内容正文:
专题01 化学反应的热效应
3大高频考点概览
考点01 反应热 焓变
考点02 热化学方程式书写
考点03 盖斯定律 反应热的计算
1.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下列有关反应中,一定是放热反应的是地 城
考点01
反应热 焓变
A.需要催化剂才能发生的反应
B.反应物总键能大于生成物总键能的反应
C.一定温度下能自发进行的熵减的反应
D.反应物总能量小于生成物总能量的反应
【答案】C
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,但不改变反应的焓变,所以需要催化剂的反应不一定是放热反应,故A错误;
B.反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应,放热反应的反应物总键能小于生成物总键能,故B错误;
C.一定温度下反应能自发进行,则反应ΔH—TΔS<0,反应的熵变ΔS小于0说明反应的焓变ΔH小于0,该反应为放热反应,故C正确;
D.反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应,故D错误;
故选C。
2.(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。下列航空航天的设备中实现了由电能到化学能转化的是
A.利用生命生态实验柜养殖水稻 B.太阳能电池翼为空间站提供能量需要
C.空间站利用电解水供氧系统提供氧气 D.利用偏二甲肼(C2H8N2)作为助推剂发射火箭
【答案】C
【详解】A.利用生命生态实验柜养殖水稻没有利用电能,故A不选;
B.太阳能电池翼为空间站提供能量需要是电能转化为其它形式的能量,故B不选;
C.空间站利用电解水供氧系统提供氧气是电能转化为化学能,故C选;
D.利用偏二甲肼(C2H8N2)作为助推剂发射火箭是化学能转化为动能,故D不选;
故选C。
3.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)化学与生产、生活、社会、环境关系密切,下列说法不正确的是
A.用氢氧化钡和氧化铵晶体作为自热食品加热包的原料
B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐腐蚀
C.冰在室温下自动融化成水是熵增的过程
D.用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
【答案】A
【详解】A.氢氧化钡和氯化铵晶体反应为吸热反应,不能作为自热食品加热包的原料,故A项错误;
B.镀锌铁制品镀层破损后,形成原电池,锌作负极,铁作正极,铁不腐蚀,故B项正确;
C.固态冰融化成液态水需要吸热,吸热后水分子运动速度加快,体系混乱程度增大,属于熵增过程,故C项正确;
D.溶液显酸性,可与铁锈(Fe2O3)发生反应,故D项正确;
故选A。
4.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)已知101kPa时, 。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应,不需要加热就可以直接发生
B.加入合适的催化剂,ΔH将减小
C.碳的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1
D.该反应的反应物键能总和小于生成物键能总和
【答案】D
【详解】A.该反应,是放热反应,但放热反应不一定不需要加热,碳燃烧生成一氧化碳需要点燃引发反应,A错误;
B.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变反应的焓变,B错误;
C.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,碳的稳定氧化物是,而此反应生成的是,不能据此得出碳的燃烧热,C错误;
D.反应物键能总和-生成物键能总和,已知,所以该反应的反应物键能总和小于生成物键能总和,D正确;
故选D。
5.(24-25高二上·湖南郴州·期末)标准状态下,与反应生成和的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是
A.
B.正反应活化能最大的一步在历程Ⅰ中
C.没有稳定
D.历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为
【答案】D
【详解】A.根据图示,、对应两者的反应物、生成物均不同,焓变不同,故,A错误;
B.根据图示正反应活化能最大的一步在历程Ⅱ中,B错误;
C.物质的能量越低越稳定,的能量更低,比更稳定,C错误;
D.活化能低的步骤速率快,历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为 ,D正确;
故选D。
6.(24-25高二上·湖南郴州·期末)下列实验操作或装置能达到目的的是
方案
目的
A.测定中和反应的反应热
B.除去中的气体
方案
目的
C.蒸馏石油获得汽油
D.高温煅烧石灰石
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.装置采用烧杯作反应容器,无隔热层防止热量散失,因此不能测定中和反应的反应热,A错误;
B.NaOH溶液能吸收酸性氧化物CO2,不能吸收CO,应通过灼热CuO除去CO,B错误;
C.利用沸点不同可将石油中成分进行分离,获得汽油,C正确;
D.蒸发皿只适用于蒸发液体试剂,高温煅烧石灰石应选用坩埚,D错误;
答案选C。
7.(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)化学学习的过程中,为了形象描述一些变化过程,往往采用很形象的宏观或微观图片来展示,下列图片及其展示的内容均正确的是
A.图甲为电解熔融NaCl原理图
B.图乙代表HI分子的有效碰撞
C.图丙表示溶液中醋酸分子的电离
D.图丁表示1g冰逐渐变为水蒸气时焓(H)值增加的过程
