专题01 化学反应的热效应(期末真题汇编,四川专用)高二化学上学期
2025-11-25
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内容正文:
专题01化学反应的热效应
高频考点概览
考点01 反应热 焓变
考点02 燃烧热 中和热
考点03 反应热的计算 盖斯定律
地 城
考点01
化学平衡状态的判断
1、 单选题
1.(24-25高二上·四川仁寿县第一中学校·期末)已知几种化学键的键能如表所示:
化学键
键能
a
436
463
750
根据热化学方程式: ,计算表中的a为
A.484.5 B.969 C.872 D.1938
2.(24-25高二上·四川仁寿县第一中学校·期末)我国科学家提出了由和直接转化为的催化反应进程,该进程如图所示。则下列说法错误的是
A.曲线对应总反应为
B.曲线b对应的活化能小于曲线a对应的活化能
C.曲线b代表使用催化剂时的能量变化曲线
D.催化剂一定参与化学反应,从而改变了反应进程
3.(23-24高二上·四川泸州四川泸县第五中学·期末)某密闭容器中发生反应X2(g)+3Y(g)Z(g)+W(g) ΔH,其反应进程和能量的变化如图所示:
下列有关说法正确的是
A.总反应快慢主要由反应②决定
B.总反应的ΔH<0
C.平衡后缩小容器容积,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.其他条件不变,加入X2(g),平衡向右移动,X2的平衡转化率增大
4.(24-25高二上·四川成都邛崃第一中学校·期末)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH1=-9.48kJ/mol
②H2(g)+I2(s)2HI(g) ΔH2
下列判断不正确的是
A.2HI(g)H2(g)+I2(g)的能量变化符合上面的示意图
B.若I2(g)I2(s) ΔH=-35.96kJ/mol,则ΔH2=+26.48kJ/mol
C.反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和
D.反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
5.(24-25高二上·四川成都·期末)其它条件相同时,下列质量相同的水内能最大的是
A.冰 B.室温液态水 C.80℃热水 D.150℃水蒸气
6.(24-25高二上·四川泸州泸州老窖天府中学·期末)已知为吸热反应,,其中、键的键能分别为、,则键的键能为
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·四川仁寿县铧强中学·期末)下列热化学方程式正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: kJ·mol-1
B.一定条件下, kJ·mol-1,2mol参与分解时,吸收热量9.48kJ
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的不相同
D.在稀溶液中: kJ·mol-1,若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
8.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)如图所示是我国科研工作者研究氧化制甲醇的物质相对能量-反应进程曲线。下列叙述错误的是
A.反应的决速步为生成过渡态2的步骤
B.反应过程中只有极性键的断裂和形成
C.该反应过程中MgO是催化剂
D.总反应的热化学方程式为
地 城
考点02
燃烧热 中和热
1.(24-25高二上·四川川南川东北名校·期末)下列说法正确的是
A.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应的焓变
B.盐酸与碳酸氢钠的反应属于放热反应
C.C2H5OH燃烧热的热化学反应方程式可表示为:
D.若 ,则
2.(23-24高二上·四川成都·期末)下列热化学方程式的反应热能表示对应物质燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
3.(24-25高二上·四川泸州高级中学校·期末)下列说法不正确的是
A.铝热反应是放热反应,但需要足够的热量才能使反应发生
B. ,则(g)的燃烧热大于1478.8
C. ,则稀(aq)和稀(aq)完全反应生成1mol(l)时,放出57.3kJ热量
D.已知 ; ,则
4.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A.已知,则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出的热量
B.已知氢气的燃烧热,则
C.乙醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时所放出的热量就是乙醇的燃烧热
D.已知(1);则(l);
5.(23-24高二上·四川乐山·期末)已知① kJ⋅mol-1 ;
② kJ⋅mol-1 ;
③ kJ⋅mol-1
下列说法正确的是
A.C的燃烧热kJ
B.2g完全燃烧生成液态水放出的热量为241.8kJ
C.反应的反应热为+41.2kJ⋅mol-1
D.反应的平衡常数
6.(23-24高二上·四川绵阳·期末)在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
―283.0
―285.8
―890.3
―726.5
下列说法正确的是
A.相同质量的上述四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为:
C.常温常压下,1mol甲醇液体完全燃烧生成气体和水蒸气放出热量726.5kJ
D.标准状况下,相同体积的CO、、完全燃烧的碳排放量:
7.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列关于化学反应的描述中正确的是
A.用铜做电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
