第16講化學反應中的熱效應-2023年高考化學一輪復習講義

第16講化學反應中的熱效應(精準檢測卷)

時間:50分鐘

一、選擇題(12個小題，每小題只有一個正確選項，每題5分，共60分)

1.下列圖示與對應的敘述相符的是

A.(a)圖可表示鋅和稀硫酸反應過程中的能量變化

B.通過(b)圖可知石墨比金剛石更穩(wěn)定

-l

C.由(C)圖可知，2SO3(g)-2SO2(g)+O2(g)?H=(b-a)kJ?moΓ

D.(d)圖是某反應ATC的能量曲線圖(E表示能量)，反應中AH=E"E∣-E2-E3

【答案】B

【解析】A.反應物的總能量低于生成物的總能量，反應為吸熱反應，鋅和稀硫酸反應為放

熱反應，圖示不符，故A錯誤；

B.通過(b)圖可知石墨能量低于金剛石能量，能量越低物質越穩(wěn)定，則石墨比金剛石更穩(wěn)定，

故B正確；

l

C.該反應為吸熱反應，2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)?H=(a-b)kJmoΓ,故C錯誤；

D.反應ATC的ZkH=(ELE2)+(E3-E4)=E∣+E3-E2-E4,故D錯誤；

故選：B0

2.關于化學反應中的能量變化，下列說法中錯誤的是

A.化學反應中的能量變化，主要是由化學鍵的變化引起的

B.對于可逆反應：aA(g)+bB(g),?cC(g)+dD(g),如果正反應是放熱反應，逆反應一定是

吸熱反應

C.氫氣燃燒生成水是一個放熱反應，說明ImoIH2的能量高于ImoIH2。的能量

D.加熱才能發(fā)生的反應，不一定是吸熱反應

【答案】C

【解析】A.化學反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，化學反應中的能量變化主要由化

學鍵的斷裂和生成引起的，故A正確；

B.因為正反應放熱，說明反應物的總能量高于生成物的總能量，而逆反應則是將總能量低

的生成物轉化為總能量高的反應物，則逆反應一定是吸熱，故B正確；

C.氫氣燃燒放熱，說明氫氣和氧氣的能量和比水高，不能說明氫氣比氧氣能量高，故C錯

誤:

D.反應條件與反應的吸熱、放熱無關，則需加熱才能發(fā)生的反應可能為吸熱反應，也可能

為放熱反應，即不一定是吸熱反應，故D正確；

故選C。

3.環(huán)己烷(CGHQ)有椅型、半椅型、船型、扭船型等多種結構，不同結構的勢能不同，它們

的相對勢能如圖所示?下列說法不正確的是

A.上述四種結構中，半椅型結構最不穩(wěn)定

B.C6HQ(船型)-C6Hi2)(椅型)AH=-28.9kJ?moH

C.相同條件下，椅型轉化成扭船型的速率比逆向轉化的慢

D.升溫不利于椅型轉化成扭船型

【答案】D

【解析】A,由環(huán)己烷各結構的相對勢能圖可知，半椅型結構的能量最高，結合能量越高越

不穩(wěn)定可知，半椅型結構最不穩(wěn)定，A正確，不符合題意；

B.山環(huán)己烷各結構的相對勢能圖可知，般型結構能量高于椅型結構，所以為放熱反應，且

ΔH=-5.4kJ?moΓl-23.5kJ?moΓl=-28.9kJ?mol1.B正確,不符合題意;

