2019高三化學(xué)一輪課時(shí)分層訓(xùn)練19 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)_第1頁
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課時(shí)分層訓(xùn)練(十九)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(建議用時(shí):45分鐘)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第290頁)A級(jí)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.下列關(guān)于燃料與能源的說法不正確的是()A.將煤通過物理變化液化后再作為能源,可減少PM2.5引起的危害B.生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能是可再生能源C.“開發(fā)利用新能源”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量D.煤、石油、天然氣為不可再生的化石燃料A[煤液化為化學(xué)變化。]2.(2018·池州模擬)下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160141】A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,則含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出57.3kJ的熱量B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol-1,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的ΔH=+(2×283.0)kJ·mol-1C.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱D.在101kPa時(shí),2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1B[A項(xiàng),醋酸為弱酸,電離時(shí)要吸熱,放出的熱量應(yīng)小于57.3kJ;C項(xiàng),甲烷的燃燒熱指的是CH4燃燒生成液態(tài)H2O;D項(xiàng),反應(yīng)中的ΔH應(yīng)為-285.8×2kJ·mol-1。]3.(2018·三門峽聯(lián)考)一定條件下,在水溶液中1molCl-,ClOeq\o\al(-,x)(x=1,2,3,4)的能量(kJ/mol)相對(duì)大小如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.c是ClOeq\o\al(-,3)B.2b=a+c反應(yīng)的ΔH為40kJ/molC.a(chǎn)、b、c、d、e中c最穩(wěn)定D.b→a+d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3ClO-(aq)=ClOeq\o\al(-,3)(aq)+2Cl-(aq)ΔH=-116kJ/molD[A項(xiàng),c的化合價(jià)為+3,應(yīng)為ClOeq\o\al(-,2);B項(xiàng),2b=a+c的ΔH為(0+100-2×60)kJ/mol=-20kJ/mol;C項(xiàng),能量越低越穩(wěn)定,a最穩(wěn)定;D項(xiàng),ΔH=(64+0-3×60)kJ/mol=-116kJ/mol。]4.化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)物的總鍵能與反應(yīng)產(chǎn)物的總鍵能之差?;瘜W(xué)鍵Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/(kJ·mol-1)460360436431176347工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)+2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(s)+4HCl(g),該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH為()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160142】A.+412kJ·mol-1 B.-412kJ·mol-1C.+236kJ·mol-1 D.-236kJ·mol-1C[Si是原子晶體,呈正四面體結(jié)構(gòu),1個(gè)Si原子與周圍的4個(gè)Si形成4個(gè)Si—Si,所以1molSi的共價(jià)鍵有2mol,即1molSi中含有2molSi—Si。由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,該反應(yīng)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。]5.(2018·名校聯(lián)考)最近某網(wǎng)站報(bào)道美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種新型的燃料電池,其原電池總反應(yīng)式為2H2(g)+O2(g)=2H+(aq)+2OH-(aq)的ΔH為[已知H2(g)的燃燒熱為285.8kJ·mol-1,中和熱為57.3kJ·mol-1]()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160143】A.+686.2kJ·mol-1 B.+457.0kJ·mol-1C.-457.0kJ·mol-1 D.-686.2kJ·mol-1C[根據(jù)已知條件可知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH1=-57.3kJ·mol-1①,2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=+571.6kJ·mol-1②,根據(jù)蓋斯定律,由-(①×2+②)求得2H2(g)+O2(g)=2H+(aq)+2OH-(aq)ΔH=-(ΔH1×2+ΔH2)=-(-114.6kJ·mol-1+571.6kJ·mol-1)=-457.0kJ·mol-1,故C項(xiàng)正確。]6.(2016·江蘇高考)通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()①太陽光催化分解水制氫:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH1=571.6kJ·mol-1②焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2=131.3kJ·mol-1③甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3=206.1kJ·mol-1A.反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.反應(yīng)②為放熱反應(yīng)C.反應(yīng)③使用催化劑,ΔH3減小D.反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8kJ·mol-1D[反應(yīng)①是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A不正確;反應(yīng)②中ΔH2>0,是吸熱反應(yīng),B不正確;反應(yīng)③使用催化劑不能改變反應(yīng)的焓變,ΔH不變,C不正確;D項(xiàng)中,由蓋斯定律,反應(yīng)③-②可得CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=74.8kJ·mol-1,D正確。]7.下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是()A.由C(s,石墨)=C(s,金剛石)ΔH=+1.9kJ,可知:石墨比金剛石更穩(wěn)定B.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量更多C.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,可知:含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出熱量等于57.3kJD.2gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJA[石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程是吸熱反應(yīng),金剛石能量高,石墨比金剛石穩(wěn)定,A正確;等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,固體硫變?yōu)檎魵庑枰諢崃浚罢叻懦鰺崃扛啵珺錯(cuò)誤;含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合,醋酸為弱酸,溶于水電離需要吸熱,放出熱量小于57.3kJ,C錯(cuò)誤;2gH2的物質(zhì)的量為1mol,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,故氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=2×(-285.8kJ·mol-1)=-571.6kJ·mol-1,D錯(cuò)誤。]