B.HCl和NaOH反应的中和热,则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6kJ
C.向K2Cr2O7溶液中滴加稀硫酸,溶液橙色加深:Cr2O+H2O2CrO+2H+
D.下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为:
8.(24-25高二上·四川泸州龙马潭区泸化中学·期末)已知强酸稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热,下列反应放热为的是
A.含的稀硫酸与足量稀溶液反应
B.稀盐酸与稀溶液反应生成
C.稀盐酸与稀氨水反应生成
D.稀溶液与浓硫酸反应生成
9.(23-24高二上·四川成都·期末)可用简易量热计(如图)测定盐酸与溶液中和反应的反应热。下列说法错误的是
A.隔热层的主要作用是减少实验过程中的热量损失
B.若已知溶液质量与比热容,则该实验需测定体系温度变化
C.为保证盐酸完全被中和,溶液要稍过量
D.测量盐酸的温度后,温度计不需冲洗干净就可以测量溶液的温度
10.(24-25高二上·四川仁寿县第一中学校·期末)按要求回答下列问题:
(1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。
①钠与冷水的反应 ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应 ③蓝矾失水变为白色粉末 ④干冰升华
⑤固体溶于水
(2)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含10gNaOH的稀碱溶液完全反应,反应放出的热量为 。(结果保留小数点后一位)
(3)已知1g完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ,则氢气的燃烧热为 ,试写出该反应的热化学方程式为 。
(4)试比较反应热的大小:
①
则 (填“>”或“<”,下同)。
②已知常温时红磷比白磷稳定。
则 。
(5)已知:25℃、101kPa时,
①
②
③
则 。
地 城
考点03
反应热的计算 盖斯定律
1.(23-24高二上·四川泸州泸县第一中学·期末)下列说法正确的是
A.使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
B.升高温度增加了反应物中活化分子百分数
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1,S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2;则:△H1>△H2
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/mol,则:石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定
2.(24-25高二上·四川泸州泸县第二中学·期末)与ICl的反应机理如下:
反应①:;
反应②:,
其能量曲线如下图所示。
下列有关说法不正确的是
A.反应①的
B.反应①②均是放热反应
C.
D.该反应的反应速率主要取决于②的快慢
3.(23-24高二上·四川宜宾·期末)已知: ,反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.原子的第一电离能为 B.键能为
C.比稳定 D.
4.(24-25高二上·四川自贡第一中学·期末)已知:25°C,101 kPa时,反应①Mn(s)+ O2(g)=MnO2(s) ΔH1 =-520 kJ·mol-1;反应②Mn(s)+ SO2(g)+ O2(g)=MnSO4(s) ΔH2 =-768 kJ·mol-1,则反应MnO2 (s)+SO2(g)=MnSO4(s)的 ΔH为
A.-248 kJ·mol-1 B.+248 kJ·mol-1
C.-1288 kJ·mol-1 D.+1288 kJ·mol-1
5.(24-25高二上·四川泸州高级中学校·期末)肼在不同条件下的分解产物不同,时在表面分解的机理如图1所示。已知时:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法不正确的是
A.图1所示过程①是放热反应,过程②是吸热反应
B.反应Ⅱ的能量变化如图2所示
C.断开中的化学键吸收的能量大于形成和中的化学键释放的能量
D.时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
6.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)SO2转化为SO3的反应为 。在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A.ΔH1=+48kJ·mol-1
B.V2O5催化时,反应②的速率小于反应①
C.保持其它条件不变,加入V2O5催化时,平衡时O2转化率增加
D.在450℃反应中每消耗32g O2,转移电子数目约等于4×6.02×1023
7.(24-25高二上·四川泸州泸州老窖天府中学·期末)按要求回答下列问题:
(1)下列物质中属于强电解质的是 (填标号,下同),非电解质是 ,能导电的是 。
①②③氨水④液态⑤乙醇⑥⑦⑧
(2)若时,醋酸的电离常数k=1.6×10-5,则该温度下醋酸溶液中约为 。
(3)现有反应已知该反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
H—O
C—H
E/(kJ/mol)
436
343
465
413
则气态中的键能为 。
(4)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
① kJ·mol-1
② kJ·mol-1
据此,写出将还原为的热化学方程式: 。
(5)用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定实验。回答下列问题:
①从实验装置上看,图中缺少的一种实验仪器名称是 。
②使用如图所示装置测得中和热 (填“偏大、偏小、无影响”)。
