2022年新教材高考化学一轮复习 考点规范练15 化学反应的热效应（含解析）新人教版.docx

1、考点规范练15化学反应的热效应一、选择题1.下列说法正确的是()。A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.任何放热反应在常温条件下一定能发生C.反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热D.吸热反应只能在加热的条件下才能进行2.甲烷燃烧时的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是()。图1图2A.图1中反应为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=+890.3 kJmol-1B.图2中反应为CH4(g)+32O2(g)CO(g)+2H2O(g)H=-607.3 kJmol-1C.由图可以推得:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol

2、-1D.由图可以推知:等物质的量的CO2和CO,CO2具有的能量高3.(双选)工业上常利用CO2和NH3合成尿素CO(NH2)2,该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是()。A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物B.反应逆反应的活化能反应正反应的活化能C.反应在热力学上进行趋势很大D.2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)的焓变H=E1-E24.(2021浙江衢州高三检测)下列关于H的判断不正确的是()。Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(g)H1Si(s)+2Br2(g)SiBr4(g)H2Cu(OH)2(s)+2H+(aq)

3、Cu2+(aq)+2H2O(l)H32H2O(l)+Cu2+(aq)Cu(OH)2(s)+2H+(aq)H4A.H10,H20B.H1H2C.H30D.H3H45.肼(N2H4)在不同条件下的分解产物不同,200 时在Cu表面分解的机理如图1所示。已知200 时,反应:3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)H1=-32.9 kJmol-1,反应:N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)H2=-41.8 kJmol-1,下列说法不正确的是()。图1图2A.图1所示过程都是放热反应B.反应的能量过程示意图如图2所示C.断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(

4、g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量D.200 时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H=+50.7 kJmol-16.(2021河北高三模拟)已知25 、101 kPa下,1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.66 kJmol-1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.29 kJmol-1则反应C(s)+12O2(g)CO(g)的反应热为()。A.H=-396.36 kJmol-1B.H=-198.55 kJmol-1C.H=-154.54 kJmol-1D

5、.H=-110.53 kJmol-17.(2021山东济南高三检测)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)H,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如下。下列说法不正确的是()。A.H=H1+H2B.H=-226 kJmol-1C.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+8.(2021山西大同高三检测)我国学者研究了均相NO-CO的反应过程,反应过程中每一阶段内各驻点的能量均为相对于此阶段内反应物的能量之差,下列说法正确的是()。A.2NO(g)+2

6、CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0B.均相NO-CO反应经历了三个过渡态和六个中间体C.整个反应分为三个基元反应阶段,总反应速率由第一阶段反应决定D.NO二聚体()比N2O分子更难与CO发生反应9.一氧化碳甲烷化反应为CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。下列说法不正确的是()。A.步骤只有非极性共价键断裂B.步骤的原子利用率为 100%C.过渡态能量最高,因此其对应的步骤反应速率最小D.该方法可以清除有毒气体CO,从而保护环境二、非选择题10.氢气是一种清洁能源,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点;氢气也是重要

7、的化工原料。(1)纳米级的Cu2O可作为太阳能分解水的催化剂。一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气发生反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H=+484 kJmol-1,不同时段产生O2的量见表格:时间min20406080n(O2)mol0.001 00.001 60.002 00.002 0上述反应过程中能量转化形式为光能转化为能,达平衡过程中至少需要吸收光能 kJ(保留三位小数)。(2)氢气是合成氨工业的原料,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。已知:则1 mol NH键断裂吸收的能量约等于。(3)已知:2H2(g)+O

8、2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1;N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.7 kJmol-1。则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是。11.乙烯可用作合成纤维、合成橡胶、塑料的原料。回答下列问题。(1)实验室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的过程如下:P2O5+3H2O2H3PO4;H3PO4+C2H5OHC2H5OPO(OH)2(磷酸单乙酯)+H2O;170200 时,C2H5OPO(OH)2会分解生成乙烯和磷酸。C2H5OPO(OH)2分解反应的化学方程式为。(2)用CrO3作催化剂,CO2重整C2H6制乙烯的反应过程如下:C2H6(g)C2H4(g

