2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应的热效应

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应的热效应，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练-化学反应的热效应
一、单选题
1．（2023·全国·高三专题练习）科学工作者结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“•”标注，Ts表示过渡态。
  
下列有关叙述正确的是
A．前三步总反应的ΔH＞0
B．•HOCO转化为•CO和•OH为吸热过程
C．催化剂通过参与化学反应，能降低反应的活化能，提高反应物的转化率
D．历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为•CO+•OH+•H+3H2(g)= •CO+3H2(g)+H2O(g)
2．（2023春·江苏·高三校联考阶段练习）在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为
    。下列说法正确的是

A． 的晶胞如图所示
B．该反应在任何条件下均能自发
C．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能
D．2mol (g)和1mol (g)中所含化学键键能总和比2mol (g)中大196.6
3．（2023·上海·统考高考真题）为探究与一元酸HA(mol·L)的化学反应热效应，进行了如下四组实验。已知℃。
实验序号
试剂I
试剂Ⅱ
反应前温度
反应后温度
①
40 mL
2.12 g
25℃

②
20 mL HCl+20 mL
2.12 g
25℃

③
20 mL +20 mL
2.12 g
25℃

④
20 mL HCl
2.12 g 与20 mL 形成的溶液
25℃

下列说法错误的是
A．溶于水放热 B．与HCl反应放热
C． D．
4．（2023春·广东·高三惠州一中校联考阶段练习）甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应：
反应Ⅰ：2CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋2H2(g)    ΔH1=＋135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ：CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)     ΔH2=＋106.0 kJ·mol-1
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1 mol CH3OH(g)发生上述反应，反应相同时间，测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。(已知：HCOOCH3的选择性=)
下列说法错误的是

A．HCOOCH3(g) 2CO(g)＋2H2(g)    ΔH=+76.6 kJ·mol-1
B．实线代表的是CH3OH的转化率
C．553 K时，H2的体积分数为0.25
D．高于553 K时，虚线趋势下降可能是因为HCOOCH3分解
5．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是
反应
ΔH/kJ•mol-1
Δn
ΔS/J•K•mol-1
MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)
117.6
1
a
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
177.9
1
b
注：其中Δn表示反应方程式中气体系数差；
A．因为Δn相同，所以a与b大小相近
B．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]-S[CaO(s)]
C．热分解温度：MgCO3(s)>CaCO3(s)
D．两个反应的ΔH和ΔS都大于零
6．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在一定条件下，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ。mol-1。
在此条件下，下列叙述正确的是
A．C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= +75.5kJ·mol-1
B．相同质量的H2和C充分燃烧时，H2放出的热量约等于C放出的热量的4.36倍
C．1molH2(g)和1molCH4(g)燃烧共放热1462kJ
D．CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) ΔH= -1283.5kJ·mol-1
7．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在298K、101kPa下，将13.2gCO2通入400mL1mol/LKOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出)，测得反应放出akJ的热量，已知该条件下，将0.5molCO2通入1L1mol/LKOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是
A．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-b)kJ•mol-1
B．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10b-2a)kJ•mol-1
C．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1
D．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-2b)kJ•mol-1
8．（2023春·江西·高三统考期中）石墨炔是一种新型全碳材料，由中科院院士李玉良课题组首次合成；石墨炔具有捕获水分子、催化水分解的特点，以及其天然带隙能够吸收可见光、具备光能/电能转化等性质。科学家利用石墨炔的优良性能，设计出一种如图所示新型智能固体镁水电池，图中VB表示电池两极电压，CB表示“普通电池”。下列叙述正确的是

A．电池的总反应方程式为Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
B．放电时电流由镁电极流向石墨炔电极
C．电池工作时有三种能量转化形式
D．转移2mol电子生成22.4LH2
9．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）炼油、石化等含S2-工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是

A．催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后可继续使用
B．反应Ⅰ为：2H++S2-+*O=H2O+S
C．反应过程中只有硫元素被氧化
D．反应Ⅲ的ΔH >0
10．（2023春·广东广州·高三广东番禺中学校考期中）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。一定条件下，氢气与氧气反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是
  
