2021届一轮复习鲁科版化学反应的热效应作业 10页

化学反应的热效应 ‎1.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.H2O的分解反应是放热反应 B.氢能源已被普遍使用 C.2 mol液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 解析　2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2 mol液态 H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。‎ 答案　C ‎2.全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑战，在此背景下，“新能源”“低碳”、“节能减排”、“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”‎ B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料 C.如图，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想 D.让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用 解析　太阳能、地热能、生物质能和核聚变能是“新能源”，A项正确；“低碳”主要是指控制二氧化碳的排放量，B项错误；从题图分析，HCl循环利用，排出的水无污染，符合“节能减排”‎ 思想，C项正确；让煤变成合成气，能提高能源利用率，节能减排，D项正确。‎ 答案　B ‎3.下列说法中正确的是(　　)‎ A.在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C.生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0‎ D.ΔH的大小与热化学方程式的系数无关 解析　A.在化学反应过程中，发生物质变化的同时一定发生能量变化；B.根据定义，应为放热反应；C.正确；D.ΔH的大小与热化学方程式的计量系数有关。‎ 答案　C ‎4.以下关于下图说法正确的是(　　)‎ A.表明催化剂可以改变化学反应的热效应 B.表明化学反应遵循能量守恒定律 C.表示某化学反应能量的变化与生成物状态无关 D.表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 解析　由图可知，加入催化剂能降低反应的活化能，但反应热不变，A项错误；化学反应一定遵循质量守恒定律，反应物总能量大于生成物总能量，正反应放热，遵循能量守恒，B项正确；物质的聚集状态不同，能量不同，该图不能证明反应的能量变化与生成物的状态的关系，C项错误；由图像可知，反应物总能量大于生成物总能量，正反应为放热反应，D项错误。‎ 答案　B ‎5.S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料，都满足8电子稳定结构。‎ 已知：①S2(l)＋Cl2(g)S2Cl2(g)　ΔH1＝x kJ·mol－1‎ ‎②S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)　ΔH2＝y kJ·mol－1。‎ ‎③相关化学键的键能如下表所示：‎ 化学键 S—S S—Cl Cl—Cl 键能/kJ·mol－1‎ a b c 下列说法中错误的是(　　)‎ A.SCl2的结构式为Cl—S—Cl B.S2Cl2的电子式为 C.y＝2b－a－c D.在S2(l)＋2Cl2(g)2SCl2(s)的反应中，ΔH＝(x＋y)kJ·mol－1‎ 解析　SCl2中原子都达到8电子稳定结构，S应该形成两个共价键，Cl只能形成1个共价键，所以SCl2的结构式为Cl—S—Cl，A项正确；S2Cl2中原子都达到8电子稳定结构，S应该形成两个共价键，Cl只能形成1个共价键，所以S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl，则其电子式为，B项正确；反应的焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能，反应②S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)的焓变ΔH2＝y kJ·mol－1＝(a＋c－2b)kJ·mol－1，C项错误；反应①加上反应②可以得到：S2(l)＋2Cl2(g)2SCl2(g)，所以该反应的焓变为ΔH＝(x＋y)kJ·mol－1，D项正确。‎ 答案　C ‎6.已知断裂1 mol H2(g)中的H—H键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol H—O键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是(　　)‎ A.断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量 B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－480.4 kJ·mol－1‎ C.2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝471.6 kJ·mol－1‎ D.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－240.2 kJ·mol－1‎ 解析　本题易错选A。1 mol H2O中2 mol H—O，断裂1 mol H2O(g)吸收热量为2×462.8 kJ，A选项未说明H2O状态，故不正确；C、D中都为H2O(l)，根据题意，错误；经计算B方程式中ΔH＝2×436.4 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－4×462.8 kJ·mol－1＝－480.4 kJ·mol－1，故正确。‎ 答案　B ‎7.(1)全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中，冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。‎ 已知：①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)‎ ΔH＝＋179.5 kJ·mol－1‎ ‎②2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)‎ ΔH＝－112.3 kJ·mol－1‎ ‎③2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)‎ ΔH＝－759.8 kJ·mol－1‎ 下图是在101 kPa、298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化的示意图。则a＝________。‎ ‎(2)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。‎ 反应A：CO2＋H2OCO＋H2＋O2‎ 已知：‎ ‎①反应Ⅱ是________反应(填“吸热”或“放热”)，其原因是 ‎________________________________________________________________。‎ ‎②反应A的热化学方程式是____________________________________。‎ 答案　(1)367.6‎ ‎(2)①吸热　反应物总能量低于生成物总能量(或ΔH>0)‎ ‎②CO2(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋524.8 kJ·mol－1‎ ‎8.联氨可用作火箭燃料，回答下列问题：‎ ‎(1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知： N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.6 kJ·mol－1；H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1‎ 若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为________。‎ ‎(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。‎ 已知：‎ ‎①N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－534.0 kJ·mol－1‎ ‎②H2(g)＋F2(g)===HF(g)‎ ΔH＝－269.0 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)‎ ΔH＝－242.0 kJ·mol－1‎ 请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_______________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知：①H2(g)===H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1‎ ‎②O2(g)===O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1‎ ‎③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1‎ ‎④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)‎ ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：_____________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 解析　(1)6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol，由盖斯定律可知，液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－(641.6＋4×44)kJ·mol－1＝－817.6 kJ·mol－1，故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol×817.6 kJ·mol－1＝163.52 kJ。