【答案】D
【详解】A.电解熔融NaCl时只有钠离子和氯离子,不存在水合钠离子和水合氯离子,图甲为电解NaCl溶液原理图,A错误;
B.HI分子的有效碰撞应该是I原子与I原子、H原子与H原子发生有效碰撞,生成I2和H2,而图乙中没有生成I2和H2,说明图乙中HI分子的碰撞不是有效碰撞,B错误;
C.醋酸为弱电解质,部分电离,图丙中没有醋酸分子,不能表示醋酸的电离,C错误;
D.1g冰→1g水→1g水蒸气,需吸收能量,焓(H)值增加,D正确;
答案选D。
8.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)酸碱中和反应是一个典型的放热反应,在测定中和热的实验中,下列叙述正确的是
A.将50mL0.55mol/LNaOH溶液与50mL0.50mol/L盐酸改为50mL0.65mol/LNaOH溶液与50mL0.60mol/L盐酸,所得中和热的数值保持不变
B.测定中和反应反应热的实验中,混合溶液的温度不再变化时,该温度为终止温度
C.测了盐酸溶液温度的温度计未洗涤立马测定氢氧化钠溶液的温度,会使得△H偏小
D.实验中可使用相同浓度的氨水替代氢氧化钠溶液
【答案】A
【详解】A.反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,则将50mL0.55mol/LNaOH溶液与50mL0.50mol/L盐酸改为50mL0.65mol/LNaOH溶液与50mL0.60mol/L盐酸时放热增多,但所得中和热的数值保持不变,故A项正确;
B.酸碱恰好反应完全时放热最多,所以测定中和反应热的实验中,混合溶液温度最高时的温度为终止温度,故B项错误;
C.测盐酸溶液温度的温度计未洗涤立马测定氢氧化钠溶液的温度时,所测NaOH溶液的温度偏高,温度差偏小,反应热数值偏小,但中和热△H为负值,所以测得的△H偏大,故C项错误;
D.一水合氨是弱碱,电离吸热,实验中使用相同浓度的氨水替代氢氧化钠溶液时,测得中和热数值偏小,故D项错误;
故本题选A。
9.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:① S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ·mol-1
② S(正交,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ·mol-1
③ S(单斜,s) =S(正交,s) ΔH3
下列说法正确的是
A.单斜硫转化为正交硫的过程是物理变化
B.S(单斜,s)= S(正交,s) ΔH3>0,单斜硫比正交硫稳定
C.S(单斜,s)= S(正交,s) ΔH3<0,正交硫比单斜硫稳定
D.等质量的单斜硫和正交硫分别在氧气中充分燃烧,后者放热多
【答案】C
【详解】A.单斜硫与正交硫是不同的物质,单斜硫转化为正交硫的过程是化学变化,故A错误;
B.由盖斯定律可知,反应①-②=③,所以△H3=(-297.16kJ•mol-1)-(-296.83kJ•mol-1)=-0.33kJ/mol, ΔH3<0,故B错误;
C.由上一选项分析可知,S(单斜,s)= S(正交,s) ΔH3<0,正交硫能量更低,比单斜硫更稳定,故C正确;
D.由上述分析可知,单斜硫的能量高于正交硫,等质量的单斜硫和正交硫分别在氧气中充分燃烧,前者放热多,故D错误;
答案选C。
10.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)草酸和醋酸为常见的两种有机弱酸,某化学小组利用草酸和醋酸分别进行实验。
I.醋酸电离热效应的测定。
实验一:某化学实验小组分别用盐酸、醋酸和氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应,测得中和反应的反应热分别为和。
回答下列问题:
(1)实验中碱稍过量的原因是 。实验时酸碱混合方式是迅速倒入,而不是缓缓滴入,主要原因是 。
(2)实验测得的结果如下表:
实验编号
醋酸溶液实验前后温度差
盐酸溶液实验前后温度差
1
3.0
3.3
2
2.9
3.2
3
3.1
3.4
已知:溶液密度均近似为,反应后生成的溶液比热容均约为,基于上述数据计算的∆H= kJ/mol(保留两位小数)。
Ⅱ.草酸是一种常见的有机二元羧酸,有较强还原性,可与酸性高锰酸钾溶液反应:。
实验二:某化学小组通过滴定实验测定的纯度(杂质不参与反应):称取草酸晶体样品,配制成溶液;每次移取该溶液于锥形瓶中,
用酸性高锰酸钾溶液滴定;进行平行实验3次,记录数据如下表:
滴定次数
草酸溶液体积/mL
酸性溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.50
25.50
第二次
25.00
0.02
25.03
第三次
25.00
0.00
24.99
(3)酸性溶液应装在 (填“碱式”或“酸式”)滴定管中。
(4)滴定终点时的标志为 。
(5)草酸粗品的纯度为 %(结果保留一位小数)。
【答案】(1) 保证酸完全被中和,减少误差 防止反应时热量散失
(2)+5.02
(3)酸式
(4)滴入最后半滴酸性溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色
(5)83.3
【分析】通过盐酸、醋酸分别与NaOH溶液进行中和热的测定实验,可探究醋酸的电离热效应;利用酸碱中和滴定可测定草酸样品中浓度。
【详解】(1)碱稍过量的原因是保证酸完全被中和,减少误差;为了防止反应时热量散失,应迅速完成反应,故应迅速倒入,不能缓缓滴入;
(2)盐酸与NaOH反应的热化学方程式为;;根据盖斯定律有的;两个实验中产生的均为,故;
(3)由于酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,所以应该使用酸式滴定管盛装;
(4)KMnO4溶液本身为紫红色,滴定终点时的标志:滴入最后半滴酸性溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色;