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。斷開1molH—H、O=O分別需要吸收436kJ、496kJ的熱量,則斷開1molO—H需要吸收的熱量為()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160144】A.332kJ B.118kJC.462kJ D.360kJC[將第一個(gè)熱化學(xué)方程式乘以2,再減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式,得2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+480kJ·mol-1,故斷開1molO—H需要吸收的熱量為(436kJ×2+496kJ+480kJ)÷4=462kJ,C項(xiàng)正確。]9.(2015·全國(guó)Ⅱ卷,改編)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-58kJ/mol③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3回答下列問題:已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵H—HC—OCOH—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465413(1)ΔH1=__________________________________________________________________________(寫出計(jì)算式及其值),反應(yīng)①為________熱反應(yīng)(填“吸”或“放”),1molCO(g)和2molH2(g)的總能量與1molCH3OH(g)的總能量________較高(填“前者”或“后者”)。(2)將反應(yīng)①中的CH3OH(g)改為CH3OH(l),反應(yīng)中的ΔH1________(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)將反應(yīng)②中的化學(xué)計(jì)量數(shù)縮小eq\f(1,2),則ΔH2=________kJ/mol。(4)ΔH3與ΔH1、ΔH2的關(guān)系式為___________________________________,ΔH3=________kJ/mol。(5)已知CH3OH(l)的燃燒熱為akJ/mol,則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________?!敬鸢浮?1)1076kJ/mol+2×436kJ/mol-3×413kJ/mol-343kJ/mol-465kJ/mol=-99kJ/mol放前者(2)變小(3)-29(4)ΔH3=ΔH2-ΔH1+41(5)CH3OH(l)+eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-akJ/molB級(jí)專項(xiàng)突破10.(2013·全國(guó)Ⅱ卷)在1200℃H2S(g)+eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH12H2S(g)+SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)+2H2O(g)ΔH2H2S(g)+eq\f(1,2)O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達(dá)式為()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160145】A.ΔH4=eq\f(2,3)(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=eq\f(2,3)(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)C.ΔH4=eq\f(3,2)(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=eq\f(3,2)(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)A[根據(jù)蓋斯定律找出各反應(yīng)的反應(yīng)熱之間的關(guān)系。將前三個(gè)熱化學(xué)方程式分別標(biāo)為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,由eq\f(2,3)×①+eq\f(2,3)×②-2×③可得:2S(g)=S2(g)ΔH4=eq\f(2,3)(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。]11.物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化,由圖判斷下列關(guān)系錯(cuò)誤的是()A.A→F,ΔH=-ΔH6B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1C.C→F,|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|D.|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|B[由圖示可知ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。]12.(2018·哈爾濱師大附中模擬)已知HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)生成1mol正鹽的ΔH=-12.1kJ·mol-1;強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ·mol-1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160146】A.-69.4kJ·mol-1 B.-45.2kJ·mol-1C.+69.4kJ·mol-1 D.+45.2kJ·mol-1D[由題意可寫出熱化學(xué)方程式:①HCN(aq)+OH-(aq)=CN-(aq)+H2O(l)ΔH=-12.1kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,由①-②可得HCN(aq)CN-(aq)+H+(aq)ΔH=(-12.1kJ·mol-1)-(-57.3kJ·mol-1)=+45.2kJ·mol-1,故D項(xiàng)正確。]13.火箭推進(jìn)器常以聯(lián)氨(N2H4)為燃料、過氧化氫為助燃劑。已知下列各物質(zhì)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-533.23kJ·mol-1H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ·mol-12H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH3=-196.4kJ·mol-1則聯(lián)氨與過氧化氫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160147】A.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH=+817.63kJ·mol-1B.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ·mol-1C.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH=-641.63kJ·mol-1D.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-817.63kJ·mol-1B[將題中的反應(yīng)編號(hào)①、②、③,生成液態(tài)水時(shí)的反應(yīng)熱=①+③+2×②,生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱=①+③-2×②,可求出B正確。]14.(2016·試題調(diào)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。下列關(guān)于上述反應(yīng)的焓變的判斷正確的是()A.ΔH1>0,ΔH2<0B.ΔH5=2ΔH2+ΔH3-ΔH1C.ΔH3>0,ΔH5<0D.