高考化學一輪復習 課時作業(yè)21 化學反應的熱效應（含解析）-人教版高三全冊化學試題

課時作業(yè)(二十一)化學反應的熱效應1．(2019·浙江“新高考研究聯(lián)盟”聯(lián)考)根據(jù)能量變化示意圖，下列說法正確的是()A．反應物的總能量高于生成物的總能量B．2molH和1molO結合生成1molH2O(g)放出akJ熱量C．1molC(s)和1molH2O(g)反應生成1molCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.3kJ的熱量D．反應的熱化學方程式可表示為C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C[由圖可知，反應物[C(s)＋H2O(g)]具有的總能量低于生成物[CO(g)＋H2(g)]具有的總能量，A錯誤。1molC、2molH和1molO結合生成1molCO(g)和1molH2(g)放出akJ熱量，并未生成H2O(g)，B錯誤。由圖可知，生成物具有的總能量比反應物具有的總能量高131.3kJ，故1molC(s)和1molH2O(g)反應生成1molCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.3kJ的熱量，C正確。根據(jù)反應熱與正、逆反應活化能的關系“ΔH＝Ea(正反應)－Ea(逆反應)”可知，該反應的ΔH＝＋(b－a)kJ·mol－1，D錯誤。]2．(2019·廣西南寧月考)科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應的熱化學方程式為CO(g)＋O(g)=CO2(g)ΔH1，反應過程的示意圖如下：下列說法中正確的是()A．ΔH1>0B．三種狀態(tài)中，狀態(tài)Ⅱ最穩(wěn)定C．使用催化劑能增大CO和O生成CO2的平衡轉(zhuǎn)化率D．若2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)的反應熱為ΔH2，則有ΔH2>2ΔH1D[由圖可知，狀態(tài)Ⅰ反應物[CO(g)＋O(g)]具有的總能量高于狀態(tài)Ⅲ生成物[CO2(g)]具有的總能量，則有ΔH1<0，A錯誤。三種狀態(tài)中，狀態(tài)Ⅱ具有的能量最高，狀態(tài)Ⅲ具有的能量最低，故狀態(tài)Ⅲ最穩(wěn)定，B錯誤。使用催化劑能增大CO和O生成CO2的反應速率，但不能增大平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤。反應CO(g)＋O(g)=CO2(g)ΔH1的化學計量數(shù)乘以2可得2CO(g)＋2O(g)=2CO2(g)2ΔH1，O2(g)=2O(g)，斷裂O—O鍵要吸收熱量，2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)的反應熱為ΔH2，則有ΔH2>2ΔH1，D正確。]3．(2019·江西撫州月考)根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式：①I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ·mol－1②I2(s)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ·mol－1下列判斷正確的是()A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，充分反應放熱9.48kJB．1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC．反應①的產(chǎn)物比反應②的產(chǎn)物穩(wěn)定D．反應②的反應物具有的總能量比反應①的反應物具有的總能量低D[I2(g)和H2(g)的反應是可逆反應，254gI2(g)、2gH2(g)的物質(zhì)的量均為1mol，充分反應生成HI的物質(zhì)的量小于2mol，故反應放出熱量小于9.48kJ，A錯誤。根據(jù)蓋斯定律，由①－②可得I2(g)=I2(s)的ΔH＝(－9.48kJ·mol－1)－(＋26.48kJ·mol－1)＝－35.96kJ·mol－1，故1molI2(s)與1molI2(g)所含的能量相差35.96kJ，B錯誤。反應①和②的產(chǎn)物均為HI(g)，故其穩(wěn)定性相同，C錯誤。反應①和②的產(chǎn)物相同，反應①為放熱反應，反應②為吸熱反應，故反應②的反應物具有的總能量比反應①的反應物具有的總能量低，D正確。]4．(2019·湖南衡陽聯(lián)考)下列依據(jù)熱化學方程式得出的結論正確的是()A．已知：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－185kJ·mol－1，則H2的燃燒熱為185kJ·mol－1B．已知：C(金剛石，s)=C(石墨，s)ΔH<0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C．已知：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則1molHCl與1molNH3·H2O反應放出57.3kJ能量D．已知：S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(g)＋O2(g)=SO2(l)ΔH2，則有ΔH1>ΔH2D[燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，而H2(g)與Cl2(g)反應生成HCl(g)，并未生成穩(wěn)定的氧化物，故H2的燃燒熱不等于185kJ·mol－1，A錯誤。C(金剛石，s)=C(石墨，s)的ΔH<0，該反應為放熱反應，等量的石墨具有的能量低于金剛石具有的能量，故石墨比金剛石更穩(wěn)定，B錯誤。NH3·H2O是弱電解質(zhì)，電離時要吸收熱量，故1molHCl與1molNH3·H2O反應放出能量小于57.3kJ，C錯誤。S(g)與O2(g)反應生成SO2(g)放出熱量，生成等量的SO2(l)和SO2(g)，前者放出的熱量多，因ΔH<0，則有ΔH1>ΔH2，D正確。]5．(2018·河南漯河三模)已知：化學鍵Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/(kJ·mol－1)460360436431176347工業(yè)上高純硅可通過下列反應制?。篠iCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Si(s)＋4HCl(g)，該反應的反應熱ΔH為()A．＋412kJ·mol－1 B．－412kJ·mol－1C．＋236kJ·mol－1 D．－236kJ·mol－1C[根據(jù)反應熱(ΔH)與反應物的總鍵能、生成物的總鍵能的關系可知，反應SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Si(s)＋4HCl(g)的ΔH＝(4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1)－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。]6．(2019·吉林通榆一中月考)下列關于熱化學反應的描述正確的是()A．CO的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝＋283.0kJ·mol－1B．HCl和NaOH反應的中和熱(ΔH)等于－57.3kJ·mol－1，則CH3COOH和Ba(OH)2的中和熱也等于－57.3kJ·mol－1C．