2017届高考化学总复习 配餐作业18 化学反应的热效应

化学反应的热效应

A组·全员必做题

1.在测定中和热的实验中，下列说法正确的是( )

A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加大反应速率，减小实验误差

B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

－1－1

C．用0.5 mol·L NaOH溶液分别与0.5 mol·L的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同

D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计

解析：测定溶液温度时，温度计水银球应放在溶液中间而不能与烧杯底部接触，B项错误；因为醋酸是弱酸，电离时会吸收热量，故测得的温度低一些，C项错误；测定中和反应反应热时不用滴定管，D项错误。 答案：A

2．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( ) A．Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2

－1

ΔH＝－24.8 kJ·mol(反应热)

B．CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)

－1

ΔH＝－192.9 kJ·mol(反应热)

C．C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)

－1

ΔH＝－2 658.0 kJ·mol(燃烧热)

D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)

－1

ΔH＝＋57.3 kJ·mol(中和热)

解析：热化学方程式要注明各物质在反应时的状态，A项不正确；燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，且得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态应为液态，C项不正确；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，D项不正确。 答案：B

3．(2015·肇庆一模)下列变化过程，属于放热过程的是( ) A．酸碱中和反应 B．液态水变成水蒸气 C．弱酸弱碱电离

D．用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体

解析：A.酸碱中和反应是放热反应，正确；B.液态水变成水蒸气的过程是物理过程，这个过程中吸收热量，错误；C.弱酸弱碱电离过程是吸热过程，错误；D.用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体的过程是盐的水解反应过程，是酸碱中和反应的逆反应。酸碱中和反应是放热反应，所以盐的水解反应是吸热反应过程，错误。 答案：A

4．H2与O2发生反应的过程用模型图示如下(“－”表示化学键)：下列说法不正确的是( )

A．过程Ⅰ是吸热过程 B．过程Ⅲ一定是放热过程

C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行

解析：过程Ⅰ是旧化学键断裂的过程，为吸热过程，而过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故A、B、C项均正确；该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，D项错误。 答案：D

5．(2016·天星高三联考)2015年冬季，雾霾天气严重影响了我国北方地区。国内电力行业和供暖部门引

1

进先进脱硫工艺以减少污染。目前脱硫工艺涉及的主要反应有： 3

①H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1

2

②S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2 ③S(g)＋H2(g)===H2S(g) ΔH3

则“2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4”中ΔH4的正确表达式为( ) 2

A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－ΔH3)

3B．ΔH4＝2(ΔH1－ΔH2＋ΔH3) C．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2＋ΔH3) 2

D．ΔH4＝ΔH1－2(ΔH2－ΔH3)

3

解析：根据盖斯定律，②－③可以得⑤：H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2(g) ΔH5，则ΔH5＝ΔH2－ΔH3；①×2－⑤×2可以得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4＝2(ΔH1－ΔH2＋ΔH3)，答案为B。 答案：B 6．(2016·海南七校联考)美国研究人员将CO和O附着在一种钌催化剂表面，用激光脉冲将其加热到2 000 K，成功观察到CO与O形成化学键生成CO2的全过程。下列说法不正确的是( )

A．CO2属于酸性氧化物

B．CO与O形成化学键的过程中放出能量 C．钌催化剂可以改变该反应的焓变

D．CO与O形成化学键的过程中有电子转移

解析：CO2为碳酸的酸酐，属于酸性氧化物，A项正确；形成化学键的过程中放出能量，B项正确；催化剂不能改变反应的焓变，C项错误；CO与O形成化学键的过程中CO被氧化，O被还原，伴随着电子转移，D项正确。 答案：C

7．(2016·广东五校联考)1,3?丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)和2?丁炔(CH3—C≡C—CH3)是有机合成工业中常用的不饱和烃原材料，分别与氢气反应的热化学方程式如下： CH2===CH—CH===CH2(g)＋2H2(g)―→

－1

CH3CH2CH2CH3(g) ΔH＝－236.6kJ·mol CH3—C≡C—CH3(g)＋2H2(g)―→

－1

CH3CH2CH2CH3(g) ΔH＝－272.7kJ·mol 下列说法错误的是( )

A．可计算出1,3?丁二烯和2?丁炔相互转化的焓变ΔH B．可比较1,3?丁二烯和2?丁炔分子的稳定性

C．可比较1,3?丁二烯和2?丁炔的燃烧热热值的相对大小

D．可计算出2?丁炔中一个碳碳叁键的键能与1,3?丁二烯中两个碳碳双键键能之和的差值 解析：题中两个热化学方程式相减，得到

－1

CH2===CH—CH===CH2(g)―→CH3—C≡C—CH3(g) ΔH＝＋36.1 kJ·mol，结合此热化学方程式可知A、B、C项正确；由于不知道碳碳单键的键能，故不能计算出2?丁炔中一个碳碳叁键的键能与1,3?丁二烯中两个碳碳双键键能之和的差值，D项错误。

2

答案：D

8．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )

解析：A＋B―→C的ΔH<0，说明生成物C的能量应低于反应物A、B的能量之和，A、B两项均错误；由于A＋B―→X的ΔH>0，说明X的能量应高于反应物A、B的能量之和，故C项错误，D项正确。 答案：D

1

9．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ/mol，断开1 mol O＝O键和1 mol H—O键所吸收的能

