苏教版高考化学一轮复习专题练6化学反应与能量变化第17讲化学反应中的热效应含答案

这是一份苏教版高考化学一轮复习专题练6化学反应与能量变化第17讲化学反应中的热效应含答案，共10页。试卷主要包含了最新报道，生成水的能量关系如图所示，按要求回答问题等内容，欢迎下载使用。
第17讲 化学反应中的热效应1．一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法中错误的是    (　　)A．氢能属于二次能源B．图中能量转化的方式至少有6种C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同D．太阳能、风能、氢能都属于新能源解析：氢能属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。答案：C2．下列有关氢原子(用H表示)与氢分子的说法错误的是(　　)A．化学能：2 mol H>1 mol H2B．H原子间发生碰撞就可转化为H2C．稳定性：H<H2D．H2―→2H的过程是吸热过程解析：由H转化为H2时要形成化学键，而形成化学键的过程会放出热量，故产物所具有的能量比反应物的低，物质具有的能量越低越稳定，A、C、D对；只有粒子间的有效碰撞才能引发反应，B错。答案：B3．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是(　　)A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O形成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程解析：A项，状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；B项，从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键；C项，由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键；D项，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。答案：C 4.(2021·江西吉安联考)物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是(　　)A．A→F，ΔH＝－ΔH6B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0C．C→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6D．若A→C为放热过程，则ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6>0解析：A项，A→F和F→A的焓变数值相等、符号相反，A项正确；B项，由A循环到A，能量变化为0，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B项正确；C项，由C→F，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，由F→C，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6，二者ΔH的绝对值相等，符号相反，故C项错误；D项，若A→C为放热过程，则C→A为吸热过程，即ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6>0，D项正确。答案：C5．(2021·河南信阳检测)通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径：a．CH3CH2OH(g)＋H2O(g)===4H2(g)＋2CO(g)　ΔH1＝＋256.6 kJ·mol－1b．2CH3CH2OH(g)＋O2(g)===6H2(g)＋4CO(g)　　ΔH2＝＋27.6 kJ·mol－1则下列说法正确的是(　　)A．升高a的反应温度，乙醇的转化率增大B．由b可知：乙醇的燃烧热为13.8   kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋485.6 kJ·mol－1D.制取等量的氢气，途径b消耗的能量更多解析：途径a反应吸热，升高a的反应温度，平衡正向移动，乙醇的转化率增大，故A正确；乙醇的燃烧热应该是1 mol乙醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量，故B错误；根据盖斯定律b－2a得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485.6 kJ·mol－1，故C错误；根据热化学方程式知，制取等量的氢气，途径a消耗的能量更多，故D错误。答案：A6．在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)A．－488.3 kJ·mol－1B．＋488.3 kJ·mol－1C．－191 kJ·mol－1D．＋191 kJ·mol－1解析：由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－870.3 kJ·mol－1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol－1×2＋(－285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。答案：A7．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为(　　)A．55 kJ　　　　　　　　　B．220 kJC．550 kJ          D．1 108 kJ解析：由丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，n(H2O)＝＝＝0.1 mol，所以反应放出的热量Q＝0.1 mol×≈55 kJ，A项正确。答案：A8．(2021·漳州一检)在含Fe3＋的S2O和I－的混合溶液中，反应S2O(aq)＋2I－(aq)===2SO(aq)＋I2(aq)的分解机理及反应进程中的能量变化如下：步骤①：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)===I2(aq)＋2Fe2＋(aq)步骤②：2Fe2＋(aq)＋S2O(aq)===2Fe3＋(aq)＋2SO(aq)下列有关该反应的说法正确的是(　　)A.化学反应速率与Fe3＋浓度的大小有关B．该反应为吸热反应C．Fe2＋是该反应的催化剂D．若不加Fe3＋，则正反应的活化能比逆反应的大解析：A项，Fe3＋可以看作该反应的催化剂，根据反应机理知，化学反应速率与Fe3＋浓度的大小有关，故A正确；B项，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以反应为放热反应，故B不正确；C项，Fe3＋是该反应的催化剂，故C不正确；D项，此反应为放热反应，不管加不加催化剂，正反应活化能都低于逆反应活化能，故D不正确。答案：A9．(双选)已知拆开CH4(g)、H2O(g)、CO2(g)中的C—H键、H—O键、C—O键各1 mol分别需要吸收414 kJ、463 kJ、801 kJ的能量。根据能量变化示意图，下列说法不正确的是(　　)A．2 mol H与1 mol O形成1 mol H2O(l)放出能量926 kJB．2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 214 kJ·mol－1C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1D．拆开1 mol O2(g)中的化学键需要吸收454 kJ的能量解析：A.拆开H2O(g)中1 mol H—O键需要吸收能量463 kJ，而形成1 mol H2O(g)是2 mol H—O键，2 mol H与1 mol O形成1 mol H2O(g)放出能量926 kJ，故A错误；B.根据图中信息1 mol CH4(g)和1.5 mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)和2 mol H2O(l)放出607 kJ的能量，因此2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(l)　ΔH＝2×(－607 kJ·mol－1)＝－1 214 kJ·mol－1，故B正确；C.根据图中信息得到1 mol CO(g)和0.5 mol O2(g)反应生成1 mol CO2(g)放出890 kJ－607 kJ＝283 kJ的能量，因此2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝2×(－283 kJ·mol－1)＝－566 kJ·mol－1，故C正确；D.键能是拆开1 mol气态分子中的共价键所需能量，而能量变化示意图中水为液态，根据题目所给数据无法计算1 mol O2(g)中的化学键键能，故D错误。答案：AD10．(双选)生成水的能量关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．ΔH2<0B．若2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4，则ΔH4<ΔH1C．一定条件下，气态原子生成1 mol H—O放出a kJ热量，则该条件下ΔH3＝－4a kJ/molD．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0解析：A.