(6)C2H5OH可作为燃料使用,用C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,则d电极是 (填“正极”或“负极”),c电极的电极反应式为 。
8.(24-25高二上·四川成都·期末)合成氨的工业生产造福全人类。回答下列问题:
(1)已知:
则 。
(2)合成氨反应在 (填“低温”、“高温"或"任何”)条件下自发进行,在 条件下快速进行(填“低温”、“高温”或“任何”)。
(3)研究不同条件下氨的平衡含量与起始氢氮投料比的关系如图。
ⅰ曲线④中 (填“>”、“<”或“=”)420℃。
ⅱ在投加气态原料总体积不变时,范围内,随着的增加,氨的平衡含量将 。
ⅲ用各物的平衡体积分数代替平衡浓度,则350℃,20MPa时反应的(用计算式表示) 。
(4)催化剂表面合成氨的能量—反应历程如下图(ad表示吸附在催化剂表面的微粒)。决速步的反应方程式为 。
9.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)据报道,也是一种温室气体,对环境的影响是相同条件下的40倍。研究和的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是,首先两者在一定条件下反应转化为CO和,然后再将和反应转化为。
已知:①甲烷的燃烧热为;
②;
③;
回答下列问题:
(1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式: 。
(2)常温下,,其反应热 ,若在恒温恒容条件下,增大起始的体积分数(增加的用量),反应速率 (填“增大”“减小”“不变”),的转化率 (填“提高”“降低”“不变”)。
(3)在一定体积的密闭容器中进行化学反应:
,其化学平衡常数和温度的关系如表所示:
T/°C
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应的化学平衡常数表达式为 , (填“>”“=”或“<”)0。
②在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,则反应 (填“正向”或“逆向”)进行。
(4)有人提出分开处理温室气体的思路如下:
将转化为,其原理为:,若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法能说明该反应已达到平衡的有_____(填标号);
A.断裂键的同时断裂键
B.、、的物质的量恰好相等
C.、、的浓度之比为
D.体系的压强不再发生改变
(5)研究发现,和在催化剂作用下可以按照不同的计量数之比进行反应。其原理如下:
①
②
向体积恒定的容器中通入一定量的和发生反应,温度升高,则平衡时的平衡浓度 (填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不发生改变”)。若在反应过程中,随着温度的升高,持续监测与CO的浓度比,测得的数据先增大后减小,其先增大的原因可能是 。
试卷第1页,共3页
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专题01化学反应的热效应
高频考点概览
考点01 反应热 焓变
考点02 燃烧热 中和热
考点03 反应热的计算 盖斯定律
地 城
考点01
化学平衡状态的判断
1、 单选题
1.(24-25高二上·四川仁寿县第一中学校·期末)已知几种化学键的键能如表所示:
化学键
键能
a
436
463
750
根据热化学方程式: ,计算表中的a为
A.484.5 B.969 C.872 D.1938
【答案】B
【详解】反应物总键能-生成物总键能,可求得,B项正确。
2.(24-25高二上·四川仁寿县第一中学校·期末)我国科学家提出了由和直接转化为的催化反应进程,该进程如图所示。则下列说法错误的是
A.曲线对应总反应为
B.曲线b对应的活化能小于曲线a对应的活化能
C.曲线b代表使用催化剂时的能量变化曲线
D.催化剂一定参与化学反应,从而改变了反应进程
【答案】A
【详解】A.根据图像可知,该反应为放热反应,对应的热化学方程式为 ,A错误;
B.从图分析,E1为曲线a的活化能,则曲线b对应的活化能小于曲线a对应的活化能,B正确;
C.使用催化剂能降低反应的活化能,故曲线b代表使用催化剂时的能量变化曲线,C正确;
D.使用催化剂能降低反应的活化能,一定参与化学反应,从而改变了反应进程,D正确;
故选A。
3.(23-24高二上·四川泸州四川泸县第五中学·期末)某密闭容器中发生反应X2(g)+3Y(g)Z(g)+W(g) ΔH,其反应进程和能量的变化如图所示:
下列有关说法正确的是
A.总反应快慢主要由反应②决定
B.总反应的ΔH<0
C.平衡后缩小容器容积,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.其他条件不变,加入X2(g),平衡向右移动,X2的平衡转化率增大
【答案】B
B.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则总反应为放热反应,即ΔH<0,B项正确;
C.平衡后缩小容器容积,增大压强,正、逆反应速率均增大,C项错误;
D.其他条件不变,加入X2(g),增大反应物浓度,平衡向右移动,Y的平衡转化率增大、X2的平衡转化率减小,D项错误;
答案选B。
4.(24-25高二上·四川成都邛崃第一中学校·期末)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH1=-9.48kJ/mol
②H2(g)+I2(s)2HI(g) ΔH2
下列判断不正确的是
A.2HI(g)H2(g)+I2(g)的能量变化符合上面的示意图
B.若I2(g)I2(s) ΔH=-35.96kJ/mol,则ΔH2=+26.48kJ/mol
C.反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和
D.反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
【答案】D
B.根据盖斯定律,ΔH2 =ΔH1-ΔH=-9.48-(-35.96)=+26.48kJ/mol,B项正确;
C.反应①为放热,因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和,C项正确;