等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量少D．已知：H—H鍵的鍵能為akJ·mol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為bkJ·mol－1，H—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，則生成1molHCl放出的能量為eq\f(a＋b－2c,2)kJC[CO的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則有CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1，從而可得2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝＋566.0kJ·mol－1，A錯誤。CH3COOH是弱酸，電離過程中要吸收能量，故CH3COOH和Ba(OH)2的中和熱不等于－57.3kJ·mol－1，B錯誤。等物質(zhì)的量的S(g)具有的能量高于S(s)，故等物質(zhì)的量的S(g)和S(s)分別完全燃燒，前者放出的熱量多，C正確。已知H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH<0，則有ΔH＝(a＋b－2c)kJ·mol－1＝－(2c－a－b)kJ·mol－1，則生成1molHCl時，放出的熱量為eq\f(2c－a－b,2)kJ，D錯誤。]7．(2019·河北武邑調(diào)研)N2(g)與H2(g)在鐵催化劑表面經(jīng)歷如下過程生成NH3(g)，下列說法正確的是()A．Ⅰ中破壞的均為極性鍵B．Ⅳ中NH2與H的總鍵能大于NH3中的總鍵能C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均為放熱過程D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH>0C[由圖可知，過程Ⅰ為eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2→N＋3H，故破壞的化學鍵均為非極性鍵，A錯誤。NH2＋H具有的總能量高于NH3具有的總能量，該過程放出熱量，則Ⅳ中NH2＋H的總鍵能小于NH3中的總鍵能，B錯誤。由圖可知，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ過程中反應物具有的總能量均大于生成物具有的總能量，故均為放熱過程，C正確。由圖可知，eq\f(1,2)molN2＋eq\f(3,2)molH2具有的總能量高于1molNH3具有的總能量，則該反應為放熱反應，ΔH<0，D錯誤。]8．(2019·北京豐臺區(qū)模擬)N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O＋表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應原理為N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)ΔH，有關化學反應的物質(zhì)變化過程及能量變化過程分別如圖甲、乙所示。下列說法不正確的是()A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2B．ΔH＝－226kJ·mol－1C．該反應正反應的活化能小于逆反應的活化能D．為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，需不斷向反應器中補充Pt2O＋和Pt2Oeq\o\al(＋,2)D[由圖甲可得①N2O(g)＋Pt2O＋(s)=N2(g)＋Pt2Oeq\o\al(＋,2)(s)ΔH；②Pt2Oeq\o\al(＋,2)(s)＋CO(g)=Pt2O＋(s)＋CO2(g)ΔH2，根據(jù)蓋斯定律，由①＋②可得N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)，則有ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A正確。由圖乙可知，該反應的ΔH＝Ea－Eb＝134kJ·mol－1－360kJ·mol－1＝－226kJ·mol－1，B正確。該反應正反應的活化能Ea＝134kJ·mol－1，逆反應的活化能Eb＝360kJ·mol－1，故正反應的活化能小于逆反應的活化能，C正確。整個轉(zhuǎn)化過程中，Pt2O＋是催化劑，Pt2Oeq\o\al(＋,2)是中間產(chǎn)物，反應過程中沒有被消耗，故不需要補充，D錯誤。]9．(2019·陜西西安一中一模)化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用。(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒和水汽化的熱化學方程式分別為：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1則356g“可燃冰”(分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為________。(2)0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學方程式為_________________________________________。(3)家用液化氣中主要成分之一是丁烷(C4H10)。常溫常壓時，當1g丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時，放出熱量50kJ。試寫出該狀態(tài)下表示丁烷燃燒熱的熱化學方程式：____________________________________________________________________________________________。(4)環(huán)境保護問題正越來越受到關注，二氧化碳是主要的溫室氣體，而節(jié)能減排可以有效地降低二氧化碳的排放量。有效“減碳”的手段之一是節(jié)能。下列制氫方法最節(jié)能的是________(填序號)。A．電解水制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5())2H2↑＋O2↑B．高溫使水分解制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())2H2↑＋O2↑C．太陽光催化分解水制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(太陽光))2H2↑＋O2↑D．天然氣制氫：CH4＋H2Oeq\o(,\s\up7(高溫),\s\do5())CO↑＋3H2↑解析(1)題給反應編號為①、②，根據(jù)蓋斯定律①－2×②可得CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－802.3kJ·mol－1－2×44kJ·mol－1＝－890.3kJ·mol－1,356g“可燃冰”(分子式為CH4·9H2O)中甲烷的物質(zhì)的量為2mol，所以完全燃燒放出的熱量為1780.6kJ。(2)根據(jù)題目所述，其熱化學方程式為B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1。(3)根據(jù)燃燒熱的定義，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所釋放的熱量，所以該狀態(tài)下丁烷燃燒熱的熱化學方程式為C4H10(g)＋eq\f