C.由環(huán)己烷各結構的相對勢能圖可知，椅型轉化成扭船型的活化能為46kJ?moL,而扭船

型轉化成椅型的活化能為46kJ?moP-23.5kJ?moL=22?5kJ?moP,即椅型轉化成扭船型所

需活化能更高，反應速率更慢，C正確，不符合題意；

D.由環(huán)己烷各結構的相對勢能圖可知，椅型轉化成扭船型為吸熱反應，升高溫度，平衡向

著吸熱反應移動，所以有利于椅型轉化成扭船型，D錯誤，符合題意；

故合理選項為D。

4.下列熱化學方程式中，正確的是

A.甲烷的燃燒熱M=-890.3kJ∕mol,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：

CH4(g)+20,(g)=CO2(g)+2H2θ(g)ΔW=-890.3kJ/mol

B.在IOIkPa時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，凡燃燒的熱化學方程式

表示為2H2(g)+O2(g)=2H2θ(l)Δ∕∕=-571.6kJ/mol

C.HCI和NaoH反應的中和熱AH=-57.3kJ∕mol,則H^SOq和Ca(OH)?反應的中和熱

ΔW=2×(-57.3)kJ∕moI

D.500330MPa下，已知熱化學方程式：N2(g)+3H2(g)2NH,(g)ΔW=-38.6kJ/mol,

將ImOIN2(g)和3molH2(g)置于密閉容器中充分反應生成NH3(g),放熱38.6kJ

【答案】B

【解析】A.在IOlkPa時，ImOl物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量叫作該物質

的燃燒熱，甲烷燃燒生成氣態(tài)水，不是穩(wěn)定的化合物，故A錯誤：

m2σ

B.no=。:Jim。1,放出285.8kJ熱量,2molH2要放出571.6kJ,即2HMg)+

M2g∕mol

1

O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ?moI,故B正確；

C.在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成Imol水時的反應熱叫做中和熱。H2SO4和Ca(OH)2

反應的中和熱AH=-57.3kJ?mo□,故C錯誤；

D.N2(g)+3H2(g)w2NHKg)是可逆反應，不能進行到底，具體反應到什么程度題目沒給，AH

無法計算，故D錯誤；

故答案為：B0

5.已知：反應HCI(叫)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+Hq(l)ISH=-57.3kJ/mol?，F(xiàn)分別取50mL

0.50mol∕L醋酸溶液與50mL0.55mo∕LNaOH溶液進行反應，用如圖實驗裝置測定該反應的

反應熱Δ∕7,下列說法錯誤的是

A.小燒杯和大燒杯的杯口應相平

B.使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了使反應更充分

C.為了讓反應充分進行，Nac)H分三次倒入

D.該實驗測得的反應熱ΔH>-57.3kJ/mol

【答案】C

【解析】A.兩燒杯的杯口應該平齊，便于塑料板密封防止熱量散失，A項正確；

B.使用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌使物質充分混合反應剛充分，B項正確；

C.為了防止熱量散失，應快速將NaOH倒入且一次性倒入，C項錯誤；

D.醋酸電離吸熱，所以消耗一部分能量，AH>-57.3kJ∕mol,D項正確；

故選C。

6.下列熱化學方程式中的^H能表示可燃物燃燒熱的是

A.Cθ(g)+^θ2(g)=CO2(g)ΔH=-183kJmol'

B.CH4(g)+20,(g)=CO2(g)+2H2θ(g)ΔH=-802.3kJ?moΓ'

C.2H2(g)+O2(g)=2H2θ(l)ΔH=-571.6kJ?moΓ'

D.C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2θ(g)ΔH=-1366.8kJ?moΓ'

【答案】A

【解析】A.CO的燃燒熱是ImOICo完全燃燒生成二氧化碳氣體放出的能量，

l

Cθ(g)+lθ2(g)=CO2(g)ΔH=-183kJ-moΓ能表示CO的燃燒熱，故選A；

B.CE的燃燒熱是ImOlCH4完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水放出的能量，所以

l

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2θ(g)ΔH=-802.3kJ-moΓ不能表示甲烷的燃燒熱，故不選

B；

C.H2的燃燒熱是ImOIH2完全燃燒生成液態(tài)水放出的能量，2H2(g)+O2(g)=2H2θ(l)

△H=-571.6kJ?moL不能表示氫氣的燃燒熱，故不選C；

D.C2H5OH的燃燒熱是ImolC2H5OH完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水放出的能量，

l

C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2θ(g)ΔH=-1366.8kJ?moΓ不能表示乙醇的燃燒熱，故

不選D；

選Ao

7.下列說法均與蓋斯定律有關，正確的個數(shù)為

①化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關

②蓋斯定律的重要意義在于可將某些不易直接測定的反應熱計算出來

③蓋斯定律是能量守恒定律的具體體現(xiàn)

④能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質為基礎的

A.1B.2C.3D.4

【答案】D

【解析】①一個化學反應不管是一步完成的，還是多步完成，其熱效應總是相同的，反應熱

只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，故①正確；

②利用蓋斯定律定律可以從已經(jīng)精確測定的反應熱效應來計算難于測量或不能測量的反應

的熱效應，故②正確；

③反應物和生成物能量一定，變化過程中的能量變化是依據(jù)能量守恒的體現(xiàn)，蓋斯定律是能

量守恒定律的具體體現(xiàn)，故③正確；

④物質發(fā)生化學反應的焰變=生成物總焰-反應物總焰計算反應吸熱和放熱，故④正確；

選D。

8.硫酸工業(yè)中的帆催化劑參與反應的相對能量變化如圖所示，下列熱化學方程式錯誤的是

l

A.V2O4(s)+SO,(g)V2O5(s)+SO2(g)ΔH=-24kJ?moΓ

B.2VOSO4(s).V2O4(s)+2SO3(g)ΔH=+200kJ?mol^'

l

C.2V2O5(s)+2SO,(g).■2VOSO4(S)+V2O4(S)ΔH=-352kJ?moΓ

D.V2O5(s)+SO2(g)+SO3(g)一2VOSO4(s)ΔH=-376kJ?moΓ'