(5)草酸溶液的平均体积为25.00mL。三次实验消耗高锰酸钾溶液的体积依次为25.00mL、25.01mL、24.99mL,则消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为25.00mL,根据关系式,,则,,的纯度为。
地 城
考点02
热化学方程式书写
11.(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)下列说法或表示方法中,正确的是
A.等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.氢气的燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式为
C.,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
D.已知中和热,若将含的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
【答案】D
【详解】A.硫蒸气比硫固体所含能量高,等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物燃烧生成指定物质放出的热量,热化学方程式中氢气是2mol,B错误;
C.合成氨为可逆反应,所以和置于密闭的容器中不可能完全反应,则,C错误;
D.除了酸碱中和放出热量外,浓硫酸溶于水放热,故反应放出的热量大于57.3kJ,D正确;
故选D。
12.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)下列有关方程式正确的是
A.燃烧热的热化学方程式:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.沉淀转化为沉淀:
D.氯化铵水解显酸性:
【答案】C
【详解】A.燃烧热是指在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,氢元素变为H2O(l),所以燃烧热的热化学方程式中H2O应该是液态,A项错误;
B.铅蓄电池充电时阳极上硫酸铅失电子产生氧化铅和硫酸,电极反应式为:,B项错误;
C.沉淀转化为沉淀:,C项正确;
D.氯化铵水解显酸性,水解反应为可逆反应,正确的离子方程式为应为,D项错误;
答案选C。
13.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)已知:①
②
③
则下列说法正确的是
A.的燃烧热
B.
C.等质量的和完全燃烧生成和液态水,放出的热量多
D.在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6kJ
【答案】C
【详解】A.燃烧热指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,由可知的燃烧热,A错误;
B.反应中有硫酸钡沉淀生成,为放热反应,则,B错误;
C.令和的质量都为1g,则完全燃烧放出的热量为,完全燃烧放出的热量为,所以等质量的和完全燃烧生成和液态水,放出的热量多,C正确;
D.液态水转化为气态水,需要吸收热量,则,完全燃烧生成气态水放出的热量小于571.6kJ,D错误;
故选C。
14.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)下列说法正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,活化分子百分数增大
C.能用勒夏特列原理解释通常采用有利于氨的合成
D.的电离方程式为:
【答案】D
【详解】A.燃烧热定义中,水应为液态,而该热化学方程式中水是气态,A错误;
B.加入相同浓度的反应物,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,B错误;
C.合成氨反应是放热反应,从勒夏特列原理看,低温利于平衡正向移动,500℃是为了使催化剂活性最佳,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.在水溶液中电离产生(即)和,电离方程式是,D正确;
答案是D。
15.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)化学反应既有物质的变化又有能量的变化,下列说法正确的是(热化学方程式中H的绝对值均正确)
A.CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) H1;CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) H2;则H1>H2
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ/mol(燃烧热)
C.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ/mol(中和热)
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同
【答案】C
【详解】A . 第一个反应是放热反应,H1<0,第二个反应为吸热反应,H2>0,H1<H2,故A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,所给热化学方程式是2molH2,不能表示燃烧热,故B错误;
C.中和热是指酸碱发生中和反应,生成1molH2O时所放出的热量,Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ/mol可以表示中和热的热化学方程式,故C正确;
D.H只与反应体系的始末状态有关,与反应条件无关,故D错误;
故选C。
16.(24-25高二上·湖南郴州·期末)标准状态下,与反应生成和的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是
A.
