化学：专题三化学反应的热效应

1、专题三化学反应的热效应命题说明本专题考查的知识点主要有：燃烧热、中和热、活化能及活化分子等基本概念、中和热的实验测定、盖斯定律应用于反应热的计算、热化学方程式的书写及正误判断、反应进行方向的判断，其中涉及的易错考点主要有中和热的有关辨析、热化学方程式的书写及正误判断、盖斯定律的应用等。可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Na-23S-32Fe-56一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求。)反应过程匣应过程的能其图1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是反应物偏肚a,反应过程可表示为出应物):过渡态生成物)8.

2、E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C.正反应的热效应为AH=E一E20,所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应AH=E一e20,所以逆反应为放热反应1 .D【解析】该图表示的正反应放热，AH为负值，逆反应吸热，AH为正值，D错误。2 .下列说法正确的是()A.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率B.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多C.稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=七0(l)AH=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJD.101kPa时，H2燃烧的

3、热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2。H=571.6kJ/mol,则H2在101kPa时的燃烧热为571.6kJ/mol2 .C【解析】反应速率与反应的放热与吸热没有直接关系，A项错误；硫固体转化成硫蒸汽是吸热过程，所以等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多，B项错误；浓硫酸遇到水的过程是放热过程，所以含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ,C项正确；燃烧热反应中可燃物是1mol,D项错误。本题易错选D,原因是忽视了燃烧热中1mol可燃物这一前提。3 .已知反应：101kPa时，2c(s)+O2(g)=2CO(g)AH

4、=221kJmol1稀溶液中，H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJmol1。下列结论正确的是()1A.碳的燃烧热大于110.5kJmol-1B.反应的反应热为221kJmol、_、.，、-1C.98%的侬硫酸与稀氢氧化钠溶放反应生成1mol水的中和热为57.3kJmolD.稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量3 .A【解析】燃烧热是指在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。反应中的碳不是1mol,而且产物CO也不是碳燃烧生成的最稳定氧化物，CO可以继续燃烧放热，故碳的燃烧热应大于反应放出热量的一半；B项中表示反应

5、热”的数据前必须带；C项中描述的是中和热，数据前不应带上”且放出的热量应大于57.3kJ;D项中的反应热包括H+与OH反应放出的热量和稀醋酸电离吸收的热量，所以放出的热量要小于57.3kJ。4 .下列说法中错误的是()A.电解饱和食盐水，生成物总能量比反应物总能量高B.能自发进行的化学反应，不一定是H0C.冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰，水的能量高D.食盐可用于融化冰雪，且用食盐作融雪剂不会对环境、植物生长产生任何危害4 .D【解析】电解饱和食盐水，是吸收能量的反应，故生成物总能量比反应物总能量高，A项正确；判断化学反应是否能自发反应的依据是H-TAS,H-TS0反应自发进行，B

6、项正确；水由液态转化为固态是放热过程，C项正确；食盐融雪剂对大型公共基础设施的腐蚀是很严重的，D项错误。5 .下列推断正确的是()A.由H+(aq)+OH-(aq)=心0(l)H=-57.3kJ/mol,可知1molCH3COOH的溶液与含ImolNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJB.由C(石墨)=C(金刚石)H=+1.9kJ/mol,可知石墨比金刚石更稳定C.由N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92.4kJ/mol,可知将1molN2(g)和3molH2(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为92.4kJD.由G=H-TS可知，所有放热反应都能自发进行5.B【解析】CH3

7、COOH的电离是吸热反应，A项错误；B中由热化学方程式知金刚石具有的能量高，金刚石不如石墨稳定，B项正确；合成氨的热化学方程式表示的意义指的是1molN2和3molH2完全反应生成2molNH3放出的热量是92.4kJ,若1molN2参与反应，放出的热量将会小于92.4kJ,C项错误；判断反应是否能够自发反应的依据是4G0,所以放热反应也不一定都能自发进行，D项错误。6 .已知25c时：NH4+(aq)+OH(aq)=NH3H2O(aq)AH=akJmol-1NH4+(aq)+H2O(1)=NH3H2O(aq)+H+(aq)AH=bkJmol-1向20mL0.1mol/L氨水中逐滴加入0.1m

8、ol/L盐酸，下列有关说法正确的是()A.水电离过程的热化学方程式可表示为：H2O(1)=H+(aq)+OH(aq)AH=(a-b)KJ/molB.当滴入10mL盐酸时，溶液中：c(NH4+)+c(NH3Hl2O)=2c(Cl-)C.升高温度，反应正向移动，则bc(NH4+)c(OH)c(H+)6.B【解析】由一得H2O(1)1H+(aq)+OH(aq)AH=(b-a)KJ/mol,A项错误；当滴入10mL盐酸时，则产物为NH4Cl和NH3H2O以物质的量1:1混合，根据物料守恒，有c(NH4+)+c(NH3H2O)=2c(Cl),B项正确；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则b0,C项错误；

