人教版新教材高三化学一轮复习18 课时作业(十八)

课时作业(十八)化学反应的热效应1．一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法中错误的是()A．氢能属于二次能源B．图中能量转化的方式至少有6种C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同D．太阳能、风能、氢能都属于新能源C[氢能属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。]2．下列反应属于氧化还原反应，且生成物的总能量高于反应物的总能量的是()A．铝热反应B．铝与盐酸反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应D．灼热的炭与CO2反应D[氧化还原反应前后元素的化合价有变化；生成物总能量高于反应物总能量的反应为吸热反应。铝热反应为放热反应，A项错误；金属与酸的反应为放热反应，B项错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应，C项错误；灼热的炭与CO2的反应为氧化还原反应，也是吸热反应，D项正确。]3．铍和氯气反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．E2是正反应的活化能B．该反应的ΔH<0C．加入催化剂，ΔH减小D．ΔH＝E2－E1B[图中E1、E2分别代表正、逆反应的活化能，A错误；由图可知，反应物[Be(s)＋Cl2(g)]具有的总能量高于生成物[BaCl2(s)]具有的总能量，该反应是放热反应，则ΔH<0，B正确；ΔH由反应物和生成物具有的总能量决定，加入催化剂，能改变正、逆反应的活化能，但ΔH不变，C错误；该反应的ΔH＝E1－E2，D错误。]4．我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下：下列说法正确的是()A．图示显示：起始时的2个H2O都参与了反应过程B．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程C．过程Ⅲ只生成了极性共价键D．使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔHA[根据反应过程示意图，起始时的2个H2O分别在过程Ⅰ、过程Ⅱ中发生化学键的断裂，因此起始时的2个H2O都参与了反应过程，A项正确；根据反应过程示意图，过程Ⅰ、Ⅱ都发生了水分子中H－O键的断裂，化学键断裂为吸热过程，B项错误；过程Ⅲ中生成了H2，H2中的化学键为非极性共价键，C项错误；催化剂能改变反应的活化能，不能改变反应的ΔH，D项错误。]5．研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A．反应总过程ΔH<0B．Fe＋使反应的活化能减小C．FeO＋也是该反应的催化剂D．Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应C[A项，反应总过程为N2O＋CO=N2＋CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH<0，正确；B项，根据反应历程，Fe＋为催化剂，能够降低反应的活化能，正确；C项，FeO＋为中间产物，而不是催化剂，错误；D项，根据图示，Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO→Fe＋＋CO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，正确。]6．反应A(g)＋2B(g)=C(g)的能量变化与反应进程关系如图所示，下列说法不正确的是()A．图中虚线表示加入了催化剂B．图中虚线表示的反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应C．加入催化剂，速率加快是因为改变了反应的焓变D．该反应的焓变ΔH＝－91kJ·mol－1C[图中虚线表示的反应过程活化能比原过程小，表明加入了催化剂，A正确；虚线表示的反应Ⅰ、Ⅱ中反应物的总能量均大于生成物的总能量，故均为放热反应，B正确；加入催化剂，反应速率加快的原因是降低了反应的活化能，活化分子的百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增加，但反应的焓变(ΔH)不变，C错误；A(g)＋2B(g)=C(g)的正、逆反应活化能分别为419kJ·mol－1、510kJ·mol－1，则该反应的ΔH＝419kJ·mol－1－510kJ·mol－1＝－91kJ·mol－1，D正确。]7．(2021·浙江1月选考，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H－HH－O键能/(kJ·mol－1)436463热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A．428kJ·mol－1 B．－428kJ·mol－1C．498kJ·mol－1 D．－498kJ·mol－1D[反应的ΔH＝2E(H－H)＋E(O－O)－4E(H－O)，－482kJ/mol＝2×436kJ/mol＋E(O－O)－4×463kJ/mol，解得O－O键的键能为498kJ/mol，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH＝－498kJ/mol。]8．如图所示，ΔH1＝－393.5kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．石墨和金刚石的转化是物理变化B．C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1C．金刚石的稳定性强于石墨D．断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少B[石墨和金刚石的转化，因为有新物质生成，所以为化学变化，A项错误；根据题图可知，C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1①，C(s，金刚石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－395.4kJ·mol－1②，根据盖斯定律，①－②得C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－393.5kJ·mol－1)－(395.4kJ·mol－1)＝＋1.9kJ·mol－1，B项正确；因为等量时金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨更稳定，C项错误；根据热化学方程式C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1知，断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量大1.9kJ，D项错误。]9．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用如下反应，可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1。下列说法正确的是()A．该反应的正反应活化能为115.6kJ·mol－1B．O2的稳定性比Cl2的稳定性弱C．该反应的正反应活化能比逆反应活化能大D．