2021版化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)魯科核心素養(yǎng)測評二十一化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

1、溫馨提示：此套題為 Word 版，請按住 Ctrl, 滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀 看比例，答案解析附后。關(guān)閉 Word 文檔返回原板塊。 核心素養(yǎng)測評 二十一 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、選擇題 （本題包括 4小題,每題 6分,共 24分）1. （2020 ·北京平谷區(qū)模擬 ）中國研究人員研制一種新型復(fù)合光催化劑 , 利用太陽 光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水 , 主要過程如圖所示列說法不正確的是 （ ）A. 整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化B. 過程放出能量并生成了 OO鍵C. 總反應(yīng) 2H2O 2H2+O2D. 過程屬于分解反應(yīng)也是吸熱反應(yīng) 【解析】選D。A.由圖可知, 利用太陽光在催化劑表

2、面實(shí)現(xiàn)水分解為氫氣和氧氣 , 光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 ,故 A正確;B. 過程生成了 OO鍵,釋放能量,故 B正確;C. 該過程的總反應(yīng)是水分解為氫氣和氧氣 , 故 C正確 ;D. 由圖可知 , 過程 既有 O H鍵斷裂,也有 HH鍵形成,由能量高、不穩(wěn)定的 H2O2,轉(zhuǎn)化為能量低、穩(wěn)定的 H2、 O2,釋放能量,故 D錯誤。2. ( 新題預(yù)測)已知斷裂 1 mol 化學(xué)鍵所需的能量 (kJ):N N為 942、O O為 500、NN為154,OH為452.5, 則斷裂 1 mol NH所需的能量(kJ) 是 ( )A. 194 B.391 C.516 D.658【解析】 選 B。H=反應(yīng)物的總鍵能

3、 -生成物的總鍵能 , 由圖可知N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) H=-534 kJ ·mol-1。設(shè)斷裂 1 mol NH所需能量為x kJ,則154 kJ+4x kJ+500 kJ- (942+2 × 2× 452.5k)J=-534 kJ,可求得x=391, 答案選 B。3. (2020 ·烏魯木齊模擬 ) 下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )A. CH4的燃燒熱為 890 kJ ·mol-1 :CH4(g)+2O 2(g)CO2(g)+2H 2O(g)-1 H=-890 kJ · mol-1B. 中和熱 H=-

4、57.3 kJ ·mol-1:CH3COOH(aq)+NaOH(aq) H2O(l)+CH3COONa(aq) -1 H=-57.3 kJ · mol-1C. 一定條件下 ,0.5 mol N 2與 1.5 mol H 2充分反應(yīng)后放出 35.5 kJ 的熱量: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-71 kJ ·mol-1-1D. 96 g O 2的能量比 96 g O 3的能量低 b kJ:3O 2(g) 2O3(g) H=+b kJ ·mol-1 【解析】 選 D。表示燃燒熱時(shí) , 生成的水必須為液態(tài) , A 錯誤;強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液 反應(yīng)只

5、生成 1 mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量叫中和熱 ,醋酸為弱酸 , B錯誤;可逆反應(yīng) 不能徹底,0.5 mol N 2與1.5 mol H 2充分反應(yīng)后放出 35.5 kJ 的熱量,則1 mol N2與 3 mol H2充分反應(yīng)后放出的熱量比 71 kJ 要大,C錯誤;反應(yīng)熱與化學(xué)計(jì)量數(shù)成 正比關(guān)系 , 反應(yīng)物總能量比生成物低則為吸熱反應(yīng) ,3O2(g)2O3(g)H=+b kJ ·mol-1 , D 正確。4. (2020 ·臨沂模擬 )Li/Li 2O體系的能量循環(huán)圖如圖所示。下列說法正確的是( )A. H3<0B. H3+H4+H5=H6C. H6>H5D. H