B.正反应活化能最大的一步在历程Ⅰ中
C.没有稳定
D.历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为
【答案】D
【详解】A.根据图示,、对应两者的反应物、生成物均不同,焓变不同,故,A错误;
B.根据图示正反应活化能最大的一步在历程Ⅱ中,B错误;
C.物质的能量越低越稳定,的能量更低,比更稳定,C错误;
D.活化能低的步骤速率快,历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为 ,D正确;
故选D。
17.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)已知101kPa时, 。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应,不需要加热就可以直接发生
B.加入合适的催化剂,ΔH将减小
C.碳的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1
D.该反应的反应物键能总和小于生成物键能总和
【答案】D
【详解】A.该反应,是放热反应,但放热反应不一定不需要加热,碳燃烧生成一氧化碳需要点燃引发反应,A错误;
B.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变反应的焓变,B错误;
C.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,碳的稳定氧化物是,而此反应生成的是,不能据此得出碳的燃烧热,C错误;
D.反应物键能总和-生成物键能总和,已知,所以该反应的反应物键能总和小于生成物键能总和,D正确;
故选D。
18.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)回答下列问题:
(1),燃烧生成放热,蒸发吸热,表示燃烧热(或摩尔燃烧焓)的热化学方程式为 。
(2)乙酸直接加氢制备乙醇: ,一定温度下,将不同量的原料(如下表)通入到恒压密闭容器中,则该温度下反应的 。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
I
0
0
放热
II
0
0
吸热
【答案】(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H= -286 kJ/mol
(2)-(2x+y)
【详解】(1)298K时,1gH2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,则1molH2燃烧生成H2O(g)放热=242kJ,用热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)=H2O(g) H1= -242 kJ•mol-1①,又因为1 mol H2O(1)蒸发吸热44kJ,则H2O(g)= H2O(l) H2= -44 kJ•mol-1②,根据盖斯定律可知,表示H2燃烧热的反应热为 H=H1+H2= -286 kJ•mol-1,故答案为:H2(g)+O2 (g)=H2O(1) H= -286 kJ•mol-1;
(2)实验I在恒压密闭容器中充入1molH2(g)和0.5molCH3COOH(g),达到平衡时放出xkJ热量,故2molH2(g)和1molCH3COOH(g),达到平衡时放出2xkJ热量,实验II在恒压密闭容器中充入1molCH3CH2OH (g)和1molH2O(g),达到平衡时吸收ykJ热量,则2molH2(g)和1molCH3COOH (g)完全反应理论上放出(2x+y)热量,则该温度下主反应的△H1=-(2x+y)kJ/mol。
地 城
考点03
盖斯定律 反应热的计算
19.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)和是环境污染性气体,可在表面转化为无害气体,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是
A.为了实现转化,需不断向反应器中补充和
B.总反应为
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.总反应的
【答案】C
【详解】A.由图所示可知,和为催化剂和中间产物,因此不需要补充和,故A错误;
B.根据盖斯定律,总反应可以由图甲中左侧反应和右侧反应相加得到,则,故B错误;
C.由图可知,正反应的活化能为134kJ/mol,逆反应的活化能为360kJ/mol,正反应活化能小于逆反应活化能,故C正确;
D.由图可知,该反应反应物能量高于生成物能量为放热反应,因此总反应的,故D错误;
故选C。
20.(24-25高一上·湖南金长沙市望城区·期末)在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用(U)来表示,Li2O是离子晶体,其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到
已知 ;
下列说法不正确的是
A.U(Li2O)=+2980kJ/mol B.O=O键能为498kJ/mol
C.ΔH2=703kJ/mol D.Li第一电离能I1=1040kJ/mol
【答案】D
【详解】A.从图分析,2mol气态锂离子和1mol气态氧离子生成氧化锂晶体放热为2980kJ,则U(Li2O)=+2980kJ/mol,A正确;
B.从图分析,0.5mol氧气变成氧原子吸收249kJ的能量,故O=O键能为498kJ/mol,B正确;
C.已知 ;,根据盖斯定律分析,ΔH2==703kJ/mol,C正确;
D.从盖斯定律分析,有-598=-2980+249+703+318+ΔH1,则ΔH1=1040kJ/mol,则锂的第一电离能为520kJ/mol,D错误;
故选D。
21.(24-25高二上·湖南岳阳汨罗市第一中学·期末)已知胆矾溶解于水时温度降低,室温时将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1 kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O CuSO4·(s)+5H2O(1) Q2kJ,则Q1和Q2的关系为
A.Q1<Q2 B.Q1>Q2 C.Q1 = Q2 D.无法确定
【答案】A
【分析】溶解降温说明水合放热小于扩散吸热,Q1是二者的差值;而胆矾(五水合硫酸铜)分解要克服水合能Q2,所以Q2>Q1;溶解时,放出的热量有一部分被水吸收,实际放出的热量偏小。
【详解】根据题的叙述可把胆矾溶于水看成二个过程,第一个过程是:CuSO4•5H2O CuSO4(s)+5H2O Q2kJ这一过程是吸收热量的,一摩尔CuSO4•5H2O分解吸收的热量为Q2kJ;第二过程是:无水硫酸铜制成溶液的过程,此过程是放出热量的,1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,但整个过程要使溶液温度降低,说明吸收的热量大于放出的热量,所以Q2>Q1,故选A。
22.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=﹣91kJ•mol-1
