新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题突破练8化学反应的热效应A

这是一份新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题突破练8化学反应的热效应A，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.(2022河北衡水中学模拟)热化学离不开实验,更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是( )。
甲 乙丙
A.向甲的试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,说明A中发生了吸热反应
B.将甲虚线框中的装置换为乙装置,若注射器的活塞右移,说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应
C.用丙装置进行中和反应热的测定实验时,NaOH要缓缓倒入稀硫酸中
D.用丙装置进行中和反应热的测定实验时,每次实验要测量并记录三次温度数值
2.常温常压下,1 ml CH3OH与O2发生反应时,生成CO或HCHO的能量变化如图所示(反应物O2和生成物水略去),下列说法正确的是( )。
A.加入催化剂后,生成CO的热效应变大,生成HCHO的热效应变小
B.加入催化剂后,生成HCHO的速率增大,单位时间内生成HCHO的质量增多
C.CH3OH的燃烧热为393 kJ·ml-1
D.生成HCHO的热化学方程式为2CH3OH+O22HCHO+2H2O ΔH=-316 kJ·ml-1
3.黑火药是中国古代的四大发明之一,其反应的化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH
已知:①碳的燃烧热为ΔH1
②S(s)+2K(s)K2S(s) ΔH2
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH3,则 ΔH为( )。
A.3ΔH1+ΔH2-ΔH3B.ΔH3+3ΔH1-ΔH2
C.ΔH1+ΔH2-ΔH3D.ΔH3+ΔH1-ΔH2
4.反应2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·ml-1 过程中的能量变化关系如图。下列说法错误的是( )。
A.ΔH1>ΔH2
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4=-571.6 kJ·ml-1
C.2 ml水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为|ΔH3| kJ
D.若将上述反应设计成原电池,则当氢气先失4 ml电子时能够产生571.6 kJ的电能
5.(2023重庆巴蜀中学模拟)设计热循环,可计算反应过程中某一步的能量变化。如图所示为NH4Cl的热循环过程,可得ΔH6/(kJ·ml-1)为( )。
A.-2 299B.+248
C.+876D.+2 240
6.NH3和NO是有毒气体,在一定条件下它们可通过反应转化为无害的N2和H2O。已知:N≡N、N—H、NO、H—O的键能分别为946 kJ·ml-1、391 kJ·ml-1、607 kJ·ml-1、464 kJ·ml-1。则该反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的反应热ΔH为( )。
A.-1 964 kJ·ml-1B.+430 kJ·ml-1
C.-1 780 kJ·ml-1D.-450 kJ·ml-1
二、非选择题
7.(1)已知:
N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.4 kJ·ml-1
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)ΔH2=-905.8 kJ·ml-1
NH3能将NO转化成无毒物质。写出在298 K时该反应的热化学方程式: 。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
Ⅰ.4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH1;K1
Ⅱ.2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH2;K2
Ⅲ.2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3;K3
则有ΔH3= (用ΔH1和ΔH2表示),K3= (用K1和K2表示)。
(3)工业合成尿素以NH3和CO2作为原料,在合成塔中存在如下转化:
液相中,合成尿素的热化学方程式为2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l) ΔH= kJ·ml-1。
(4)反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-620.9 kJ·ml-1可有效降低汽车尾气污染物的排放。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段,反应过程如图所示(TS表示过渡态、IM表示中间产物)。
三个基元反应中,属于放热反应的是 (填标号);图中ΔE= kJ·ml-1。
8.(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802 kJ·ml-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·ml-1
③H2O(g)H2O(l) ΔH3=-44 kJ·ml-1
则1 ml CH4(g)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式为 。
(2)利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。反应原理如下:
反应ⅰ(主反应):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49 kJ·ml-1
反应ⅱ(副反应):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·ml-1
温度高于300 ℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应,该反应的热化学方程式是 。
(3)丙烯是制备聚丙烯等材料的化工原料。工业上,以丁烯为原料制备丙烯的方法有两种:
Ⅰ.烯烃歧化法:反应1 C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g) ΔH1
Ⅱ.烯烃裂解法:反应2 3C4H8(g)4C3H6(g) ΔH2(主反应)
反应3 C4H8(g)2C2H4(g) ΔH3 (副反应)
已知三种烃的燃烧热如下表所示:
根据上述数据计算,ΔH1= kJ·ml-1。
专题突破练八 化学反应的热效应(A)
一、选择题