【答案】B

【解析】A.由反應物總能量高于生成物總能量，為放熱反應，則

V2O4(s)+SO1(g)V2O5(s)+SO2(g)ΔH=+24kJ?moΓ',A正確；

,

B.途徑2的ΔH=24-(-176)=200kJ∕mol,2VOSO4(s),V2O4(s)+2SO3(g)ΔH=+400kJ-moΓ,

B錯誤；

C.途徑1的反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應，2molV2O5反應放出能量為

l

2×176=352kJ,貝∣j2V2O5(s)+2SO2(g)?2VOSO4(S)+V2O4(S)ΔH-352kJ?moΓ,C正確；

D.根據(jù)蓋斯定律，由反應VQ4(s)+SO3(g)，Va(S)+SO?(g)AH=+24kJ?mo「加上

l

2VOSO4(S),V2O4(s)+2SO3(g)AH=+200kJ?mo?？傻?/p>

l

2VOSO4(s).V2O5(s)+SO2(g)+SO,(g)ΔH=+376kJ?moΓ,則

l

V2O5(s)+SO2(g)+SO3(g)_?2VOSO4(S)ΔH=-376kJ?moΓ,D正確；

故選：Bo

9.通常條件下，已知如下反應：

①C(S)+O2(g)=CO2(g)AHl=αkJ?moΓ'

②2Cθ(g)+O2(g)=2CO2(g)?H2=?kJ?molT

③C(S)+CO?(g)..2Cθ(g)?∕7j=ckJ?mol'

下列說法正確的是

A.CO的燃燒熱為AkJ?moL

B.a<-h

2

C.c=2a-b

D.在一定條件下，ImOIC(S)與ImOlCOKg)充分反應，吸收熱量CkJ

【答案】B

【解析】A.燃燒熱必須是Imol反應物，因此Co的燃燒熱應該為:bkJ∕mol,A錯誤；

B.反應①可由反應②+反應③得到，根據(jù)蓋斯定律可知，a=b+c,若a<《b,則有b>2a,即

2

a+c<O,反應①+反應③為2C⑸+O2(g)=2CO(g),ΔH=a+ckJ∕mol,該反應為放熱反應，所

以a+c<O,由此得證a<'b,B正確；

2

C.根據(jù)蓋斯定律可知，b+c=a,所以C錯誤；

D.該反應為可逆反應，反應不能完全進行，吸收熱量小于ckJ,D錯誤；

故答案選B。

10.已知反應:H2(g)+Cl2(g)?2HCl(g)ΔW=-183kJ/mol,其它相關數(shù)據(jù)如下表：

化學鍵H-HCl-ClH-Cl

Imol化學鍵斷裂時吸收的能量kJ436a431

下列說法正確的是A.見(g)和Cl?(g)的總能量小于HCI(g)

B.H?(g)的燃燒熱是183kJ∕mol

C.a=243

D.點燃和光照條件下，a的數(shù)值不同

【答案】C

【解析】A.AH=E(生成物總能量)-E(反應物的總能量)<0,則反應物的總能量大于生成物的

總能量，A項錯誤；

B.燃燒熱是Imol燃料完全燃燒形成穩(wěn)定產物所放出的熱量，則H2的燃燒是指ImOIH2變

為Hq(I)所放出的熱量，上述反應不是燃燒熱反應，B項錯誤；

C.A"=E(反應物總鍵能)-E(生成物的總鍵能)=436+a-2x431=-183,則a=243kJ∕mol,C項正

確；

D.a為Cl-Cl的鍵能是物質本身的性質與反應條件無關，D項錯誤；

故選Co

H.40和No反應生成N2和NCh的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是

A.使用催化劑可以降低活化能

B.斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和

C.N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)ΔH=+139kJ?moΓl

D.反應物能量之和大于生成物能量之和

【答案】C

【解析】A.催化劑能降低反應的活化能，從而使單位體積內活化分子數(shù)增大，化學反應速

率加快，故A正確；

B.由圖示可知，該反應為放熱反應，即斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和，故B正

確；

C.由于該反應的正反應為放熱反應，則N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)△H=-139kJ?moH,故

