2024届高三新高考化学大一轮专题练习--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练习--化学反应的热效应，共16页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应的热效应
一、单选题
1．（2022秋·浙江杭州·高三校考期中）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A．铝粉与氧化铁粉末反应 B．乙醇燃烧
C．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应 D．氧化钙溶于水
2．（2023秋·浙江衢州·高三校联考期末）已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：
化学键
H—N
N—N
Cl—Cl
N≡N
H—Cl
键能(kJ∙mol-1)
391
193
243
946
432
N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g) ΔH，下列推断正确的是
A．H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH= +432 kJ ·mol-1
B．断裂 lmolH-Cl键吸收能量比断裂 1mol N≡N键多 514kJ
C．上述反应中，ΔH=-431 kJ·mol-1
D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键
3．（2023秋·湖北·高三统考期末）已知反应：①  ，
②  ，
③  ，
则反应的为
A． B．
C． D．
4．（2022春·云南文山·高三统考期末）下列反应中符合下图所示能量变化且属于氧化还原反应的是

A．活泼金属与酸 B．木炭和二氧化碳
C．铝热反应 D．晶体与晶体
5．（2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习）下列说法正确的是
A．化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
B．吸热反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
C．1mol氢气在氯气中完全燃烧时所放出的热量是氢气的燃烧热
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ
6．（2022春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习）同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H1”、“=”或“＜”）
②某同学据图推知，生成乙醛酸的速率：v（A）＞v（B），你认为此结论是否正确，简述理由__________。
③图中A点时，乙醛酸的体积分数为_____________。
④为提高乙二醛的平衡转化率，除改变投料比、温度外，还可以采取的措施有__________ (列举一条)。
Ⅱ．利用惰性电极电解饱和乙二酸和稀硫酸溶液也可以制备乙醛酸，原理如图所示。

(1)图中的离子交换膜为___________ (填“阳”或“阴”)膜。
(2)稀硫酸的作用为____________。
(3)生成乙醛酸的电极反应式为_______________。
16．（2017春·湖北·高三沙市中学阶段练习）I..已知拆开或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能，单位kJ·mol－1。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示为如图所示：
       
      试根据下表中的化学键键能计算0.1molP4(白磷)在氧气中充分燃烧放出能量为________kJ
化学键
P—P
P—O
O===O
P===O
键能/kJ·mol－1
198
360
498
585
   II．将V1 mL 2.0 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶
       液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。请按要求填空：

   (1)该实验表明此反应_______(填“吸收”或“释放”)能量， 通过图示分析可以得出：做该实
     验时，环境温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)22 ℃。
   (2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是________mol·L－1。
  III. 如图所示在锥形瓶放置有装有水的小试管，往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体
  　②浓硫酸　③硝酸铵固体　④NaCl固体，其中能使a端液面高于b端液面的是_____(填序号)
17．（2016秋·陕西西安·高三统考期中）2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。

已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= -99kJ·mol-1。
请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示____________、___________，E的大小对该反应的反应热__________（填“有”或“无”）影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点__________（填“升高”还是“降低”），△H___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)图中△H=_____________kJ·mol-1；
(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= - 24.8kJ／mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= - 47.2kJ／mol
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式：_____________。
18．（2016秋·山东济宁·高三统考期中）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：

则M、N相比，较稳定的是____________。（用字母“M”或“N”表示）
（2）已知CH3OH(l)的燃烧热△H=-238.6kJ/mol，CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-akJ/mol，则a__________238.6（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层生成HCl和CO2,该反应的热化学方程式为____________，当有710gCl2参加反应时放出的热量为____________。
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，已知4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) ＝2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ/mol，则反应过程中，每转移5mol电子放出的热量为_________kJ。

