2025版新教材高考化学全程一轮总复习课时作业18化学反应的热效应

课时作业18化学反应的热效应一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．化学与人类生活、社会可持续发展亲密相关，下列说法正确的是（）A．干脆燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同B．自然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源C．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值D．地热能、风能、自然气和氢能都属于新能源2．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变更如图所示。下列说法不正确的是（）A．反应生成1molN2时转移4mole－B．反应物能量之和大于生成物能量之和C．N2O（g）＋NO（g）=N2（g）＋NO2（g）ΔH＝－139kJ·mol－1D．断键汲取能量之和小于成键释放能量之和3．已知：①2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH＝－483.6kJ·mol－1；②H2（g）＋S（g）=H2S（g）ΔH＝－20.1kJ·mol－1，下列推断正确的是（）A．若反应②中改用固态硫，则消耗1molS（s）反应放出的热量小于20.1kJB．从焓变数值知，单质硫与氧气相比，更简单与氢气化合C．由①②知，水的热稳定性弱于硫化氢D．氢气的燃烧热为241.8kJ·mol－14．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）A．已知：正丁烷（g）=异丁烷（g）ΔH<0，则正丁烷比异丁烷稳定B．已知：C2H4（g）＋3O2（g）=2CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－1478.8kJ·mol－1，则C2H4（g）的燃烧热ΔH＝－1478.8kJ·mol－1C．已知：H＋（aq）＋OH－（aq）=H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀Ba（OH）2（aq）和稀H2SO4（aq）完全反应生成1molH2O（l）时，放出57.3kJ热量D．已知：S（s）＋O2（g）=SO2（g）ΔH1；S（g）＋O2（g）=SO2（g）ΔH2，则ΔH1>ΔH25．依据下图所得推断正确的是（）已知：H2O（g）=H2O（l）ΔH＝－44kJ·mol－1A．图1反应为吸热反应B．图1反应运用催化剂时，会变更其ΔHC．图2中若H2O的状态为液态，则能量变更曲线可能为①D．图2中反应为CO2（g）＋H2（g）=CO（g）＋H2O（g）ΔH＝＋41kJ·mol－16．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排供应了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变更如图所示。下列说法正确的是（）A．CO2分解过程中存在全部旧化学键断裂和新化学键的形成B．增大TiO2的表面积可提高催化效率C．该反应中化学能转化为光能和热能D．CO2分解反应的热化学方程式为2CO2（g）=2CO（g）＋O2（g）ΔH＝＋30kJ·mol－17．335℃时，在恒容密闭反应器中1.00molC10H18（l）催化脱氢的反应过程如下：反应1：C10H18（l）⇌C10H12（l）＋3H2（g）ΔH1反应2：C10H12（l）⇌C10H8（l）＋2H2（g）ΔH2测得C10H12和C10H8的产率x1和x2（以物质的量分数计）随时间的变更关系及反应过程中能量的变更如图所示。下列说法错误的是（）A.运用催化剂能变更反应历程B．更换催化剂后ΔH1、ΔH2也会随之变更C．8h时，反应1、2都未处于平衡状态D．x1显著低于x2，是由于反应2的活化能比反应1的小，反应1生成的C10H12很快转变成C10H88．肯定条件下，在水溶液中1molClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(x))（x＝0，1，2，3，4）的能量（kJ）相对大小如图所示。下列有关说法错误的是（）A．如图离子中结合H＋实力最弱的是EB．如图离子中最稳定的是AC．C→B＋D反应的热化学方程式为2ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))（aq）=ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))（aq）＋ClO－（aq）ΔH＝－76kJ·mol－1D．B→A＋D的反应为吸热反应二、选择题（每小题有1个或2个选项符合题意）9．氮及其化合物的转化过程如图1所示，其中图2为反应①过程中能量变更的曲线图。下列分析合理的是（）A．N2和H2被吸附在催化剂a表面发生反应B.反应①的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）=2NH3（g）ΔH＝－192kJ·mol－1C.