内容正文:
专题01 反应热
题型01 反应热与焓变
1.(2024·广东·高考真题)对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】提高反应温度,增大,说明反应的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C.D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A,故A正确,故选A。
2.(2011·海南·高考真题)某反应 kJ/mol,下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于100 kJ/mol B.逆反应活化能一定小于100 kJ/mol
C.正反应活化能不小于100 kJ/mol D.正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ/mol
【答案】D
【解析】A.反应热=正反应活化能-逆反应活化能,该反应的反应热为+100 kJ/mol,则正反应活化能大于100kJ/mol,A项错误;B.根据A选项分析,逆反应活化能可能小于100kJ/mol,B项错误;C.正反应活化能大于100kJ/mol,C项错误;D.题中焓为正值,正反应活化能比逆反应活化能大,D项正确;答案选D。
3.(2018·浙江·高考真题)氢卤酸的能量关系如图所示:下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的
B.相同条件下,HCl的比HBr的小
C.相同条件下,HCl的()比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1mol H-X键放出a kJ能量,则该条件下
【答案】D
【解析】A.已知HF气体溶于水放热,则HF气体溶于水的逆过程吸热,即HF的△H1>0,故A错误;B.由于HCl比HBr稳定,所以相同条件下HCl的△H2比HBr的大,故B错误;C.△H3+△H4代表H(g)→H+(aq)的焓变,与是HCl的还是HI的无关,故C错误;D.一定条件下,气态原子生成1molH−X键放出a kJ能量,则断开1molH−X键形成气态原子吸收a kJ的能量,即为△H2=+akJ/mol,故D正确;故答案选D。
4.(2022·浙江·高考真题)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A.的键能为
B.的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:
D.
【答案】C
【解析】A.根据表格中的数据可知,的键能为218×2=436,A正确;B.由表格中的数据可知的键能为:249×2=498,由题中信息可知中氧氧单键的键能为,则的键能大于中氧氧单键的键能的两倍,B正确;C.由表格中的数据可知HOO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278,中氧氧单键的键能为,C错误;D.由表中的数据可知的,D正确;故选C。
5.(2022·浙江·高考真题)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】A
【解析】A.虽然2ΔH1≈ΔH2,但ΔH2≠ΔH3,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关,不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,A错误;B.ΔH2<ΔH3,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,B正确;C.由图示可知,反应I为:(l)+H2(g)→(l) ΔH1,反应IV为:+3H2(g)→(l) ΔH4,故反应I是1mol碳碳双键加成,如果苯环上有三个完全独立的碳碳双键,则3ΔH1=ΔH4,现3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确;D.由图示可知,反应I为:(l)+H2(g)→(l) ΔH1,反应III为:(l)+2H2(g) →(l) ΔH3,反应IV为:+3H2(g)→(l) ΔH4,ΔH3-ΔH1<0即(l)+H2(g) →(l) ΔH<0,ΔH4-ΔH3>0即+H2(g)→(l) ΔH>0,则说明具有的总能量小于,能量越低越稳定,则说明苯分子具有特殊稳定性,D正确;故答案为:A。
6.(2016·江苏·高考真题)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】A. 反应①中,太阳光催化分解水制氢,由光能转化为化学能,A不正确;B. 反应②中,ΔH2>0,为吸热反应,B不正确;C. 反应③中,使用催化剂,对ΔH3不产生影响,C不正确;D. 应用盖斯定律,将反应③-反应②得,反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1,D正确;答案选D。
7.(2020·北京·高考真题)依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】C
【解析】A.所有的燃烧都是放热反应,根据图示,C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,ΔH1<0,则石墨燃烧是放热反应,故A正确;B.根据图示,C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol,根据反应可知都是放热反应,1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,1molC(石墨)放热多,故B正确;C.根据B项分析,①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol,根据盖斯定律①-②x2可得:C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2,故C错误;D.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确;答案选C。
8.(2020·天津·高考真题)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
【答案】D
【解析】A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,故A正确;B.根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的,故B正确;C.根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,故C正确;D.使用催化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应物和生成物的总能量有关,故D错误。综上所述,答案为D。
