2019年高考化學大一輪復習 6.1 化學反應的熱效應實效精練（含解析）.doc

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2019年高考化學大一輪復習 6.1 化學反應的熱效應實效精練（含解析） 一、選擇題：本大題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。 1．[xx·豫東、豫北十所名校高中畢業(yè)班階段性測試]如圖表示白磷(P4)分子結(jié)構(gòu)。白磷在氧氣不足時燃燒生成P4O6，P4O6分子結(jié)構(gòu)可以看成是白磷分子中磷磷鍵之間插入氧原子。 已知：鍵能表示斷裂1 mol化學鍵需要吸收的能量。幾種共價鍵的鍵能如下表所示： 化學鍵 P—P P—O P===O O===O 鍵能/kJ·mol－1 a b c d 則P4(s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反應熱(ΔH)為(　　) A．(6a＋3d－12b－4c) kJ·mol－1 B．(4a＋3d－8b) kJ·mol－1 C．(6a＋3d－12b) kJ·mol－1 D．(6a＋3d＋4c－12b) kJ·mol－1 解析：反應物鍵能總和－生成物鍵能總和＝ΔH，(6a＋3d－12b) kJ/mol＝ΔH。 答案：C 2．[xx·合肥市高三第一次教學質(zhì)量檢測]常溫下，0.01 mol·L－1 MOH溶液的pH為10。已知： 2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJ·mol－1； H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1 則MOH在水溶液中電離的ΔH為(　　) A．＋33.1 kJ·mol－1　　　 B．＋45.2 kJ·mol－1 C．－81.5 kJ·mol－1 D．－33.1 kJ·mol－1 解析：根據(jù)蓋斯定律可得： ΔH＋ΔH2＝，ΔH－57.3 kJ/mol＝－12.1 kJ/mol，ΔH＝＋45.2 kJ/mol。 答案：B 3．H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖示如下(“－”表示化學鍵)：下列說法不正確的是(　　) A．過程Ⅰ是吸熱過程 B．過程Ⅲ一定是放熱過程 C．該反應過程所有舊化學鍵都斷裂，且形成了新化學鍵 D．該反應的能量轉(zhuǎn)化形式只能以熱能的形式進行 解析：過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂的過程，為吸熱過程，而過程Ⅲ為新化學鍵形成的過程，是放熱過程，故A、B、C項均正確；該反應可通過燃料電池，實現(xiàn)化學能到電能的轉(zhuǎn)化，D項錯誤。 答案：D 4．[xx·石家莊市高中畢業(yè)班復習教學質(zhì)量檢測(一)]物質(zhì)(t－BuNO)2的正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應：(t－BuNO)22(t－BuNO)　ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，Ea＝90.4 kJ·mol－1。下列圖象合理的是(　　) A 　B C　 D 解析：根據(jù)題意反應ΔH>0，為吸熱反應，B、C選項中圖示為放熱，故B、C錯誤；A選項中Ea、ΔH不符合題目所給數(shù)值大小，A錯誤。 答案：D 5．[xx·陜西省五校模擬]某些化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學鍵 H—H Cl—Cl H—Cl 鍵能kJ/mol 436 243 431 則下列熱化學方程式不正確的是(　　) A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g)　ΔH＝－91.5 kJ/mol B．H2(g)＋Cl2 (g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol C.H2 (g)＋Cl2 (g)===HCl(g)　 ΔH＝＋91.5 kJ/mol D．2HCl (g)===H2(g)＋Cl2(g)　 ΔH＝＋183 kJ/mol 解析：ΔH＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和；選項C中ΔH＝×436＋×243－431＝－91.5kJ/mol。 答案：C 6．[xx·河北保定]下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是(　　) A．生成物的總能量一定低于反應物的總能量 B．放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率 C．應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應熱 D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同 解析：A項，生成物的總能量也可能高于反應物的總能量，故不正確；B項，反應速率與反應物的性質(zhì)和外界條件有關，與反應的熱效應無關，不正確；D項，同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH相同，故不正確。 答案：C 7．反應A＋B―→C(ΔH<0)分兩步進行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。 下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是(　　) 解析：A＋B―→C的ΔH<0，說明生成物C的能量應低于反應物A、B的能量之和，A、B兩項均錯誤；由于A＋B―→X的ΔH>0，說明X的能量應高于反應物A、B的能量之和，故C項錯誤，D項正確。 答案：D 8．[xx·石家莊市高中畢業(yè)班復習教學質(zhì)量檢測(一)]已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ/mol，斷開1 mol O＝O鍵和1 mol H—O鍵所吸收的能量分別為496 kJ和463 kJ，則斷開1 mol H—H鍵所吸收的能量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 解析：根據(jù)反應物鍵能之和減去生成物鍵能之和等于ΔH，設H—H鍵能為x，則有x＋×496－2×463＝－242，解得x＝436，答案選C。 答案：C 9．[xx·沈陽市高三年級教學質(zhì)量監(jiān)測(一)]在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用下圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol含硫產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。由圖得出的結(jié)論正確的是(　　) A．S8(s)的燃燒熱ΔH＝－8a kJ·mol－1 B．2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2b kJ·mol－1 C．S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1 D．由1 mol S8(s)生成SO2的反應熱ΔH＝－(a＋b) kJ·mol－1 解析：B選項中，ΔH＝2b kJ·mol－1，B錯誤；C選項ΔH＝－8a kJ·mol－1，C錯誤；由1 mol S8(s)生成SO3的反應熱ΔH＝－8(a＋b) kJ·mol－1，D錯誤。 答案：A 10．根據(jù)如圖所示的反應判斷下列說法中錯誤的是(　　) A．CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量 B．該反應的焓變大于零 C．該反應中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學鍵斷裂吸收能量，化學鍵生成放出能量 D．由該反應可推出凡是需要加熱才發(fā)生的反應均為吸熱反應 解析：因為碳酸鈣受熱分解是吸熱反應，必有CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，焓變大于零，故A、B項正確；在CaCO3中，Ca2＋和CO之間存在離子鍵，CO中，C與O之間存在共價鍵，故反應中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂；化學鍵斷裂吸收能量，新鍵形成放出能量，C項正確。需要加熱才發(fā)生的反應不一定為吸熱反應，如碳的燃燒反應，就是放熱反應，D項錯誤。 答案：D 二、非選擇題：本大題共4小題，將答案填在題中橫線上。 11．某實驗小組用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液進行反應熱的測定，實驗裝置如圖所示。 (1)寫出該反應的熱化學方程式[生成1 mol H2O(l)時的反應熱為－57.3 kJ/mol]：__________________________________________________。 (2)取50 mL NaOH溶液和50 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。 ①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝? ②近似認為0.50 mol/LNaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1.0 g/mL，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J/(g·℃)。則生成1 mol H2O(l)時的反應熱ΔH＝________(取小數(shù)點后一位)。 ③上述實驗數(shù)值結(jié)果與－57.3 kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是(填字母)________。 a．實驗裝置保溫、隔熱效果差 b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù) c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中 d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度 解析：(2)①第2組數(shù)據(jù)偏差較大，應舍去，其他三組的平均值為4.0℃。 ②ΔH＝－ ＝－53.5 kJ/mol ③放出的熱量小可能是散熱、多次加入堿或起始溫度讀的較高等原因。 答案：(1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ/mol (2)①4.0?、冢?3.5 kJ/mol?、踒 12．[xx·沈陽四校聯(lián)考] 在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol－1表示。請認真觀察如圖，然后回答問題。 (1)圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應________(填“需要”或“不需要”)加熱，該反應的ΔH＝________(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。 (2)已知熱化學方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，該反應的活化能為167.2 kJ·mol－1，則其逆反應的活化能為________。 解析：(1)據(jù)圖可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱為ΔH＝－(E1－E2)；由于反應物的總能量低于活化分子的最低能量，因此反應需要加熱。(2)由圖可知，在反應H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1中，活化分子的最低能量比反應物的能量高167.2 kJ·mol－1；該反應是放熱反應，反應物的能量又比生成物的能量高241.8 kJ·mol－1，因此活化分子的最低能量比生成物的能量高(241.8＋167.2) kJ·mol－1＝409 kJ·mol－1(或逆反應是吸熱反應，活化能高于原反應的活化能，應等于原反應中活化分子的最低能量與生成物的能量差，即409 kJ·mol－1)。 答案：(1)放熱　需要?。?E1－E2) (2)409 kJ·mol－1 13．[xx·海淀模擬] (1)圖①是N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化示意圖，則該反應的熱化學方程式為______________________；分析圖②可知，若0.5 mol CO被氧化，放出Q kJ熱量，則Q＝________；若該反應是可逆反應，則在相同條件下將0.5 mol CO與1 mol NO2混合充分反應后放出的熱量________Q kJ(填“>”“<”或“＝”)。 (2)依照圖②，在右面的坐標中繪制出N2、O2反應生成NO時的能量變化關系圖(在圖中標出反應物、生成物的能量位置，標出能表示反應熱的數(shù)據(jù))。 解析：(1)圖①給出了1 mol N2、1 mol O2中化學鍵斷裂生成氮原子、氧原子時所需要的能量及氮原子與氧原子反應生成1 mol NO時釋放出的能量，由此可求出該反應的反應熱為：ΔH＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×632 kJ·mol－1＝＋180 kJ·mol－1；由圖②知，消耗0.5 mol CO時放出的熱量為(368 kJ·mol－1－134 kJ·mol－1)×0.5 mol＝117 kJ，可逆反應過程中反應物不可能消耗完，因此放出的熱量小于Q kJ。 (2)作圖時注意兩點：生成物的總能量比反應物的總能量高；活化分子的平均能量最高。 答案：(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180 kJ·mol－1　117　< (2)如圖 14．[xx·河北名校聯(lián)考]Ⅰ.利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機理如圖右所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應的化學方程式：____________________________。 Ⅱ. (1)如下圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是________，ΔH的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應原理是 ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1； ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1。 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1。 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為 _______________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：Ⅰ.觀察題圖可知，C2H4與NO2反應生成CO2、N2、H2O。 