D.反应①和反应②的产物都是气态碘化氢,所以产物热稳定性相同,D项错误。
答案选D。
5.(24-25高二上·四川成都·期末)其它条件相同时,下列质量相同的水内能最大的是
A.冰 B.室温液态水 C.80℃热水 D.150℃水蒸气
【答案】D
【详解】相同压强下,物质的内能与温度、物质的状态及物质的量有关,温度越高,物质的量越大,内能越大,故150℃水蒸气,内能最大;故选D。
6.(24-25高二上·四川泸州泸州老窖天府中学·期末)已知为吸热反应,,其中、键的键能分别为、,则键的键能为
A. B. C. D.
【答案】D
故选D。
7.(24-25高二上·四川仁寿县铧强中学·期末)下列热化学方程式正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: kJ·mol-1
B.一定条件下, kJ·mol-1,2mol参与分解时,吸收热量9.48kJ
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的不相同
D.在稀溶液中: kJ·mol-1,若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
【答案】D
【详解】A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,即在25℃、101kPa时,1mol甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时,放热890.3kJ,当生成的水为水蒸气时,放热小于890.3kJ,故A错误;
B.反应为可逆反应,进行不完全,则2mol参与分解时,吸收热量不为9.48kJ,故B错误;
C.反应的焓变与反应条件光照、点燃无关,两者的焓变相同,故C错误;
D.浓硫酸溶于水放出大量的热,则含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,故D正确;
故选D。
8.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)如图所示是我国科研工作者研究氧化制甲醇的物质相对能量-反应进程曲线。下列叙述错误的是
A.反应的决速步为生成过渡态2的步骤
B.反应过程中只有极性键的断裂和形成
C.该反应过程中MgO是催化剂
D.总反应的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.生成过渡态2的步骤活化能最大,因此反应的决速步为生成过渡态2的步骤,故A正确;
B.反应过程中断裂的化学键都是异种原子之间的键,属于极性键,故B正确;
C.反应最终态无MgO,则MgO不是该反应的催化剂,故C错误;
D.根据反应起始态和终末态可知,该反应的热化学方程式为:,故D正确;
故选C。
地 城
考点02
燃烧热 中和热
1.(24-25高二上·四川川南川东北名校·期末)下列说法正确的是
A.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应的焓变
B.盐酸与碳酸氢钠的反应属于放热反应
C.C2H5OH燃烧热的热化学反应方程式可表示为:
D.若 ,则
【答案】A
【详解】A.应用盖斯定律,将已知热化学方程式调整化学计量数后进行相加减,可计算某些难以直接测量的反应的焓变,A正确;
B.盐酸与碳酸氢钠的反应属于吸热反应,B错误;
C.乙醇燃烧热的热化学方程式中应是1mol乙醇完全燃烧生成液态水放出的热量,而不是气态水,C错误;
D.生成沉淀也会放热,硫酸与氢氧化钡反应生成水的同时生成了硫酸钡沉淀,ΔH<-114.6 kJ/mol,D错误;
2.(23-24高二上·四川成都·期末)下列热化学方程式的反应热能表示对应物质燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】燃烧热定义强调:燃烧物为1mol,产物为稳定的物质,即C元素转化为CO2(g)、H元素转化为H2O(l)等。
【详解】A.C燃烧热应该生成CO2,A错误;
B.可燃物应该是1mol,H2S的系数应该是1,B错误;
C.燃烧物C8H18为1mol,产物为CO2(g)、H2O(l),符合燃烧热的定义,C正确;
D.N2H4燃烧热中生成物水应该是液态水,不是气态,D错误;
答案选C。
3.(24-25高二上·四川泸州高级中学校·期末)下列说法不正确的是
A.铝热反应是放热反应,但需要足够的热量才能使反应发生
B. ,则(g)的燃烧热大于1478.8
C. ,则稀(aq)和稀(aq)完全反应生成1mol(l)时,放出57.3kJ热量
D.已知 ; ,则
【答案】C
【详解】A.铝热反应是放热反应,要在高温时才能反应,则需要足够的热量才能使反应发生,A项正确;
B.(g)的燃烧热指1mol(g)与O2完全反应生成CO2(g)与H2O(l),而该反应中生成的气态水,由于气态水转化为液态水放出热量,所以(g)的燃烧热大于1478.8,B项正确;
C.Ba(OH)2与H2SO4除了发生中和反应生成水放出热量之外,还有Ba2+与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀放出的热量,所以放出的热量大于57.3kJ,C项错误;
D.碳的燃烧反应是放热反应,前者为C的完全燃烧,而后者为不完全燃烧,则前者释放的热量更多,由于放热反应的∆H是负值,则,D项正确;
故选C。
4.(23-24高二上·四川凉山州西昌·期末)下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A.已知,则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出的热量
B.已知氢气的燃烧热,则
C.乙醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时所放出的热量就是乙醇的燃烧热
D.已知(1);则(l);
【答案】B
【详解】A.该反应为可逆反应,则(g)和(g)置于一密闭容器中不能完全反应,放出的热量小于,A错误;