A．该反应的反应热
B．该反应为吸热反应
C．断裂和放出的能量
D．燃烧热的热化学方程式为：
11．（2023春·江苏南京·高三江苏省溧水高级中学校考期中）甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应：
反应Ⅰ：2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)＋2H2(g) ΔH1=＋135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ：CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g) ΔH2=＋106.0 kJ·mol-1
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1.0 mol CH3OH气体发生上述反应，反应相同时间，测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如下图所示。

(已知：HCOOCH3的选择性=×100%)
下列说法正确的是
A．2CO(g)+2H2(g)=HCOOCH3(g)的ΔH=+76.6 kJ·mol-1
B．虚线代表的是CH3OH的转化率
C．553K时，HCOOCH3的产量为 0.1mol
D．低于553K时，温度越高，生成的HCOOCH3越多。高于553K时，温度越高，生成的CO越多
12．（2023春·贵州遵义·高三仁怀市第一中学校联考期中）已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图曲线A所示，若在H2O2溶液中加入少量KI，则H2O2的分解过程可表示为：①H2O2+I-=H2O+IO-，②H2O2+IO-=H2O+O2+I-，其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是

A．上述反应①为吸热反应，反应②为放热反应
B．2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量
C．I-在H2O2分解过程中起到催化剂作用
D．从曲线B可以看出，加入KI减少了H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化
13．（2023春·江苏·高三统考期中）如图所示，曲线a和b代表N2和H2在不同条件下反应的能量变化，下列有关说法中正确的是

A．a放出的热量比b多
B．断开1molN2和3molH2的化学键需要放出2250.9KJ的热量
C．1molN2和3molH2的总键能比2molNH3的总键能大
D．1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量

二、多选题
14．（2023春·山东青岛·高三青岛二中校考期中）我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意图如下所示。

下列说法正确的是
A．该反应的方程式为
B．①→②吸收能量并形成了C-C键
C．过程中，有C-H键发生断裂
D．反应物和生成物中均含有极性键与非极性键

三、非选择题
15．（2023春·云南大理·高三云南省下关第一中学校考期中）完成下列问题。
(1)下列变化中，属于放热反应的是___________，属于吸热反应的是___________。(填标号)
①氧化钙与水反应；②石灰石在高温下的分解反应；③酸碱中和反应；④二氧化碳通过炽热的炭发生的反应；⑤食物因氧化而腐败发生的反应；⑥与的反应；⑦干冰汽化。
(2)为探究固体M溶于水的热效应，选择如图所示装置进行实验(反应在甲中进行)。观察到烧杯里产生气泡，则M溶于水___________(填“一定”或“可能”)是放热反应。
  
(3)2022年2月18日，“美丽中国·绿色冬奥”专场新闻发布会在北京新闻中心举行。发展碳捕集与利用的技术，将CO2转化为高附加值的化学品，实现CO2资源化利用，是一项重要的碳减排技术。CO2加氢(RWGS)制合成气(CO)
RWGS反应：    反应ⅰ
副反应：    反应ⅱ
①已知：

则___________。
②混合动力汽车所用的燃料之一是乙醇，lg乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放出30.0kJ热量，写出乙醇燃烧的燃烧热的热化学方程式___________。
16．（2023春·广东河源·高三龙川县第一中学校考期中）回答下列问题：
(1)①已知断裂或形成1mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能，单位为。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示如图：

根据下表中数据计算：(白磷)在氧气中充分反应_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量，在此过程中能量的转化形式为_______。
化学键




键能/
198
360
498
585
②白磷在氧气中燃烧的能量变化可用图中的_______(填字母)表示。

③已知在一定条件下，白磷转化为红磷释放能量，故白磷比红磷的稳定性_______(填“强”或“弱”)。
(2)下列变化中属于放热反应的是_______(填字母)
A．晶体与晶体的反应
B．镁条与二氧化碳反应
C．干冰升华为气体
D．碳酸钙高温锻烧
E.铝热反应
(3)根据下图所示的转化关系判断，生成放出_______kJ能量。