1.D 解析 若注射器的活塞右移,说明锥形瓶中气体受热膨胀,A中发生了放热反应或溶解过程放热,A项错误;将甲虚线框中的装置换为乙装置,由于锌粒与稀硫酸反应生成H2,生成的H2可使注射器的活塞右移,不能说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应,B项错误;用丙装置进行中和反应热的测定实验时,为了减少热量损失,NaOH要迅速倒入稀硫酸中,C项错误;进行中和反应热的测定实验时,每次实验要测量并记录酸溶液的温度、碱溶液的温度、酸碱混合后溶液的最高温度,D项正确。
2.B 解析 催化剂只改变反应速率,不能改变反应热,故生成CO或HCHO的热效应不变,A项错误。加入催化剂后,生成HCHO的速率增大,单位时间内生成HCHO的质量增多,B项正确。CH3OH完全燃烧生成的稳定化合物为CO2(g)和H2O(l),图中CH3OHCO的热效应为393kJ·ml-1,不能确定CH3OH的燃烧热,C项错误。书写热化学方程式时,要标注物质的聚集状态,D项错误。
3.A 解析 由碳的燃烧热为ΔH1,可得:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1;根据盖斯定律,由①×3+②-③可得:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则该反应的ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3。
4.D 解析 由题中图示可知,ΔH1>0,ΔH2<0,则ΔH1>ΔH2,A项正确。题图为各个中间反应的能量变化,由2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·ml-1和盖斯定律可知,ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-571.6kJ·ml-1,B项正确。H2O(g)转化为H2O(l)的过程中,能量降低,即2mlH2O(g)转化为2mlH2O(l)能够释放出的能量为|ΔH3|kJ,C项正确。该反应放出的能量不会被全部转化为电能,会有一部分损失,D项错误。
5.C 解析 根据盖斯定律ΔH1=-ΔH2+ΔH3+ΔH4-ΔH5-ΔH6,代入数据可得ΔH6=-46kJ·ml-1+1533kJ·ml-1-243kJ·ml-1-682kJ·ml-1+314kJ·ml-1=+876kJ·ml-1。
6.A 解析 根据反应的反应热与物质键能之间的关系,可进行如下计算:该反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的反应热ΔH=∑E反应物的键能-∑E生成物的键能=12EN—H+6-5EN≡N-12EH-O=12×391kJ·ml-1+6×607kJ·ml-1-5×946kJ·ml-1-12×464kJ·ml-1=-1964kJ·ml-1。
二、非选择题
7.答案 (1)4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-1 807.8 kJ·ml-1
(2)2ΔH2-ΔH1
(3)-93.7
(4)②③ 554.9
解析 (1)将题给反应依次编号为①、②,根据盖斯定律,由②-①×5可得反应:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l),该反应的ΔH=(-905.8kJ·ml-1)-(+180.4kJ·ml-1)×5=-1807.8kJ·ml-1。
(2)根据盖斯定律,由Ⅱ×2-Ⅰ可得反应Ⅲ:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g),则有ΔH3=2ΔH2-ΔH1。分别写出反应Ⅰ~Ⅲ的化学平衡常数表达式,由于反应:Ⅲ=Ⅱ×2-Ⅰ,从而推知K3=。
(3)根据图中物质变化及能量变化写出热化学方程式:①2NH3(l)+CO2(l)NH2COONH4(l) ΔH1=-109.2kJ·ml-1;②NH2COONH4(l)H2O(l)+NH2CONH2(l) ΔH2=+15.5kJ·ml-1。根据盖斯定律,由①+②可得反应:2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l),则有ΔH=ΔH1+ΔH2=(-109.2kJ·ml-1)+(+15.5kJ·ml-1)=-93.7kJ·ml-1。
(4)整个反应分为三个基元反应阶段,①NO(g)+NO(g)(g) ΔH=+199.2kJ·ml-1;
②(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g) ΔH=-513.5kJ·ml-1。
由于总反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)
ΔH=-620.9kJ·ml-1,则反应③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)2CO2(g)+N2(g)的ΔH=-620.9kJ·ml-1-(+199.2kJ·ml-1)-(-513.5kJ·ml-1)=-306.6kJ·ml-1。反应③正反应活化能为248.3kJ·ml-1,则反应③的ΔE=248.3kJ·ml-1-(-306.6kJ·ml-1)=554.9kJ·ml-1。
8.答案 (1)CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607 kJ·ml-1
(2)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=+90 kJ·ml-1
(3)+148
解析 (1)①根据盖斯定律,由①-×②+③×2得反应:CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l),则该反应的ΔH=(-802kJ·ml-1)-(-566kJ·ml-1)×+(-44kJ·ml-1)×2=-607kJ·ml-1。
(2)根据盖斯定律,由反应i+ii可得反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),则该反应的ΔH=(+49kJ·ml-1)+(+41kJ·ml-1)=+90kJ·ml-1。
(3)根据表中物质的燃烧热写出热化学方程式:
①C4H8(g)+6O2(g)4CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2539kJ·ml-1;
②C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411kJ·ml-1;
③2C3H6(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-4098kJ·ml-1。
根据盖斯定律,由①+②-③可得:C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g),则该反应的ΔH1=-2539kJ·ml-1+(-1411kJ·ml-1)-(-4098kJ·ml-1)=+148kJ·ml-1。气体
C4H8(g)
C2H4(g)
C3H6(g)
-2 539
-1 411
-2 049