化学反应的热效应练习鲁科版高中化学一轮复习(配有课件)

第六章化学反应与能量转化课时1化学反应的热效应(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．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．酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是释放能量的反应C．干冰气化需要吸收大量的热，这个变化是吸热反应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A项，放热反应中生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应中生成物的总能量高于反应物的总能量，故A错；C项，干冰气化是物理变化，不是化学反应，故C错误；焓变与反应条件无关，故D错。答案B2．(2013·安庆模拟)根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是()。碳酸钙的热分解示意图A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B．该反应的焓变大于零C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应解析因为碳酸钙受热分解是吸热反应，所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO2－3之间存在离子键，CO2－3中，C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成放出能量，C正确。需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D错误。答案D3．已知化学反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是()。A．每生成2分子AB吸收(a－b)kJ热量B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A键和1molB—B键，放出akJ能量解析由题给图像可以得到，题给反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，C错；每生成2molAB吸收的热量为(a－b)kJ，A错；化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程，D错。答案B4．(2014·青岛二检)如图所示，下列说法不正确的是()。A．反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)＋B2(g)===C(g)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1B．反应过程(2)的热化学方程式为C(g)===A2(g)＋B2(g)ΔH2＝＋Q2kJ·mol－1C．Q1与Q2的关系：Q1＞Q2D．ΔH2＞ΔH1解析由图像数据可知，反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)＋B2(g)===C(g)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1。反应过程(2)的热化学方程式为C(g)===A2(g)＋B2(g)ΔH2＝＋Q2kJ·mol－1，反应过程(1)与反应过程(2)中，反应物、生成物所涉及物质及状态均相同，只是过程相反，故反应热的数值相等，符号相反。注意比较ΔH的大小时，要注意考虑其正负号。答案C5．(2013·福州期末)化学反应的本质是旧化学健的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下：化学键H—HCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol－1)436243431则下列热化学方程式不正确的是()。A.12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝－91.5kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C.12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝＋91.5kJ·mol－1D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋183kJ·mol－1解析化学反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，反应12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)的ΔH＝(436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1)/2－431kJ·mol－1＝－91.5kJ·mol－1，所以A项正确，C项错误；B项反应的ΔH＝－91.5kJ·mol－1×2＝－183kJ·mol－1，正确；D项反应是B项反应的逆反应，生成HCl的反应是放热反应，则HCl的分解反应是吸热反应，吸收的热量与放出的热量相等，D项正确。答案C6．(2013·安庆联考)在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(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解析根据盖斯定律可知：ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。答案A7．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应。现将2molSO2、1molO2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的转化率为50%。下列热化学方程式正确的是()。A．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋196.6kJ·mol－1B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1C．SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)ΔH＝＋98.3kJ·mol－1D．SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1解析从原料的量、SO2的转化率为50%可知，1molSO2完全反应放出热量98.3kJ，故热化学方程式为SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1，从而判断出选项B、C、D都错；SO2氧化为SO3的反应放热，故SO3分解过程为吸热，可得2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋196.6kJ·mol－1。答案A二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(13分)(1)向1L1mol·L－1NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则三者的大小关系为____________。(2)已知：Mg(s)＋2H2O(g)===Mg(OH)2(s)＋H2(g)ΔH1＝－441kJ·mol－1H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH2＝＋242kJ·mol－1Mg(s)＋12O2(g)===MgO(s)ΔH3＝－602kJ·mol－1①氢氧化镁分解的热化学方程式是___________________。②氢氧化镁可以作为阻燃剂的原因有_______________________(写一条即可)。解析(1)浓硫酸溶解时放热，故浓硫酸与NaOH溶液反应放热最多，ΔH2最小；醋酸是弱酸，电离时吸热，故放热最少，所以ΔH1最大。(2)①根据盖斯定律，由第二个和第三个热化学方程式相加，再减去第一个热化学方程式可得Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g)ΔH＝＋81kJ·mol－1。②Mg(OH)2分解反应的ΔH0，属于吸热反应，分解时吸收热量，可以降低着火体系的温度，起到阻燃的作用。答案(1)ΔH1ΔH3ΔH2(2)①Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g)ΔH＝＋81kJ·mol－1②氢氧化镁分解要吸收大量的热9．(15分)断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：化学键H—HCl—ClO===OC—ClC—HO—HH—ClE/(kJ·mol－1)436247x330413463431请回答下列问题：(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝____________(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，则b＝________kJ·mol－1，x＝________。(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1mol电子转移时，反应的能量变化为________。解析(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物与生成物的能量之差，即ΔH＝(a－b)kJ·mol－1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；436＋12x－926＝－241.8，则x＝496.4。(3)根据题意易写出方程式。反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4)kJ·mol－1＝－125.6kJ·mol－1，则转移1mol电子时反应放出的能量为31.4kJ。答案(1)放热(a－b)kJ·mol－1(2)926496.4(3)O2＋4HCl=====450℃CuCl22Cl2＋2H2O放出能量31.4kJ10．(15分)(2014·东营调研)(1)运动会中的火炬一般采用丙烷为燃料。丙烷的热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：①一定量的丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化曲线如图所示，请在图中的括号内填“＋”或“－”。②写出表示丙烷燃烧的热化学方程式：_______________________。③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1645kJ热量，则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。(2)盖斯定律：一定条件下，某化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：①已知：H2O(g)===H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1(a)C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1(b)C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ·mol－1(c)若使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ，②碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO的同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应C(s)＋12O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验，并利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________。解析(1)①丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)时放热，ΔH为负值。②丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2215.0kJ·mol－1。③n(二甲醚)×1455kJ·mol－1＋[1mol－n(二甲醚)]×2215.0kJ·mol－1＝1645kJ，解得n(二甲醚)＝0.75mol，n(丙烷)＝0.25mol。(2)①由(a)×3＋(c)－(b)可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3)kJ·mol－1，所以使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1－Q2＋Q3)kJ。②利用盖斯定律计算反应C(s)＋12O2(g)===CO(g)的ΔH，需要测得的实验数据有1mol碳和1molCO的完全燃烧的反应热。答案(1)①－②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH===－2215.0kJ·mol－1③1∶3(2)①3Q1－Q2＋Q3②1molC和1molCO完全燃烧的反应11．(15分)(2013·吉林统考)白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。(1)已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(s，白