9.(2020·浙江·高考真题)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
【答案】D
【解析】由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应。A.由图可知, Ea为正反应活化能,E为逆反应活化能,故A错误;B.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应热ΔH=—(Ea'-Ea),故B错误;C.在相同温度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,称为活化分子,则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,故C错误;D.该反应为放热反应,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡向吸热的逆反应方向移动,故D正确;故选D。
10.(2014·上海·高考真题)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:
CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-236.6kJ/mol
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-272.7kJ/mol
由此不能判断
A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小
B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低
C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
【答案】D
【解析】CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-236.6kJ/mol(①式)
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-272.7kJ/mol(②式)
根据盖斯定律,①式-②式得CH2=CH-CH=CH2(g)→CH3-C≡C-CH3(g) ∆H=+36.1kJ/mol
A.1,3-丁二烯转化为2-丁炔是吸热反应,因此等质量1,3-丁二烯的总能量低于2-丁炔的总能量,能量越低越稳定,则1,3-丁二烯比2-丁炔稳定;B. 1,3-丁二烯转化为2-丁炔是吸热反应,因此等质量1,3-丁二烯的总能量低于2-丁炔的总能量;C.根据盖斯定律,能计算1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应;D.∆H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,但由于C—C键和C—H键的键能未知,因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小;答案选D。
11.(2012·江苏·高考真题)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
【答案】C
【解析】A.图像分析反应物能量低于生成物能量,反应是吸热反应,故A错误;B.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,故B错误;C.催化剂对反应的始态和终态无响应,但改变活化能,故C正确;D.图像分析逆反应的活化能E2小于正反应的活化能E1,故D错误。答案选C。
题型02 热化学方程式
1.(2011·上海·高考真题)根据碘与氢气反应的热化学方程式(的摩尔质量为)
(i)
(ii)
下列判断正确的是
A.中通入,反应放热
B.固态碘与气态碘所含的能量相差
C.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
【答案】D
【解析】A.与物质的量均为1mol,由于该反应为可逆反应,则放出的热量小于9.48kJ,故A错误;B.由盖斯定律知(i)-(ii)得I2(g)=I2(S) ,故1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ,故B错误;C.反应(i)、反应(ii)的产物都是HI(g),状态相同,稳定性一样,故C错误;D.对于同一物质,固态物质的能量比气态物质能量低,故反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低,故D正确;故选D。
2.(2009·重庆·高考真题)下列热化学反应方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1367.0kJ/mol (燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=+57.3kJ/mol (中和热)
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=-296.8 kJ/mol (反应热)
D.2NO2=O2+2NO △H=+116.2kJ/mol (反应热)
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质(水为液态水)过程放出的热量,故乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1367.0kJ/mol,A错误;B.中和反应是一个放热反应,故热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ/mol,C错误;C.硫燃烧是一个放热反应,故其燃烧的热化学方程式为:S(g)+O2(g)=SO2(g) H=-296.8 kJ/mol,C正确;D.热化学方程式书写时需注明各物质的状态,故该反应的热化学方程式为:2NO2(g)=O2(g)+2NO (g) H=+116.2kJ/mol,D错误;故答案为:C。
3.(2008·四川·高考真题)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol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
【答案】B