17．（2023·上海徐汇·统考二模）金属钠及其化合物在人类生产、生活中起着重要作用。
(1)Na的轨道表示式为_______。
(2)NaCl的熔点为800.8℃。工业上，采用电解熔融的NaCl和混合盐，制备金属Na，电解的化学方程式为：，加入的目的是_______。
(3)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融的金属Na反应前需依次通过的试剂为_______、_______(填序号)。
a．浓硫酸    b．饱和食盐水    c．NaOH溶液    d．溶液
(4)的电子式为_______。
在25℃和101kPa时，Na与反应生成放出510.9kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_______。
(5)向酸性溶液中加入粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应。

配平上述离子方程式_______。
该反应说明具有_______(选填“氧化性”“还原性”或“漂白性”)。
(6)在密闭容器中，将和bmol固体混合物加热至250℃，充分反应后，若剩余固体为和NaOH、排出气体为和时，的取值范围为_______。
18．（2023春·上海·高三卢湾高级中学校考期中）I.作为国之重器，火箭的发射牵动了亿万人民的心。就像汽车、飞机需要添加汽油、航空煤油一样，火箭专用燃料被称为“推进剂”。在火箭推进器中装有强还原剂肼和强氧化剂，当它们混合时，即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式___________。
(2)已知，则液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是___________kJ。(计算保留1位小数)
(3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是___________。
II.“长征五号”被称为“冰箭”，这缘于长征五号“肚子”里满满的深低温液氢液氧燃料，填补了我国大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白，实现了绿色环保的研制理念。氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，发展氢能正受到世界各国广泛关注。
(4)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法不正确的是___________。

A．整个过程实现了光能向化学能的转化
B．过程II吸收能量
C．III发生的反应：
D．过程的总反应：

参考答案：
1．D
【详解】A．由图像分析可知，前三步总反应，反应物能量高，生成物能量低，故反应放热，△H0，D正确；
故答案为：D。
10．A
【详解】A．由题干图示信息可知，该反应的反应热，A正确；
B．由题干图示信息可知，该反应中反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应，B错误；
C．化学键断裂需要吸收能量，化学键形成才能释放能量，故断裂和吸收的能量，C错误；
D．燃烧热是指1mol纯物质燃料完全燃烧生成指定稳定的物质是释放的热量，H2燃烧需生成液态水，故H2燃烧热的热化学方程式为：，D错误；
故答案为：A。
11．D
【详解】A．根据盖斯定律可知该反应可由反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得到，，故A错误；
B．反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应，随温度的升高平衡均正向移动，甲醇的转化率增大，虚线不符合，应该为实线，故B错误；
C．553 K时，甲醇的转化率为20%，HCOOCH3的选择性为50%，1.0 mol CH3OH中消耗0.2mol，其中0.1mol转化为甲酸甲酯，甲酸甲酯的物质的量为0.05mol，故C错误；
D．由图可知，低于553 K时，甲醇的转化率和甲酸甲酯的选择性都随温度的升高而增大所以温度越高，生成的HCOOCH3越多。而高于553 K时，甲酸甲酯的选择性明显降低，反应以反应Ⅱ为主，因此温度越高，生成的CO越多，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．由图可知，反应①生成物能量大于反应物为吸热反应，反应②生成物能量低于反应物为放热反应，A正确；
B．过氧化氢分解生成水和氧气总反应为放热反应，故2molH2O2(aq)具有的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量，B正确；
C．反应制碘离子被消耗又生成，在H2O2分解过程中起到催化剂作用，C正确；
D．催化剂改变反应速率，但是不该变反应的焓变，D错误；
故选D。
13．D
【详解】A．曲线a和b的反应物总能量和生成物总能量均相同，则a和b放出的热量相等，A错误；
B．旧键断裂吸收热量，则断开1molN2和3molH2的化学键需要吸收2250.9kJ的热量，B错误；
C．该反应是放热反应，反应物的总键能低于生成物的总键能，即1molN2和3molH2的总键能小于2molNH3的总键能，C错误；
D．该反应生成2molNH3放出(2342.9-2250.9) kJ=92kJ热量，则1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量，D正确；
故选：D。
14．AC
【详解】A．图中分析，1mol甲烷和1mol二氧化碳反应生成1mol乙酸，生成CH3COOH，反应的方程式为CH4+CO2→CH3COOH，故A正确；
B．①→②的焓值降低，过程为放热过程，有C−C键形成，但不存在C−H的形成，故B错误；
C．图中变化可知甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键，必有C−H键发生断裂，故C正确；
D．反应物和不含有非极性键，故D错误；
故选AC。
15．(1) ①③⑤ ②④⑥
(2)可能
(3) -165.2kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-1380kJ/mol

