专题01 化学反应的热效应（期末真题汇编，陕晋青宁专用）高二化学上学期

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、热化学反应方程式 考点02 盖斯定律 考点03 反应热的计算 地 城 考点01 反应热、热化学反应方程式 1．(23-24高二上·宁夏固原·期末)自热火锅由于其加热方便快捷，深受人们的喜爱。其原理是发热包中的氧化钙与水发生了放热反应。下列属于放热反应的是 A．盐的水解反应 B．酸碱中和反应 C．碳酸钙高温分解 D．晶体与晶体反应 【答案】B 【详解】A．盐的水解反应为一个吸热过程，A不符合题意； B．酸碱中和反应为放热反应，B符合题意； C．碳酸钙的分解反应为吸热反应，C不符合题意； D．氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，D不符合题意； 故选B。 2．(23-24高二上·陕西西安蓝田县城关中学大学区联考·期末)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH＜0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由热化学方程式可知，反应物、生成物均为气态，焓变为负，为放热反应，且生成物为液态时放出热量更多，选项A中图符合。 故答案选A。 3．(24-25高二上·陕西安康·期末)中和反应是高中阶段常见的化学反应。下列四个与中和反应有关的装置中能达到相应实验目的的是 A．装置甲用于中和反应反应热的测定 B．装置乙用于验证中和反应是放热反应 C．装置丙用于验证与稀盐酸能发生中和反应 D．装置丁用于标准盐酸滴定未知浓度的待测液 【答案】A 【详解】A．装置甲保温效果良好，可用于中和反应反应热的测定，A项符合题意； B．浓硫酸稀释时会放热，装置乙不能用于验证中和反应是放热反应，B项不符合题意； C．在pH=3.5的稀盐酸中不会溶解，不能验证两者发生中和反应，C项不符合题意； D．碱式滴定管不能用于盛装酸性溶液，盐酸应盛装在酸式滴定管中，D项不符合题意； 故选A。 4．(23-24高二上·宁夏固原·期末)用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．甲探究温度对平衡的影响 B．乙测定中和反应的反应热 C．丙给酸式滴定管排气泡 D．丁测定化学反应速率 【答案】A 【详解】A．温度不同，两边的反应中平衡移动的方向不同，气体颜色有差别，故A正确； B．缺少搅拌装置环形玻璃搅拌棒，故B错误； C．该装置为碱式滴定管，故C错误； D．装置甲中产生的气体可能通过长颈漏斗流失，故D错误； 故选A。 5．(23-24高二上·陕西西安蓝田县城关中学大学区联考·期末)下列关于热化学反应的描述正确的是 A．稀盐酸和稀溶液反应的中和反应反应热，则1mol的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为 B．的燃烧热为，则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的 C．放热反应比吸热反应容易发生 D．丙烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热 【答案】B 【详解】A．中和热是指是酸和碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，1mol的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应除了生成水外，还生成了硫酸钡，放热大于，A错误； B．燃烧热是指燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，其中水为液体，即根据反应热可知，2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的，B正确； C．反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与反应是否加热无关，如放热反应中铝热反应要高温才能进行，氢氧化钡晶体与氯化铵的反应尽管是吸热反应，但常温下搅拌就可进行，C错误； D．不能确定生成的是气态水还是液态水，且丙烷的物质的量也不知道，D错误； 故选B。 6．(24-25高二上·山西临汾·期末)下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是，则 B．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应，放出热量为，则 C．已知稀溶液中，，则稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出的热量 D．相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中，和反应放出的热量是和反应放出的热量的2倍 【答案】A 【详解】A．燃烧热是指 1mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。葡萄糖的燃烧热是 2800kJ・mol⁻¹ ，则mol葡萄糖完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出的热量为×2800kJ=1400kJ，热化学方程式，A正确； B．