高考化学一轮复习习题(苏教版)化学反应中的热效应

专题六化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应一、选择题1．下列反应的能量变化与其他三项不相同的是()A．铝粉与氧化铁的反应B．碳与水蒸气的反应C．锌片与稀硫酸的反应D．钠与冷水的反应解析A、C、D均为放热反应，B为吸热反应，故选B。答案B2．根据碘与氢气反应的热化学方程式(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)＋9.48kJ(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)－26.48kJ下列判断正确的是()A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低解析A项，忽视了可逆反应；B项中能量相差为35.96kJ；C项中产物的状态相同，稳定性相同；同一物质，固态时能量最低，所以D项正确。答案D3．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同解析根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，放热反应的生成物总能量低于反应物总能量；反应速率是单位时间内物质浓度的变化，与反应的吸热、放热无关；同温同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以该反应的ΔH相同。答案C4．根据下列热化学方程式：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/mol②H2(g)＋1／2O2(g)＝H2O(l)ΔH2＝－285.8kJ/mol③CH3COOH(l)＋2O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－870.3kJ/mol可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l)的反应热为（）A．ΔH＝＋244.1kJ/molB．ΔH＝－488.3kJ/molC．ΔH＝－996.6kJ/molD．ΔH＝＋996.6kJ/mol解析根据盖斯定律，将①×2＋②×2－③即可得2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l)，同理该方程式的反应热ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝－488.3kJ/mol。答案B5．25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol－1，辛烷的燃烧热为5518kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是()A．2H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1解析H2SO4与Ba(OH)2溶液反应，不仅生成了H2O还有BaSO4生成，因此A项放出的热量比57.3kJ×2还多，A项错误；辛烷的燃烧热是指1mol辛烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量是5518kJ，C、D项均错误。答案B6．在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2解析本题考查盖斯定律。据题意可知，第三个反应可以是第一个反应和第二个反应的两倍之和。故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。答案A7．下列推论正确的是()A．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝a；S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝b；则abB．C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，则可判定金刚石比石墨稳定C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，则含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJD．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH0，则该反应任何温度下都能自发进行解析气态硫比固态硫燃烧时放出的热量多；石墨转化为金刚石是吸热反应，故石墨比金刚石稳定；CaCO3分解是ΔH0、ΔS0，高温下ΔH－TΔS可能小于零，才能自发进行。答案C8．已知：C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.51kJ·mol－1②计算反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反应热ΔH的值为()A．－283.01kJ·mol－1B．＋172.51kJ·mol－1C．＋283.1kJ·mol－1D．＋504.00kJ·mol－1解析根据盖斯定律：将②式反写则CO2(g)===C(s)＋O2(g)ΔH＝＋393.51kJ·mol－1，①式×2得2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－110.5×2kJ·mol－1，二式相加合并得C(s)＋CO2(g)===2CO(g)；ΔH＝＋393.51kJ·mol－1－221kJ·mol－1＝＋172.51kJ·mol－1。答案B二、非选择题9．现有下列热化学方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2＝－566kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－890kJ·mol－1④CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH4＝－1367kJ·mol－1(1)下列说法正确的是________。A．C(s)不完全燃烧的热化学方程式为：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1B．CH4的燃烧热比CO的燃烧热大C．ΔH4ΔH3ΔH2ΔH1D．CO(g)具有的能量比CO2(g)高E．1molC2H5OH蒸气完全燃烧生成CO2和液态水，放出大于1367kJ的热量(2)常温下，取体积比为4∶1的甲烷和CO的混合气体112L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为________kJ。解析(1)由①×2－②得2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，其ΔH＝2ΔH1－ΔH2＝2×(－393.5kJ·mol－1)－(－566kJ·mol－1)＝－221kJ·mol－1，故A正确；由CH4、CO的燃烧热分别为890kJ·mol－1、283kJ·mol－1，故B项正确；比较ΔH需带“－”号，显然C项不正确，由于C2H5OH(g)能量高于C2H5OH(l)，故E正确。(2)由4molCH4和1molCO完全燃烧放出的热量为4×890＋566×12＝3843kJ。答案(1)A、B、E(2)384310．科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8kJ·mol－1、－283.0kJ·mol－1和－726.5kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是________kJ；(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________________________________________________________________________；(3)在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300℃)：下列说法正确的是________(填序号)；①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝nAtAmol·L－1·min－1②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时nH2nCH3OH增大(4)在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为________；(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为__________________________________________________________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ，则该燃料电池的理论效率为____________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。解析该题考查了盖斯定律的应用、化学平衡移动原理及平衡常数等知识点。(1)分解10mol水消耗的能量在数值上等于10molH2(g)完全燃烧时所放出的热量：10mol×285.8kJ·mol－1＝2858kJ。(2)根据CO(g)、CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式，再由盖斯定律可写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式。(3)生成甲醇的平均速率是单位时间内甲醇物质的量浓度的变化，①错误；由图像知T2T1，温度升高时平衡向逆反应方向移动，知T2时平衡常数比T1时小，正反应为放热反应，②错误，③正确；升高温度，反应向逆反应方向移动，nH2nCH3OH增大，④正确。(4)由CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)起始量/mol1300变化量/molα3ααα平衡量/mol1－α3－3ααα则反应后与反应前的压强比为：1－α＋3－3α＋α＋α1＋3＝1－α2。(5)书写电极反应式时要注意：酸性电解质时，负极产物为CO2，正极产物为H2O。答案(1)2858(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－443.5kJ·mol－1(3)③④(4)1－α2(5)CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋32O2＋6H＋＋6e－===3H2O96.6%11．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示____________、____________，E的大小对该反应的反应热有无影响？______________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？____________，理由是_____________________________________________；(2)图中ΔH＝________kJ·mol－1；(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式________________________；(4)如果反应速率v(SO2)为0.05mol·(L·min)－1，则v(O2)＝________mol·(L·min)－1、v(SO3)＝________mol·(L·min)－1；(5)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol－1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH＝_______________________(要求计算过程)。解析(1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为