9、)+H2(g)H1;3H2(g)+2CrO3(s)3H2O(g)+Cr2O3(s)H2;Cr2O3(s)+3CO2(g)3CO(g)+2CrO3(s)H3。反应C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)的H=(用含H1、H2、H3的代数式表示)。已知部分化学键的键能数据如下表所示,则H1= kJmol-1。化学键CCCCCHHH键能(kJmol-1)34861541343612.人类研究氢能源从未间断过,而热化学循环分解水制H2是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为H2和O2,这是一种节约能源、节省反应物料的技术,图1是热化学循环制氢气的流

10、程:图1(1)实验测得,1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为。(2)整个流程参与循环的物质是和(填化学式),最难进行的反应是(填序号)。(3)汞虽然有毒,但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂,可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气:CaBr2+2H2OCa(OH)2+2HBr;HgBr2+Ca(OH)2CaBr2+HgO+H2O;2HgO2Hg+O2。反应的化学方程式为。(4)合成氨用的H2可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图2所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为。图2答案：1.C解析

11、:需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭的燃烧是放热反应,但需要点燃,点燃的目的是使其达到着火点,A项错误。放热反应在常温下不一定能发生,如铝热反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe是放热反应,但需在高温条件下进行以保证有足够的热量引发氧化铁和铝粉反应,B项错误。若反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,则反应放热,反之,反应吸热,C项正确。吸热反应在不加热的条件下也可能发生,如Ba(OH)28H2O与NH4Cl在常温下就能发生反应,而该反应为吸热反应,D项错误。2.C解析:根据图1分析,反应物的总能量高于生成物的总能量,则图1中反应为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2

12、H2O(l)H=-890.3kJmol-1,A项错误。根据图2分析,生成物水的状态是液态,则图2中反应为CH4(g)+32O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-607.3kJmol-1,B项错误。根据盖斯定律,由CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJmol-1和CH4(g)+32O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-607.3kJmol-1相减,可得CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283kJmol-1,该反应放热,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以等物质的量的CO2和CO,CO具有的能量高,C项正确,D项错误。3.CD解析:由题图可知

13、,合成尿素的过程中生成了NH2COONH4,其为合成尿素反应的中间产物,A项正确。由题图可知,反应逆反应的活化能反应正反应的活化能,B项正确。反应为吸热反应,在热力学上进行趋势较小,C项错误。2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)为放热反应,H=生成物的总能量-反应物的总能量0,即H=E2-E1,D项错误。4.D解析:多数化合反应为放热反应,则H10,H2Br2,所以Cl2与Si的反应更剧烈,放热更多,则H1H2,B项正确。Cu(OH)2(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)为酸碱中和反应,应为放热反应,则H30,C项正确。H30,则H3H4,D项错误

14、。5.A解析:题图所示过程对应反应,为放热反应,过程为氨气分解生成氮气和氢气,根据盖斯定律,由-3即可判断反应为吸热反应,A项错误。反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,能量过程示意图正确,B项正确。反应为放热反应,则断开3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化学键释放的能量,C项正确。200时,根据盖斯定律,肼分解生成氮气和氢气的反应为-2,可得到N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H=+50.7kJmol-1,D项正确。6.D解析:根据题目信息:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.66kJmol-1C(s

15、)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.29kJmol-1H2O(l)H2O(g)H=+44.01kJmol-1根据盖斯定律可知目标方程式可由+-12得到,H=+131.29+(+44.01)-12(+571.66)kJmol-1=-110.53kJmol-1,D项正确。7.D解析:N2O+Pt2O+Pt2O2+N2H1,Pt2O2+COPt2O+CO2H2,结合盖斯定律计算+得到N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)H=H1+H2,A项正确。由图示分析可知,反应物能量高于生成物能量,反应为放热反应,反应焓变H=134kJmol-1-360kJmol-1=-226kJmo