化学键
C≡O
H﹣H
H﹣O
C﹣H
C﹣O
键能/(kJ·mol﹣1)
x
436
463
414
326
则断开1molCO中的化学键需吸收的能量为
A.738kJ B.817kJ C.1068kJ D.1157kJ
【答案】C
【详解】根据焓变=反应物总键能-生成物总键能,则,解得:,答案选C。
23.(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)I.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。
(1)下列符合未来新能源标准的是___________(填标号)。
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
(2)打火机使用的燃料一般是丙烷。已知11g丙烷气体在298K和101kPa条件下完全燃烧生成和液态水时放出的热量为555kJ,请写出丙烷气体燃烧热的热化学方程式: 。
(3)工业上用与反应合成甲醇(和均大于零):
①
②
③
(用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1)B
(2)
(3)
【详解】(1)①天然气、②煤、④石油为化石燃料,属于不可再生能源,且对环境污染严重,③核能使用不当会对环境有污染,⑤太阳能、⑥生物质能、⑦风能、⑧氢能在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生,属于未来新能源标准,所以答案:⑤⑥⑦⑧,故选B。
(2)已知11g丙烷(C3H8)即0.25mol,在298K和101Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555kJ,故1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为2220kJ,丙烷燃烧热的热化学方程式:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=﹣2220kJ•mol-1。
(3)由盖斯定律,得反应③,则;
24.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)我国提出努力争取在2060年前实现碳中和,碳中和的关键是的转化、回收和重整。
I.以与为原料可合成尿素已知:
①
②
③
(1)写出和合成尿素和液态水的热化学方程式 。
(2)该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
II.转化为甲醇。
(3)用来生产燃料甲醇的某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
750
463
则 。
【答案】(1)
(2)低温
(3)-178kJ/mol
【详解】(1)根据盖斯定律,①
②
③,合成尿素的反应=①+②-③,△H=(-159.5+116.5-44.0)kJ/mol,热化学方程式为:;
(2)反应为放热的熵减反应,根据△H-T△S<0反应可以自发进行,则反应在低温下可以自发进行;
(3),根据反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得:△H=(750×2+3×43)kJ/mol-(413×3+358+463+2×463) kJ/mol=-178 kJ/mol;
25.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1 kJ·mol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJ·mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式: 。
【答案】CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.9 kJ/mol
8.(24-25高二上·湖南郴州·期末)二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体,将二者进行转化,可得到具有高附加值的化工产品或清洁燃料。
和催化重整制取和
主反应:①
副反应:②
③
④
主反应 ;若反应②在任何温度都不自发,能否判断该反应是吸热还是放热: (填“能”或“否”),为什么? 。
【答案】(1) +247 kJ/mol 能 该反应S<0,且在任何温度都不自发,则H>0
【详解】 根据盖斯定律,主反应的焓变等于反应③的焓变减去反应④的焓变,即△H1=△H3-△H4=+247kJ/mol; 反应②在任何温度都不自发,说明其吉布斯自由能变化始终大于零,由于该反应气体分子数减少,熵变小于零,因此只有当焓变大于零时,无论温度如何,吉布斯自由能变化才能始终大于零,所以可以判断该反应是吸热反应。
26.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)和均为工业生产的重要原料,回答下列问题:
工业上可通过反应制取氢气,制备过程中涉及如下两个反应:
①
②
写出表示燃烧热的热化学方程式: 。
【答案】
27.(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)NH3和CO2是两种常见的无机物。尿素CO(NH2)2是首个由NH3和CO2两种无机物人工合成的有机物。
(1)工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如图所示,正确的是 (填“A”或“B”),比较、的大小关系: 。
(2)在尿素合成塔中发生的反应可表示为:
①2NH3(g) + CO2(g) ⇌ H2NCOONH4(l) ;
②H2NCOONH4(l) ⇌ CO(NH2)2(s) + H2O(g) ;
则2NH3(g) + CO2(g) ⇌ CO(NH2)2(s) + H2O(g) 。
【答案】(1) A p2>p1
(2)
【详解】(1)合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率降低,故图像满足要求的为A,正向为气体体积减小的方向,加压平衡正向移动,A的转化率增大,其他条件不变时,压强越大,A的转化率越大,所以p2>p1;
(2);
28.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)某氮肥厂用经一系列反应制得,。
时,和能反应生成和液态水,生成水时放热,其热化学方程式是 。
【答案
【详解】 25℃时,NH3和O2能反应生成NO和液态水,生成6mol水时放热1289kJ,放热反应焓变为负值,其热化学方程式是4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l) ΔH=-1289kJ/mol;
12.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)将转化为高附加值碳基燃料,可有效减少碳排放。将和在催化剂作用下,可实现二氧化碳甲烷化。可能发生反应:
i.
