高三化学一轮复习练习专题 化学反应的热效应

高三化学一轮复习练习专题-化学反应的热效应一、单选题1．如图是“即热饭盒”的结构示意图，撤去隔板，水与下层物质接触，一段时间后食物就变热了。以下物质中适合作下层物质的是（）A．食盐 B．生石灰 C．熟石灰 D．浓硫酸2．石墨转化为金刚石反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是A．该反应为放热反应B．石墨比金刚石稳定C．该反应在常温下即可发生D．相同质量的金刚石与石墨完全燃烧放出的热量相同3．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（）A．铝热反应属于氧化还原反应，故能量变化不符合该图B．Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl品体反应能量变化如图所示C．反应物总键能小于产物总键能的反应符合该图的能量变化D．符合该能量变化的化学反应均可用于设计成原电池4．下列说法错误的是（）A．水能、风能、生物质能是可再生能源，煤、石油、天然气是不可再生能源B．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低C．同温同压下，在常温和点燃条件下的不同D．反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热还是吸热反应5．肼(N2H4)通常为液态，可用作火箭发射的燃料，其燃烧过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是A．热化学方程式为N2H4+O2=N2+2H2O△H=(E1-E2)kJ/molB．反应中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量C．肼的燃烧热△H=-(E2-E1)kJ/molD．其他条件均相同，若反应生成液态水，放出的能量大于(E2-E1)kJ6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）A．已知C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1；2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2，则2ΔH1<ΔH2B．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1，则氢气燃烧热为241.8kJ·mol-1C．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)，则将16gSO2(g)和足量O2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.25QkJ的热量D．已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定7．乙烯与氢气在Ni催化作用下加热可发生加成反应得到乙烷：C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)△H=-137.0kJ/mol，已知：H-H键的键能为436kJ/mol，C-H键的键能为413kJ/mol，则碳碳双键的键能与碳碳单键的键能之差为（）A．160kJ/mol B．506kJ/mol C．255kJ/mol D．253kJ/mol8．在催化剂的作用下，NO可被H2还原成N2，反应原理如图所示，下列说法错误的是（）A．该反应的ΔH<0B．每生成22.4LN2，放出的热量为654kJC．断裂1molH-H键需吸收436kJ能量D．催化剂可以降低反应的活化能9．下列说法错误的是（）A．化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的B．化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律C．化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现D．原电池是将电能转化为化学能的装置，电解池是将化学能转化为电能的装置10．下列反应为放热反应的是A．与反应B．溶液与盐酸反应C．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应D．在中燃烧11．对于常温下发生的反应：2H2(g)+O2(g)2H2O(1)△H=-571.6kJ·mol-1，△S=-70kJ·K-1·mol-1下列说法正确的是（）A．该反应是放热、熵增的反应B．可根据计算ΔH-TΔS是否小于0，判断常温下该反应是否自发反应C．由于反应需要“点燃”条件，因此可推断该反应在该条件下不是自发反应D．该反应中的“点燃”条件，使反应从非自发反应变成自发反应，因此可以看到产生水珠的现象12．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应原理为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法错误的是（）A．ΔH=ΔH1+ΔH2B．ΔH=−226kJ/molC．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D．为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O2+13．某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。实验步骤：①量取溶液倒入小烧杯中，测量温度；②量取溶液，测量温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度【实验数据】学生甲进行了三次实验，数据如下表所示：(酸碱溶液的密度近似为水的密度；稀溶液的比热近似等于水的比热，液态水的比热容为)实验次数反应前体系的温度/℃反应后体系温度/℃温度差平均值/℃50mL0.55mol/LNaOH溶液124.925.128.3225.125.026.3325.025.028.4对以上数据进行处理的结果正确的是A．反应前后体系的温度应取三次实验的平均值B．可以只利用其中一次实验数据进行数据处理C．实验测得的热量为1.2kJD．通过该实验测的的中和热的热化学方程式是14．时，某密闭容器中充有1molCH4g和反应ⅰ：CH反应ⅱ：C下列有关说法错误的是A．该总反应的热化学方程式为CHB．恒压条件下，充入惰性气体，的转化率不变C．时，若在恒容密闭容器中充入CH4g、H2Og和D．若该总反应通过催化电解完成，则为阳极产物15．已知升温、增大浓度、加大压强和使用催化剂均可以提高化学反应的速率。现把镁条投入盛有稀盐酸的试管中，试管外壁用手一摸感到发烫，而且产生氢气的速率变化情况(v)和反应进行的时间(t)的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．如果使用催化剂，反应结束后会产生更多质量的气体B．t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是反应物的量较多C．t2～t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小D．t2时恰好完全反应16．2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法错误的是（）A．△H1＜0，相同条件下2molNa(s)和1mol的总能量高于B．△H5＜0，在相同条件下，的△H5＞2Cl(g)的△H5C．相同条件下，K(s)的的D．17．下列化学反应与方程式不相符的是A．含等物质的量的和的溶液混合的离子方程式：

