分数

B.500°C,101kPa下，将1molS@.(g)和0.5mol(Mg)置于密闭容器中充分反应生

500℃

成SO：s(g)放热akj,其热化学方程式为2so式g)+02(g)I.kPa2S03(g)A//=-2akJ-mol

C.该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能

D.bH=E\一氏,使用催化剂可改变活化能，但不改变反应热

［解析］由图可知，该反应的正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，升高温度可提高

活化分子的百分数，A正确;500℃>101kPa下,将1molSO?(g)和0.5molOKg)置于密

闭容器中充分反应放热akJ,由于该反应为可逆反应，得不到1molSOKg),所以热化学方

500℃

-1

程式2S0>(g)+02(g)［0］kPa2sOKg)的反应热不等于-2akJ-mol,B不正确；该反应的

正反应为放热反应，其△於0,所以反应物的总键能小于生成物的总键能，C正确；bH=E\

一色，使用催化剂能改变反应的活化能，但不改变反应热，D正确。

5.煤炭燃烧过程中会释放出大吊的SO?,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以

2

把硫元素以CaSOi的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与

CaSOi发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)

A—=+218.4kJ-mol-1(反应I)

CaSOi(s)+4C0(g)=CaS(s)+4CO2(g)

△%=-175.6kJ-皿1一1(反应II)

请回答下列问题：

(1)反应I是放热反应还是吸热反应？吸热反应。能否通过反应I判断等物质的量的

CO、COa具有能量的高低？—

(2)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式：2CO(g)+

02(g)=2(X)2(g)A〃=-566kJ・moL,则CO的燃烧热A。为一283_kJ•moK'o

能

((

id2CO•■g■>■■+O•一2•g•)

\△”=-566kJ-nol-'

「…记OJg),

°反应过程

⑶依据反应I、H确定反应：CaO(s)+3CO(g)4-S02(g)=CaS(s)+3COe(g)△7=

—394kJ,moP'o

［解析］(1)反应I的△〃>()，故为吸热反应。通过反应I只能判断反应物的总能量低于

生成物的总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。(2)由图可知

-

2C0(g)+02(g)=2C02(g)△仁一566kJ-mol',CO的燃烧热△〃为(—566)kJ・《1。广|

=-283kJ(3)利用盖斯定律将反应H减去反应【可得目标方程式，△仁(一175.6

—218.4)kJ•mol-l=-394kJ,mol-1),

6.请参考题中图表，根据要求回答问题：

卜表是部分化学键的键能：

化学键P—PP—00=0P=0

键能/(kJ-mor1)abcX

已知白磷的燃烧热为dkj-molf,白磷及其完全燃烧的产物的结构如下图所示，则表

中x=_：(d+6a+5。-12”(用含a、b、c、"的代数式表示)。

已

3

［解析］白磷燃烧的化学方程式为R+50卢处P6,结合题图中白磷及其完全燃烧产物

的结构，根据“反应热=反应物犍能总和一生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a+

5c—(4x+12/?)=-d,据比可得x="(d+6a+5c—12Z?).

・B组能力提升题与

7.(双选)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下：

①Hjg)+L(?)2HI(g)A/Z=-9.48kJ•mol-1

②H2(g)+［2(?)2Hl(g)A%=26.48kJ・moT,

下列判断不正确的是(：BC)

A.①中的L为气态，②中的L为固态

B.②的反应物总能量比①的反应物总能量高

C.反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好

D.1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量

［解析］根据反应热A〃=生成物的总能量一反应物的总能量，说明①中反应物的总能量

大于②中反应物的总能量，由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量，则①中的h为气

体，②中的L为固体，故A正确，B错误；由于两个反应的产物相同、状态相同，热稔定性

也相同，故C错误；根据盖斯定律，由②一①得L(s)L(g)△//=A/Z-A/X=26.48

kJ,mol-1—(—9.48kJ•moK1)=+35.96kJ•mol-',说明1mol固态碘升华为碘蒸气

需要吸收35.96kJ的热量,故D正确。

8.一些烷烧的燃烧热如下表：

燃烧热/燃烧热/

化合物化合物

(kJ・mol7)(kJ•mol1)

甲烷890.3正丁烷2878.0

乙烷1560.8异丁烷2869.6

丙烷2221.52一甲亚丁烷3531.3

下列说法正确的是(C)