ii.
iii.
利用不同催化剂,在一定温度和反应时间条件下,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图:
可知最利于制的催化剂是 (填序号,下同),最利于制的催化剂是 。
① ② ③ ④
【答案】 ① ④
【详解】 根据图示,在一定温度和反应时间条件下,使用催化剂时,CO的生成速率最大且的速率最小,则最利于制CO的催化剂是;使用催化剂Pt@h-BN3时,甲烷的生成速率最大且CO的生成速率最小,则最利于制甲烷的催化剂是Pt@h-BN3,故分别选①、④;
29.(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)氢能是一种极具发展潜力的绿色能源,高效、环保的制氢方法是当前研究的热点问题。请回答:
甲烷水蒸气重整制氢:
I.
Ⅱ.
总反应:的 。
【答案】 +165
【详解】由盖斯定律得,总反应:由合并可得,;
30.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)氢气是一种理想的绿色能源,有科学家预言,氢能将成为人类的主要能源。回答下列问题:
Ⅰ.乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
反应ⅰ的 。
【答案】 +255.7
【详解】 根据盖斯定理可得反应ⅰ=ⅲ-2×ⅱ=;
31.(24-25高二上·湖南岳阳汨罗市第一中学·期末)是生产金属钛及其化合物的重要中间体。工业上以高钛渣(主要成分是)为原料生产的反应原理为:。回答下列问题:
已知:,的燃烧热为,则表示燃烧热的热化学方程式为 。
【答案】
【详解】 ①,
②,的燃烧热为,可写出热化学方程式:
③,根据③-(①-②)得;
32.资源化在推进能源绿色转型,实现“碳达峰、碳中和”中具有重要意义。
Ⅰ. 与催化重整制合成气是研究热点之一、发生的主要反应有:
反应①:
反应②:
有关化学键键能数据如表:
化学键
H-O
C=O
键能/
436
463
803
1076
则反应②的反应热 。
【答案】 +40.0
【详解】 反应②的反应热反应物的总键能-生成物的总键能=2×803+436-1076-2×463=+40.0;
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 化学反应的热效应
3大高频考点概览
考点01 反应热 焓变
考点02 热化学方程式书写
考点03 盖斯定律 反应热的计算
1.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下列有关反应中,一定是放热反应的是地 城
考点01
反应热 焓变
A.需要催化剂才能发生的反应
B.反应物总键能大于生成物总键能的反应
C.一定温度下能自发进行的熵减的反应
D.反应物总能量小于生成物总能量的反应
2.(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。下列航空航天的设备中实现了由电能到化学能转化的是
A.利用生命生态实验柜养殖水稻 B.太阳能电池翼为空间站提供能量需要
C.空间站利用电解水供氧系统提供氧气 D.利用偏二甲肼(C2H8N2)作为助推剂发射火箭
3.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)化学与生产、生活、社会、环境关系密切,下列说法不正确的是
A.用氢氧化钡和氧化铵晶体作为自热食品加热包的原料
B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐腐蚀
C.冰在室温下自动融化成水是熵增的过程
D.用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
4.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)已知101kPa时, 。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应,不需要加热就可以直接发生
B.加入合适的催化剂,ΔH将减小
C.碳的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1
D.该反应的反应物键能总和小于生成物键能总和
5.(24-25高二上·湖南郴州·期末)标准状态下,与反应生成和的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是
A.