2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)是可逆反应，1molSO2和0.5molO2不能完全反应，若完全反应放出的热量应大于 79.2kJ，所以2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH≠−158.4kJ·mol−1，B错误； C．NH3⋅H2O是弱电解质，电离吸热，所以稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ，C错误； D．N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是可逆反应，2molN2和6molH2反应的转化率比1molN2和3molH2反应的转化率高，但不是 2 倍关系，所以2molN2和6molH2反应放出的热量不是1molN2和3molH2反应放出热量的 2 倍，D错误； 故选A。 7．(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)下列热化学方程式或叙述正确的是 A．甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则表示甲烷燃烧的热化学方程式为：  ΔH=-890.3 kJ·mol-1 B．  ΔH1     ΔH2，若ΔH1>ΔH2，说明石墨比金刚石稳定 C．1 L 1 mol/L的稀硫酸和40 g NaOH固体反应，该反应的焓变ΔH>-57.3 kJ/mol D．在一定温度和压强下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为  ΔH=-38.6 kJ·mol-1 【答案】B 【详解】A．甲烷的燃烧热定义是1 mol 完全燃烧生成和液态时放出的热量，A错误； B．由于石墨比金刚石稳定（能量更低），其燃烧释放的热量更少，则ΔH1 > ΔH2，B正确； C．1 L 1 mol/L(含2 mol)与40 g(1 mol OH⁻)反应生成1 mol ，中和热ΔH= -57.3 kJ·mol⁻1，但固体溶解时放热，总放热量应更多，ΔH < -57.3 kJ·mol⁻1，C错误； D．合成氨为可逆反应，实际放热量小于理论值，热化学方程式的ΔH应表示完全反应的焓变，而非实际放热量，D错误； 故选B。 地 城 考点02 盖斯定律 8．(24-25高二上·山西运城·期末)下列有关叙述正确的是 A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 B．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同 C．相同条件下，若1molO、1molO2所具有的能量分别为E1、E2，则2E1>E2 D．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量 【答案】C 【详解】A．在恒压条件下发生的化学反应的反应热等于反应的焓变，故A错误； B．同一化学反应的△H与反应物和生成物的总能量有关，与反应条件无关，所以氢气与氯气在光照和点燃条件下反应生成氯化氢的焓变相等，故B错误； C．氧分子共价键断裂生成氧原子的过程为吸收能量的过程，所以，故C正确； D．氢氧化钾固体溶于水的过程为放出热量的过程，所以1mol氢氧化钾固体与稀盐酸反应放出的热量大于57.3kJ，故D错误； 故选C。 9．(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)NO催化O3生成O2的过程由以下三步基元反应构成： 第1步：  ΔH1； 第2步：  ΔH2； 第3步：  ΔH3； 下列说法错误的是 A．该总反应为放热反应 B．该过程共有三种中间产物 C．第1步是总反应的决速步 D．总反应2O3(g)=3O2(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3 【答案】B 【详解】A．由图可知，总反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故A正确； B．由三步基元反应可知，NO为O3生成O2反应的催化剂，催化剂不改变总反应的焓变由三步基元反应可知，反应的中间体只有NO2和O两种，故B错误； C．正反应活化能越大，反应速率越慢，由图可知第1步是总反应的决速步，故C正确； D．由盖斯定律可知，三步基元反应相加得总反应2 O3(g)=3 O2(g)，，D正确； 故选B； 10．(24-25高二上·宁夏银川·期末)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为  。 已知：碳的燃烧热；  ；    则x为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】碳的燃烧热ΔHl=akJ•mol-1，其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔHl=akJ/mol   ① S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=bkJ/mol   ② 2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=ckJ/mol ③    根据盖斯定律，①×3+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，ΔH=xkJ/mol，则ΔH=xkJ/mol=(3a+b-c)kJ/mol，所以x=3a+b-c； 选A。 