B.根据的燃烧热可知,,则,B正确;
C.燃烧热是1mol纯物质完全燃烧,产生指定的产物时放出的热量,生成的水应是液体,不是气态,故1mol乙醇燃烧生成水蒸气和二氧化碳所放出的热量不是乙醇的燃烧热,C错误;
D.已知中和热△H=-57.3kJ/mol,则稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应生成2molH2O时,同时还产生1molBaSO4沉淀,要放出热量,故其反应热小于-114.6,D错误;
故选B。
5.(23-24高二上·四川乐山·期末)已知① kJ⋅mol-1 ;
② kJ⋅mol-1 ;
③ kJ⋅mol-1
下列说法正确的是
A.C的燃烧热kJ
B.2g完全燃烧生成液态水放出的热量为241.8kJ
C.反应的反应热为+41.2kJ⋅mol-1
D.反应的平衡常数
【答案】C
【详解】A.C的燃烧热kJ/mol,故A错误;
B.根据反应①2g完全燃烧生成气态水放出的热量为241.8kJ,故B错误;
C.根据盖斯定律-③+①+②得到目标反应,△H=-△H3+△H1+△H2=+41.2kJ⋅mol-1,故C正确;
D.根据盖斯定律②-①得到目标反应,故反应的平衡常数,故D错误;
故选C。
6.(23-24高二上·四川绵阳·期末)在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
―283.0
―285.8
―890.3
―726.5
下列说法正确的是
A.相同质量的上述四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为:
C.常温常压下,1mol甲醇液体完全燃烧生成气体和水蒸气放出热量726.5kJ
D.标准状况下,相同体积的CO、、完全燃烧的碳排放量:
【答案】D
【分析】燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定的氧化物时所放出的热量;
【详解】A.CO、H2、CH4、CH3OH的相对分子质量分别为28、2、16、32,又因为它们每1mol分别完全燃烧时,放出的热量依次为283.0kJ、285.8kJ、890.3kJ、726.5kJ,所以1gCO、H2、CH4、CH3OH完全燃烧时,放出热量分别为:10.0kJ、142.9kJ、55.6kJ、22.7kJ,则相同质量的以上四种燃料,完全燃烧时放出热量最多的是H2,A错误;
B.CO燃烧热∆H为-283.0 kJ·mol-1,表示1molCO完全燃烧释放283.0 kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式为:∆H=-566.0kJ/mol,B错误;
C.甲醇燃烧热的数据指的是1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时释放热量726.5kJ,若生成气态水,释放的热量小于726.5kJ,C错误;
D.标准状况下,相同体积的CO、H2、CH4物质的量相同,根据C元素守恒,完全燃烧的碳排放量:CO=CH4>H2,D正确;
故选D。
7.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)下列关于化学反应的描述中正确的是
A.用铜做电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
B.HCl和NaOH反应的中和热,则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6kJ
C.向K2Cr2O7溶液中滴加稀硫酸,溶液橙色加深:Cr2O+H2O2CrO+2H+
D.下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为:
【答案】C
【详解】A.铜作电极时,阳极发生反应Cu-2e-= Cu2+,阴极Cu2++2e-= Cu,故A错误;
B.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,反应中即有酸碱中和放出的热量,也有生成硫酸钡沉淀放出的热量,所以此反应的反应热不是中和热的2倍关系,故B错误;
C.K2Cr2O7溶液中滴加稀硫酸,H+浓度增大,使得平衡Cr2O+H2O2CrO+2H+逆向移动,Cr2O浓度增大,溶液橙色加深,故C正确;
D.该反应为可逆反应,0.5mol氮气不能完全反应,故反应热不能计算,故D错误;
故选:C。
8.(24-25高二上·四川泸州龙马潭区泸化中学·期末)已知强酸稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热,下列反应放热为的是
A.含的稀硫酸与足量稀溶液反应
B.稀盐酸与稀溶液反应生成
C.稀盐酸与稀氨水反应生成
D.稀溶液与浓硫酸反应生成
【答案】B
【详解】A.含的稀硫酸,即2molH+参与反应放出的热量是中和热的两倍,A项不符合题意;
B.稀盐酸与稀溶液反应生成放出的热量是,B项符合题意;
C.一水合氨是弱碱,与盐酸反应生成时放出的热量小于,C项不符合题意;
D.浓硫酸溶于水放热,与稀溶液反应生成时放出的热量大于,D项不符合题意;
故答案选B。
9.(23-24高二上·四川成都·期末)可用简易量热计(如图)测定盐酸与溶液中和反应的反应热。下列说法错误的是
A.隔热层的主要作用是减少实验过程中的热量损失
B.若已知溶液质量与比热容,则该实验需测定体系温度变化
C.为保证盐酸完全被中和,溶液要稍过量
D.测量盐酸的温度后,温度计不需冲洗干净就可以测量溶液的温度
【答案】D
【详解】A.测定盐酸与NaOH溶液中和反应的反应热的过程中要减少热量的损失,为了减少热量的损失需要使用隔热层,A项正确;
B.若已知溶液质量与比热容,根据Q=cm∆t,为了测定热量的变化则该实验需测定体系温度的变化,B项正确;
C.实验过程中常使NaOH溶液稍过量,确保盐酸被完全中和,C项正确;
D.测量盐酸的温度后,温度计需冲洗干净后测量NaOH溶液的温度,否则温度计上的酸碱反应造成热量的散失,D项错误;
