高三鲁科版化学一轮复习题库 6-1 化学反应的热效应 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第六章化学反应与能量变化第一讲化学反应的热效应一、选择题1．下列反应的能量变化与其他三项不相同的是 （)A．铝粉与氧化铁的反应 B．碳与水蒸气的反应C．锌片与稀硫酸的反应 D．钠与冷水的反应解析A、C、D均为放热反应，B为吸热反应，故选B。答案B2．下列说法不正确的是 （）A．已知冰的熔化热为6.0kJ·mol－1，冰中氢键键能为20kJ·mol－1.假设每摩尔冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键B．已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，Ka＝eq\f(cα2,c1－α）.若加入少量CH3COONa固体，则电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移动,α减小，Ka变小C．实验测得环己烷（l）、环己烯(l）和苯(l）的标准燃烧热分别为－3916kJ·mol－1、－3747kJ·mol－1和－3265kJ·mol－1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D．已知：Fe2O3(s)＋3C（石墨)=2Fe（s）＋3CO（g)ΔH＝489。0kJ·mol－1CO(g)＋eq\f（1，2)O2（g)=CO2（g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1C(石墨)＋O2(g）=CO2(g）ΔH＝－393。5kJ·mol－1则4Fe(s）＋3O2(g)=2Fe2O3（s)ΔH＝－1641.0kJ·mol－1解析A中依题意可计算熔化热能破坏冰中氢键的比例为eq\f（6,2×20)×100％＝15％，故A选项正确；B中醋酸溶液中加少量CH3COONa固体，电离平衡左移,醋酸电离度α减小，但电离常数Ka不变,故B选项错误；C中若苯分子中存在独立的碳碳双键，则其标准燃烧热应为－［3916kJ·mol－1－3×（3916－3747)kJ·mol－1］＝－3409kJ·mol－1≠－3265kJ·mol－1，从而说明苯分子中不存在独立的碳碳双键,故C选项正确；D选项由盖斯定律可求出所给反应的反应热ΔH＝(－393。5kJ·mol－1）×6－(－283.0kJ·mol－1)×6－(489.0kJ·mol－1）×2＝－1641。0kJ·mol－1，故D选项正确。答案B3．下列变化过程中一定不存在化学能与热能相互转化的是 （）A．烧制陶瓷 B．干冰气化C．粮食酿酒 D．使用火药解析化学变化过程中一定存在着能量变化，也就存在化学能与热能的相互转化，排除A、C、D三项；只有B项中的变化属于物理变化，符合题意。答案B4．分析右面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是 (）A．2A（g）＋B(g)=2C(g)ΔH<0B．2A（g)＋B（g）=2C(g)ΔH〉0C．2A＋B=2CΔH<0D．2C=2A＋BΔH〈0解析由于A、B的总能量高于C的能量,故A、B生成C的反应为放热反应，ΔH〈0。答案A5．下列图示与对应的叙述相符的是 (）A．图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B．图2表示0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线C．图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液D．图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大解析A项反应物能量高于生成物,应为放热反应；B项0。1000mol·L－1CH3COOH溶液的pH大于1；D项t时还未达平衡.答案C6．下列变化过程中ΔH＜0的是 (）A．电解Al2O3得到Al和O2B．HCl分解为H2和Cl2C．Na与水反应D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应解析ΔH＜0，说明反应放热，分析可知只有钠与水的反应放热.答案C7．25℃、101kPa下：①2Na(s）＋eq\f(1，2)O2（g）=Na2O(s)ΔH1＝－414kJ/mol②2Na(s）＋O2(g)=Na2O2（s）ΔH2＝－511kJ/mol下列说法正确的是 ()A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D．25℃、101kPa下，Na2O2(s）＋2Na（s）=2Na2O(s)ΔH＝－317kJ/mol解析A项，Na2O2的电子式为Na＋[eq\o\al（·,·)eq\o(O,\s\up6(··)，\s\do4(··））eq\o\al（·，·）eq\o(O，\s\up6（··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)］2－Na＋,两个氧原子形成一个阴离子，所以Na2O2中阴阳离子个数比也为1∶2,与Na2O相同。B项，生成1molNa2O、1molNa2O2都转移2mol电子.C项，在较高的温度下产物可能是Na2O2而非Na2O.D项，①×2－②可得Na2O2(s）＋2Na(s）=2Na2O（s)ΔH＝－317kJ/mol。答案D8．已知:C(s)＋eq\f（1,2）O2(g）=CO（g)ΔH＝－110。5kJ·mol－1①C(s)＋O2(g)=CO2（g)ΔH＝－393.51kJ·mol－1②计算反应C（s）＋CO2（g）=2CO(g)的反应热ΔH的值为 （）A．－283。01kJ·mol－1 B．＋172.51kJ·mol－1C．＋283.1kJ·mol－1 D．＋504。00kJ·mol－1解析根据盖斯定律：将②式反写则CO2（g）=C(s）＋O2（g）ΔH＝＋393.51kJ·mol－1,①式×2得2C(s）＋O2(g)=2CO（g)ΔH＝－110。5×2kJ·mol－1,二式相加合并得C(s)＋CO2(g）=2CO(g)；ΔH＝＋393.51kJ·mol－1－221kJ·mol－1＝＋172。51kJ·mol－1。答案B二、非选择题9．氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：CH4（g)＋H2O(g)=CO（g)＋3H2（g）ΔH＝206.2kJ·mol－1CH4(g）＋CO2(g)=2CO（g)＋2H2（g）ΔH＝247.4kJ·mol－12H2S（g）=2H2（g)＋S2(g)ΔH＝169。8kJ·mol－1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4（g)与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是________________________________________________________________________；燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________.(3)H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示.图中A、B表示的物质依次是______________________。（4）Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0。