【解析】A.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热为-57.3 kJ·mol-1,H2SO4和Ca(OH)2得到的CaSO4微溶,会产生额外的热,故A错误;B.在25℃,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热:CO(g)+1/2 O2(g)= CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol,再利用盖斯定律,得:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+2×283.0kJ/mol,故B正确;C.反应的吸、放热与反应条件无关,如有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,故C错误;D.燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,D错误。答案选B。
4.(2014·海南·高考真题)标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O=O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,根据H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g),该反应的能量变化为2×463kJ/mol-436kJ/mol-=+242.5kJ/mol,化学反应逆向进行,反应热数值不变,符号相反,化学方程式系数加倍,反应热加倍,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H =-485kJ/mol,答案选D。
5.(2009·四川·高考真题)25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H+(aq) +(aq)+Ba2+ (aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+ 9H2O(g);ΔH=-5518 kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l);ΔH=-5518 kJ/mol
【答案】B
【解析】中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量;燃烧热是1mol可燃物完全反应生成稳定氧化物时放出的热量。A. 反应热化学方程式中生成的是2mol水,不符合中和热的定义,A错误;B. 符合中和热的定义,B正确;C. 反应热化学方程式中生成的水是气体,不是稳定氧化物,不符合燃烧热的定义,C错误;D. 热化学方程式中不是1mol可燃物的燃烧,不符合燃烧热的定义,D错误;故合理选项为B。
题型03 中和热及测定
1.(2009·重庆·高考真题)下列热化学反应方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1367.0kJ/mol (燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=+57.3kJ/mol (中和热)
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=-296.8 kJ/mol (反应热)
D.2NO2=O2+2NO △H=+116.2kJ/mol (反应热)
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质(水为液态水)过程放出的热量,故乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1367.0kJ/mol,A错误;B.中和反应是一个放热反应,故热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ/mol,C错误;C.硫燃烧是一个放热反应,故其燃烧的热化学方程式为:S(g)+O2(g)=SO2(g) H=-296.8 kJ/mol,C正确;D.热化学方程式书写时需注明各物质的状态,故该反应的热化学方程式为:2NO2(g)=O2(g)+2NO (g) H=+116.2kJ/mol,D错误;故答案为:C。
2.(2020·浙江·高考真题)关于下列的判断正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程,则CO(aq)+H+(aq)=HCO(aq)为放热反应,所以△H1<0;
CO(aq)+H2O(l)HCO(aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式,CO的水解反应为吸热反应,所以△H2>0;
OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应,为放热反应,所以△H3<0;
醋酸与强碱的中和反应为放热反应,所以△H4<0;
但由于醋酸是弱酸,电离过程中会吸收部分热量,所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量,则△H4>△H3;
综上所述,只有△H1<△H2正确,故答案为B。
3.下列实验装置(固定装置略去)和操作及分析正确的是
A.中和热的测定(2010·重庆·高考真题)
B.测定中和热(2021·河北·高考真题)
C.用量热计测定反应热(2025·湖北·高考真题)
D.测定中和反应的反应热(2024·海南·高考真题)
E.(2013·天津·高考真题)测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小
F.图③装置用于测定中和反应的反应热(2024·浙江·高考真题)
G.测定中和反应的反应热(2022·辽宁·高考真题)
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
【答案】CEF
【解析】A.测中和热时,环形玻璃搅拌器应套在温度计上,错误;
B.测定中和热实验中温度计用于测定溶液温度,因此不能与烧杯内壁接触,并且大烧杯内空隙需用硬纸板填充和大小烧杯口部平齐,防止热量散失,错误;
C.隔热层可防止热量散失,温度计测定反应前后的温度,玻璃搅拌棒可使反应完全反应,图中中和反应的反应热测定装置合理,正确;
D.该装置是开放装置,与外界存在热交换,不能进行中和反应反应热的测定,错误;
E.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,导致热量损失过大,所测温度值偏小,正确;
F.图③装置用于测定中和反应的反应热,温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用,装置密封、隔热保温效果好,正确;
G.酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,错误;
4.(2023·广东·高考真题)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A. B. C. D.