答案选D。
10.(24-25高二上·四川仁寿县第一中学校·期末)按要求回答下列问题:
(1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。
①钠与冷水的反应 ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应 ③蓝矾失水变为白色粉末 ④干冰升华
⑤固体溶于水
(2)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含10gNaOH的稀碱溶液完全反应,反应放出的热量为 。(结果保留小数点后一位)
(3)已知1g完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ,则氢气的燃烧热为 ,试写出该反应的热化学方程式为 。
(4)试比较反应热的大小:
①
则 (填“>”或“<”,下同)。
②已知常温时红磷比白磷稳定。
则 。
(5)已知:25℃、101kPa时,
①
②
③
则 。
【答案】(1)②③
(2)14.3kJ
(3)
(4) < <
(5)
【详解】(1)①钠与冷水的反应是放热反应;
②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应属于吸热反应;
③蓝矾失去结晶水是吸热反应;
④干冰升华属于吸热过程,但属于物理变化;
⑤固体溶于水为吸热过程,但不属于化学变化。综上所述,属于吸热反应的有②③。
(2)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol时的反应热,此反应消耗1mol NaOH,即40g,所以当有10g NaOH反应时放出的热量为。
(3)由已知1g完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ得:1mol完全燃烧生成1mol放出热量285.8kJ,则氢气的燃烧热为,该反应的热化学方程式为。
(4)①由 ; 可知,等量的碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热,由于焓变是负值,所以。
②常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多,因,则放出的能量越多反应热越小,故答案为<。
(5)已知:①
②
③
依据盖斯定律,③―①―②可得。
地 城
考点03
反应热的计算 盖斯定律
1.(23-24高二上·四川泸州泸县第一中学·期末)下列说法正确的是
A.使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
B.升高温度增加了反应物中活化分子百分数
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1,S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2;则:△H1>△H2
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/mol,则:石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定
【答案】B
【详解】A.使用催化剂不能改变反应的焓变,不能改变反应放出的热量,故A错误;
B.升高温度,提供分子需要的能量,活化分子的百分数增大,从而使有效碰撞次数增大,则反应速率加快,故B正确;
C.固体硫燃烧时要先变为气态硫,过程吸热,气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多,但反应热为负值,所以,故C错误;
D.该反应>0说明石墨转化成金刚石是吸热反应,说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨比金刚石稳定,故D错误;
故选B。
2.(24-25高二上·四川泸州泸县第二中学·期末)与ICl的反应机理如下:
反应①:;
反应②:,
其能量曲线如下图所示。
下列有关说法不正确的是
A.反应①的
B.反应①②均是放热反应
C.
D.该反应的反应速率主要取决于②的快慢
【答案】D
【详解】A. 由图可知,反应的=正反应的活化能-逆反应的活化能,故反应①的,故A正确;
B. 反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应为放热反应,由图像可知,反应①②均是放热反应,故B正确;
C. 由盖斯定律可知, ,故C正确;
D. 反应的反应速率主要取决于慢反应,活化能越大,反应的速率越慢,故该反应的反应速率主要取决于①的快慢,故D错误。
答案为:D。
3.(23-24高二上·四川宜宾·期末)已知: ,反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.原子的第一电离能为 B.键能为
C.比稳定 D.
【答案】D
【详解】A.由图中2molLi(g)转变成2molLi+(g)所需要的能量为1040kJ可知Li的第一电离能为=520(kJ/mol),A错误;
B.由图中molO2(g)转化为1molO(g)所需要的能量为249kJ可知,O=O键键能为氧气分子变为氧原子所需能量,为2×249kJ/mol=498kJ/mol,即键能为498kJ/mol,B错误;
C.由图中可知,转化为要吸收能量,能量较低的较稳定,则比稳定,C错误;
D.由图示可知,2Li(s)=2Li+(g),O2(g)=O2-(g),2Li+(g)+O2-(g)=Li2O(s),则根据盖斯定律有:,D正确;
故选D。
4.(24-25高二上·四川自贡第一中学·期末)已知:25°C,101 kPa时,反应①Mn(s)+ O2(g)=MnO2(s) ΔH1 =-520 kJ·mol-1;反应②Mn(s)+ SO2(g)+ O2(g)=MnSO4(s) ΔH2 =-768 kJ·mol-1,则反应MnO2 (s)+SO2(g)=MnSO4(s)的 ΔH为
A.-248 kJ·mol-1 B.+248 kJ·mol-1