2量分别为496 kJ和463 kJ，则断开1 mol H—H键所吸收的能量为( ) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ

1

解析：根据反应物键能之和减去生成物键能之和等于ΔH，设H—H键能为x，则有x＋×496－2×463＝

2－242，解得x＝436，答案选C项。 答案：C

10．(2016·河北三市联考)某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图。

下列说法错误的是( ) A．总反应为放热反应

B．使用催化剂后，活化能不变

C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2

解析：由题图可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，且ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A、C、D项正确；使用催化剂能降低反应所需的活化能，B项错误。 答案：B

11．某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。

3

(1)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ/mol：_______________________________________________________。

(2)取50 mL NaOH溶液和50 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。 ①请填写下表中的空白：

温度 次数 1 2 3 4 起始温度t1/℃ H2SO4 26.2 27.0 25.9 26.4 NaOH 26.0 27.4 25.9 26.2 平均值 26.9 27.2 26.7 27.1 终止温度t2/℃ 30.1 33.3 29.8 30.4 温度差平均值(t2－t1)/℃ ②近似认为0.50 mol/L NaOH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热容c＝4.18 J/(g·℃)。则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与－57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因不可能是(填选项字母)_______________________________________________________。 a．实验装置保温、隔热效果差

b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

解析：(2)①第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的平均值为3.2 ℃。 100×1×3.2×4.18×10

②ΔH＝－ 0.025

＝－53.5 kJ/mol

③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读的较高等原因。

答案：(1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ/mol (2)①3.2 ②－53.5 kJ/mol ③b

12．研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。

(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知： 1

①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)

2

ΔH＝－283.0 kJ·mol ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)

－1

ΔH＝－296.0 kJ·mol

此反应的热化学方程式是__________________。

(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。

－1

已知：①CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol(a＞0) ②2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)

－1

ΔH＝－b kJ·mol(b＞0) 若在标准状况下用3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)，则整个过程中转移电子的物质的量为__________ mol，放出的热量为________kJ(用含有a和b的代数式表示) (3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

－1

①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2

若1 mol CH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝______________。 解析：(1)由题意可知，CO、SO2反应生成CO2和单质S，根据盖斯定律，由①×2－②得：2CO(g)＋SO2(g)===S(s)

－1－1－1

＋2CO2(g) ΔH＝(－283.0 kJ·mol)×2－(－296.0 kJ·mol)＝－270 kJ·mol。

4

－1

－3

(2)根据盖斯定律，由①×2＋②得：

－1

4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝－(2a＋b)kJ·mol。标准状况下，3.36 L CO的物质的量为 3.36 L?2a＋b?kJ

mol，n(e－)＝2n(CO)＝2×0.15 mol＝0.3 mol，反应放出的热量为×0.15 －1＝0.15

22.4 L·mol4 mol3?2a＋b?mol＝kJ。

80

11

(3)根据盖斯定律：由×(①＋②)得：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝×(－574

22kJ·mol＋ΔH2)＝－867 kJ·mol，解得：ΔH2＝－1 160 kJ·mol。

－1

答案：(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH1＝－270 kJ·mol (2)0.3

3?2a＋b?

80

－1

－1

－1

－1

(3)－1 160 kJ·molB组·重点选做题

13.(2016·四川成都一中测试)(1)已知C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＞0，则稳定性：金刚石________石墨(填“＞”或“＜”)。

(2)已知：2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2

则ΔH1__________ΔH2(填“＞”或“＜”)。

(3)“嫦娥五号”预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：

①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)

－1

ΔH＝＋10.7 kJ·mol

②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

－1

ΔH＝－543 kJ·mol

写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

(4)25℃、101 kPa时，14 g CO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3 kJ热量，则CO的燃烧热为ΔH＝______________。

－1－1

(5)0.50 L 2.00 mol·LH2SO4溶液与2.10 L 1.00 mol·LKOH溶液完全反应，放出114.6 kJ热量，该反应的中和热ΔH＝____________。

(6)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是______________________。

解析：(1)已知C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＞0，说明该反应是吸热反应，因此石墨的总能量低于金刚石的总能量，而能量越低，物质越稳定，故稳定性：金刚石＜石墨。

(2)ΔH1表示碳完全燃烧的反应热，ΔH2表示碳不完全燃烧的反应热，碳完全燃烧放热多，且放热越多ΔH越小。因此，ΔH1＜ΔH2。

－1

(3)根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝2×(－543 kJ·mol)

－1－1

－(＋10.7 kJ·mol)＝－1 096.7 kJ·mol。

(4)25℃、101 kPa时， 14 g CO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3 kJ热量，则1 mol CO(即28 g CO)

－1

完全燃烧放出的热量是141.3 kJ×2＝282.6 kJ，即CO的燃烧热ΔH＝－282.6 kJ·mol。

－1－1

(5)n(H2SO4)＝0.50 L×2.00 mol·L＝1 mol，n(KOH)＝2.10 L×1.00 mol·L＝2.10 mol，二者反应时，KOH过量，1 mol H2SO4完全反应生成2 mol H2O(l)，放出114.6 kJ热量，故稀硫酸与KOH溶液反应生成1 1－1

mol H2O(l)放出的热量为×114.6 kJ＝57.3 kJ，故该反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol。

2

5

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