②该盐酸浓度为 。
(2)热量的测定:取上述溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值()分别为,则该过程放出的热量为 (c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/
反应前
反应后
i
溶液
粉
a
b
ii
粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
【答案】(1) AD 0.5500
(2)
(3) > 或
【解析】(1)①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴管、铁架台等,故选AD;
②滴定时发生的反应为HCl+NaOH=NaCl+H2O,故,故答案为0.5500;
(2)由可得Q=××(50mL+50mL)×(T1-T0)=,故答案为;
(3)溶液含有溶质的物质的量为0.02mol,粉和粉的物质的量分别为0.021mol、0.01 mol,实验i中有0.02 mol CuSO4发生反应,实验ii中有0.01mol CuSO4发生反应,实验i放出的热量多,则b>c;若按实验i进行计算,;若按实验ii进行计算,,故答案为:>;或;
题型04 燃烧热
1.(2024·海南·高考真题)已知时,,的临界温度(能够液化的最高温度)为,下列说法错误的是
A.氢气燃烧热
B.题述条件下和,在燃料电池中完全反应,电功+放热量
C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D.不同电极材料电解水所需电压不同,产生消耗的电功相同
【答案】D
【解析】A.氢气燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则由热化学方程式可知,氢气燃烧热,故A正确;B.由题意可知,氢氧燃料电池中化学能转化为热能和电能,由能量守恒定律可知,和,在燃料电池中完全反应,电功+放热量,故B正确;C.氢气是易燃易爆的气体,难于安全储存与运输,所以氢能利用的关键技术在于安全储存与运输,故C正确;D.不同电极材料电解水所需电压不同,说明所需的电流不同,所以产生2g氢气所需时间不同,消耗的电功不同,故D错误;故选D。
2.(2023·海南·高考真题)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A.H2O应该为液态,A错误;B.,B错误;C.氢气的燃烧热为-285.8kJ/mol,则,C错误;D.,D正确; 故选D。
3.(2016·浙江·高考真题)已知:CH4(g)的燃烧热为-890.31kJ•mol-1,则下列热化学方程式正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+890.31kJ•mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2+2H2O(g) △H=-890.31kJ•mol-1
C.CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ•mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ•mol-1
【答案】D
【解析】CH4(g)的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,CH4(g)的燃烧热为-890.31kJ•mol-1,表示甲烷燃烧热的热化学方程式是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ•mol-1,故选D。
4.(2015·海南·高考真题)已知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为
A.55 kJ B.220 kJ C.550 kJ D.1108 kJ
【答案】A
【解析】丙烷分子式是C3H8,燃烧热为△H=-2215kJ·mol-1,1mol丙烷燃烧会产生4mol水,放热2215kJ。丙烷完全燃烧产生1.8g水,生成H2O的物质的量为0.1mol,消耗丙烷的物质的量为0.025mol,所以反应放出的热量是Q=0.025mol×2215kJ/mol=55.375kJ,选A。
5.(2010·全国·高考真题)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25°,101kPa):
①
②
③
④
由此判断,正丁烷的燃烧热是
A.-2878kJ/mol B.-2658kJ/mol C.-1746kJ/mol D.-1526kJ/mol
【答案】A
【解析】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,反应物中C→CO2(气),H→H2O(液),S→SO2(气)等。正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2(气),H2O(液)放出的热量,故热化学方程式(1)C4H10 (g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878kJ/mol,符合燃烧热的概念,所以正丁烷的燃烧热为-2878 kJ/mol。故选A。
6.(2016·海南·高考真题)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为
A.3.8×104kJ·mol-1 B.-3.8×104kJ·mol-1
C.3.4×104kJ·mol-1 D.-3.4×104kJ·mol-1
【答案】D
【解析】燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104kJ,1kg该化合物的物质的量为,则油酸甘油酯的燃烧热△H=-≈-3.4×104kJ•mol-1,故选D。
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专题01 反应热
题型01 反应热与焓变
1.(2024·广东·高考真题)对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B.
C. D.
2.(2011·海南·高考真题)某反应 kJ/mol,下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于100 kJ/mol B.逆反应活化能一定小于100 kJ/mol
C.正反应活化能不小于100 kJ/mol D.正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ/mol
3.(2018·浙江·高考真题)氢卤酸的能量关系如图所示:下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的
B.相同条件下,HCl的比HBr的小
C.相同条件下,HCl的()比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1mol H-X键放出a kJ能量,则该条件下
4.(2022·浙江·高考真题)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/
249
218
39
10
0
0
可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是
A.的键能为
B.的键能大于中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:
D.