077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析（1)将第①个热化学方程式乘以2再减去第②个热化学方程式即可得到正确答案。（3）温度在3000K时，H2O分解成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子部分结合成H2、O2，另一部分仍以原子状态存在于混合气体中。5000K以上时,氢原子、氧原子不再结合成分子，体系中只有两种原子。(4)根据元素守恒可确定该氢化物只能是镁的氢化物，再根据氢的质量分数可确定其化学式。答案(1)CH4（g）＋2H2O(g)=CO2（g）＋4H2(g)ΔH＝165.0kJ·mol－1(2)为H2S热分解反应提供能量2H2S＋SO2=2H2O＋3S(或4H2S＋2SO2=4H2O＋3S2)（3）H、O(或氢原子、氧原子）(4)2Mg2Cu＋3H2eq\o(=，\s\up7（△))MgCu2＋3MgH210．A：丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径Ⅰ：C3H8(g）＋5O2(g）=3CO2（g)＋4H2O（l）ΔH＝－akJ·mol－1途径Ⅱ：C3H8(g)=C3H6(g)＋H2（g)ΔH＝＋bkJ·mol－12C3H6（g）＋9O2(g)=6CO2（g）＋6H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－12H2（g）＋O2(g）=2H2O(l）ΔH＝－dkJ·mol－1（a、b、c、d均为正值)请回答下列问题:(1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量。(2)由于C3H8（g）=C3H6（g)＋H2(g）的反应中，反应物具有的总能量________（填“”大于、“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要______(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是___________________.(3)b与a、c、d的数学关系式是__________________________________________________。B：火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4)和强氧化剂过氧化氢（H2O2)，当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256。65kJ的热量。(1)写出肼和过氧化氢的结构式：肼________________，过氧化氢________________。(2）写出反应的热化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________。（3)已知H2O（l）=H2O（g）ΔH＝＋44kJ·mol－1，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。（4)上述反应用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析A:(1）等量的丙烷燃烧，生成物均是CO2(g）、H2O(l)，由盖斯定律知途径Ⅱ经过三步反应放出的热量与途径Ⅰ放出的热量相等。（2)ΔH〉0，所以该反应物的总能量低于生成物的总能量.反应时，反应物就需要吸收能量转化为生成物。一般来说,吸热反应在发生时，需要加热，而且丙烷（烷烃)是一种常温下能稳定存在的物质，所以可判断丙烷分解为丙烯和氢气的反应是需要加热这一条件的。（3）由化学方程式的叠加和盖斯定律推知：－a＝b＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f（－c，2)））＋eq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1（\f（－d,2))），即2b＝c＋d－2a。B：(1)由分子式分析各元素的化合价,结合元素原子的价电子数，推出化合物中各原子的成键数目,不难写出结构式.（2)反应物和产物均已知,利用氧化还原反应方程式的配平技巧，可将反应方程式写出。添上各物质的聚集状态及ΔH数值就可写出热化学方程式.（3）16g肼反应生成气态水时放出热量是eq\f（641.625,2）kJ，并且生成的气态水是2mol,2mol气态水液化又放出88kJ的热量，共放出408。8kJ的热量。（4)结合反应产物的性质进行分析.答案A：(1)等于(2)小于吸收加热（3）2b＝c＋d－2aB:（1）HNHNHHHOOH（2)N2H4（l）＋2H2O2(l)=N2(g）＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ·mol－1（3)408.8（4)产物是N2和H2O，对环境无污染11．2SO2（g)＋O2(g）2SO3(g)，反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g）氧化为1molSO3(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有无影响?______________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低？____________，理由是_____________________________________________;（2)图中ΔH＝________kJ·mol－1；（3）V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式________________________；（4)如果反应速率v(SO2)为0.05mol·(L·min）－1,则v（O2)＝________mol·(L·min)－1、v（SO3）＝________mol·(L·min)－1；(5)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol－1,计算由S（s）生成3molSO3（g)的ΔH＝_______________________(要求计算过程)。解析（1）本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,可得到A和C所表示的意义,E为活化能，与反应热无关，但使用催化剂可以降低活化能;（2)图中表示的是2molSO2的反应,因此ΔH＝－99kJ·mol－1×2＝－198kJ·mol－1；（3）依题意即可写出：SO2＋V2O5=SO3＋2VO2，4VO2＋O2=2V2O5；(4)依据速率之比等于化学计量数之比可进行计算.（5）S(s)＋O2（g)=SO2（g）ΔH1＝－296kJ·mol－1①SO2(g)＋eq\f(1，2)O2(g）=SO3(g)ΔH2＝－99kJ·mol－1②①×3＋②×3得:3S(s)＋eq\f（9,2）O2(g)=3SO3（g)ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×3＝－1185kJ·mol－1答案（1)反应物总能量生成物总能量没有影响降低因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低(2)－198(3）SO2＋V2O5=SO3＋2VO2,4VO2＋O2=2V2O5（4）0.0