C.-1288 kJ·mol-1 D.+1288 kJ·mol-1
【答案】A
【详解】已知目标反应MnO2(s)+ SO2(g)=MnSO4(s)由反应②-①可得,根据盖斯定律可知=ΔH2 -ΔH1=(-768 kJ·mol-1)-( -520 kJ·mol-1)=-248 kJ·mol-1,故答案为:A。
5.(24-25高二上·四川泸州高级中学校·期末)肼在不同条件下的分解产物不同,时在表面分解的机理如图1所示。已知时:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法不正确的是
A.图1所示过程①是放热反应,过程②是吸热反应
B.反应Ⅱ的能量变化如图2所示
C.断开中的化学键吸收的能量大于形成和中的化学键释放的能量
D.时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.图1所示过程①发生的是反应Ⅰ,该过程焓变小于零,是放热反应,过程②是的分解,由反应Ⅰ-反应Ⅱ×3可得,焓变大于零,该过程是吸热反应,A正确;
B.反应Ⅱ是放热反应,生成物能量大于反应物能量,图2所示能量变化示意图正确,B正确;
C.由于反应Ⅰ为放热反应,因此断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量,C错误;
D.根据盖斯定律,反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得,D正确;
故选C。
6.(24-25高二上·四川凉山州宁南中学·期末)SO2转化为SO3的反应为 。在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A.ΔH1=+48kJ·mol-1
B.V2O5催化时,反应②的速率小于反应①
C.保持其它条件不变,加入V2O5催化时,平衡时O2转化率增加
D.在450℃反应中每消耗32g O2,转移电子数目约等于4×6.02×1023
【答案】BD
【详解】A.根据盖斯定律,将(总反应-反应②)×得反应①,则ΔH1=(ΔH-ΔH2)×=[-198 kJ·mol-1-(-246 kJ·mol-1)]=+24 kJ·mol-1,A错误;
B.由图可知,V2O5催化时,反应②的活化能大于反应①的活化能;活化能越大反应速率越慢,则反应②的速率小于反应①,B正确;
C.保持其他条件不变,加入V2O5催化时,化学反应速率会增加,但是不影响平衡移动,因此O2转化率不变,C错误;
D.在总反应中,O的化合价从0价降低到-2价,消耗1mol O2转移4mol电子。在450℃反应中每消耗32g O2,即O2,转移电子的物质的量为4mol,数目约为4×6.02×1023,D正确;
答案选BD。
7.(24-25高二上·四川泸州泸州老窖天府中学·期末)按要求回答下列问题:
(1)下列物质中属于强电解质的是 (填标号,下同),非电解质是 ,能导电的是 。
①②③氨水④液态⑤乙醇⑥⑦⑧
(2)若时,醋酸的电离常数k=1.6×10-5,则该温度下醋酸溶液中约为 。
(3)现有反应已知该反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
H—O
C—H
E/(kJ/mol)
436
343
465
413
则气态中的键能为 。
(4)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
① kJ·mol-1
② kJ·mol-1
据此,写出将还原为的热化学方程式: 。
(5)用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定实验。回答下列问题:
①从实验装置上看,图中缺少的一种实验仪器名称是 。
②使用如图所示装置测得中和热 (填“偏大、偏小、无影响”)。
(6)C2H5OH可作为燃料使用,用C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,则d电极是 (填“正极”或“负极”),c电极的电极反应式为 。
【答案】(1) ①④⑥ ⑤⑧ ③⑦
(2)4.0×10-4
(3)1084
(4)
(5) 玻璃搅拌器(写成“环形玻璃搅拌棒”或“环形玻璃搅拌器”也可) 偏大
(6) 正极
②HF属于酸,没有可以自由移动的电荷,不能导电,溶于水后部分电离出氟离子和氢离子,在水溶液中可以自由移动,可以导电,属于弱电解质;
③氨水属于混合物,有可以自由移动的电荷,可以导电,由于是混合物,所以既不是电解质也不是非电解质;
④液态HCl属于酸,没有可以自由移动的电荷,不能导电,溶于水后完全电离出氯离子和氢离子,在水溶液中可以自由移动,可以导电,属于强电解质;
⑤乙醇属于有机化合物,没有可以自由移动的电荷,不能导电,溶于水后不能电离,属于非电解质;
⑥属于盐,没有可以自由移动的电荷,不能导电,熔融状态下完全电离出钡离子和硫酸根,熔融状态下可以自由移动,可以导电,属于强电解质;
⑦Cu属于金属单质,有可以自由移动的电子,可以导电,由于是单质,所以既不是电解质也不是非电解质;
⑧CO属于非金属氧化物,没有可以自由移动的电荷,不能导电,不溶于水,属于非电解质;
综上所述,属于强电解质的是①④⑥,属于非电解质是⑤⑧;能导电的是③⑦。
(2)醋酸的电离常数k=1.6×10-5,设该温度下醋酸溶液中约为x,则==1.6×10-5,解得x=4.0×10-4mol/L;
(3)因为化学反应焓变=反应物键能总和−生成物键能总和,设C≡O中的键能为xkJ·mol-1,则x kJ·mol-1+4×436 kJ·mol-1-(413×3+343+465 kJ·mol-1)=﹣91 kJ·mol-1,解得x=1084;
(4)根据盖斯定律,得到,,故将还原为的热化学方程式为;
(5)①从实验装置上看,图中缺少的一种实验仪器名称是玻璃搅拌器;
②该装置会有热量损失,焓变为负,则测得中和热偏大;
(6)d电极是电子流入的电极,为正极;c为负极,乙醇失去电子生成二氧化碳,电极反应为。
8.(24-25高二上·四川成都·期末)合成氨的工业生产造福全人类。回答下列问题:
(1)已知:
则 。
(2)合成氨反应在 (填“低温”、“高温"或"任何”)条件下自发进行,在 条件下快速进行(填“低温”、“高温”或“任何”)。
(3)研究不同条件下氨的平衡含量与起始氢氮投料比的关系如图。
ⅰ曲线④中 (填“>”、“<”或“=”)420℃。
ⅱ在投加气态原料总体积不变时,范围内,随着的增加,氨的平衡含量将 。
ⅲ用各物的平衡体积分数代替平衡浓度,则350℃,20MPa时反应的(用计算式表示) 。
(4)催化剂表面合成氨的能量—反应历程如下图(ad表示吸附在催化剂表面的微粒)。决速步的反应方程式为 。
【答案】(1)
(2) 低温 高温
(3) > 增大
(4)或者
【分析】已知 ,,,该反应在低温下自发进行;根据合成氨正反应放热可知,升高温度,反应逆向进行,氨的含量降低;决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的一步。
【详解】(1)已知①
②
③ ,利用盖斯定律将①-③的 ,故答案为:;
(2)已知 ,,,该反应在低温下自发进行;温度升高,反应速率加快,高温该反应速率加快,故答案为:低温;高温;
(3)i根据合成氨正反应放热可知,升高温度,反应逆向进行,氨的含量降低,对比①④可知相同时压强一定,氨的含量①>④,所以温度①<④,曲线④中>420℃,故答案为:>;
ii根据图中曲线变化可知在投加气态原料总体积不变时,范围内,随着的增加,氨的平衡含量将增大,故答案为:增大;
ⅲ由图中曲线可知350℃,20MPa时反应,平衡时氨的含量为50%,设反应物起始物质的量,列三段式,,解得,平衡时,,,,
,故答案为:;
(4)决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的一步,本题决速步的反应方程式为或者,故答案为:或者。
9.(24-25高二上·四川绵竹中学·期末)据报道,也是一种温室气体,对环境的影响是相同条件下的40倍。研究和的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是,首先两者在一定条件下反应转化为CO和,然后再将和反应转化为。
已知:①甲烷的燃烧热为;
②;
③;
回答下列问题:
(1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式: 。
(2)常温下,,其反应热 ,若在恒温恒容条件下,增大起始的体积分数(增加的用量),反应速率 (填“增大”“减小”“不变”),的转化率 (填“提高”“降低”“不变”)。
(3)在一定体积的密闭容器中进行化学反应:
,其化学平衡常数和温度的关系如表所示:
T/°C
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应的化学平衡常数表达式为 , (填“>”“=”或“<”)0。
②在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,则反应 (填“正向”或“逆向”)进行。
(4)有人提出分开处理温室气体的思路如下:
将转化为,其原理为:,若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法能说明该反应已达到平衡的有_____(填标号);
A.断裂键的同时断裂键
B.、、的物质的量恰好相等
C.、、的浓度之比为
D.体系的压强不再发生改变
(5)研究发现,和在催化剂作用下可以按照不同的计量数之比进行反应。其原理如下:
①
②
向体积恒定的容器中通入一定量的和发生反应,温度升高,则平衡时的平衡浓度 (填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不发生改变”)。若在反应过程中,随着温度的升高,持续监测与CO的浓度比,测得的数据先增大后减小,其先增大的原因可能是 。
【答案】(1)
(2) +247.3 增大 降低
(3) K= > 逆向
(4)D
(5) 逐渐减小 在相对较低温度范围内,随温度升高, 反应①催化剂活性逐渐增大,反应速率增大较显著
【详解】(1)甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧热的热化学方程式为: ;
(2)① ;
② ;
③ ;
根据盖斯定律可知可由①-2×②-2×③得到,则=-2×()-2×()=+247.3;在恒温恒容条件下,增大起始的体积分数(增加的用量),反应速率增大,而的转化率降低;
(3)①平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,则反应平衡常数为K=;由表中数据可知,温度越高平衡常数越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,;
②根据可知,在800℃时,K=0.9,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,,,,Q=>K=0.9,则反应逆向进行;
(4)A.断裂键同时断裂键反应达到平衡状态,断裂键同时断裂键反应逆向进行,故A错误;
B.、、的物质的量恰好相等,与起始量和变化量有关,不能证明反应达到平衡状态,故B错误;
C.、、的浓度之比等于化学计量数之比,与起始量和变化量有关,不能证明反应达到平衡状态,故C错误;
D.该反应正向气体分子数减小,随反应正向进行,体系内压强逐渐减小,当体系的压强不再发生改变,反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
(5)向体积恒定的容器中通入一定量的和发生反应,温度升高,反 应①逆向进行,反应②正向进行,则平衡时CH3OH的平衡浓度逐渐减小;若在反应过程中,随着温度的升高,持续监测 CH3OH与CO的浓度比,测得的数据先增大后减小,其先增大 的原因可能是在相对较低温度范围内,随温度升高,反应①催化剂活性逐渐增大,反应速率增大较显著。
试卷第1页,共3页
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