反应②中，转移1.25mol电子时消耗NH3的体积为5.6LD．催化剂a、b能提高反应速率和平衡转化率10．HBr被O2氧化依次由如下（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）三步反应组成，1molHBr（g）被氧化为Br2（g）放出12.67kJ热量，其能量与反应过程曲线如图所示。（Ⅰ）HBr（g）＋O2（g）=HOOBr（g）（Ⅱ）HOOBr（g）＋HBr（g）=2HOBr（g）（Ⅲ）HOBr（g）＋HBr（g）=H2O（g）＋Br2（g）下列说法正确的是（）A．三步反应均为放热反应B．步骤（Ⅰ）的反应速率最慢C．HOOBr（g）比HBr（g）和O2（g）稳定D．热化学方程式为4HBr（g）＋O2（g）=2H2O（g）＋2Br2（g）ΔH＝－50.68kJ·mol－111．我国科学家实现了在铜作催化剂的条件下将DMF[（CH3）2NCHO]转化为三甲胺[N（CH3）3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应过程如图所示，下列说法不正确的是（）A．整个反应过程中，能量变更最大的为2.16eVB．该反应过程中最小能垒的化学方程式为（CH3）2NCH2OH*=（CH3）2NCH2＋OH*C．该反应的热化学方程式为（CH3）2NCHO（g）＋2H2（g）=N（CH3）3（g）＋H2O（g）ΔH＝－1.02eV·mol－1D．增大压强或上升温度均能加快反应速率，提高DMF的平衡转化率三、非选择题12．（1）科学家探讨利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用eq\o(=,\s\up7(m↓),\s\do5(↑))的方式表示。由图可知合成氨反应N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）的ΔH＝kJ·mol－1，反应速率最慢的步骤的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）已知CH4（g）＋H2O（g）⇌3H2（g）＋CO（g）ΔH1FeO（s）＋H2（g）⇌Fe（s）＋H2O（g）ΔH2FeO（s）＋CO（g）⇌Fe（s）＋CO2（g）ΔH3则CH4（g）＋4FeO（s）⇌4Fe（s）＋2H2O（g）＋CO2（g）的ΔH＝（用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示）。13．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。（1）上图是N2（g）和H2（g）反应生成1molNH3（g）过程中能量变更示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO（g）＋2CO（g）⇌2CO2（g）＋N2（g）ΔH＝akJ·mol－1，但该反应的速率很小，若运用机动车尾气催化转化器，尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在运用“催化转化器”后，a（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）用NH3催化还原NOx可以消退氮氧化物的污染。例如：4NH3（g）＋3O2（g）=2N2（g）＋6H2O（g）ΔH1＝－akJ·mol－1①N2（g）＋O2（g）=2NO（g）ΔH2＝－bkJ·mol－1②若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝kJ·mol－1（用含a、b的式子表示）。（4）已知下列各组热化学方程式①Fe2O3（s）＋3CO（g）=2Fe（s）＋3CO2（g）ΔH1＝－25kJ·mol－1②3Fe2O3（s）＋CO（g）=2Fe3O4（s）＋CO2（g）ΔH2＝－47kJ·mol－1③Fe3O4（s）＋CO（g）=3FeO（s）＋CO2（g）ΔH3＝＋640kJ·mol－1请写出FeO（s）被CO（g）还原成Fe（s）和CO2（g）的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课时作业18化学反应的热效应1．解析：A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地削减污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时须要通过吸热反应汲取热量降低环境温度，有利用价值，如“摇摇冰”的上市就是利用了吸热反应原理，错误；D项，地热能、风能和氢能都属于新能源，自然气是化石燃料，不属于新能源，错误。答案：B2．解析：N2O与NO反应的化学方程式为N2O＋NO=N2＋NO2，生成1molN2时转移2mole－，A项错误；由图可知，反应物能量之和大于生成物能量之和，反应的热化学方程式为N2O（g）＋NO（g）=N2（g）＋NO2（g）ΔH＝（209－348）kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，B、C项正确；由于该反应放热，所以反应物断键汲取的能量之和小于生成物成键放出的能量之和，D项正确。