B．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：C．表示气体燃烧热的热化学方程式：D．对苯二甲酸与乙二醇合成涤纶：n18．下列物质间反应的能量变化与如图所示能量变化趋势相符的是（）A．NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 B．氢氧化钡与氯化铵的反应C．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 D．灼热的炭与二氧化碳的反应19．沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭。已知甲烷完全燃烧生成液态水时放出热量。下列说法错误的是（）A．沼气属于可再生能源B．沼气的主要成分是C．反应生成气态水时放出的热量大于D．反应过程中能量变化可用图表示20．25℃和101KPa下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）A．1molH2(g)比1molCl2(g)的能量高B．1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量比2molHCl(g)的总能量高C．1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量D．2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的反应热△H=-183kJ•mol-1二、综合题21．按要求填空（1）Cr2O的颜色是。（2）已知：16.0g甲烷气体完全燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ(298K、1.01×105Pa时测定)。写出该条件下，甲烷燃烧的热化学方程式。22．某实验小组测量Fe粉与CuSO4溶液反应的反应热。量取三份100.00mL浓度为0.200mol/LCuSO4溶液和三份质量为1.68gFe粉。将Fe粉和CuSO4溶液分别在量热计中混合反应，并测量溶液温度变化，记录数据如下表：反应前溶液温度混合后最高温度第一次20.2℃30.1℃第二次20.3℃30.4℃第三次20.4℃29.0℃已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J/(g∙℃)、溶液的密度均近似为1.00g/cm3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：（1）反应放出的热量Q=J。（2）反应Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的∆HkJ/mol(列式计算)。23．在1×105Pa和298K时，将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ/mol)。下面是一些共价键的键能：(已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)共价键H-H键N三N键N-H键键能(kJ/mo1)436945391工业合成氨的化学方程式：N2+3H22NH3（1）断开1molN2中的化学键需(填“吸收”或“放出”)kJ能量；（2）形成2molNH3中的化学键需(填“吸收”或“放出”)kJ能量；（3）在298K时，取1molN2和3molH2放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应。理论上放出或吸收的热量为Q1，则Q1为kJ。根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。24．碳的单质及化合物在人类生产生活中起着非常重要的作用。请回答下列问题：（1）已知CH3OH(l)的燃烧热，，则(填“>”、“<”或“=”)。（2）Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO2(g)，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：。（3）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为。该反应过程中每转移1mol电子放出的热量为kJ。（4）工业上乙烯催化氧化制乙醛的反应原理为：，该反应原理可以拆解为如下三步反应：I．II．……III．若第II步反应的反应热为，且，则第II步反应的热化学方程式为__。（5）山西是全国最大的炼焦用煤资源基地，炼焦过程的副产品之一焦炉煤气富含H2、CH4和CO，因此可通过甲烷化反应来提高热值，使绝大部分CO、CO2转化成CH4.甲烷化反应的主要化学原理为，已知CO分子中的C与O之间为共价三键。下表所列为常见化学键的键能数据(键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)：化学键键能/()347.7413.44363511065462.8该反应的。25．中国力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。为推动实现碳中和的愿景，探索资源化利用前景广阔。Ⅰ．重整反应，可以生成合成气(CO和)。已知：①②（1）催化重整反应发生的同时，还发生了积碳反应，即反应①和②。实验表明，低温、高压时会有显著积炭产生，说明此条件下积碳主要由反应产生。(填“①”或“②”)（2）催化重整反应的热化学方程式为。（3）该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存，储能研究是另一研究热点。反应可以储能的原因是。（4）如图所示，以为催化剂，在光照条件下可将转化为等有机物。生成的过程可描述为。（5）以体积相同的0.25溶液为反应物，不同条件对生成的浓度影响如图所示。相同时间内溶液中通入氧气时浓度明显低于不通氧气时，可能的原因是。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】撤去隔板，水与下层物质接触，一段时间后食物就变热了，说明有大量的热量释放出来，食盐溶于水热量变化不明显，生石灰溶于水生成氢氧化钙，放出大量的热量，熟石灰溶于水放热不如生石灰，浓硫酸是液体，且具有腐蚀性，因此适合作下层物质的是生石灰。故答案为：B。