ΔH4=ΔH1-2ΔH3B[根據(jù)題給熱化學(xué)方程式知,反應(yīng)①、反應(yīng)②和反應(yīng)③都是放熱反應(yīng),故ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;由②×2+③-①得反應(yīng)⑤,故ΔH5=2ΔH2+ΔH3-ΔH1,B項(xiàng)正確;由③×2-①可得反應(yīng)④,則ΔH4=2ΔH3-ΔH1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。]15.(2018·山西名校聯(lián)考)(1)在化工生產(chǎn)過程中,少量CO的存在會(huì)引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化,SO2被還原為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則SO2氧化CO的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________。(2)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,可提高效益,減少污染。傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下圖所示的催化循環(huán)實(shí)現(xiàn)。其中,反應(yīng)①為2HCl(g)+CuO(s)=H2O(g)+CuCl2(s)ΔH1反應(yīng)②生成1molCl2的反應(yīng)熱為ΔH2,則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________(反應(yīng)熱用ΔH1和ΔH2表示)。(3)將CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器,可發(fā)生反應(yīng):①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)的ΔH=+206kJ·mol-1已知:②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802kJ·mol-1,寫出由CO2和H2O(g)生成CO的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________。(4)工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法:①用焦炭跟水反應(yīng):C(s)+H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO(g)+H2(g);②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do7(催化劑))CO(g)+3H2(g)已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如下圖所示,則方法②中反應(yīng)的ΔH=________?!窘馕觥?1)由蓋斯定律可知,待求反應(yīng)式可通過反應(yīng)2×②-2×①-③得到,進(jìn)而求出待求反應(yīng)的ΔH。(2)反應(yīng)②的熱化學(xué)方程式為CuCl2(s)+eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2。故總反應(yīng)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=+206-(-802)kJ·mol-1=+1008kJ·mol-1。(4)由圖可知: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。根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)②的ΔH為(-c+3b+a)kJ·mol-1。【答案】(1)SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)ΔH=-237.4kJ·mol-1(2)2HCl(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)+Cl2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2(3)CO2(g)+3H2O(g)=2O2(g)+CO(g)+3H2(g)ΔH=+1008kJ·mol-1(4)(a+3b-c)kJ·mol-1C級(jí)能力提升16.用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1下列說法不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào):95160148】A.反應(yīng)①②均為放熱反應(yīng)B.等物質(zhì)的量的甲烷分別發(fā)生反應(yīng)①②,轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同C.由反應(yīng)①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1,a<574D.若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2至N2,放出的熱量為173.4kJC[A項(xiàng)正確,反應(yīng)①②的ΔH均小于0,均為放熱反應(yīng);B項(xiàng)正確,兩個(gè)反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)均由-4升高到+4,等物質(zhì)的量的CH4分別參加反應(yīng)①、②,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同;C項(xiàng)錯(cuò)誤,H2O(g)→H2O(l)放熱,由反應(yīng)①推知當(dāng)生成液態(tài)水時(shí),會(huì)放出更多熱量,ΔH會(huì)更小,a>574;D項(xiàng)正確,根據(jù)蓋斯定律(①+②)/2可得CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)ΔH=-867kJ·mol-1,標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4的物質(zhì)的量為0.2mol,則放出的熱量為0.2mol×867kJ·mol-1=173.4kJ。]17.過渡態(tài)理論認(rèn)為:化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡(jiǎn)單的碰撞就能完成的,而是從反應(yīng)物到反應(yīng)產(chǎn)物的過程中經(jīng)過一個(gè)高能量的過渡態(tài)。如圖1是1molNO2與1molCO恰好反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖?!緦?dǎo)學(xué)號(hào):95160149】圖1圖2(1)試寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________________________________________________________________________________,該反應(yīng)的活化能是________kJ·mol-1。(2)在密閉容器中進(jìn)行的上述反應(yīng)是可逆反應(yīng),則其逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________________________,該反應(yīng)的活化能為________kJ·mol-1。(3)圖2是某同學(xué)模仿圖1畫出的NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g)的能量變化示意圖。則圖中E3=________kJ·mol-1,E4=________kJ·mol-1?!窘馕觥?1)圖中E1是正反應(yīng)的活化能,即該反應(yīng)的活化能為134kJ·mol-1。正反應(yīng)的活化能和逆反應(yīng)的活化能之間的能量差即為反應(yīng)熱。(2)可逆反應(yīng)逆反應(yīng)的反應(yīng)熱應(yīng)該與正反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值相等,但符號(hào)相反。(3)E3即該反應(yīng)的活化能,等于E2,E4是反應(yīng)物與反應(yīng)產(chǎn)物的能量之差,即反應(yīng)熱?!敬鸢浮?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)3682341.(2018·昆明模擬)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下列說法正確的是()A.反應(yīng)①放出197kJ的熱量

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