B.正反应活化能最大的一步在历程Ⅰ中
C.没有稳定
D.历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为
6.(24-25高二上·湖南郴州·期末)下列实验操作或装置能达到目的的是
方案
目的
A.测定中和反应的反应热
B.除去中的气体
方案
目的
C.蒸馏石油获得汽油
D.高温煅烧石灰石
A.A B.B C.C D.D
7.(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)化学学习的过程中,为了形象描述一些变化过程,往往采用很形象的宏观或微观图片来展示,下列图片及其展示的内容均正确的是
A.图甲为电解熔融NaCl原理图
B.图乙代表HI分子的有效碰撞
C.图丙表示溶液中醋酸分子的电离
D.图丁表示1g冰逐渐变为水蒸气时焓(H)值增加的过程
8.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)酸碱中和反应是一个典型的放热反应,在测定中和热的实验中,下列叙述正确的是
A.将50mL0.55mol/LNaOH溶液与50mL0.50mol/L盐酸改为50mL0.65mol/LNaOH溶液与50mL0.60mol/L盐酸,所得中和热的数值保持不变
B.测定中和反应反应热的实验中,混合溶液的温度不再变化时,该温度为终止温度
C.测了盐酸溶液温度的温度计未洗涤立马测定氢氧化钠溶液的温度,会使得△H偏小
D.实验中可使用相同浓度的氨水替代氢氧化钠溶液
9.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:① S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ·mol-1
② S(正交,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ·mol-1
③ S(单斜,s) =S(正交,s) ΔH3
下列说法正确的是
A.单斜硫转化为正交硫的过程是物理变化
B.S(单斜,s)= S(正交,s) ΔH3>0,单斜硫比正交硫稳定
C.S(单斜,s)= S(正交,s) ΔH3<0,正交硫比单斜硫稳定
D.等质量的单斜硫和正交硫分别在氧气中充分燃烧,后者放热多
10.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)草酸和醋酸为常见的两种有机弱酸,某化学小组利用草酸和醋酸分别进行实验。
I.醋酸电离热效应的测定。
实验一:某化学实验小组分别用盐酸、醋酸和氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应,测得中和反应的反应热分别为和。
回答下列问题:
(1)实验中碱稍过量的原因是 。实验时酸碱混合方式是迅速倒入,而不是缓缓滴入,主要原因是 。
(2)实验测得的结果如下表:
实验编号
醋酸溶液实验前后温度差
盐酸溶液实验前后温度差
1
3.0
3.3
2
2.9
3.2
3
3.1
3.4
已知:溶液密度均近似为,反应后生成的溶液比热容均约为,基于上述数据计算的∆H= kJ/mol(保留两位小数)。
Ⅱ.草酸是一种常见的有机二元羧酸,有较强还原性,可与酸性高锰酸钾溶液反应:。
实验二:某化学小组通过滴定实验测定的纯度(杂质不参与反应):称取草酸晶体样品,配制成溶液;每次移取该溶液于锥形瓶中,
用酸性高锰酸钾溶液滴定;进行平行实验3次,记录数据如下表:
滴定次数
草酸溶液体积/mL
酸性溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.50
25.50
第二次
25.00
0.02
25.03
第三次
25.00
0.00
24.99
(3)酸性溶液应装在 (填“碱式”或“酸式”)滴定管中。
(4)滴定终点时的标志为 。
(5)草酸粗品的纯度为 %(结果保留一位小数)。
地 城
考点02
热化学方程式书写
11.(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)下列说法或表示方法中,正确的是
A.等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.氢气的燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式为
C.,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
D.已知中和热,若将含的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
12.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)下列有关方程式正确的是
A.燃烧热的热化学方程式:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.沉淀转化为沉淀:
D.氯化铵水解显酸性:
13.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)已知:①
②
③
则下列说法正确的是
A.的燃烧热
B.
C.等质量的和完全燃烧生成和液态水,放出的热量多
D.在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6kJ
14.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)下列说法正确的是
A.甲烷的燃烧热为,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,活化分子百分数增大
C.能用勒夏特列原理解释通常采用有利于氨的合成
D.的电离方程式为:
15.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)化学反应既有物质的变化又有能量的变化,下列说法正确的是(热化学方程式中H的绝对值均正确)
A.CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) H1;CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) H2;则H1>H2
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ/mol(燃烧热)
C.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ/mol(中和热)
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同
16.(24-25高二上·湖南郴州·期末)标准状态下,与反应生成和的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是
A.