16、l-1,B项正确。正反应活化能Ea=134kJmol-1小于逆反应活化能Eb=360kJmol-1,C项正确。由N2O+Pt2O+Pt2O2+N2H1和Pt2O2+COPt2O+CO2H2可知,反应过程中Pt2O+和Pt2O2+参与反应后又生成,不需要补充,D项错误。8.C解析:整个反应分为三个基元反应阶段,NO(g)+NO(g)(g)H=+199.2kJmol-1;(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g)H=-513.5kJmol-1;CO(g)+CO2(g)+N2O(g)N2(g)+2CO2(g)H=-307.6kJmol-1,由于所需活化能最高,总反应速率由第一阶段反应决定,故C项正

17、确。+得2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),H=+199.2kJmol-1-513.5kJmol-1-307.6kJmol-1=-621.9kJmol-1,A项错误。均相NO-CO反应经历了TS1、TS2、TS3三个过渡态,IM1、IM2、N2O、IM3五个中间体,B项错误。从(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g)H=-513.5kJmol-1;CO(g)+CO2(g)+N2O(g)N2(g)+2CO2(g)H=-307.6kJmol-1,反应的活化能比反应的低,放出的能量更多,生成物能量更低,NO二聚体()比N2O(g)分子更容易与CO发生反应,D项错误。9.C解析:

18、步骤是H2中非极性共价键断裂,CO中极性共价键未断裂,A项正确。步骤反应物中原子全部进入生成物中,因此原子利用率为100%,B项正确。根据图中信息,过渡态的能量差最高,因此其对应的步骤反应速率最小,C项错误。根据反应的历程可知,有毒的一氧化碳与氢气反应最终转化为无毒的甲烷,该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境,D项正确。10.答案:(1)化学0.968(2)391 kJ(3)4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)H=-1 034.9 kJmol-1解析:(1)题述反应过程中能量转化形式为光能转化为化学能,达平衡时,生成氧气0.0020mol,至少需要吸收的光能为0.0020

19、mol484kJmol-1=0.968kJ。(2)3H2(g)+N2(g)2NH3(g),反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3436kJmol-1+945.8kJmol-1-6E(NH)=-92.2kJmol-1,E(NH)=391kJmol-1。(3)反应4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)可以由2-得到,故H=(-483.6kJmol-1)2-67.7kJmol-1=-1034.9kJmol-1。11.答案:(1)C2H5OPO(OH)2CH2CH2+H3PO4(2)3H1+H2+H33+123解析:(1)170200时,C2H5OPO(

20、OH)2会分解生成乙烯和磷酸,则C2H5OPO(OH)2分解反应的化学方程式为C2H5OPO(OH)2CH2CH2+H3PO4。(2)将题述热化学方程式分别用a、b、c表示,3a+b+c3得:C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)H=3H1+H2+H33。H=反应物键能之和-生成物键能之和,则H1=(6413+348-4413-615-436)kJmol-1=+123kJmol-1。12.答案:(1)H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1(2)SO2I2(3)Hg+2HBrHgBr2+H2(4)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+

21、3H2(g)H=+161.1 kJmol-1解析:(1)1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量,则2g氢气即1mol氢气燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8kJmol-1。(2)反应为二氧化硫、碘单质与水的反应:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,反应为硫酸分解生成二氧化硫、氧气、水:2H2SO42SO2+O2+2H2O,反应为碘化氢分解:2HIH2+I2,整个流程参与循环的物质是SO2、I2,最难进行的反应是。(3)根据反应知反应有HgBr2生成,根据HgBr2知反应的产物HBr参与反应,所以反应为Hg+2HBrHgBr2+H2。(4)由题图可写出相应的热化学方程式:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-282kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8kJmol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-846.3kJmol-1由盖斯定律-(+3)得所求反应的H=+161.1kJmol-1,则热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+161.1kJmol-1。