参考答案：
1．C
【分析】反应物总能量高于生成物总能量，应为放热反应，常见放热反应有大多数化合反应、酸碱中和反应、金属与酸的反应，物质的燃烧等；生成物总能量高于反应物总能量，应为吸热反应，常见吸热反应有大多数分解反应，C、CO等还原剂与金属氧化物的反应，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应等，据此分析解题。
【详解】A．铝粉与氧化铁粉末反应为放热反应，故A不符合题意；
B．乙醇燃烧反应为放热反应，故B不符合题意；
C．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，故C符合题意；
D．氧化钙溶于水为放热反应，故D不符合题意；
故答案选C。
2．C
【详解】A．H(g)+Cl(g)=HCl(g)是形成化学键的过程，是放热过程，△H=-432kJ/mol，故A错误；
B．断裂1molCl—Cl键吸收能量为243 kJ，断裂1molN≡N键吸收能量为946 kJ，因此断裂1molCl—Cl键吸收能量比断裂1molN≡N键少703kJ，故B错误；
C．焓变ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=4×(391 kJ/mol)+(193 kJ/mol)+2×(243 kJ/mol)-(946 kJ/mol)-4×(432 kJ/mol)=-431kJ/mol，故C正确；
D．上述反应中，断裂了N-H极性键和Cl-Cl、N-N非极性键，形成了H-Cl极性键和N≡N非极性键，故D错误；
故选C。
3．C
【详解】已知反应：①  ，
②  ，
③  ，
根据盖斯定律，将，整理可得得，故选C。
4．B
【详解】A．图2所示为吸热反应的能量变化图，活泼金属与酸反应为放热反应，故A错误；
B．图2所示为吸热反应的能量变化图，木炭和二氧化碳的反应既是吸热反应，又是氧化还原反应，故B正确；
C．铝热反应为放热反应，故C错误；
D．晶体与晶体反应为吸热反应，但没有价态变化属于非氧化还原反应，故D错误；
故选：B。
5．B
【详解】A．吸热反应与放热反应的判断取决于反应前后反应物与生成物的总能量，与基本反应类型无关，A错误；
B．反应物键能总和大于生成物键能总和时，△H=反应物总键能-生成物总键能>0，该反应是吸热反应，B正确；
C．燃烧热为在101K Pa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，氢气的燃烧热是指1mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水时放出的热量，C错误；
D．稀醋酸是弱电解质，电离吸热，生成1mol水放出的热量小于57.3kJ，D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．S的气态能量>固态能量，产物相同，所以S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热更多，则，A不符合题意；
B．两个反应的反应物和产物相同，状态也相同，只是条件不同，故，B不符合题意；
C．碳酸钙的分解为吸热反应，氧化钙与水的反应为放热反应，则，C不符合题意；
D．H2O的气态能量>液态能量，反应物相同，所以CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)放出的热量更多，，D符合题意；
故答案为：D。
7．A
【详解】根据盖斯定律，①+×②+③得：Cu(s)+H2O2(1)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(1)△H=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-319.68 kJ/mol，故选A。
8．D
【分析】A→B过程中反应物总能量小于生成总能量，反应为吸热反应，B→C过程中反应物总能量大于生成总能量，反应为放热反应，据此分析。
【详解】A．B→C过程中反应物总能量大于生成总能量，反应放热，A错误；
B．A→B过程中反应物总能量小于生成总能量，反应吸热反应，吸热反应也不一定需要加热，B错误；
C．根据图示可知，A→C过程放出热量大小为，故A与C的能量差为，C错误；
D．三种化合物中C的能量最低，物质自身能量越低越稳定，D正确；
故本题选D。
9．D
【详解】已知：① ；② ，由盖斯定律可知，②×2-①可得 ΔH=ΔH2×2-ΔH1=×2-=，故选D。
10．C
【详解】焓变=反应物总键能-生成物总键能，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=(436+243-431×2) kJ·mol-1= -183kJ·mol-1，故选C。
11．B
【详解】A．溶液与稀硫酸反应生成二氧化硫、硫单质，其反应的离子方程式为：，选项A正确；
B．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的能量，甲烷的燃烧热为890.3，即，选项B错误；
C．稀溶液与稀溶液反应时有沉淀生成，放出热量，所以该反应生成1mol水时，放出的总热量高于57.3kJ，选项C正确；
D．该反应为气体体积增大的反应，，高温自发，则根据，可知，选项D正确；
答案选B。
12．C
【详解】A．液态水变为水蒸气是气化，破坏的是分子间作用力，A正确；
B．水分解是吸热反应，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，B正确；
C．标准状况下，水是液态，不适用气体摩尔体积相关计算，C错误；
D．根据盖斯定律，可由①-②合并而成，其，D正确；
故选C。
13．C
【详解】A．硫蒸气能量高于硫固体，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放热多， 故A错误；
B．等量的C完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量，放热越多越小，因此，故B错误；
C．  ，代表强酸和强碱生成1mol液态水时放出57.3kJ热量，但醋酸是弱酸，反应过程中发生电离吸收热量，导致放出的热量减少，故C正确；
D．2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为  ，故D错误；
故选：C。
14．C
