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  • 2021-07-09 发布

2020届一轮复习鲁科版第6章第18讲化学反应的热效应作业

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1.下列说法不正确的是(  ) A.化学能可以转变成为热能、电能等 B.化学反应必然伴随发生能量变化 C.化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的 D.化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关 答案 D 解析 化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成,一定伴随能量变化;化学变化过程 中产生的能量可以转化为热能、电能等,且化学反应中,反应物的质量(或物质的量)的多少 及物质的聚集状态,影响着反应中能量变化的多少。 2.根据如图所示的反应,判断下列说法中错误的是(  ) 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.该反应中既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 答案 D 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,A、B 两项均正确;在 CaCO3 中,Ca2+和 CO 2-3 之间存在离子键,CO 2-3 中 C 与 O 之间存在共价键,故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,断键吸收能量,成键 放出能量,C 项正确;需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热 反应,D 项错误。 3.已知 2H2(g)+CO(g)??CH3OH(g)为放热反应,对该反应的下列说法正确的是(  ) A.因该反应为放热反应,故不加热就可发生 B.相同条件下,2 mol H2 的能量或 1 mol CO 的能量一定高于 1 mol CH3OH 的能量 C.相同条件下,反应物 2 mol H2 和 1 mol CO 的总能量一定高于生成物 1 mol CH3OH 的总能量 D.达到平衡时,CO 的浓度与 CH3OH 的浓度一定相等 答案 C 解析 A 项,放热反应与反应条件无关,可能需要加热才发生,错误;B 项,物质的能量与 状态有关,由放热反应可知,相同条件下,2 mol H2(g)的能量与 1 mol CO(g)的能量和一定高 于 1 mol CH3OH(g)的能量,错误;C 项,反应物总能量大于生成物总能量时,为放热反应, 则相同条件下,反应物 2 mol H2 和 1 mol CO 的总能量一定高于生成物 1 mol CH3OH 的总能 量,正确;D 项,平衡时,各物质的浓度不变,浓度是否相等与起始量、转化率有关,错误。 4.(2018·吉安二模)下列有关热化学方程式的叙述,正确的是(  ) A.1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 B.由 N2O4(g)??2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol -1,可知将 1 mol N2O4(g)置于密闭容器中充分 反应后放出热量为 56.9 kJ C.由:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,可知:含 1 mol CH3COOH 的溶 液与含 1 mol NaOH 的溶液混合,放出热量为 57.3 kJ D.已知 101 kPa 时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则 1 mol 碳完全燃烧放 出的热量大于 110.5 kJ 答案 D 解析 A 项,液态的水才是氢的稳定氧化物,错误;B 项,N2O4(g)??2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1,这 是一个可逆反应,反应不可能完全,错误;C 项,醋酸是弱电解质,电离的过程要吸收热量, 因此 1 mol CH3COOH 的溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合,放出热量要小于 57.3 kJ,错误。 5.N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中错误的是(  ) A.该反应的活化能为 E1 B.该反应的 ΔH=E1-E2 C.该反应为放热反应 D.图中表示温度 T1>T2 答案 D 解析 活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量,故 A 项正确; 依据图像分析可知,ΔH=E1-E2,故 B 项正确;反应物的能量高于生成物的能量,该反应是 放热反应,故 C 项正确;图中虚线、实线表示的是有无催化剂时,反应过程中的能量变化, 反应的活化能与温度无关,故 D 项错误。 6.NO 与 CO 在金属铑(Rh)的催化下发生反应 2NO(g)+CO(g)??N2O(g)+CO2(g) ΔH,该反 应过程经历如下两步: 反应Ⅰ:NO(g)+CO(g)+Rh(s)??RhN(s)+CO2(g) ΔH1=-33.44 kJ·mol-1; 反应Ⅱ:RhN(s)+NO(g)??Rh(s)+N2O ΔH2=-319.35 kJ·mol-1。 如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量变化对比图: 下列有关判断正确的是(  ) A.ΔH=-285.91 kJ·mol-1 B.E1 为反应 2NO(g)+CO(g)??N2O(g)+CO2(g)的活化能 C.E2 为使用催化剂后降低的活化能 D.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率 答案 D 解析 应用盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ可得反应 2NO(g)+CO(g)??N 2O(g)+CO2(g) ΔH= ΔH1+ΔH2=-352.79 kJ·mol-1,A 项错误;E1 为 2NO(g)+CO(g)??N2O(g)+CO2(g)不使用催 化剂和使用催化剂的活化能之差,B 项错误;E2 为 2NO(g)+CO(g)??N2O(g)+CO2(g)的焓变, C 项错误;使用合适的催化剂可降低反应的活化能,从而提高反应速率,D 项正确。 7.(2018·邯郸教学质量检测)工业上,在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。化学原 理:CH2==CH2(g)+H2O(g)===CH3CH2OH(g) ΔH。已知几种共价键的键能如下表所示: 化学键 C—H C==C H—O C—C C—O 键能/kJ·mol-1 413 615 463 348 351 下列说法中错误的是(  ) A.上述合成乙醇的反应是加成反应 B.相同时间段内,反应中用三种物质表示的反应速率相等 C.碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的 2 倍 D.上述反应式中,ΔH=-96 kJ·mol-1 答案 D 解析 题述反应式中,ΔH=615 kJ·mol-1+413 kJ·mol-1×4+463 kJ·mol-1×2-348 kJ·mol- 1-413 kJ·mol-1×5-463 kJ·mol-1-351 kJ·mol-1=-34 kJ·mol-1,D 项错误。 8.(2018·河南中原名校第五次联考)已知:①1 mol 晶体硅中含有 2 mol Si—Si 键。②Si(s)+ O2(g)===SiO2(s) ΔH,其反应过程与能量变化如图所示。 ③ 化学键 Si—O O==O Si—Si 断开 1 mol 共价键所需键能/kJ 460 500 176 下列说法中正确的是(  ) A.晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B.二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性 C.ΔH=-988 kJ·mol-1 D.ΔH=a-c 答案 C 解析 晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能,A 项错误;根据化学键的键能判断,断裂 1 mol 二氧化硅中的 Si—O 键需要的能量为 4×460 kJ=1 840 kJ,断裂 1 mol 晶体硅中的 Si—Si 键需要的能量为 2×176 kJ=354 kJ,故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性,B 项错误;Si(s)+ O2(g)===SiO2(s) ΔH=(176×2+500-460×4) kJ·mol -1=-988 kJ·mol -1,C 项正确;根据 图中信息可知,ΔH=-c,D 项错误。 