【分析】下层物质溶于水放出大量热量。2．【答案】B【解析】【解答】A．由图可知反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，A项不符合题意；B．由能量可知石墨能量低，能量越低越稳定，石墨较稳定，B项符合题意；C．该反应在高温高压下才能进行，C项不符合题意；D．金刚石相对能量较高，相同质量的金刚石与石墨完全燃烧，金刚石放出热量较多，D项不符合题意。故答案为：B。【分析】A、反应物能量比生成物能量低，为吸热反应；

B、能量越低物质越稳定；

C、吸热反应，该反应需要在高温进行；

D、能量越高，燃烧放出热量越多。3．【答案】C【解析】【解答】A.铝热反应属于氧化还原反应，也属于放热反应，放热反应中反应物总能量高于生成物总能量，能量变化符合该图，A不符合题意；B.二者的反应为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，因此能量变化不能用图示表示，B不符合题意；C.符合图示能量变化的反应为放热反应，反应物总键能小于生成物总键能的反应为放热反应，C符合题意；D.是否可设计为原电池，与反应过程中放热或吸热无关，可设计成原电池的反应为氧化还原反应，而氧化还原反应可以是吸热反应或放热反应，D不符合题意；故答案为：C

【分析】A.铝热反应为氧化还原反应，也为放热反应；B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应；C.根据图示能量大小分析；D.是否可设计为原电池与放热或吸热无关；4．【答案】C【解析】【解答】A．可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能等，这些能源在自然界可以循环再生，不可再生能源在短期内无法恢复且随着开发利用储量越来越少，包括煤、石油、天然气、核能等，A不符合题意；B．相同质量的冰转化为水需要吸热，所以相同质量的水和冰相比较，冰的能量低，B不符合题意；C．对一个确定的化学反应而言，反应条件与反应热无关，同温同压下，在常温和点燃条件下的相同，C符合题意；D．反应物大于生成物具有的总能量，为放热反应，反之为吸热反应，所以反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热还是吸热反应，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.能够源源不断的从自然界得到补充的能源叫可再生能源，一次使用后短时间能不能再形成的为不可再生能源；

B.冰转化为水吸热；

D.反应吸热还是放热取决于反应物和生成物总能量的大小。5．【答案】D6．【答案】A【解析】【解答】A．CO转化为CO2放热，则2|ΔH1|>|ΔH2|，从而得出2ΔH1<ΔH2，A符合题意；B．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的产物呈气态，则氢气燃烧热>241.8kJ·mol-1，B不符合题意；C.16gSO2(g)和足量O2在密闭容器中不能完全反应，所以放出热量<0.25QkJ，C不符合题意；D．已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则石墨比金刚石稳定，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】A.CO转化为CO2放热，焓变值是负的，所以2ΔH1<ΔH2；