答案：A3．解析：固体变为气体，汲取热量，若反应②中改用固态硫，则消耗1molS（s）反应放出的热量小于20.1kJ，A项正确；由热化学方程式可知，1mol氢气与氧气反应放出的热量比1mol氢气与硫反应放出的热量多221.7kJ，说明氧气与单质硫相比更简单与氢气化合，B项错误；无法干脆比较热稳定性，C项错误；燃烧热为标准状况下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，反应①生成的是气态水而不是液态水，D项错误。答案：A4．解析：正丁烷转化为异丁烷的反应为放热反应，说明等物质的量的异丁烷的能量比正丁烷低，物质能量越低越稳定，A项错误；燃烧热为1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知热化学方程式中生成物水为气态，则对应的ΔH不是C2H4（g）的燃烧热，B项错误；反应还生成了BaSO4（s），放热应大于57.3kJ，C项错误；两个反应均是放热反应，S（g）完全燃烧时放热更多，故|ΔH1|<|ΔH2|，则ΔH1>ΔH2，D项正确。答案：D5．解析：由图1曲线变更可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，故该反应为放热反应，A项错误；催化剂只能改变更学反应速率，不会变更反应的焓变，B项错误；结合图1和图2可得出热化学方程式：CO2（g）＋H2（g）=CO（g）＋H2O（g）ΔH＝＋41kJ·mol－1，D项正确；由已知信息及D项分析中的热化学方程式，结合盖斯定律可得：CO2（g）＋H2（g）=CO（g）＋H2O（l）ΔH＝－3kJ·mol－1，该反应为放热反应，而图2中的曲线①表示的是吸热反应，C项错误。答案：D6．解析：CO2分解生成CO和O2的过程中，过程③CO2中只断裂一个碳氧双键，并不是全部化学键断裂，A错误；增大TiO2的比表面积就增大了TiO2的接触面积和吸附实力，可提高催化效率，B正确；从图示可以看出，光能和热能转化为化学能，C错误；从图中键能数据可计算出，CO2分解反应的焓变ΔH＝（2×1598－2×1072－496）kJ·mol－1＝＋556kJ·mol－1，D错误。答案：B7．解析：运用催化剂，降低了反应的活化能，变更了反应历程，A项正确；运用催化剂，不能变更反应物和生成物的总能量，即不能变更反应的焓变（ΔH），B项错误；8h之后，C10H8的产率还在增加，说明反应2未达平衡，而C10H8是由C10H12转化而来的，且C10H12的产率几乎保持不变，说明反应1也未达平衡，C项正确；由图像可以看出反应2的活化能低于反应1的活化能，故反应1生成的C10H12快速转化为C10H8，从而使x1显著低于x2，D项正确。答案：B8．解析：酸根离子对应的酸越弱，结合氢离子实力越强，E对应的是高氯酸根离子，高氯酸是最强的无机酸，酸根离子结合氢离子实力最弱，故A正确；能量越低越稳定，A最稳定，故B正确；ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝64＋60－2×100＝－76kJ·mol－1，故C正确；3ClO－（aq）=2Cl－（aq）＋ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))（aq）的ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝0＋64－3×60＝－116kJ·mol－1，B→A＋D的反应为放热反应，故D错误。答案：D9．解析：由图1可知，N2和H2都被吸附在催化剂a的表面上发生反应，A正确；由图2知反应①的热化学方程式中，ΔH＝（508－600）kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，B错误；由图1知，反应②是NH3被O2氧化为NO的过程，发生反应4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5())4NO＋6H2O，计算知，转移1.25mol电子时，消耗标准状况下NH3的体积为5.6L，C错误；催化剂只能改变更学反应速率，不能提高反应的平衡转化率，D错误。答案：A10．答案：BD11．解析：从图中可以看出，在正向进行的反应中，其能垒分别为－1.23eV－（－2.16eV）＝0.93eV、－1.55eV－（－1.77eV）＝0.22eV、－1.02eV－（－2.21eV）＝1.19eV。从图中可以看出，在正向进行的反应中，能量变更最大的为2.16eV，A正确；由分析可知，该反应过程最小能垒为0.22eV，是由（CH3）2NCH2OH*转化为（CH3）2NCH2的反应，化学方程式为（CH3）2NCH2OH*=（CH3）2NCH2＋OH*，B正确；该反应的总反应是由（CH3）2NCHO（g）转化为N（CH3）3（g），但1.02eV为单个（CH3）2NCHO（g）反应时放出的热量，所以热化学方程式为（CH3）2NCHO（g）＋2H2（g）=N（CH3）3（g）＋H2O（g）ΔH＝－1.02NAeV·mol－1，C错误；增大压强或上升温度均能加快反应速率，但上升温度平衡逆向移动，DMF的平衡转化率减小，D错误。答案：CD