9、当滴入20mL盐酸时，得到的是NH4Cl溶液，由于NH4+的水解，溶液显酸性，所以离子的浓度大小为：c(Cl)c(NH4+)c(H+)c(OH),D项错误。7 .硫单质有两种常见的同素异形体：单斜硫和正交硫。已知常温常压下：S(s,单斜)+。2(g)=SO2(g)H=-297.16kJ/molS(s,正交)+。2(g)=SO2(g)H=-296.83kJ/mol下列说法正确的是()A.常温常压下单斜硫比正交硫稳定8 .单斜硫转变为正交硫的能量变化可用右图表示C.S(g)+O2(g)=SO2(g)AH296.83kJ,C项正确；式表示断裂lmolO2中共价键和断裂S(s,单斜)所吸收的总能量比形

10、成1molSO2中共价键所放出的能量少297.16KJ,D项错误。8 .已知一定条件下断裂1mol下列化学键需要吸收的能量分别为：H-H436kJ;ClCl243kJ;H-Cl431kJ。对于反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),下列说法正确的是()A.该反应的反应热aH。B.氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定C.相同条件下，该反应在光照和点燃条件下的H不同D.H2与Cl2反应的热化学方程式为(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AH=-183kJ8.B【解析】H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的H=断裂化学键吸收的能量-形成化学键放出的能量判断=436kJ+243k

11、J-2X431kJ=-183KJ,Hv0,A项错误；断裂1mol化学键需要吸收的能量分别为：H-H为436kJ,Cl-Cl为243kJ,说明氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定，B项正确；始变和反应物生成物有关，与反应条件和过程无关，相同条件下，该反应在光照和点燃条件下的H相同，C项错误；H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-183kJ/mol,D项错误。本题易错选D,原因是未注意H的单位问题。反应走程9 .反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是A.该反应是放热反应8 .加入催化剂后，反应加快，E减小

12、C.反应物的总键能大于生成物的总键能D.反应达到平衡时，升高温度，A的转化率增大9 .A【解析】因为生成物的能量小于反应物的能量，所以是放热反应，即，H0,A项正确；该反应为放热反应，反应体系中加入催化剂，反应速率增大，H不变，B项错误；H=反应物的总键能一生成物的总键能0,则反应物的总键能小于生成物的总键能，C项错误；H0),关于该反应的叙述错误的是()A.该反应的Q值与实际反应中反应物用量无关B.该反应的化学能可以直接转化为电能C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.若其他条件不变，上述反应生成液态水时，放出的反应热将大于QkJ10.B【解析】该反应的Q值应该与计量数有关，而与用量无关，A

13、项正确；该反应是氧化还原反应能设计成原电池装置，将化学能转化成电能，B项错误；该反应放热，则反应物的总能量高于生成物的总能量，C项正确；气态水转化成液态水是放热过程，则其他条件不变，上述反应生成液态水时，放出的反应热将大于QkJ,D项正确。11.下列说法正确的是()A. Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应既是氧化还原反应，还是放热反应B. 500C、30MPa下，将0.2molN2和0.6molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热7.72kJ,其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=-38.6kJmoli催化剂C.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)I

14、高温高压”2NH3(g),H，、一键能436KJ/mol,则反应UO的焰变为：H=(4X348+3X610+8X413)+3X436-(7348+14X413)=-384kJ/molD.HCl和NaOH反应的中和热AH=57.3kJmol则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热1AH=2X(-57.3)kJmol12 .A【解析】吸热反应的H0,A项正确；需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应、碳的燃烧等，B项错误；因为苯环中的碳碳键是介于单双键之间的一种独特的键，不存在典型的碳碳双键和碳碳单键，不能用以上表中进行计算，C项错误；中和热是指强酸与强碱的稀溶液完全反应生成1molH2

15、O所放出的热量，所以H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热也为AH=-57.3kJmol1,D项错误。本题易错选C,原因是未注意到苯环中的碳碳键非双键。13 .已知：2H式+Oj(fl)=2H)O(g)AH=483.6kJH式月)+夕声S)打三一20.1下列判断正确的是()A. 1mol氢气完全燃烧吸热241.8kJB. lmolH2O(g)和1molH2s(g)的能量相差221.7kJC.由知，水的热稳定性小于硫化氢D.若反应中改用固态硫，1molS(s)完全反应，放出的热量小于20.1kJ13 .D【解析】燃烧热得到的是液态水，A项错误；lmolH2O(g)和1molH2s(g)的能量无法