【详解】A．反应①的反应物为和O2，生成物为[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+，反应方程式为2+O2=[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+，故A正确；
B．反应④中有水生成、氨气消耗，故涉及极性共价键的断裂与生成，故B正确；
C．反应⑤中Cu(NH3)的铜元素化合价降低被还原，而部分氮元素化合价升高被氧化，故C错误；
D．图中总反应的化学方程式为4NO+4NH3+O2=4N2 +6H2O，故D正确；
故答案选C。
15． -308 ＞ 不正确  温度越高，催化效率越高，化学反应速率越快，而A点的温度低、催化效率高，B点的温度高、催化效率低，所以无法比较速率大小 50% 增大压强或及时分离出乙醛酸 阳 提供H+，作电解质溶液 HOOC-COOH + 2H+ + 2e- = OHC-COOH + H2O
【详解】I、（1）反应热=反应物总键能-生成物总能键能，由有机物的结构可知，该反应的反应热为：2molC-H、1molO=0总键能与2molC-O、2molO-H总键能之差，△H=2mol×413kJ•mol-1+1mol×498kJ•mol-1-2mol×（351kJ•mol-1+465kJ•mol-1）=-308kJ•mol-1； （2）①曲线上的点代表一定温度下平衡时乙二醛的转化率，A点转化率高于B点，A点乙二醛转化得更多，由于此反应是一个放热反应，说明乙二醛转化得越多，放的热量就越多，则A点放出的热量多于B点放出的热量；②温度越高，催化效率越高，化学反应速率越快，而A点的温度低、催化效率高，B点的温度高、催化效率低，所以无法比较速率大小；③若投料比按照n(O2)/n(OHC−CHO)=1/2，设O2为1mol、OHC-CHO为2mol，A点时乙二醛的转化率为60%，则转化的乙二醛为1.2mol，根据三行式：
             2OHC-CHO(g)+O2(g) 2OHC-COOH(g)
起始（mol）：2             1           0      
变化（mol）：1.2           0.6          1.2      
平衡（mol）：0.8           0.4          1.2       
所以乙醛酸的体积分数为=乙醛酸的物质的量/气体总物质的量×100%=1.2mol/(0.8mol+0.4mol+1.2mol)×100%=50%；④为提高乙二醛的平衡转化率，应改变条件使平衡正向移动，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强，或将产物分离出来，
故答案为增大压强或及时分离出乙醛酸；Ⅱ、（1）由图可知，左边电极通入饱和乙二酸，生成乙醛酸，说明乙二酸发生还原反应，则左边为阴极，乙二酸获得电子，与通过质子交换膜的氢离子反应生成乙醛酸和水，说明离子交换膜是阳离子交换膜；（2）乙二酸与通过质子交换膜的氢离子反应生成乙醛酸和水，说明稀硫酸的作用是提供氢离子，作电解质溶液；（3）乙二酸得到电子，与通过质子交换膜的氢离子反应生成乙醛酸和水，电极反应式为：HOOC-COOH + 2H+ + 2e-＝OHC-COOH + H2O。
16． 298.2 释放 低于 3.0 mol·L－1 ③
【详解】I．各化学键键能为P-P 198 kJ•mol-1、P-O 360 kJ•mol-1、P=O 585 kJ•mol-1、O=O 498 kJ•mol-1；反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，
所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6×198kJ•mol-1+5×498kJ•mol-1-(4×585J•mol-1+12×360kJ•mol-1)=298.2kJ•mol-1；
   II．(1)根据实验结果图所示，5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，又HCl溶液和NaOH溶液反应是中和反应，为放热反应，释放能量，可以知道该实验开始时温度一定是低于22℃；
(2)恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，所以V1/V2=3/2；设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为n，
HCl+NaOH═NaCl+H2O
1    1
2.0mol•L-1×0.03L n
则n=2.0mol•L-1×0.03L=0.06mol，
所以浓度c==3mol/L；
  III. a端高说明锥形瓶内气体压强降低，温度降低，则试管中的过程是吸热过程，而硝酸铵溶于水为吸热过程，故答案为③。
17．(1) 反应物总能量 生成物总能量 无 降低 不变
(2)-198
(3)CO(g)+FeO(s)＝Fe(s)+CO2(g) △H=-­218.00kJ/mol

【详解】（1）根据图象可知图中A、C分别表示反应物总能量，生成物总能量；根据图象，E为（正反应）活化能；反应热=生成物的总能量-反应物的总能量，E的大小对该反应的反应热无影响；催化剂能改变反应路径，使反应所需的活化能降低；但不能改变反应热。
（2）反应热=生成物的总能量-反应物的总能量，已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ/mol，则ΔH＝-198kJ·mol-1。
（3）已知；①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= -24.8kJ/mol
②3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= -47.2kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ/mol
则根据盖斯定律可知（①×3-③×2-②）÷6即得到CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式为CO(g)+FeO(s)=Fe(s) + CO2(g) △H=-­218.00 kJ/mol。
18． M ﹤ 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ•mol-1 1450kJ 490
【详解】(1) 此反应是吸热反应，M的能量低于N，能量越低，物质越稳定，因此M稳定；
(2) 甲醇燃烧生成CO2和液态水，氢气还能燃烧，因此a