‎ ‎(2)四氧化二氮与偏二甲肼反应的产物为二氧化碳、氮气和水；根据10.0 g偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量计算。‎ 根据C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH，‎ 得ΔH＝－425 kJ·mol－1÷＝－2 550.0 kJ·mol－1。‎ 热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1。‎ ‎(3)将①＋②×4－③×2得：‎ N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)‎ ΔH＝－1 126.0 kJ·mol－1。‎ ‎(4)将④＋③－①－②×得：‎ H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ·mol－1。‎ 答案　(1)163.52 kJ ‎(2)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1‎ ‎(3)N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)‎ ΔH＝－1 126.0 kJ·mol－1‎ ‎(4)H2(l)＋O2(l)===H2O(g)‎ ΔH＝－237.46 kJ·mol－1‎ ‎9.H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是(　　)‎ A.反应①、反应②均为放热反应 B.反应①、反应②均为氧化还原反应 C.反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关 D.反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1‎ 解析　根据图像可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D正确。‎ 答案　C ‎10.已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4‎ ‎3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)‎ A.ΔH1＞0，ΔH3＜0 B.ΔH2＞0，ΔH4＞0 ‎ C.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D.ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ 解析　设题中反应由上到下分别为①、②、③、④、⑤，反应①为碳的燃烧，是放热反应，ΔH1<0，反应②为吸热反应，ΔH2>0，反应③为CO的燃烧，是放热反应，ΔH3<0，反应④为铁的氧化反应(化合反应)，是放热反应，ΔH4<0，A、B错误；C项，由于反应①＝反应②＋反应③，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正确；D项，反应③‎ ‎＝(反应④＋反应⑤×2)/3，所以ΔH3＝，错误。‎ 答案　C ‎11.已知：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝－98 kJ·mol－1。在含少量I－的溶液中，H2O2分解反应过程为：‎ ⅰ.H2O2(l)＋I－(aq)===H2O(l)＋IO－(aq)　ΔH1‎ ⅱ.H2O2(l)＋IO－(aq)===H2O(l)＋O2(g)＋I－(aq)　ΔH2‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.ΔH1＋ΔH2＝ΔH B.I－是H2O2分解反应的催化剂 C.欲分解2 mol H2O2(l)，至少需要提供98 kJ的热量 D.若生成1 mol O2，则反应ⅱ转移电子的物质的量为2 mol 解析　根据盖斯定律，由ⅰ＋ⅱ可得：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)，则有ΔH1＋ΔH2＝ΔH，A正确；该反应中，I－是过程ⅰ的反应物，是过程ⅱ的生成物，故I－是H2O2分解反应的催化剂，B正确；反应2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)为放热反应，分解2 mol H2O2(l)放出98 kJ的热量，C错误；反应ⅱ中I元素由＋1价降低到－1价，则生成1 mol O2时转移2 mol电子，D正确。‎ 答案　C ‎12.美国通用原子能公司(GA)提出的碘硫热化学循环是由反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的(如下图所示)，下列有关说法正确的是(　　)‎ A.设计该循环是为了制取能源气体O2‎ B.整个循环过程中产生1 mol O2的同时产生44.8 L H2‎ C.图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 D.图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常温常压下进行 解析　A项，O2不是能源气体，A错误；B项，没有说明气体所处的温度和压强，不能确定气体的体积，B错误；C项，都有化合价变化，均为氧化还原反应，C正确；D项，反应Ⅱ是H2SO4分解生成O2、SO2、H2‎ O，不能在常温常压下进行，D错误。‎ 答案　C ‎13.一定条件下，化学反应2H2＋O2===2H2O的能量变化如图所示，则反应生成液态水的热化学方程式可表示为 ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。‎ 传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。‎ 其中，反应①为2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1‎ 反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为________________________________________________________________‎ ‎(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。‎ 答案　(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1‎ ‎(2)2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)‎ ΔH＝ΔH1＋ΔH2‎ ‎14.碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：‎ ‎(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：‎ ΔH＝＋88.6 kJ·mol－1。则M、N相比，较稳定的是________。‎ ‎(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176.0 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。‎ ‎(4)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s，石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH＝＋489.0 kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ ‎③C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ 则4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝________。‎ 解析　(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，能量越低越稳定，故稳定性M>N；‎ ‎(2)有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，2 mol氯气反应放热290.0 kJ，反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290.0 kJ·mol－1；‎ ‎(3)铝元素化合价从0价升高到＋3价，因此所给反应中转移12 mol电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176.0 kJ÷12＝98.0 kJ；‎ ‎(4)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s，石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH＝＋489.0 kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ ‎③C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ 由盖斯定律可知(③×3－①－②×3)×2即得到4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝－1 641.0 kJ·mol－1。‎ 答案　(1)M ‎(2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290.0 kJ·mol－1‎ ‎(3)98.0 kJ　(4)－1 641.0 kJ·mol－1‎