A.乙烷燃烧的热化学方程式为2C［l6(g)+702(g)=4C02(g)+6H2()(g)A//=-l560.8

kJ•mol-1

B.稳定性：正丁烷》异丁烷

C.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ-mol-1

I).相同质量的烷煌，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

［解析］表示乙烷燃烧的热化学方程式中，压0应为液态，且该反应的△〃=-3121.6

kJ-mor1,A错误;由表中燃烧热数据可知，1mol正丁烷、异丁烷分别完全燃烧时，正丁

烷放山的热量多，说明等且的两种物质，正丁烷具有的能量高了异丁烷，则弁丁烷更稳定，B

4

错误；2一甲基丁烷的稳定性强于正戊烷，由于2—甲基丁烷的燃烧热为3531.3kJ・叩1-,

故正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ-mol-lC正确；由表中数据分析可知，相同质量的烷烧，

碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。

9.(2022•湖南衡阳摸底)中国学者在水煤气变换［C0(g)+Ha(g)=C02(g)+H2(giA

M中攻克了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能(能吸附不同

粒子)催化剂催化实现的。反应过程示意图如下：

0ap

匚催化剂oHOC・。

下列说法正确的是(D)

A.过程I、过程m均为放热过程

B.过程in生成了具有极性共价键的山、co2

C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的△//

D.图示过程中的HQ均参与了反应过程

［解析］根据反应过程示意图，过程I是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，A

项错误：过程in中co、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，压中的化学键为非

极性键，B项错误：催化剂不能改变反应的△〃，C项错误；根据反应过程示意图可知，过程

I中水分子中的化学键断裂，过程H也是水分子中的化学键断裂的过程，过程in中形成了水

分子，因此HQ均参与了反应过程，D项正确。

10.已知：2H2(g)+0,(g)=2H20(g)

3H2(g)4-Fe203(s)=2Fe(s)+3也0(g)A"

3

2Fe(s)+T0>(g)=Fe^)3(s)

乙

3

2A1(s)4-TOJ(g)=Al/)3(S)

乙

2M(s)+Fe203(s)=Al203(s)+2Fe(s)A上

下列关于上述反应焰变的判断正确的是(B)

A.A/4<0,△吊>0B.Ai%<0,△〃<△独

C.A〃=△"+△"D.

［解析］比和02反应生成H2的反应放热，铁和氧气的反应也放热，故A错误；铝热反

33

应为放热反应，故△丛<0,设2Fe(s)+^)2(g)=Fe203(s)A"③，2Al(s)+/(g)=Aiq(s)

A乂④，由④一③可得：2AI(s)+Fe203(s)=Al203(s)+2Fe(s)卜压=>乩-bK&O,可得△

△〃=△〃一A禺故B正确、D错误；已知：3H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H20(g)

39

A4②，2Fe(s)+-O2(g)=Fe20:i(s)A"③，将(②+③)义工可得：2H2(g)+02(g)=2H20(g)

5

2

A〃=可(△〃+△〃)，故C错误。

o

11.(2022•浙江温州模拟)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧

生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

O2(g)Y(金刚石，s)

0：④比尚战s)

110.5M-mol-'

CO(g)+1()2(g)

=-283.0U

反应过程

⑴在通常状况下，金刚石和石墨中石墨(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的

标准燃烧热A〃为一393.5kJ-molf。

(2)12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g,该过程放出的热量为252.0kJ。

(3)已知：即分子中化学键的键能分别是946kJ・mol，497kJ•mol"**N2(g)+

0，(g)=2N0(g)△//=180.0kJ-mol-1

NO分子中化学键的键能为631.5kJ-molL

(4)综合上述有关信息,请写出CO与NO反应的热化学方程式：2N0(g)+2C0(g)=N2(g)

+2C0Xg)A〃=-746.0kJ-mol-1。

［解析］⑴由图知石墨的能量比金刚石的小，所以石墨比金刚石稳定；石墨的标沱燃烧

热A〃=△“+△4=-11Q.5kJ・molT+(-283.0kJ・molT)=-393.5kJ・小。1一|。(2)"(CO)

X28g,mol-14-/7(CO2)X44g,mol-l=36g,〃(C0)+〃(C()2)=1mol,所以/?(C0)=/?(C0?)

=0.5mol,力攵出的热量为U0.5kJ・molfX0.5mol+393.5kJ-molTx0.5mol=252.0kJ。

(3)设NO分子中化学键的键能为筋则946kJ*morl+497kJ・mo「)-2x=180.0kJ•mol

t,^=631.5kJ•moF'o(4)由图知2C0(g)+()2(g)=2C02(g)A^=-566.0kJ­mol"',

将该式减去Mg)+O2(g)=2NO(g)A〃=180.0kJ・molr得：2N0(g)+2C0(g)=N2(g)+

2C0z(g)△〃=-746.()kJ,mol'o

12.如图中：£=134kJ・moL,四=368kJ-mol-1,根据要求回答问题：

°反应过程

(1)如图是1molN(Mg)和1molCO(g)反应生成CQ(g)和NO(g)过程中的能量变化示意

图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，石的变化是—陵b(填“增大”“减小”

或“不变”，下同)，△〃的变化是