6、1+H2+H3+H4+ H5+H6=0【解析】 選 C。斷裂化學(xué)鍵吸收能量 , 氧氣斷裂化學(xué)鍵變?yōu)檠踉舆^程中吸熱 , H3>0, A 錯誤;由蓋斯定律分析可知 : 反應(yīng)一步完成與分步完成的熱效應(yīng)相 同,H1+H2+H3+H4+H5=H6, B 錯誤;由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系和蓋斯定律的計(jì) 算可知, 反應(yīng)一步完成與分步完成的熱效應(yīng)相同 , H1+H2+H3+H4+H5 =H6,H6>H5, C 正確; 由蓋斯定律計(jì)算得到 ,反應(yīng)過程中的焓變關(guān)系為 H1+H2+ H3+ H4+H5=H6,D 錯誤。二、非選擇題 (本題包括 2小題,共 26分)5. (12 分)(1) 室溫下,2 g 苯(C6

7、H6)完全燃燒生成液態(tài)水和 CO2,放出 83.6 kJ 的熱 量,寫出 1 mol C 6H6燃燒的熱化學(xué)方程式 :。若1 g 水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水時(shí)放出 2.44 kJ 的熱量,則室溫下 1 mol C 6H6完全燃燒生成水蒸氣時(shí)的 H 為。-1 (2)已知:Fe2O3(s)+ C(s)CO2(g)+2Fe(s) H=+234.1 kJ ·mol-1C(s)+O2(g) CO2(g)H=-393.5 kJ ·mol-1則 2Fe(s)+ O2(g) Fe2O3(s) 的 H 為 。(3) 已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式 :-1H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285

8、.8 kJ · mol-1-1 C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H 2O(l) H=-2 220.0 kJ ·mol-1 實(shí)驗(yàn)測得 H2和C3H8的混合氣體共 5 mol,完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱 6 262.5 kJ, 則混合氣體中 H2和 C3H8的體積之比約為 。 已知:H 2O(l)H2O(g) H=+44.0 kJ·mol-1, 求丙烷燃燒生成 CO2和氣態(tài)水的 H 為?！窘馕觥?(1)C 6H6(l)+ O2(g) 3H2O(l)+6CO2(g) H=-83.6 kJ÷=-1-3 260.4 kJ ·mol-1。若1

9、g 水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水時(shí)放出 2.44 kJ 的熱量,則H2O(l)H2O(g) H=+2.44 kJ÷=43.92 kJ ·mol-1, 故 1 mol C 6H6 完-1 -1 全燃燒生成水蒸氣時(shí)的 H=-3 260.4 kJ ·mol-1+3×43.92 kJ ·mol-1=-1-3 128.64 kJ ·mol-1 。(2) 由第二個(gè)熱化學(xué)方程式 × -第一個(gè)熱化學(xué)方程式得 2Fe(s)+ O2(g) Fe2O3(g) H= ×(-393.5 kJ ·mol -1 )-(+234.1 kJ

10、3;mol -1 )=-824.35 kJ ·mol -1。(3) 設(shè)氫氣和丙烷的物質(zhì)的量分別為 x mol 和 y mol, 則有,解得,解得x2.5,y 2.5,故 x y 1 1 。H2O(l) H2O(g) H=+44.0kJ·mol -1 ,C3H 8(g)+5O 2(g) 3CO 2 (g)+4H 2O(l) H=-2 220.0 kJ·mol-1, 根據(jù) 蓋斯定律 ,由上面第一個(gè)熱化學(xué)方程式 ×4+ 上面第二個(gè)熱化學(xué)方程式可得出丙 烷燃燒生成 CO2和H 2O(g) 的熱化學(xué)方程式為 C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H 2O(

11、g)H=-2 044.0 kJ ·mol-1 。答案: (1)C 6H6(l)+ O2(g)3H2O(l)+6CO2(g) H=-3 260.4 kJ ·mol-1 -3 128.64 kJ ·mol (2)-824.35 kJ ·mol-1(3) 11 -2 044.0 kJ ·mol-16. (14 分)(2020 ·九江模擬 )已知 E1=134 kJ ·mol-1 、E2=368 kJ·mol-1, 請參考題中圖表, 按要求填空(1) 圖甲是 1 mol NO2(g) 和 1 mol CO(g) 反應(yīng)生成