C錯誤；

D.該反應為放熱反應，即反應物能量之和大于生成物能量之和，故D正確；

答案選C。

12.相同溫度和壓強下，關于反應的△兒下列判斷不無碰的是

①CH4(g)+CO2(g)?-2CO(g)+2H2(g)?W/

②CHMg)`'C(s)+2H2(g)?∕∕2

③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)??5

@2C0(g)C(S)+CO2(g)△小

⑤CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)??5

A.Δ?=?∕∕2-?H∕B.Δ∏2≥0,?λ∕√>0

C.AH5=>Hz+NH3-AH2.AH3>H5

【答案】B

【解析】A.己知①CH4(g)+CCh(g)5^2CO(g)+2H2(g)△，/

②CHMg)K=C(s)+2H2(g)?∕∕2

根據(jù)蓋斯定律，將②-①，整理可得2CO(g)?-'C(s)+C02(g)AH=AH2-A”/=△出，A正確;

i

B.②CH4(g)=C(s)+2H2(g)的正反應為吸熱反應，AH2>0,④2C0(g)c⑸+CCh(g)

的正反應為放熱反應，AH4<0,B錯誤:

C.己知①CH4(g)+CO2(g);-2CO(g)+2H2(g)?W/

②CH4(g)-'C(s)+2H2(g)?H2

③CCh(g)+H2(g)=?CO(g)+H2O(g)?ft

根據(jù)蓋斯定律，將②+③-①，整理可得CO(g)+H2(g)?--C(s)+H2O(g)?W=?∕72+?HV-?H/,

即A"5=AH2+△從-,C正確：

,

D.③Cθ2(g)+H2(g)?=?CO(g)+H2θ(g)的正反應是吸熱反應，?W3>0,(5)CO(g)+H2(g)?一

C(s)+H2O(g)的正反應是吸熱反應，?W5>0,③-⑤整理可得CO2(g)='CO(g)+C(S)為吸熱

反應，A"3F”5>0,??∕∕3>W5.D正確；

故合理選項是B。

二、非選擇題(共4小題，共40分)

13.H?與02、Fz均能發(fā)生反應，如圖為H?與F?發(fā)生反應生成HF過程中的能量變化示意

圖。

請回答下列問題：

⑴完成轉化I、H—(填“吸收”或“放出"，下同)能量，完成轉化III—能量。

(2汨2和Fz反應的熱化學方程式為一O

⑶H2在02中燃燒的過程主要是—能轉化為—能的過程。

(4)由金紅石(TiO2)制取單質Ti的步驟為TiChTTiCL——^>Tio

已知：I.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH∣=-393.5kJ?moΓl

II.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ?mol-'

l

ΠI.TiO2(s)+2Cl2(g)=Tiα4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ?mol

IVTiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TIiCL)(S)+2Co(g)的ΔH4=—。

-800℃

②反應TiCl4+2Mg^=2MgCb+Ti在Ar氣氛中進行的理由是一。

【答案】(1)吸收放出

(2)H2(g)+I?(g)=2HF(g)*H=-540KJ∕mol

⑶化學熱

(4)-80KJ∕mol防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的氧氣(二氧化碳、氮氣)作用

【解析】(1)由圖示可知轉化I、H分別為F—F、H—H的斷裂形成F、H原子，為吸收能量

的過程；轉化HI為F和H原子結合反應生成HF為H—F的形成過程，需要放出能量，故答

案為：吸收；放出；

⑵由圖示可知H2和F2反應的焙變

AH=∑E(反)-∑E(生)=154k∕mol+436Q/mol-2×565AJ∕mol=-540kJ∕mol,則其熱化學方程式

為H2(g)+H(g)=2HF(g)?H=-540kJ∕mol,故答案為：H2(g)+E(g)=2HF(g)?H-540kJ∕mol

⑶H2在O2中燃燒的過程中會釋放出大量的熱量，即H?在Ch所具有的化學能轉化為熱能和

光能，主要轉化為熱能，故答案為：化學；熱；

(4)由加合法可知目標方程IV=III+2XLn,則

ΔH4=ΔH,+2ΔHl-ΔH2=[141+2×(-393.5)-(-566)]kJ/mol?-80?J/mol；在高溫下Mg、Ti

會與空氣中的氧氣(二氧化碳、氮氣)發(fā)生反應，會對反應反應TiCL+2Mg鱉￡2Mgel2+Ti

在造成干擾，所以在Ar其氛圍中進行，故答案為：防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的氧氣(二

氧化碳、氮氣)作用。

14.在化學反應的能量變化中，請認真觀察如圖，然后回答問題。

⑴圖中反應是(填“吸熱”或“放熱”)反應，該反應的ΔH=(用含EK

E2的代數(shù)式表示)。

(2)已知常溫下拆開ImolH-H鍵，ImolN-H鍵，ImolNmN鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、

