（浙江選考）2020版高考化學一輪復習 專題六 第一單元 化學反應中的熱效應夯基提能作業(yè).docx

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第一單元　化學反應中的熱效應 1.下列熱化學方程式中,ΔH能正確表示物質的燃燒熱的是(　　) A.CO(g)+12O2(g) CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ/mol B.C(s)+12O2(g) CO(g)　ΔH=-110.5 kJ/mol C.H2(g)+12O2(g) H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ/mol D.2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l)　ΔH=-11 036 kJ/mol 答案　A　燃燒熱是指25 ℃、101 kPa時,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。B項,C未完全燃燒;C項,H2O(g)不是穩(wěn)定的氧化物,H2O(l)才是穩(wěn)定的氧化物;D項,C8H18的物質的量不是1 mol。 2.(2018浙江11月選考,21,2分)已知: H2O(g) H2O(l)　ΔH1 C6H12O6(g) C6H12O6(s)　ΔH2 C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(g)+6CO2(g)　ΔH3 C6H12O6(g)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g)　ΔH4 下列說法正確的是(　　) A.ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<ΔH4 B.6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0 C.-6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0 D.-6ΔH1+ΔH2-ΔH3+ΔH4=0 答案　B　在H2O(g) H2O(l)中,ΔH1<0;在C6H12O6(g) C6H12O6(s)中,ΔH2<0;在C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(g)+6CO2(g)中,ΔH3<0;在C6H12O6(g)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g)中ΔH4<0,C6H12O6(s)轉化為C6H12O6(g)需要吸收熱量,所以ΔH3>ΔH4,故A不正確;根據(jù)蓋斯定律可確定B正確,C和D都錯誤。 3.用Cl2生產某些含氯有機物時會生成副產物HCl。利用如下反應,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用: 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-115.6 kJ/mol 下列說法正確的是(　　) A.升高溫度能提高HCl的轉化率 B.加入催化劑,能使該反應的焓變減小 C.1 mol Cl2轉化為2 mol Cl原子放出243 kJ熱量 D.斷裂H2O(g)中1 mol H—O鍵比斷裂HCl(g)中1 mol H—Cl鍵所需能量多 答案　D　A項,正反應是放熱反應,所以升高溫度平衡逆向移動,HCl轉化率降低,錯誤;B項,催化劑不改變反應的焓變,錯誤;C項,斷鍵需要吸收能量,錯誤;D項,ΔH= 4E(H—Cl鍵)+E(OO鍵)-2E(Cl—Cl鍵)-4E(H—O鍵),所以E(H—O鍵)-E(H—Cl鍵)==498 kJ/mol-2243 kJ/mol-(-115.6 kJ/mol)4=31.9 kJ/mol,正確。 4.已知反應H2(g)+12O2(g) H2O(g)的能量變化如圖所示,a、b、c表示能量變化,為正值,單位為kJ,下列說法正確的是(　　) A.H2(g)+12O2(g) H2O(g)　ΔH=c kJmol-1 B.2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)　ΔH=-2(a-b)kJ mol-1 C.1 mol氫氣與0.5 mol氧氣總能量為a kJ D.2 mol氫氣與1 mol氧氣完全反應生成2 mol液態(tài)水放出的熱量小于2(b-a)kJ 答案　B　A項中反應物的能量高于生成物,該反應為放熱反應,ΔH=-c kJmol-1,A錯誤。2 mol H2O(g)分解時,先吸收2b kJ能量,又釋放2a kJ能量得到產物,ΔH=-2(a-b)kJ mol-1,B正確。題圖中未給出1 mol H2與0.5 mol O2總能量的具體值,a kJ是反應物的活化能,C錯誤。反應生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水釋放出更多的能量,所以2 mol H2與1 mol O2完全反應生成2 mol液態(tài)水放出的熱量大于2(b-a)kJ,D錯誤。 5.一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。下列有關說法正確的是(　　) A.這些離子中結合H+能力最強的是E B.A、B、C、D、E五種微粒中C最穩(wěn)定 C.C→B+D的反應,反應物的總鍵能大于生成物的總鍵能 D.B→A+D反應的熱化學方程式為 3ClO-(aq) ClO3-(aq)+2Cl-(aq)　ΔH=-116 kJmol-1 答案　D　因HClO4為強酸,HClO為弱酸,故題述離子中結合H+能力最強的顯然不是ClO4-,A錯誤;能量越低越穩(wěn)定,故A、B、C、D、E五種微粒中C最不穩(wěn)定,A最穩(wěn)定,B錯誤;C→B+D的反應為2ClO2-(aq) ClO-(aq)+ClO3-(aq),ΔH=(60 kJmol-1+64 kJmol-1)-2100 kJmol-1=-76 kJ mol-1,反應放熱,故反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能,C錯誤;B→A+D反應的熱化學方程式為3ClO-(aq) ClO3-(aq)+2Cl-(aq)　ΔH=(64 kJmol-1+20 kJmol-1)-360 kJmol-1=-116 kJmol-1,D正確。 6.H2與O2發(fā)生反應的過程用模型圖表示如下(“—”表示化學鍵):Ⅰ過程能量變化為a kJ,Ⅱ過程能量變化為b kJ。下列說法正確的是(　　) A.過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂過程,只能通過吸熱實現(xiàn) B.過程Ⅱ一定是放熱過程,且b大于a C.