Ⅱ.(1)催化劑可降低反應的活化能，但不能改變反應熱，故E1減小、ΔH不變。 (2)根據(jù)蓋斯定律，由②×3－①×2＋③×2得CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ·mol－1。 答案：Ⅰ.2C2H4＋6NO2===4CO2＋3N2＋4H2O (或2CH2CH2＋6NO2―→4CO2＋3N2＋4H2O) Ⅱ.(1)減小　不變 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1 創(chuàng)新試題　教師備選 教學積累　資源共享　　 化學反應放出或吸收熱量大小的比較 (1)同一反應生成物狀態(tài)不同時： A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0 A(g)＋B(g)―→C(l)　ΔH2<0 因為C(g)===C(l)　ΔH3<0，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，所以|ΔH2|>|ΔH1|。 (2)同一反應反應物狀態(tài)不同時： S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 S(g)S(s)SΔH1O2(g) ΔH3＋ΔH2＝ΔH1，所以|ΔH1|>|ΔH2|。 (3)兩個有聯(lián)系的不同反應： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0 C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 C(s)CO(g)CΔH1O2(g) ΔH3＋ΔH2＝ΔH1，所以|ΔH1|>|ΔH2|。 高考警示　(1)在比較兩個反應的反應熱大小時，可以采用作圖法把反應物和生成物能量的相對高低表示出來，使結(jié)果一目了然，不易出錯。 (2)要注意比較的是放出熱量的多少，還是反應熱(ΔH)的大小，當為放熱反應時，二者比較結(jié)果恰好相反。 1．有以下四個熱化學方程式 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)=== H2O(l)　 ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH4＝d kJ·mol－1 下列關系中正確的是(　　) A．a(chǎn)d>0 C．2a＝b<0 D．2c＝d>0 解析：H2在O2中燃燒為放熱反應，所以a、b、c、d都小于0，B、D均不正確；比較①②兩個方程式可知，2a＝b<0，C正確；對比①③兩個方程式可知，①放熱少，a>c，故A錯。 答案：C 2．下列各組熱化學方程式中，化學反應的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 解析：①中，ΔH均為負值，ΔH1<ΔH2，不合題意；②中S(s)→S(g)要吸收熱量，后者反應放出的熱量更多，故ΔH3>ΔH4；③由于反應式中的計量數(shù)不同，由于反應放熱，ΔH<0，計量數(shù)大的熱化學方程式，ΔH就越小，故ΔH5>ΔH6；④中前一反應ΔH>0，后一反應ΔH<0，即ΔH7>ΔH8，故②③④均符合題意。 答案：C 蓋斯定律每年高考必考的內(nèi)容應加強教學。 3．(1)[xx·天津高考]已知：溫度過高時，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)； WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJ·mol－1 WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJ·mol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________。 (2)[xx·廣東高考]碘也可用作心臟起搏器電源——鋰碘電池的材料，該電池反應為： 2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH 已知：4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1 4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2 則電池反應的ΔH＝________。 (3)[xx·江蘇高考]真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關反應的熱化學方程式如下： Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH＝b kJ·mol－1 反應Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 (4)[xx·海南高考]肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(l)ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1 ②N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1 寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式___________________________。 解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，將第二個方程式顛倒后與第一個方程式相加得： WO2(s)WO2(g)　ΔH＝＋203.9 kJ·mol－1。 (2)根據(jù)蓋斯定律將兩個熱化學方程式相減得： 2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH＝。 (3)觀察三個方程式可知，Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)可由已知的兩個熱化學方程式相加得到，故ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1； (4)肼與N2O4反應生成N2和水蒸氣； 2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，觀察已知的兩個熱化學方程式可知，②×2－①得： 2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1 048.9 kJ·mol－1 答案：(1)＋203.9 kJ·mol－1 (2) (3)a＋b (4)2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1 048.9 kJ·mol－1 1．利用蓋斯定律解答高考試題的四個步驟 (1)寫：寫出目標方程式(題目中要求寫的熱化學方程式)，配平。 (2)倒：為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式顛倒過來，反應熱的量不變，但符號要相反。這樣，就不要再做減法運算了，實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。 (3)乘：為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式乘以某個數(shù)(可以是分數(shù))，反應熱也要相應相乘。 (4)加：上面的做好了，只要將方程式相加即可得目標方程式，反應熱也相加得到。 2．正確認識表示反應熱的兩種圖象 如放熱反應可以分別表示為下圖中兩種圖象： 瀑布式 　山峰式 在“瀑布式”和“山峰式”中，生成物的能量與反應物能量的差(E2－E1)即為反應的焓變；“山峰式”中的a是反應物斷鍵時吸收的能量，b為生成物成鍵時放出的能量。