946kJ,則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為：。

(3)已知反應

①CaCO3(S)=CaO(S)+CCh(g)AH=-177.7kJ∕mol

②O.5H2SO4(l)+NaOH(l)=O.5Na2SO4⑴+FhO(I)AH=-57.3kJ∕mol

③C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ∕mol

@CO(g)+?-O2(g)≈CO2(g)ΔH=-283kJ∕mol

(5)HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ∕mol

上述熱化學方程式中，不正確的有；(填序號，以下同)表示燃燒熱的熱化學方

程式是;

(4)利用水煤氣合成二甲醛的三步反應如下：

①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)AH=-9θ.8kJ?mo□

l

02CH3θH(g)=CH3θCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5kJ?moΓ

③CO(g)+H2θ(g)=CCh(g)+H2(g)AH=?4L3kJ?molτ

總反應：3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的AH=。

【答案】(1)放熱E2-E1

(2)N2(g)+3H2(g)τ?2NH3(g)AH=-92kJ?moΓl

⑶??

(4)-246.4kJ?moΓl

【解析】(1)由圖可知反應物總能量高于生成物總能量，為放熱反應；反應的AH=生成物的

總能量-反應物的總能量=E2-EI；

⑵N2與比反應生成NH3的化學方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),AH=反應物的總鍵能-

生成物的總鍵能=946kJ∕mol+3x436kJ∕mol-6x39lkJ∕mol=-92kJ/mol；即N2與H?反應生成NH3

l

的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH.√g)ΔH=-92kJ?mol^；

(3)反應①是吸熱反應，ΔH應為正；

反應②中H2SO4、NaOH.NazSCU的聚集態(tài)應為溶液(aq),不為純液體⑴；

反應③④⑤均正確，即上述熱化學方程式中，不正確的有①②；

Imol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物使放出的熱量稱為燃燒熱：

則表示燃燒熱的熱化學方程式是③④；

1

(4)φ2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH=-90.8kJ?mol-

l

02CH3θH(g)=CH3OCH3(g)+H2θ(g)ΔH=-23.5kJ?moΓ

l

(3)CO(g)+H2θ(g?Cθ2(g)+H2(g)ΔH=-41.3kJ-moΓ

l

根據(jù)蓋斯定律，2x①+②+③得3H2(g)+3CO(g)=CH.,OC?(g)+CO2(g),則ΔH=-246.4kJ?moΓo

15.1909年，化學家哈伯用N2和H2在高溫高壓條件下首次合成了氨氣，反應原理為

N2(g)+3H2(g)2NH,(g),該反應的能量變化如圖所示(a、b均大于零)，回答下列問題：

⑴根據(jù)圖示可知，該反應為(填“吸熱”或“放熱”)反應，寫出生成2molNH3時的

熱化學方程式：。

(2)在500℃、30MPa下，斷裂ImOlH-H鍵、ImOIN-H鍵、ImOIN三N鍵需要吸收的能量分別

為436kJ、391kJ、946.5kJ。

①每消耗O.6mθlN2時，該反應放出的熱量為O

②向某一密閉容器中充入1.5molH2(g)和0.5molN2(g),在催化劑條件下進行上述反應，此時

斷裂的H-H吸收的熱是(填“>”、“<”或"=")654kJ,原因是。

③加入催化劑,該反應的AH(填“變大”、"變小”或”不變”),原因是。

【答案】⑴放熱N?(g)+3H2(g).2NH3(g)=-2(h-a)kJ/mol

(2)54.9kJ<合成氨反應是可逆反應，1.5mol緘氣不能完全反應，斷裂的H-H吸收的

熱是小于654kJ不變催化劑不能改變焙變，該反應的AH不變

【解析】(1)根據(jù)圖示可知反應物總能量高于生成物總能量，因此該反應為放熱反應，生成

ImOl氨氣放出(b-a)kJ的能量，因此生成2molNH3時的熱化學方程式為

N2(g)+3H2(g).2NH,(g)?H=-2(h-a-)kJ/molc

⑵①在500℃、30MPa下，斷裂ImoIH-H鍵、ImOlN-H鍵、ImolNmN鍵需要吸收的能量分

別為436kJ、391kJ、946.5kJ,則生成2molNH3時的始變?yōu)?3x436+946.5-2x3x391)kj/mo?

=-91.5kJ∕mol,則每消耗0.6molN2時，該反應放出的熱量為0.6mol×91.5kJ∕mol=54.9kJ(>

②由于合成氨反應是可逆反應，15mol氫氣不能完全反應，因此斷裂的H-H吸收的熱