該反應的熱化學方程式為:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=(a-b) kJ/mol D.加入催化劑不能改變a、b值的大小 答案　B　本題考查化學反應中的能量變化、熱化學方程式的書寫。A項,過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂過程,可以通過吸熱、光照、電解等方式實現(xiàn);B項,過程Ⅱ一定是放熱過程,H2與O2的反應是放熱反應,故b一定大于a;C項,該反應的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=[(a-b)NA/2]kJ/mol;D項,加入催化劑,改變了反應歷程,a、b的值會受到影響。 7.通過以下反應均可獲取H2: ①太陽光催化分解水制氫: 2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH1=+571.6 kJmol-1 ②焦炭與水反應制氫:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.3 kJmol-1 ③甲烷與水反應制氫:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH3=+206.1 kJmol-1 下列有關說法正確的是(　　) A.由反應①可知H2(g)的燃燒熱為571.6 kJmol-1 B.將反應②中H2O(g)變?yōu)镠2O(l),ΔH將變小 C.反應CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJmol-1 D.通過反應②③分別獲取等物質的量的H2(g),前者吸收熱量少 答案　C　A項,氫氣的燃燒熱指1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量,錯誤;B項,液態(tài)水能量低,由液態(tài)水到氣態(tài)水也需要吸熱,錯誤;C項,根據(jù)蓋斯定律,將③式減去②式可得CH4(g) C(s)+2H2(g),則ΔH=206.1 kJmol-1-131.3 kJmol-1=+74.8 kJmol-1,正確;D項,反應②若獲得3 mol氫氣,吸收熱量3131.3 kJ=393.9 kJ>206.1 kJ,故前者吸熱多,錯誤。 8.(2017浙江4月選考,19,2分)已知斷裂1 mol H2(g)中的H—H鍵需要吸收436.4 kJ的能量,斷裂1 mol O2(g)中的共價鍵需要吸收498 kJ的能量,生成H2O(g)中的1 mol H—O鍵能放出462.8 kJ的能量。下列說法正確的是(　　) A.斷裂1 mol H2O中的化學鍵需要吸收925.6 kJ的能量 B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH=-480.4 kJmol-1 C.2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)　ΔH=471.6 kJmol-1 D.H2(g)+12O2(g) H2O(l)　ΔH=-240.2 kJmol-1 答案　B　斷裂1 mol H2O(g)中的化學鍵需要吸收925.6 kJ的能量,A項中沒說明狀態(tài),錯誤;B項,ΔH=2436.4 kJmol-1+498 kJmol-1-4462.8 kJmol-1=-480.4 kJmol-1,正確;由于H2O(g)H2O(l)的ΔH不知,故C、D錯誤。 9.2A(g) B(g)　ΔH1(ΔH1<0);2A(g) B(l)　ΔH2。下列能量變化示意圖正確的是(　　) 答案　B　由2A(g) B(g)　ΔH1<0可得,該反應中反應物總能量大于生成物總能量,B(g)變成B(l)需放出能量,B(l)能量更低,故選B項。 10.已知有以下四個熱化學方程式: ①C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)　ΔH=-a kJmol-1 ②C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-b kJmol-1 ③2C3H8(g)+9O2(g)4CO2(g)+2CO(g)+8H2O(l)　ΔH=-c kJmol-1 ④12C3H8(g)+52O2(g)32CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-d kJmol-1 其中a、b、c、d中最大的是(　　) A.a B.b C.c D.d 答案　C?、倥c②相比,生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多,所以b>a;④中各物質的物質的量均為①中的一半,所以d=12a;③與②相比,2 mol C3H8燃燒生成4 mol CO2和2 mol CO,相當于此反應中有43 mol C3H8完全燃燒,23 mol C3H8不完全燃燒,故c大于b,所以c最大,選C。 11.已知HI在催化劑作用下分解速率會加快,其能量隨反應過程的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.加入催化劑,減小了反應的活化能 B.加入催化劑,可提高HI的平衡轉化率 C.降低溫度,HI的分解速率加快 D.反應物的總能量大于生成物的總能量 答案　A　催化劑能降低反應的活化能,A項正確;催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率,但不能使平衡發(fā)生移動,反應物的轉化率不變,B項錯誤;降低溫度,不論平衡如何移動,正、逆反應速率都減慢,C項錯誤;由題圖可以直接看出反應物的總能量小于生成物的總能量,D項錯誤。 12.已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1=-394 kJmol-1 ②H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH2=-242 kJmol-1 ③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g)　　ΔH3=-2 510 kJmol-1 ④2C(s)+H2(g)C2H2(g)　ΔH4 下列說法正確的是(　　) A.反應①放出197 kJ的熱量時,轉移4 mol電子 B.由反應②可知1 mol氣態(tài)水分解所放出的熱量為242 kJ C.反應③表示C2H2標準燃燒熱的熱化學方程式 D.ΔH4=2ΔH1+ΔH2-12ΔH3 答案　D　1 mol C參與反應①,放出的熱量為394 kJ,轉移4 mol電子,故放出197 kJ熱量時,轉移2 mol電子,A項錯誤;氣態(tài)水分解需要吸收熱量,B項錯誤;表示燃燒熱的熱化學方程式中可燃物的化學計量數(shù)必須為1,且生成物應為穩(wěn)定的化合物,H2O的穩(wěn)定狀態(tài)應是液態(tài),而不是氣態(tài),C項錯誤;應用蓋斯定律,由①2+②-③12=④可知D項正確。 