高三化学一轮复习练习：化学反应的热效应

化学反应的热效应练习一、选择题1．下列有关反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑的说法正确的是()A．该反应是吸热反应B．生成物的总键能低于反应物的总键能C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．涉及的四种物质均属于电解质2．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是()A．实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响D．实验(c)中若用NaOH固体测定，则测定数值偏高3．下列有关反应热和热化学方程式的描述不正确的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀氨水和稀H2SO4溶液完全反应生成1molH2O(l)时，放出热量少于57.3kJB．热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量C．101kpa,20℃和25℃时，CH4的燃烧热不同D．键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值4.H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)⇋2HI(g)，1molH2完全反应放出akJ热量。已知：(a、b、c均大于零)下列说法不正确的是()A．反应物的总能量高于生成物的总能量B．断开1molH—H键和1molI—I键所需的能量高于断开2molH—I键所需的能量C．断开2molH—I键所需的能量约为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c＋b＋a))kJD．向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应放出的热量小于2akJ5.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是()A．该反应为吸热反应B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量高于CO2(g)和H2(g)具有的总能量C．反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ/molD．1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ的热量6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A．若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则H2的标准燃烧热为－241.8kJ·mol－1B．若C(石墨，s)＝C(金刚石，s)ΔH>0，则石墨比金刚石稳定C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔHl；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH27．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是()①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1A．H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1B．反应②中E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)C．反应C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的ΔH＝＋74.8kJ·mol－1D．2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＜＋571.6kJ·mol－18．)NH3(g)和CO2(g)在尿素合成塔中合成COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)是分两步进行的：①2NH3(g)＋CO2(g)⇋NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))；②NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)＋H2O(g)。其反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是()A．1molNH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))的能量低于1molCOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)的能量B．2NH3(g)＋CO2(g)⇋NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))ΔH＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ea2－Ea1))kJ·mol－1C．选择合适的催化剂，能同时改变反应①②的焓变D．反应过程中NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))会有大量累积9．N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的过程中能量的变化如下图所示。下列有关说法正确的是()A．使用催化剂会改变反应的热效应B．反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋2bkJC．1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)时，放出bkJ热量D．1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和低于2molNH3(g)的能量10．在生产、生活、科技中，氢能已获得越来越多的关注，是非常重要的能源。已知：下列推断正确的是()A．H2O(l)吸收能量后，分子中氢氧键断裂而生成H2O(g)B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJC．若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋Q1,2H2(g)＋O2(l)=2H2O(g)＋Q2；则Q1＞Q2D．将2molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，吸收4×463kJ的热量11．制备CrCl3过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是()A．ΔH2<ΔH4，ΔH3>ΔH5B．CCl4中共价键的键能约为eq\f(1,6)ΔH3C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0D．ΔH5很小，说明COCl2沸点很高12．通过理论计算发现，CH2=CH—C≡CH与HBr发生加成反应时，通过不同的路径都可以生成有机物④，其反应过程及相对能量变化如下图所示。下列说法正确的是()A．中间产物③存在顺反异构B．对于“反应路径1”来说，该反应的决速步骤的活化能为34.7kcal·mol－1C．由物质①生成物质②或物质③的反应过程中，断键吸收的能量之和均低于成键释放的能量之和D．物质的稳定性由强到弱的顺序为②>③>④二、非选择题13．以CO2和H2O为原料可以制得淀粉，实现“喝西北风”吃饱；CO2与H2O可在不同催化剂和反应条件下生成CO和CH3OH等多种有机化合物，在减少温室气体、减少化石能源使用、新能源开发利用等方面有重要的作用。(1)CO2与H2在催化剂的作用下反应历程如图甲所示：反应历程中活化能(能垒)最大的化学方程式为__________________________，CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝__________eV/mol。(2)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图乙所示：化学键键能(kJ/mol)436326803464414写出该反应的热化学方程式：________________________________，体系达到平衡后，若要使平衡向正反应方向移动，可以改变的条件是________________。(3)在一定条件下，在相同的恒容容器中，10min内三种不同的催化剂对CO2与H2反应的影响如图丙所示：①下列说法正确的是__________a．使用催化剂Ⅲ，反应转化率最高b．此反应是放热反应，为提高产量应选择反应温度T1c．最佳催化剂是催化剂Ⅰd．vaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))>vbeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))>vceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))②若此反应起始投料为5molCO2和15molH2，在10L恒容密闭容器中进行，T3温度下，K＝__________(用分数形式表示)，在催化剂Ⅰ作用下，从起始到a点H2的平均反应速率为________。答案：1．CNa2O2与水反应后溶液温度升高，是放热反应，A错误；Na2O2与水的反应是放热反应，反应物的总键能较小，B错误；Na2O2与水的反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，C正确；Na2O2、H2O、NaOH均属于电解质，但O2是单质，不属于电解质，D错误。2．