【详解】（1）①金属氧化物与水反应是放热反应，故氧化钙和水反应是放热反应；
②石灰石在高温下的分解反应需要吸收热量，属于吸热反应；
③酸碱中和反应放出热量，为放热反应；
④二氧化碳通过炽热的炭，反应生成一氧化碳为吸热反应；
⑤食物因氧化而腐败是缓慢氧化的过程，过程中放出热量，属于放热反应；
⑥与的反应吸收热量，属于吸热反应；
⑦干冰汽化需要吸收大量的热，没有新物质产生，属于物理变化；
故属于放热反应的为①③⑤，属于吸热反应的是②④⑥。
（2）若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，如固体氢氧化钠溶于水会放出热量，但是不属于放热反应。
（3）已知①，②，③，④，根据盖斯定律，将④×2-③=②，则。
②乙醇相对分子质量为46，lg乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放出30.0kJ热量，则1mol乙醇完全燃烧放出热量为46×30.0kJ=1380 kJ，故乙醇燃烧的燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1380KJ/mol；
16．(1) 放出 298.2 化学能转化成热能 a 弱
(2)BE
(3)45.5

【详解】（1）①1mol白磷在氧气中燃烧断键吸收的总能量为198×6+498×5=3678kJ，成键放出的总能量为585×4+360×12=6660kJ，(白磷)在氧气中充分反应放出(6660-3678)×0.1=298.2kJ能量，在此过程中能量的转化形式为化学能转化为热能；
②白磷在氧气中燃烧是放热反应，能量变化可用图a表示。
③能量越低越稳定，白磷转化为红磷释放能量，红磷能量低，白磷比红磷的稳定性弱。
（2）A．晶体与晶体的反应吸收能量，属于吸热反应，故不选A；
B．镁条在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，反应放出能量，属于放热反应，故选B；
C．干冰升华为气体，属于物理变化，故不选C；
D．碳酸钙高温锻烧生成氧化钙和二氧化碳，反应吸热，属于吸热反应，故不选D；
E．铝热反应放出大量的热，属于放热反应，故选E；
选BE。
（3）的物质的量为=0.5mol，根据图示的转化关系，生成1mol液体甲醇放出91kJ的能量，生成0.5molCH3OH放出91×0.5=45.5kJ能量。
17．(1)
(2)作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗
(3) c a
(4)
(5) 还原性
(6)

【详解】（1）Na为11号元素，基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1，则其轨道表示式为 ，故答案为： ；
（2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，加入CaCl2时，580℃时NaCl即熔融，所以加入CaCl2能降低NaCl的熔点，即CaCl2作助溶剂，降低NaCl的熔点，节省能耗，故答案为：作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗；
（3）采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2，空气中CO2、水蒸气都能与金属Na反应，所以在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去，CO2属于酸性氧化物，能和碱液反应，浓硫酸具有吸水性，所以空气与熔融的金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸，故答案为：c；a；
（4）由钠离子和过氧根离子构成，过氧根离子中存在O-O键，则的电子式为；在25℃和101kPa时，Na与反应生成放出510.9kJ的热量，则反应的热化学方程式为，故答案为：；；
（5）根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为，该反应中，为还原剂，说明具有还原性，故答案为：；还原性；
（6）残余的固体为Na2CO3和NaOH，生成的气体为O2和H2O，则有总反应式为， 2a-b>0，则a：b，b-a>0，则a：b