12、CO2(g) 和 NO(g)過程中的能量 變化示意圖 ,若在反應(yīng)體系中加入催化劑 , 反應(yīng)速率加快 ,E 1的變化是 (填“增大”“減小”或“不變” ,下同), H 的變化是 。請寫出 NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 : 。(2) 捕碳技術(shù) (主要指捕獲 CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前 NH3 和(NH4) 2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑 , 它們與 CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng) :反應(yīng) :2NH3(l)+H 2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) H1反應(yīng) :NH3(l)+H 2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) H2反應(yīng) :(NH4)2CO3(aq)+

13、H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) H3則 H3與 H1、H2之間的關(guān)系是 H3=。(3) 下表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)?；瘜W(xué)鍵PPPOOOPO鍵能 /kJ ·mol-1abcx已知 P4(g)+5O 2(g)P4O10(g) H=-d kJ · mol-1 ,P 4及 P4O10的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。表中 x=kJ·mol-1。(用含 a、b、c、d 的代數(shù)式表示 )【解析】 (1) 加入催化劑 , 降低反應(yīng)的活化能 ,即 E1減小, 反應(yīng)的焓變不變。由圖 示知,1 mol NO 2(g) 與 1 mol CO(g) 反應(yīng)的焓變 H=E1-E2=-

14、234 kJ ·mol-1 ,由此可 寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 (2) 由蓋斯定律知 , 反應(yīng) =2 ×反應(yīng)- 反應(yīng),故 H3=2H2-H1。(3)P4(g)+5O2(g)P4O10(g) H=-d kJ ·mol-1, 由“反應(yīng)焓變=反應(yīng)物鍵能之和生成物鍵能之和”可得 -d=6a+5c-(12b+4x), 解得 x= (d+6a+5c-12b) 。答案:(1) 減小 不變 NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g) H=-234 kJ ·mol-1(2) 2 H2- H1 (3) (d+6a+5c-12b)一、選擇題 (本題包括 3小題,每題

15、6分,共 18分)1. (2020 ·余姚模擬 )已知在 25,1.01 ×105 Pa 下,1 mol H 2O 分解生成 H2(g) 和 O2(g) 的能量變化如圖所示 , 下列說法正確的是 ( )A. 甲為氣態(tài)水 , 乙為液態(tài)水B. 甲、乙、丙、丁中物質(zhì)所具有的能量大小關(guān)系為丙 丁乙甲C. H2 的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為 245 kJ ·mol-1D. 形成 1 mol H 2O(g)中的化學(xué)鍵需吸收 930 kJ 的能量【解析】選 B。乙聚集狀態(tài)變?yōu)榧拙奂癄顟B(tài)放熱 ,水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水為液化放熱 , 所以甲為液態(tài)水 ,乙為氣態(tài)水 , A錯誤;甲為液態(tài)水 ,乙為氣態(tài)水

16、,氣態(tài)水比液態(tài)水 的能量高 ,具有的總能量大小關(guān)系為乙 甲,形成新鍵釋放能量 , 由圖可知,具有 的總能量大小關(guān)系為丙 丁, 由乙到丙 , 斷裂化學(xué)鍵吸收能量 , 所以, 甲、乙、丙、 丁物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為丙 丁乙甲, B正確; 焓變等于斷裂化學(xué)鍵吸 收的能量減去成鍵釋放的能量 , 則熱化學(xué)方程式為 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=(436 kJ ·mol-1 ×2+249 kJ ·mol-1 ×2-930 kJ ·mol-1×2)= -490 kJ ·mol-1,H2的標(biāo) 準(zhǔn)燃燒熱是完全燃燒 1 m