13.利用含碳化合物合成新燃料是發(fā)展低碳經濟的重要方法,已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反應過程和能量變化的關系情況如下圖所示,曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是(　　) A.該反應的熱化學方程式是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=+91 kJmol-1 B.加入催化劑,該反應的ΔH變小 C.反應物的總能量大于生成物的總能量 D.如果該反應生成液態(tài)CH3OH,則ΔH增大 答案　C　由題圖可知,反應物總能量大于生成物總能量,該反應放熱,故A錯誤,C正確;加入催化劑,ΔH不變,故B錯誤;如果該反應生成液態(tài)CH3OH,則需要放出更多的熱量,因此ΔH減小,故D錯誤。 14.根據(jù)能量變化示意圖,判斷下列熱化學方程式正確的是(　　) A.32Cl2(g)+P(s)PCl3(g)　ΔH=+306 kJmol-1 B.3Cl2(g)+2P(s)2PCl3(g)　ΔH=-306 kJmol-1 C.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH=+93 kJmol-1 D.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH=-93 kJmol-1 答案　C　　根據(jù)能量變化示意圖可知,ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量,可得熱化學方程式:32Cl2(g)+P(s)PCl3(g)　ΔH=-306 kJmol-1,若反應從生成物開始,則能量數(shù)值相等,符號相反,故相應的熱化學方程式是PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH=+93 kJmol-1,故C正確。 15.已知:①P4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g)　ΔH=a kJmol-1,②P4(g)+10Cl2(g) 4PCl5(g)　ΔH=b kJmol-1,又知P4具有正四面體形結構,PCl5(g)中P—Cl鍵的鍵能為c kJmol-1,PCl3(g)中P—Cl鍵的鍵能為1.2c kJmol-1。下列敘述正確的是(　　) A.P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能 B.可求Cl2(g)+PCl3(g) PCl5(s)的反應熱ΔH C.Cl—Cl鍵的鍵能為b-a+5.6c4 kJmol-1 D.P—P鍵的鍵能為5a-3b+12c8 kJmol-1 答案　C　P—Cl鍵的鍵能大于P—P鍵的鍵能,A項錯誤;PCl5(g)→PCl5(s)的能量變化未知,無法求出B項反應的反應熱,B項錯誤;設Cl—Cl鍵的鍵能為x,根據(jù)蓋斯定律,反應②-①得到4PCl3(g)+4Cl2(g) 4PCl5(g)　ΔH=(b-a)kJmol-1,則(b-a)kJmol-1=1.2c kJ mol-112+4x-c kJmol-120,x=b-a+5.6c4 kJmol-1,C項正確;同理可得P—P鍵的鍵能為5a-3b+12c12 kJ mol-1,D項錯誤。 16.最近幾年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤煙氣是造成空氣污染的原因之一。 (1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),在密閉容器中發(fā)生該反應時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如圖甲所示,據(jù)此判斷: 圖甲 ①該反應的ΔH　　　　0(選填“>”“<”)。 ②當固體催化劑的質量一定時,增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1>S2,在圖甲中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。 ③研究表明在紫外線照射下,由于TiO2的催化作用,空氣中的某些物質會產生OH自由基,如圖乙所示,OH與NO2的反應為NO2+OH HNO3,寫出NO與OH反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。 圖乙 (2)直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境污染問題。 煤燃燒產生的煙氣含氮氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。 CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867.0 kJmol-1 2NO2(g) N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJmol-1 H2O(g) H2O(l)　ΔH=-44.0 kJmol-1 寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的熱化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)①< ② ③NO+3OH HNO3+H2O (2)CH4(g)+N2O4(g) N2(g)+2H2O(l)+CO2(g) ΔH=-898.1 kJmol-1 解析　 (1)①根據(jù)“先拐先平”規(guī)律知,T1、S1線對應反應先達到平衡,T1>T2,但平衡時T1條件下的c(CO2)小于T2條件下的c(CO2),所以該反應為放熱反應,ΔH<0。②T2、S2條件下的反應速率應比T2、S1條件下的慢,但溫度不變,故平衡時c(CO2)不變,據(jù)此可畫出c(CO2)在T2、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線(詳見答案)。③由圖乙分析可得NO和OH反應的化學方程式為NO+3OH HNO3+H2O。 (2)已知:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867.0 kJmol-1①,2NO2(g) N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJmol-1②,H2O(g) H2O(l)　ΔH=-44.0 kJmol-1③,由蓋斯定律,①-②+③2可得:CH4(g)+N2O4(g) N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)　ΔH=-898.1 kJmol-1。