ΔH2所示过程为氢分子和氧分子化学键断裂的过程，该过程吸热，故ΔH2>0，A错误；B.由于气态水到液态水的过程为放热过程，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4<ΔH1，B正确；C.ΔH3所示过程共形成4 mol H—O键，气态原子生成1 mol H—O放出a kJ热量，该条件下ΔH3＝－4a kJ/mol，C正确；D.根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故D错误。答案：AD11．(双选)2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能，E2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    (　　)A．该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数B．500 ℃、101 kPa下，将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ，其热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH＝－2a kJ·mol－1C.该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能D．ΔH＝E1－E2，使用催化剂改变活化能，能改变反应热解析：根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，A项正确；SO2与O2反应是可逆反应，1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)不可能反应完全，B项错误；该反应是放热反应，故反应物的总键能小于生成物的总键能，C项正确；使用催化剂能改变反应的活化能，但不会影响反应热，D项错误。答案：BD12．(双选)(2021·江苏省南通考试)为减少温室气体的排放，科学家研究出以TiO2为催化剂，光热化学循环分解CO2的反应，该反应机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)A．该反应中，光能和热能转化为化学能B．该过程中有电子的转移C．使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率D．分解CO2反应的热化学方程式：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝－30 kJ/mol解析：A.由图中信息可知，该反应中，在太阳能的作用下，二氧化碳发生了分解反应，光能和热能转化为化学能，A正确；  B．该过程中二氧化碳发生了分解反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，属于氧化还原反应，故有电子转移，B正确；C.催化剂不能改变反应的焓变，但是可以降低反应的活化能，故使用TiO2作催化剂可以提高化学反应速率，C不正确；D.化学反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差，ΔH＝ 2×1 598 kJ/mol－2×1 072 kJ/mol－496 kJ/mol＝＋556 kJ/mol，则分解CO2反应的热化学方程式为2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋556 kJ/mol，D不正确。答案：AB13.某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行反应热的测定。(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－1]：_______________________________________________________________________________________________________。(2)取50 mL NaOH溶液和30 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　　起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃温度差平均值(t2－t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1__________227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似认为0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL－1，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－1有偏差，产生偏差的原因不可能是(填字母)______(填字母)。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，其他三组的温度差平均值为4.0 ℃。②ΔH＝－＝－53.5(kJ·mol－1)。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－1(2)①4.0　②－53.5 kJ·mol－1　③b14．按要求回答问题。(1)H2S与CO2发生如下反应：H2S(g)＋CO2(g)⇌COS(g)＋H2O(g)　ΔH相关的化学键键能数据如下表：化学键C===O(CO2)C===O(COS)C===SH—OH—SE/(kJ·mol－1)803742577465339由此计算ΔH＝________kJ·mol－1。(2)氨水可以脱除烟气中的SO2。氨水脱硫的相关热化学方程式如下：①2NH3(g)＋H2O(l)＋SO2(g)===(NH4)2SO3(aq)　ΔH＝a kJ·mol－1②(NH4)2SO3(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===2NH4HSO3(aq)　ΔH＝b kJ·mol－1③2(NH4)2SO3(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)　ΔH＝c kJ·mol－1反应NH3(g)＋NH4HSO3(aq)＋O2(g)===(NH4)2SO4(aq)的ΔH＝________ kJ·mol－1。(3)用天然碱生产小苏打的母液吸收烟气中的SO2，相关反应的热化学方程式为①2Na2CO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===Na2SO3(aq)＋2NaHCO3(aq)　ΔH1＝a kJ·mol－1②2NaHCO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol－1则：Na2CO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋CO2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。(4)NaClO溶液吸收NO的主要过程如下ⅰ.NO(aq)＋HClO(aq)⇌NO2(aq)＋HCl(aq)　ΔH1ⅱ.3NO2(aq)＋H2O(l)⇌2HNO3(aq)＋NO(aq)　ΔH2NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式是_________________________________________________________________________________________________。解析：(1)反应热＝反应物总键能－生成物总键能，故ΔH＝2×339 kJ·mol－1＋2×803 kJ·mol－1－2×465 kJ·mol－1－577 kJ·mol－1－742 kJ·mol－1＝＋35 kJ·mol－1。(2)已知：①2NH3(g)＋H2O(l)＋SO2(g)===(NH4)2SO3(aq)　ΔH＝a kJ·mol－1，②(NH4)2SO3(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===2NH4HSO3(aq)　ΔH＝b kJ·mol－1，③2(NH4)2SO3(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)　ΔH＝c kJ·mol－1，根据盖斯定律：得反应NH3(g)＋NH4HSO3(aq)＋O2(g)===(NH4)2SO4(aq)　ΔH＝ kJ·mol－1。(3)已知：①2Na2CO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===Na2SO3(aq)＋2NaHCO3(aq)　ΔH1＝a kJ·mol－1，②2NaHCO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol－1，由盖斯定律可知得Na2CO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋CO2(g)。 (4)根据盖斯定律，ⅰ×3＋ⅱ即可得目标反应：2NO(aq)＋3HClO(aq)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋3HCl(aq)，则反应热ΔH＝3ΔH1＋ΔH2。答案：(1)＋35　(2) 　(3)　(4)2NO(aq)＋3HClO(aq)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋3HCl(aq)　ΔH＝3ΔH1＋ΔH2