17、ol 物質(zhì)生成最穩(wěn)定的化合物為液態(tài)水 , 標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱應(yīng)大 于為 245 kJ ·mol-1, C 錯誤;圖示可知,形成 1 mol H 2O(g)中的化學(xué)鍵需放出 930 kJ 的能量,D 錯誤。2. 相同溫度下 ,容積相同的甲、乙、丙 3個(gè)恒容密閉容器中均發(fā)生反-1應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-197 kJ ·mol-1實(shí)驗(yàn)測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:容器編號起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量 /mol達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化/kJSO2O2SO3甲210Q1乙1.80.90.2Q2丙002Q3下列判斷中正確的是 ( )A. 197>Q2>Q1B. 若升高

18、溫度 , 反應(yīng)的熱效應(yīng)不變C. Q3=197D. 生成 1 mol SO3(l) 時(shí)放出的熱量大于 98.5 kJ【解析】 選 D。 由題干所給熱化學(xué)反應(yīng)方程式可知 ,2 mol SO 2氣體和 1 mol O2 完全反應(yīng)生成 2 mol SO 3氣體放熱 197 kJ, 故可做出甲、乙、丙三個(gè)體系反應(yīng)的 能量圖:A. 由分析中的能量圖可知 ,197>Q 1>Q 2,A 項(xiàng)錯誤;B.升高溫度 ,平衡向左移動 ,反 應(yīng)的熱效應(yīng)發(fā)生變化 ,B 項(xiàng)錯誤 ;C.由分析中的能量圖可知 ,Q3<197,C 項(xiàng)錯誤; D.由所給熱化學(xué)反應(yīng)方程式可知生成 1 mol SO 3氣體放熱 98.

19、5 kJ,又因?yàn)?SO3(g) SO3(l)是放熱過程 ,故生成 1 mol SO 3(l)時(shí)放出的熱量大于 98.5 kJ,D 項(xiàng)正確。3. 查閱資料 :Na2CO3(aq) 與鹽酸反應(yīng)過程中的能量變化示意圖如圖。(注: 碳酸鈉與碳酸氫鈉的溶解過程的熱效應(yīng)忽略不計(jì) ) 下列說法錯誤的是 ( )A. H1<H3B. 反應(yīng) HC +H+ H2O+CO2的熵增效應(yīng)大于吸熱效應(yīng) , 則其在常溫下能自發(fā)進(jìn) 行C. C (aq)+2H+(aq) CO2(g)+H 2O(l) H=(H1+H2-H3) kJ ·mol-1D. 相同條件下 , 結(jié)合 H+的能力 :C >HC【解析】 選

20、 C。由C (aq)+H +(aq) HC (aq) H1<0 HC (aq)+H +(aq) H2CO3(aq) H2<0 H2CO3(aq)H2O(l)+CO2(g) H3>0則有 H1<H3, A 項(xiàng)正確 ;HC (aq)+H +(aq) H2O(l)+CO2(g) H>0,是一個(gè)吸 熱反應(yīng) ,因該反應(yīng)的熵增效應(yīng)大于吸熱效應(yīng) ,故該反應(yīng)在常溫常壓下能夠自發(fā)進(jìn) 行,B項(xiàng)正確;+ +可得:C (aq)+2H+(aq) CO2(g)+H 2O(l)H=(H1+H2+H3) kJ ·mol-1, C項(xiàng)錯誤; C (aq)與 H+ (aq)需兩步反應(yīng)產(chǎn)生二氧

21、化碳 ,而 HC (aq)與 H+ (aq)只需一步即可生成二氧化碳 ,相同條件下,C 結(jié)合 H+的能力強(qiáng),D 項(xiàng)正確。【加固訓(xùn)練】下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是 ( )A. 圖甲中的 H1>H2B. 圖乙表示可逆反應(yīng) A(s)+3B(g) 2C(g) H>0C. 圖丙表示充滿 NO2氣體的試管 ,倒置于水槽中 , 向其中緩慢通入氧氣直至試管 中全部充滿水 , 假設(shè)溶質(zhì)不擴(kuò)散 , 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與通入氧氣的體積關(guān)系D. 由圖丁可說明烯烴與 H2的加成反應(yīng)是放熱反應(yīng) , 虛線表示在有催化劑的條件 下進(jìn)行【解析】選 C。H1、H2、H3均小于零,且H1=H2+H3,故 A錯誤;平衡