断裂H2O(g)中1molH－O键比断裂HCl(g)中1molH－Cl键所需能量高D[该反应的ΔH＝－115.6kJ·mol－1，等于正、逆反应活化能之差，故该反应的正反应活化能不是115.6kJ·mol－1，A错误；断裂1molO=O键和1molCl－Cl键分别吸收498kJ、243kJ热量，则O=O键的键能大于Cl－Cl键，而键能越大，物质的稳定性越强，故O2比Cl2的稳定性强，B错误；该反应的ΔH<0，则ΔH＝E(正反应)－E(逆反应)<0，故该反应的正反应活化能比逆反应活化能小，C错误；设E(H－Cl)、E(H－O)分别表示H－Cl键和H－O键的键能，该反应的ΔH＝∑E(反应物)－∑E(生成物)，则有4×E(H－Cl)＋498kJ·mol－1－2×243kJ·mol－1－4×E(H－O)＝－115.6kJ·mol－1，即E(H－O)－E(H－Cl)＝＋31.9kJ·mol－1，故断裂H2O(g)中1molH－O键比断裂HCl(g)中1molH－Cl键所需能量高，D正确。]10．根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是()A．N2(g)转化为氮原子是一个放热过程B．1molN2和1molO2的总能量比2molNO的总能量高C．1个NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量D．2NO(g)=N2(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝－180kJ·mol－1D[N2(g)转化为氮原子是一个吸热过程，A项错误；由图中数据可知，断裂化学键吸收的能量为(946＋498)kJ·mol－1＝1444kJ·mol－1，形成化学键放出的能量为2×632kJ·mol－1＝1264kJ·mol－1，该反应为吸热反应，1molN2和1molO2的总能量比2molNO的总能量低，B项错误；1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，C项错误；N2(g)＋O2(g)=2NO(g)的反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝1444kJ·mol－1－1264kJ·mol－1＝＋180kJ·mol－1，则2NO(g)=N2(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝－180kJ·mol－1，D项正确。]11．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔΗ＝－55.6kJ·mol－1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A．－67.7kJ·mol－1 B．－43.5kJ·mol－1C．＋43.5kJ·mol－1 D．＋67.7kJ·mol－1C[由题意可知：①HCN(aq)＋OH－(aq)=CN－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－55.6kJ·mol－1。应用盖斯定律，①－②可得：HCN(aq)=H＋(aq)＋CN－(aq)ΔH＝＋43.5kJ·mol－1，故C项正确。]12．已知C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H－H、O=O和O－H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130D[根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。]13．如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题：(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。(2)该反应的ΔH＝________________。(3)使用催化剂________(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。(4)逆反应的活化能可表示为_______________________________________________。答案：(1)放热(2)E2－E1(3)不能(4)E3－E214．2SO2(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？____________________________________；(2)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________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)图中ΔH＝________kJ·mol－1；(4)已知单质硫的燃烧热ΔH＝－296kJ·mol－1，计算由S(s)生成1molSO3(g)的ΔH________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出计算过程)。答案：(1)反应物总能量生成物总能量无(2)降低催化剂(V2O5)改变了反应的历程，使活化能E降低(3)－198(4)S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＝－296kJ·mol－1，SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH2＝－99kJ·mol－1，S(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO3(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－395kJ·mol－115．(1)用CO2催化加氢可制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)=eq\f(1,2)C2H4(g)＋2H2O(g)。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝________(用含a、b的式子表示)。已知：几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的ΔH＝－152kJ·mol－1，则表中的x＝________。化学键C=OH—HC=CC—HH—O键能/(kJ·mol－1)803436x414464(2)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统中同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应如下表，则在初始阶段，蒸汽重整的反应速率________(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。反应过程化学方程式焓变ΔH/(kJ·mol－1)活化能E/(kJ·mol－1)甲烷氧化CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)－802.6125.6CH4(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)－322.0172.5蒸汽重整CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)＋206.2240.1CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)＋158.6243.9(3)CO2在Cu­ZnO催化下，可同时发生如下的反应Ⅰ、Ⅱ，其可作为解决