B.液体水气化为气态水时需要吸热，所以氢气的燃烧是大于241.8kJ·mol-1的；

C.该反应是可逆反应，16gSO2(g)和足量O2置于一密闭容器中，不会完全反应，产生的能量也小于0.25QkJ；

D.物质的能量越低越稳定。7．【答案】D【解析】【解答】假设碳碳双键的键能为xkJ/mol，碳碳单键的键能为ykJ/mol，则有x+436-(y+413×2)=-137，解x-y=253kJ/mol。故答案为：D。【分析】利用H=反应物的键能-生成物的键能计算8．【答案】B【解析】【解答】A．由分析可知，该反应的热化学方程式为：。该反应的ΔH<0，A不符合题意；B．气体条件未知，无法用气体体积来计算物质的量，B符合题意；C．断裂2molH-H键需吸收2×436kJ能量，则断裂1molH-H键需吸收436kJ能量，C不符合题意；D．使用催化剂可以降低反应的活化能，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.ΔH=断键吸收的总能量-成键释放的总能量；

C.断裂2molH-H键需吸收2×436kJ能量；

D.催化剂能降低反应的活化能。9．【答案】D【解析】【解答】A．化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的，物质变化引起了能量变化，故A不符合题意；B．质量守恒定律和能量守恒定律是自然界基本规律，化学反应也要遵守质量守恒定律和能量守恒定律，故B不符合题意；C．化学能与电能的直接转化需要有电子转移，所以需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现，化学能转化为电能在原电池中实现，电能转化为化学能需要在电解池中实现，故C不符合题意；D．原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】依据化学反应中能量的转换结合原电池和电解池的相关知识分析解答。10．【答案】D11．【答案】B【解析】【解答】A．该反应，为吸热反应；，为熵减的反应，故A不符合题意；B．若，则反应自发，若该反应非自发，故B符合题意；C．反应的自发与否与反应条件无关，与的符号有关，故C不符合题意；D．因为该反应、，所以该反应高温自发，与是否点燃无关，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A.△H>0的反应吸热，△S>0为熵增，反之相反；

B.反应自发进行的条件是△H-T△S<0，反之则不能自发进行；

C.反应能否自发进行与△H、T、△S有关，与反应条件无关；

D.反应能否自发进行与反应条件无关，与△H-T△S的正负有关。12．【答案】D【解析】【解答】A、①N2O+Pt2O＋=Pt2O2＋+N2△H1，②Pt2O2＋+CO=Pt2O＋+CO2△H2，结合盖斯定律计算①+②得到N2O（g）+CO（g）=CO2（g）+N2（g）△H=△H1＋△H2，故A不符合题意；B、图示分析可知，反应物能量高于生成物，反应为放热反应，反应焓变△H=生成物总焓-反应物总焓=134KJ·mol－1-360KJ·mol－1=-226KJ·mol－1，故B不符合题意；C、正反应反应活化能E1=134KJ·mol－1小于逆反应活化能E2=360KJ·mol－1，故C不符合题意；D、①N2O+Pt2O＋=Pt2O2＋+N2△H1，②Pt2O2＋+CO=Pt2O＋+CO2△H2，反应过程中Pt2O＋和Pt2O2＋参与反应后又生成不需要补充，故D符合题意；故答案为：D。【分析】选项A是难点，要先写出两步反应方程式，再用盖斯定律，求出△H=△H1＋△H2。结合A，不难得出：反应过程中Pt2O＋和Pt2O2＋参与反应后又生成不需要补充。13．【答案】D14．【答案】B15．【答案】C【解析】【解答】A.催化剂能加快反应速率，不能增加产量，故A不符合题意；