22、常數(shù)不會隨壓強(qiáng)的改變而改變 ,故 B錯誤;試管中發(fā)生的總反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O 4HNO3,所以隨氧氣通入 ,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變 ,故 C正確;催 化劑會降低反應(yīng)的活化能 , 故 D 錯誤。二、非選擇題 (本題包括 2小題,共 32分)4. (16 分)(2019 ·石家莊模擬 )碳是形成化合物種類最多的元素 , 其單質(zhì)及化合物 是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。請回答下列問題 :(1) 有機(jī)物 M經(jīng)過太陽光照射可轉(zhuǎn)化成 N, 轉(zhuǎn)化過程如下 :該反應(yīng)的 H=+88.6 kJ ·mol-1。則 M、N相比,較穩(wěn)定的是 。(2) 已知 CH3OH(l) 的燃燒熱H=-7

23、26.5 kJ ·mol-1 ,CH3OH(l)+ O2(g) CO2(g) +2H 2(g)H=-a kJ ·mol-1,則a(填“>”“<”或“=”)726.5 。(3) 使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層 ,生成HCl和CO2,當(dāng)有 1 mol Cl 2參與反應(yīng)時(shí) 釋放出 145 kJ 熱量, 寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 : 。(4) 火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例 混合在高溫下煅燒 ,所得物質(zhì)可作耐高溫材料 ,4Al(s) + 3TiO 2(s)+3C(s)2Al 2O3(s)+3TiC(s) H=-1 176 kJ

24、·mol-1,反應(yīng)過程中,每轉(zhuǎn)移 1 mol 電子放出的熱量為 ?！窘馕觥?1) 有機(jī)物 M經(jīng)過太陽光照射可轉(zhuǎn)化成 N,該反應(yīng)的 H=+88.6 kJ·mol-1, 是吸熱反應(yīng) ,N 在暗處轉(zhuǎn)化為 M,是放熱反應(yīng) , 物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定 , 說明 M較穩(wěn) 定。 (2)燃燒熱是指 1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量 ,甲醇 燃燒生成 CO2(g)和H2(g)屬于不完全燃燒 ,放出的熱量小于燃燒熱。 (3)已知有 1 mol Cl 2參與反應(yīng)時(shí)釋放出 145 kJ 熱量 , 則 2 mol 氯氣參與反應(yīng)放熱 290 kJ, 故 Cl2和H2O(g)通過灼熱的

25、炭層發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 2Cl2(g) +2H 2O(g) +C(s) 4HCl(g) +CO2(g) H=-290 kJ ·mol-1。(4) 由 4Al(s) +3TiO 2(s) +3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) H=-1 176 kJ ·mol-1 ,可知轉(zhuǎn)移 12 mol 電子放熱 1 176 kJ, 則反應(yīng)過程中 ,每轉(zhuǎn)移 1 mol 電子放熱 98 kJ。答案:(1)M (2)< (3)2Cl 2(g)+2H2O(g)+C(s) 4HCl(g) +CO2(g)-1 H=-290 kJ ·mol-1 (4)98 kJ5. (16 分) (1) 下列三個(gè)反應(yīng)在某密閉容器中進(jìn)行 :-1反應(yīng) :Fe(s)+CO 2(g)FeO(s)+CO(g) H1=a kJ ·mol-1反應(yīng) :2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H2=b kJ ·mol-1反應(yīng) :2Fe(s)+O 2(g)2FeO(s) H3= kJ·mol-1 (用含 a、b的代數(shù)式表示 ) 。(2) 焦炭與 CO、 CO2、H2均是重要的化工原料 ,由 CO2制備甲醇的過程可能涉及的 反應(yīng)如下 :反應(yīng) :CO2