5.(2022·浙江·高考真题)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
6.(2016·江苏·高考真题)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1
7.(2020·北京·高考真题)依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
8.(2020·天津·高考真题)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
9.(2020·浙江·高考真题)在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A.Ea为逆反应活化能,E为正反应活化能
B.该反应为放热反应,ΔH=Ea’-Ea
C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D.温度升高,逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度,使平衡逆移
10.(2014·上海·高考真题)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:
CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-236.6kJ/mol
CH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-272.7kJ/mol
由此不能判断
A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小
B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低
C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
11.(2012·江苏·高考真题)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
题型02 热化学方程式
1.(2011·上海·高考真题)根据碘与氢气反应的热化学方程式(的摩尔质量为)
(i)
(ii)
下列判断正确的是
A.中通入,反应放热
B.固态碘与气态碘所含的能量相差
C.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
2.(2009·重庆·高考真题)下列热化学反应方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1367.0kJ/mol (燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=+57.3kJ/mol (中和热)
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=-296.8 kJ/mol (反应热)
D.2NO2=O2+2NO △H=+116.2kJ/mol (反应热)
3.(2008·四川·高考真题)下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol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
4.(2014·海南·高考真题)标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O=O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
5.(2009·四川·高考真题)25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H+(aq) +(aq)+Ba2+ (aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+ 9H2O(g);ΔH=-5518 kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l);ΔH=-5518 kJ/mol
题型03 中和热及测定
1.(2009·重庆·高考真题)下列热化学反应方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1367.0kJ/mol (燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=+57.3kJ/mol (中和热)
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=-296.8 kJ/mol (反应热)
D.2NO2=O2+2NO △H=+116.2kJ/mol (反应热)
2.(2020·浙江·高考真题)关于下列的判断正确的是
A. B. C. D.
3.下列实验装置(固定装置略去)和操作及分析正确的是
A.中和热的测定(2010·重庆·高考真题)
B.测定中和热(2021·河北·高考真题)
C.用量热计测定反应热(2025·湖北·高考真题)
D.测定中和反应的反应热(2024·海南·高考真题)
E.(2013·天津·高考真题)测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小
F.图③装置用于测定中和反应的反应热(2024·浙江·高考真题)
G.测定中和反应的反应热(2022·辽宁·高考真题)
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
4.(2023·广东·高考真题)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A. B. C. D.
②该盐酸浓度为 。
(2)热量的测定:取上述溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值()分别为,则该过程放出的热量为 (c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/
反应前
反应后
i
溶液
粉
a
b
ii
粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
题型04 燃烧热
1.(2024·海南·高考真题)已知时,,的临界温度(能够液化的最高温度)为,下列说法错误的是
A.氢气燃烧热
B.题述条件下和,在燃料电池中完全反应,电功+放热量
C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D.不同电极材料电解水所需电压不同,产生消耗的电功相同
2.(2023·海南·高考真题)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A.
B.
C.
D.
3.(2016·浙江·高考真题)已知:CH4(g)的燃烧热为-890.31kJ•mol-1,则下列热化学方程式正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+890.31kJ•mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2+2H2O(g) △H=-890.31kJ•mol-1
C.CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ•mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ•mol-1
4.(2015·海南·高考真题)已知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为
A.55 kJ B.220 kJ C.550 kJ D.1108 kJ
5.(2010·全国·高考真题)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25°,101kPa):
①
②
③
④
由此判断,正丁烷的燃烧热是
A.-2878kJ/mol B.-2658kJ/mol C.-1746kJ/mol D.-1526kJ/mol
6.(2016·海南·高考真题)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为
A.3.8×104kJ·mol-1 B.-3.8×104kJ·mol-1
C.3.4×104kJ·mol-1 D.-3.4×104kJ·mol-1
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