16、比较，B项错误；由知，水的热稳定性大于硫化氢，C项错误；固态硫转化成气态硫的过程是吸热反应，D项正确。14 .氢化热是指一定条件下，1mol不饱和化合物加氢时放出的热量。表中是环己烯cJ0()、环己二烯()和苯的氢化热数据。化合物。+H2Q+2H20+3H2氢化热H(kJmol-1)下列说法正确的是()A.它们与H2反应均是吸热反应-119.7-232.7-208.4B.环己烯、环己二烯和苯有相同的官能团C.三种化合物中环己二烯的稳定性最强D.上述条彳下，1molO转变为Q时放热113kJ14 .D【解析】从表格数据知三种有机物与H2的反应均是放热反应，A项错误；环己烯、环己二烯含有碳碳双键，

17、苯不含有，B项错误；因为环己烯、环己二烯、苯加氢后都生成相同的产物环己烷，因此稳定性的顺序为：苯环己烯环己二烯，C项错误；根据环己烯、环己二烯与“反应的氢化热得到O+H2fo的反应热为(-232.7)-(-119.7)=-113kJ,D项正确。HCl(aq)与NaOH(aq)反()115 .已知H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的AH=-1584.2kJmol；应的AH=-55.6kJmol则生成BaSO4(s)的反应热等于A.-1528.6kJmol1B.-1473kJmol1C.+1473kJmolD.+1528.6kJmol15.B【解析】H(aq)+OH(aq)=H2O(l

18、)HiA=55.6kJmol12+_2Ba(aq)+SO4(aq尸BaSO4(s)AH2+-2+2-/_2H(aq)+2OH(aq)+Ba(aq)+SO4(aq尸BaSO4(s)+2H2O。)AH3=-1584.2kJmol根据盖斯定律知，刖3=2AH1+AH2,AH2=-1473kJmol16.肿(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):NN为942、O=O为500、NN为154,则断裂1molN-H键所需的能量(kJ)是()能量假想中间物质的总能星2N(g)+4H(E)+2O(E)反岫物的总能量生成物的总能就：A/y2=-2

19、75网的+犯口A/fi-534kJmol1A.194B.391C.516D.658一人一，一一，r一_一，一，一1，一八，116.B【解析】由题图可知小3=(小2AH1)=2752kJmol(534kJmol)=+2218kJmol1,断裂1molNH键所需能量=(2218kJ-500kJ-154kJ)4=391kJ。二、非选择题(本题共6小题，共52分。)17.(6分)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,转化过程如下：乂H臼处nAH=+-188.6kJmol则M、N相比，较稳定的是。(2)已知CH3

20、OH(l)的燃烧热为238.6kJmol1,CH30H(l)+2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)AH=-akJmol1,则a238.6(填“乂或=”。)使Cl2和H20(g)通过灼热的炭层，生成HCl和C02,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：。(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煨烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3c(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)AH=-1176kJmo1,则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为。17 .答案：(1)M(1分)(2)(1

21、分)(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)AH=290kJmol1(2分)(4)98kJ(2分)【解析】(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a238.6。(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ1Z=98kJ。18 .(10分)过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1molNO2与1molCO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。反应过程反应过程

22、国图2(1)试写出NO2nCO反应的热化学方程A：。该反应的活化能是kJmol-1o(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，则其逆反应的热化学方程式为,该反应的活化能为kJmol-10(3)图2是某学生模仿图1画出的NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g)的能量变化示意图。则图中E3=kJmol-1,E4=kJmol：1。18 .答案:(1)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)HA234kJmol1(2分)134(2分)(2)NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g)HV=+234kJmol1(2分)368(2分)368(1分)234(1分)【解析】(1)图

23、中Ei是活化能，即该反应的活化能为134kJmol-1。生成物和反应物之间的能量差即为反应热。(2)可逆反应的逆反应的反应热应该与正反应的数值相等，但符号相反。(3)E3即为逆反应的活化能，E4是反应物与生成物的能量之差。19 .(8分)利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：一环形玻璃搅拌棒*”,-z一：.$!一温度计碎泡沫知料用量筒量取50mL0.50molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取-1一-50mL0.55molLNaOH溶放，并用另一温度计测出其温度；将NaOH溶放倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍

24、过量？。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是(填序号)。A.沿玻璃棒缓慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是(填序号)。A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1molL、19.答案：(1)确保盐酸被完全中和(1分)(2)C(1分)(3)D(1分)(4)Hi=AH22=926;436+x926=-241.8,贝Ux=496.4。（3）根据题意易写出方程式。反应的AH=（496.4+431一2472463M）kJmol1=-125.6kJmol1,则转移1mol电子时反应放出的能量为31.4kJ。22.（10分）（1）已知单质硫在通常条件下以S8（斜方硫）的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如下图所示：必SgsSe：飞不产宜x式冠状）在一定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80gmol,则该蒸气中S2分子的体积分数不小于。若已知硫氧键的键能为dkJmolt,氧氧键的键能为ekJmol1,S（s）+O2（g）=SO2（g）AH=-akJmol1,则Sg分子硫硫键的键能为。（2）下表是部分化