D金属与酸的反应为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应，中和反应为放热反应，A错误；等质量的铝片和铝粉与盐酸反应放出的热量相同，B错误；铁的导热性良好，换用铁质搅拌棒后会有热量损失，导致测定的数值偏低，C错误；氢氧化钠固体溶于水时放热，会使测定的数值偏高，D正确。3．B已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，由于氨水是弱碱，属于弱电解质，其在水溶液中边反应边电离，电离是一个吸热过程，则稀氨水和稀H2SO4溶液完全反应生成1molH2O(l)时，放出热量少于57.3kJ，A正确；热化学方程式各物质前的化学计量数用于表示其物质的量，而不是其分子数，故热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，B错误；燃烧热与外界的压强和温度有关，相同质量的物质在不同温度下具有的总能量不同，故101kpa，20℃和25℃时，CH4的燃烧热不同，C正确；化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，可以用反应物的总键能减去生成物的总键能来估算反应热，即键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值，D正确。4．B已知H2和I2燃烧生成2molHI是一个放热反应，故反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；已知H2和I2燃烧生成2molHI是一个放热反应，断开1molH—H键和1molI—I键所需的能量低于断开2molH—I键所需的能量，B错误；根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则有－akJ＝bkJ＋ckJ－2E(H－I)，则2E(H－I)＝(a＋b＋c)kJ，断开2molH—I键所需的能量约为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c＋b＋a))kJ，C正确；由于反应是一个可逆反应，向密闭容器中加入2molH2和2molI2，2molH2不能完全反应，故充分反应放出的热量小于2akJ，D正确。5.B根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误；根据图示，1molCO(g)和1molH2O(g)生成1molCO2(g)和1molH2(g)放出热量，则1molCO(g)和1molH2O(g)的总能量高于1molCO2(g)和1molH2(g)的总能量，B正确；根据图示，1molCO(g)和1molH2O(g)生成1molCO2(g)和1molH2(g)放出41kJ的热量，反应的热化学方程式为COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋H2Oeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))=CO2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))ΔH＝－41kJ/mol，C错误；根据图示，1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)，总能量升高，要吸收41kJ的热量，D错误。6．B燃烧热是在25℃、101kPa下用1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化来进行测定的，因为所给方程式中水的状态不是液态，所以不能确定氢气的燃烧热数值，故A错误；物质的能量越低越稳定，由石墨转化为金刚石为吸热反应，可知石墨的能量低于金刚石的能量，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；中和热是指稀的强酸强碱溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量，而氢氧化钠固体溶于水时会放出大量的热，所以20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和时，放出的热量大于28.7kJ，故C错误；ΔH1为碳单质完全燃烧时的反应热，ΔH2为碳单质不完全燃烧时的反应热，燃烧反应为放热反应，所以ΔH均为负数，所以ΔH1小于ΔH2，故D错误。7．C由反应①可得出H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1，则H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1，A正确；反应②的ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1＞0，则E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)，B正确；利用盖斯定律，将反应②－③得，反应C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的ΔH＝(＋131.3kJ·mol－1)－(＋206.1kJ·mol－1)＝－74.8kJ·mol－1，C不正确；因为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1，而2H2O(g)=2H2O(l)ΔH＜0，所以2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＜＋571.6kJ·mol－1，D正确。8．D由图知，1molNH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))的能量低于1molCOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)和1molH2O(g)的总能量，但1molNH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))的能量不一定低于1molCOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)的能量，A错误；由图知，2NH3(g)＋CO2(g)⇋NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))为放热反应，则ΔH＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ea1－Ea2))kJ·mol－1，B错误；选择合适的催化剂，不能改变反应的焓变，C错误；由图可知，Ea1<Ea3，所以反应①大于反应②的速率，故反应过程中NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))会有大量累积，D正确。9．C使用催化剂不会改变反应的热效应，A错误；根据反应过程的能量变化可知，反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－2(b－a)kJ/mol，B错误；从图中可知，1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)时，放出bkJ热量，C正确；氮气和氢气反应生成氨气，这是一个放热反应，1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和高于2molNH3(g)的能量，D错误。10．CH2O(l)吸收能量后变为H2O(g)是物理变化，分子中氢氧键不断裂，A错误；由题中转化历程图可知，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝2×436kJ/mol＋496kJ/mol－4×463kJ/mol＝－484kJ/mol，单位错误，B错误；由于O2(l)变为O2(g)的过程需要吸收热量，故若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋Q1,2H2(g)＋O2(l)=2H2O(g)＋Q2，前者放出的热量大于后者即Q1＞Q2，C正确；由B项分析可知，将2molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，吸收484kJ的热量，D错误。11．BΔH2是化学键断裂的吸热过程，ΔH4是化学键形成的放热过程，故ΔH2>ΔH4，A项错误；CCl4中的4个C—Cl键的键能是不相同的，但通常取平均值。因ΔH3表示6个C—Cl键断裂时吸收的能量，所以CCl4中共价键的键能约为eq\f(1,6)ΔH3，B项正确；根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，C项错误；COCl2是分子晶体，沸腾时克服范德华力，而ΔH5表示共价键形成时的能量变化，D项错误。12．C中间产物③中双键碳原子的一端均连接两个氢原子，不存在顺反异构，A项错误；对于“反应路径1”来说，该反应的决速步骤为物质②→物质④，该步骤的活化能为45.6kcal·mol－1，B项错误；由图可知物质①的总能量大于物质②或物质③的总能量，则由物质①生成物质②或物质③都为放热反应，故断键吸收的能量之和均低于成键释放的能量之和，C项正确；由图可知，物质②、③、④具有的相对能量大小为：②>③>④，能量越高物质越不稳定，故物质的稳定性由强到弱的顺序为④>③>②，D项错误。13．(1)eq\a\vs4\al\co1(·)CO2＋eq\a\vs4\al\co1(·)H＋eq\f(7,2)H2(g)=·HOCO＋eq\f(7,2)H2(g)－2.05NA(2)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－46kJ/mol降低温度、增加压强(3)①c②eq\f(1600,27)L2/mol20.12mol·L－1·min－1解析(1)根据图甲可知，反应历程中活化能(能垒)最大是Ts1，化学方程式为eq\a\vs4\al\co1(·)CO2＋eq\a\vs4\al\co1(·)H＋eq\f(7,2)H2(g)=eq\a\vs4\al\co1(·)HOCO＋eq\f(7,2)H2(g)；起始能量为0eV，生成eq\a\vs4\al\co1(·)CO(g)＋H2O(g)时能量