B.t2时刻的速率大于t1时刻的速率主要原因是反应放热，故B不符合题意；

C.t2～t3速率变化的主要原因是盐酸的浓度逐渐减小，故C符合题意；

D.t2时为反应速率最快点，不是恰好完全反应点，故D不符合题意；

故答案为：C

【分析】镁条反应放热，增加温度使产生氢气的速率逐渐增大，随着反应的进行，盐酸的浓度不断变小，反应速率达到最高值后又下降。16．【答案】D【解析】【解答】A．△H1＜0，表示相同条件下2molNa(s)和1molCl2(g)发生反应产生2molNaCl(s)时放出热量，即2molNa(s)和1molCl2(g)所具有的总能量高于2molNaCl(s)的能量，因此反应为放热反应，A不符合题意；B．气体原子转化为气态离子放出热量，由于Cl比Br活泼，Cl得到电子变为Cl-放出的热量比Br得到电子变为Br-放出的热量多，焓变为负，则△H5＜0，在相同条件下，2Br(g)的△H5＞2Cl(g)的△H5，B不符合题意；C．由于K原子核外电子层数比Na原子多，其失去最外层的一个电子比Na所需的能量少，因此K(s)的的，C不符合题意；D．根据盖斯定律可知：过程1为过程2、3、4、5、6、7的过程的和，则，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A．钠在氯气中燃烧是放热反应，放热反应的反应物总能量大于生成物总能量；

B．非金属性：Cl＞Br，则Cl得电子能力强，形成Cl−释放能量多；

C．金属性：K＞Na，钾原子失去最外层一个电子所需的能量较小；

D．由盖斯定律可知，反应不论是一步完成，还是多步完成，反应热不变。17．【答案】B18．【答案】C【解析】【解答】A．盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳的反应为吸热反应，A不符合题意；B．氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水的反应为吸热反应，B不符合题意；C．铝与氧化铁高温条件下反应生成铁和氧化铝为铝热反应，铝热反应为放热反应，C符合题意；D．灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳为吸热反应，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】总结常见的吸热反应和放热反应。19．【答案】C【解析】【解答】A．秸秆、杂草等经微生物发酵之后，便可产生沼气，短期内可产生沼气，沼气属于可再生能源，A不符合题意；B．沼气的主要成分是甲烷CH4，B不符合题意；C．甲烷完全燃烧生成液态水时放出热量，液态水转为气态水吸收热量，则反应生成气态水时放出的热量小于，C符合题意；D．如图反应物总能量比生成物总能量高，为放热反应，该反应放出热量，能用该图表示，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.沼气是可再生能源；

B.沼气的主要成分为甲烷；

C.气态水转化为液态水放出热量；

D.甲烷燃烧为放热反应。20．【答案】B【解析】【解答】A．能量变化图只是给出化学键断裂需要的能量，无法比较两者能量高低，故A不符合题意；B．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，反应物的总能量高于生成物的总能量，故B符合题意；C.1molHCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量，故C不符合题意；D．结合B选项，2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的反应热△H=+183kJ•mol-1，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A．能量变化图只是给出化学键断裂需要的能量，无法比较两者能量高低；B．利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算；C.化学键断裂时需要吸收能量；D．利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。21．【答案】（1）橙红色（2）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)DH=-890.3kJ·mol−1【解析】【解答】（1）呈现橙红色；答案为橙红色。（2）16.0g甲烷的物质的量为n(CH4)==1mol，完全燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ(298K、1.01×105Pa时测定)，该条件下，甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)DH=-890.3kJ·mol−1；答案为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)DH=-890.3kJ·mol−1。

【分析】（1）含有Cr2O72－的溶液显橙红色。

（2）根据公式计算甲烷的物质的量，结合其燃烧放出的热量书写反应的热化学方程式。22．【答案】（1）4.18×103（2）100.00mL0.200mol/LCuSO4的物质的量为0.02mol，1.68gFe粉的物质的量为0.03mol，铁粉过量，则0.02mol铁粉与0.02molCuSO4完全反应释放4.18×103J的热量，故Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的∆H=kJ/mol=-209kJ/mol。【解析】【解答】（1）根据表中数据，三次溶液的温度变化分别为9.9℃、10.1℃、8.6℃，第三次数据偏差较大，舍去不用，前两次温度的平均值为10.0℃，Q=c×m×∆t=4.18J/(g∙℃)×100.00mL×1g/mL×10.0℃=4.18×103J；【分析】（1）第三次温差实验误差较大，舍去，计算前两次实验的平均值，利用热量公式计算反应放出的热量；

（2）1.68g铁粉的物质的量为0.03mol，CuSO4的物质的量为0.02mol，即铁过量，CuSO4完全反应，根据热化学