9.在 25 ℃、101 kPa 下,1 mol 白磷(化学式为 P4)完全燃烧放出的热量和 4 mol 红磷(化学式 为 P)完全燃烧放出的热量关系如图所示: 由此判断,下列说法正确的是(  ) A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定 B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定 C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定 D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定 答案 D 解析 由图像知:白磷比红磷能量高,能量越高越不稳定,故红磷比白磷稳定,红磷转化为 白磷时需要吸收能量,属于吸热反应。 10.(2018·湖北联考)下列图示与对应的叙述相符的是(  ) A.图甲中的 ΔH1>ΔH2 B.图乙表示可逆反应 A(s)+3B(g)??2C(g) ΔH>0 C.图丙表示充满 NO2 气体的试管,倒置于水槽中,向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充 满水,假设溶质不扩散,溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系 D.由图丁可说明烯烃与 H2 加成反应是放热反应,虚线表示在有催化剂的条件下进行 答案 C 解析 ΔH1、ΔH2、ΔH3 均小于零,且 ΔH1=ΔH2+ΔH3,故 A 错误;平衡常数不会随压强的 改变而改变,故 B 错误;试管中发生的总反应为 4NO2+O2+2H2O===4HNO3,所以随氧气 通入,溶质的物质的量浓度不变,故 C 正确;催化剂会降低反应的活化能,故 D 错误。 11.火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应及过程的 热化学方程式: N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)  ΔH1=-533.23 kJ·mol-1 H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1 2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)  ΔH3=-196.4 kJ·mol-1 则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为(  ) A.N2H4(g)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l)  ΔH=817.63 kJ·mol-1 B.N2H4(g)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)  ΔH=-641.63 kJ·mol-1 C.N2H4(g)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l)  ΔH=-641.63 kJ·mol-1 D.N2H4(g)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)  ΔH=-817.63 kJ·mol-1 答案 B 解析 将题中的反应及过程依次编号为①、②、③,生成液态水时的反应热=①+③+2× ②,生成气态水的反应热=①+③-2×②,可求出 B 正确。 12.煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把 硫元素以 CaSO4 的形式固定,从而降低 SO2 的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会与 CaSO4 发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下: CaSO4(s)+CO(g)??CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)  ΔH1=218.4 kJ·mol-1(反应Ⅰ) CaSO4(s)+4CO(g)??CaS(s)+4CO2(g)  ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反应Ⅱ) 请回答下列问题: (1)反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应? ,能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的 CO、CO2 具有能量的高低? 。 (2)已知 CO 转化成 CO2 的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式 , 则 CO 的燃烧热 ΔH 为 kJ·mol-1。 (3)依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应 CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)===CaS(s)+3CO2(g) ΔH= kJ·mol-1。 答案 (1)吸热反应 否 (2)2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1 -283 (3)-394 解析 (1)反应Ⅰ的 ΔH1>0,故为吸热反应;通过反应Ⅰ只能判断反应物的总能量低于生成物 的总能量,不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。 (2)由图可知 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1,CO 的燃烧热 ΔH 为1 2×(-566) kJ·mol-1=-283 kJ·mol-1。 (3)利用盖斯定律将反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标方程式,ΔH=(-175.6-218.4)kJ·mol-1= -394 kJ·mol-1。 13.CH4、H2、C 都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式分别为 ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=-890.3 kJ·mol-1; ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)  ΔH=-571.6 kJ·mol-1; ③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。 (1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与 O2 作用产生的能量存活。甲烷细菌使 1 mol 甲烷生成 CO2 气体与液态水,放出的能量 (填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。 (2)甲烷与 CO2 可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2===2CO+2H2,1 g CH4 完全反应可释放 15.46 kJ 的热量,能表示该反应过程中能量变化的是 (填字母)。 (3)C(s)与 H2(g)不反应,所以 C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应 可求出其反应热 ΔH= 。 答案 (1)= (2)D (3)-74.8 kJ·mol-1 解析 (1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态,与中间过程无关,故甲 烷细菌使 1 mol 甲烷生成 CO2 气体与液态水,放出的能量仍等于 890.3 kJ。 (2)1 g CH4 完全反应释放 15.46 kJ 的热量,则 1 mol CH4 完全反应放出的热量为 247.36 kJ, 故 D 项符合题意。 (3)根据盖斯定律,②+③-①即得 C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=-74.8 kJ·mol-1。

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