B.正反应活化能最大的一步在历程Ⅰ中
C.没有稳定
D.历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为
17.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)已知101kPa时, 。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应,不需要加热就可以直接发生
B.加入合适的催化剂,ΔH将减小
C.碳的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1
D.该反应的反应物键能总和小于生成物键能总和
18.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)回答下列问题:
(1),燃烧生成放热,蒸发吸热,表示燃烧热(或摩尔燃烧焓)的热化学方程式为 。
(2)乙酸直接加氢制备乙醇: ,一定温度下,将不同量的原料(如下表)通入到恒压密闭容器中,则该温度下反应的 。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
I
0
0
放热
II
0
0
吸热
地 城
考点03
盖斯定律 反应热的计算
19.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)和是环境污染性气体,可在表面转化为无害气体,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是
A.为了实现转化,需不断向反应器中补充和
B.总反应为
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.总反应的
20.(24-25高一上·湖南金长沙市望城区·期末)在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用(U)来表示,Li2O是离子晶体,其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到
已知 ;
下列说法不正确的是
A.U(Li2O)=+2980kJ/mol B.O=O键能为498kJ/mol
C.ΔH2=703kJ/mol D.Li第一电离能I1=1040kJ/mol
21.(24-25高二上·湖南岳阳汨罗市第一中学·期末)已知胆矾溶解于水时温度降低,室温时将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1 kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O CuSO4·(s)+5H2O(1) Q2kJ,则Q1和Q2的关系为
A.Q1<Q2 B.Q1>Q2 C.Q1 = Q2 D.无法确定
22.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=﹣91kJ•mol-1
化学键
C≡O
H﹣H
H﹣O
C﹣H
C﹣O
键能/(kJ·mol﹣1)
x
436
463
414
326
则断开1molCO中的化学键需吸收的能量为
A.738kJ B.817kJ C.1068kJ D.1157kJ
23.(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)I.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。
(1)下列符合未来新能源标准的是___________(填标号)。
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
(2)打火机使用的燃料一般是丙烷。已知11g丙烷气体在298K和101kPa条件下完全燃烧生成和液态水时放出的热量为555kJ,请写出丙烷气体燃烧热的热化学方程式: 。
(3)工业上用与反应合成甲醇(和均大于零):
①
②
③
(用含a、b的代数式表示)。
24.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)我国提出努力争取在2060年前实现碳中和,碳中和的关键是的转化、回收和重整。
I.以与为原料可合成尿素已知:
①
②
③
(1)写出和合成尿素和液态水的热化学方程式 。
(2)该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
II.转化为甲醇。
(3)用来生产燃料甲醇的某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
750
463
则 。
25.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1 kJ·mol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJ·mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式: 。
8.(24-25高二上·湖南郴州·期末)二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体,将二者进行转化,可得到具有高附加值的化工产品或清洁燃料。
和催化重整制取和
主反应:①
副反应:②
③
④
主反应 ;若反应②在任何温度都不自发,能否判断该反应是吸热还是放热: (填“能”或“否”),为什么? 。
26.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)和均为工业生产的重要原料,回答下列问题:
工业上可通过反应制取氢气,制备过程中涉及如下两个反应:
①
②
写出表示燃烧热的热化学方程式: 。
27.(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)NH3和CO2是两种常见的无机物。尿素CO(NH2)2是首个由NH3和CO2两种无机物人工合成的有机物。
(1)工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如图所示,正确的是 (填“A”或“B”),比较、的大小关系: 。
(2)在尿素合成塔中发生的反应可表示为:
①2NH3(g) + CO2(g) ⇌ H2NCOONH4(l) ;
②H2NCOONH4(l) ⇌ CO(NH2)2(s) + H2O(g) ;
则2NH3(g) + CO2(g) ⇌ CO(NH2)2(s) + H2O(g) 。
28.(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)某氮肥厂用经一系列反应制得,。
时,和能反应生成和液态水,生成水时放热,其热化学方程式是 。
12.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)将转化为高附加值碳基燃料,可有效减少碳排放。将和在催化剂作用下,可实现二氧化碳甲烷化。可能发生反应:
i.
ii.
iii.
利用不同催化剂,在一定温度和反应时间条件下,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图:
可知最利于制的催化剂是 (填序号,下同),最利于制的催化剂是 。
① ② ③ ④
29.(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)氢能是一种极具发展潜力的绿色能源,高效、环保的制氢方法是当前研究的热点问题。请回答:
甲烷水蒸气重整制氢:
I.
Ⅱ.
总反应:的 。
30.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)氢气是一种理想的绿色能源,有科学家预言,氢能将成为人类的主要能源。回答下列问题:
Ⅰ.乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
反应ⅰ的 。
31.(24-25高二上·湖南岳阳汨罗市第一中学·期末)是生产金属钛及其化合物的重要中间体。工业上以高钛渣(主要成分是)为原料生产的反应原理为:。回答下列问题:
已知:,的燃烧热为,则表示燃烧热的热化学方程式为 。
32.资源化在推进能源绿色转型,实现“碳达峰、碳中和”中具有重要意义。
Ⅰ. 与催化重整制合成气是研究热点之一、发生的主要反应有:
反应①:
反应②:
有关化学键键能数据如表:
化学键
H-O
C=O
键能/
436
463
803
1076
则反应②的反应热 。
/
学科网(北京)股份有限公司
$