11．(23-24高二上·山西朔州怀仁第一中学·期末)回答下列问题。 (1)已知下列热化学方程式： Ⅰ.   Ⅱ.   在相同条件下，的正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 。 (2)查阅资料得知，反应在含有少量I2的溶液中分两步进行： 第Ⅰ步反应为(慢反应)； 第Ⅱ步为快反应。 增大I2的浓度 (填“能”或“不能”)明显增大总反应的平均速率，理由为 。 (3)氯化铜晶体()常用作玻璃、陶瓷着色剂和饲料添加剂等。工业上用粗氧化铜粉(含杂质FeO和SiO2)制备无水氯化铜，制取流程如下： 开始沉淀的pH 1.9 7.0 4.7 沉淀完全的pH 3.2 9.0 6.7 已知：氯化亚砜()熔点-105℃，沸点78.8℃，易水解。 ①为避免引入杂质，试剂x可选用 (填字母，下同)。 a．KMnO4溶液    b．氯水    c．溴水    d．H2O2溶液 ②溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH，从而除去而不引入杂质。试剂y可选用下列物质中的 。 a．Cu    b．CuO    c． d．NaOH ③SOCl2与水反应的化学方程式为 。 ④SOCl2与混合并加热，可得到无水CuCl2的原因是 。 【答案】(1)165 (2) 能 对于多步反应，总反应的速率由慢反应决定，I2是慢反应的反应物，增大I2的浓度，慢反应速率增大，总反应的平均速率增大(或根据总反应可知I2为该反应的催化剂，增大I2的浓度，可增大总反应的反应速率) (3) bd bc SOCl2与结晶水反应生成的HCl抑制了CuCl2的水解，可得到无水CuCl2 【分析】(3)粗氧化铜粉中加入盐酸，氧化铜与盐酸反应生成氯化铜，氧化亚铁与盐酸反应生成氯化亚铁，二氧化硅不溶于盐酸形成滤渣A，溶液B中加入试剂x将亚铁离子氧化成铁离子，随后加入试剂y，调节pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，溶液D为氯化铜溶液，氯化铜溶液在通入氯化氢气体的条件下蒸发结晶得到氯化铜晶体()，最后加入SOCl2加热生成无水氯化铜。 【详解】（1）根据盖斯定律，将反应Ⅰ-Ⅱ，可得；反应的焓变，则逆反应的活化能； （2）对于多步反应，总反应的速率由慢反应的速率决定，I2是慢反应的反应物，增大I2的浓度，慢反应速率增大，总反应的平均速率增大(或根据总反应可知I2为该反应的催化剂，增大I2的浓度，可增大总反应的反应速率)，所以增大I2的浓度能明显增大总反应的平均速率； （3）①试剂x的用途为将亚铁离子氧化成铁离子，同时不能引入杂质，加入高锰酸钾溶液，高锰酸根被还原成Mn2+，引入了杂质Mn2+；加入Br2，Br2被还原为溴离子，溶液中引入了杂质Br-；而氯水作氧化剂，还原产物为氯离子，没有引入杂质离子；H2O2溶液作氧化剂，还原产物为水，没有引入杂质离子，故答案为：bd； ②a．加入的试剂y要使铁离子沉淀完全，同时铜离子不能沉淀，但Cu不与氢离子反应，无法调节pH，故a错误； b．CuO能与氢离子反应，消耗掉部分氢离子，同时反应生成铜离子和水，能起到调节pH的作用且不引入杂质离子，故b正确； c．碱式碳酸铜能与氢离子反应，消耗掉部分氢离子，同时反应生成铜离子、二氧化碳和水，能起到调节pH的作用且不引入杂质离子，故c正确； d．NaOH虽能调节pH，但是引入了杂质离子，故d错误； 故答案为：bc； ③SOCl2易水解，与水反应生成二氧化硫和氯化氢，其反应的化学方程式为； ④SOCl2易水解，能与氯化铜晶体中的结晶水反应生成氯化氢，生成的氯化氢抑制了氯化铜的水解，所以可得到无水氯化铜。 12．(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)人类走进科技时代之后，工业以及人类活动排放出的二氧化碳，成为了破坏生态环境的主要力量，而将CO2转化为其他能源并利用，是我国能源领域的一个重要战略方向。在CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)的体系中，同时存在以下反应： 反应i：  ΔH1=+40 kJ/mol 反应ii：  ΔH2=-80 kJ/mol 反应iii：CO2与H2在物质的量1：3时合成CH3OH(g)和H2O(g)   ΔH3 (1)写出反应iii的热化学方程式 ；若要反应iii正向自发进行， (填“高温”或“低温”)更有利。 (2)某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入容积不变的1 L密闭容器中，初始总压为8 MPa，只发生反应iii，测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表： 时间/h 1 2 3 4 5 P后/P前 0.92 0.85 0.79 0.75 0.75 ①用CO2表示前2h的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1·h-1。 ②该条件下的分压平衡常数为Kp (MPa)-2(结果用分数表示，用平衡分压代替平衡浓度计算Kp，分压=总压×物质的量分数)。 (3)①对于反应i：，其中k正、k逆分别为正反应、逆反应的速率常数。若升高温度， (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②对于反应ii：恒温恒容下，反应达到平衡后，若要提高甲醇的平衡产率同时加快反应速率，可采取的措施是 A．充入氦气　　　B．加入催化剂　　　C．充入氢气　　　D．及时分离甲醇 (4)初始压强为10 MPa时，向恒容的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2发生上述三个反应，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示(图中Y代表的物质为CH3OH)。已知：CO2的平衡转化率：。甲醇的选择性：。 ①图中X代表的物质为 (填化学式)。 ②270℃时，甲醇的选择性为 。 【答案】(1) ΔH3=-40 kJ·mol-1 低温 (2) 0.15 (3) 减小 C (4) CO 50% 【详解】（1）根据盖斯定律，反应i+反应ii得反应iii：，；该反应的，，由得该反应在低温下正向自发进行； （2）①列三段式：，在反应2h后，总气体物质的量为(4-2x)mol，由表可知2h后，根据公式可知，，所以，，在这2h内CO2共反应了0.3mol，； ②由表可知平衡时，，列三段式：， ，，； （3）①当反应ⅰ处于平衡时，，，，反应ⅰ的，正向吸热，升高温度，K增大，故增大，减小； ②A．充入氦气不影响化学平衡及速率，A错误； B．加入催化剂不影响化学平衡但加快化学反应速率，B错误； C．充入氢气化学平衡正向移动，化学反应速率加快，C正确； D．及时分离甲醇化学平衡正向移动，化学反应速率减慢，D错误； 故选C； （4）①达到平衡时，三个反应同时存在，升高温度，反应ⅰ正向进行，反应ⅱ逆向进行，CO的物质的量分数均增加，故X代表的物质是CO，反应ⅱ、ⅲ均逆向进行，CH3OH的物质的量分数减少，反应ⅲ中H2O和CH3OH减少的物质的量相同，但反应ⅰ正向进行，H2O的物质的量增加，故H2O的物质的量分数减少的程度比CH3OH的减小的程度小，故Y为CH3OH，Z为H2O； ②由图可知，270℃时，CO和CH3OH物质的量分数相等，根据原子守恒，参加反应的CO2有50%转化为CO，50%转化为CH3OH，故CH3OH的选择性为50%； 13．(23-24高二上·山西运城·期末)已知反应：①时，   ②稀溶液中，   ③  ( Q>0) ④ ；   下列结论正确的是 A．碳的燃烧热等于 B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水时放出的热量 C．一定条件下，和充分反应可放热Q kJ D．   【答案】D 【详解】A．碳的燃烧热是指1mol碳完全燃烧放出的热量变化，根据题中信息不能得出碳的燃烧热，故A错误； B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水的同时还生成了硫酸钡沉淀，因此生成1mol水时放出的热量大于，故B错误； C．根据  ( Q>0)，由于该反应是可逆反应，一定条件下，和充分反应，可放出的热量小于Q kJ，故C错误； D．根据盖斯定律得到第一个方程式减去第二个方程式得到  ，故D正确。 综上所述，答案为D。 14．(23-24高二上·山西长治·期末)已知反应：，在有Cl·存在时（Cl·对反应有催化作用）的反应机理为： 基元反应①： 基元反应②： 反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．a表示存在Cl·时反应过程的能量变化 B．表示反应：的活化能 C．基元反应①和基元反应②均放出能量 D．反应为放热反应 【答案】D 【详解】A．催化剂能降低反应活化能，结合图示可知b过程活化能较低，应为存在催化剂Cl·时反应过程的能量变化，故A错误； B．由图可知表示反应的焓变，故B错误； C．由图可知基元反应①中生成物的能量高于反应物，为吸热反应，故C错误； D．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则总反应为放热反应，故D正确； 故选：D。 地 城 考点03 反应热的计算 15．(23-24高二上·山西朔州怀仁第一中学·期末)下列热化学方程式或离子方程式中，不正确的是 A．的电离： B．钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式： C．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式为   D．用饱和碳酸钠溶液处理水垢(CaSO4)： 【答案】C 【详解】A．在水分子的作用下部分电离，其电离方程式为或，故A正确； B．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极为氧气得电子发生还原反应，其电极反应式为，故B正确； C．甲烷的燃烧热为，即1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.3 kJ的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为，故C错误； D．用饱和碳酸钠溶液处理水垢(CaSO4)，硫酸钙转化为碳酸钙，反应的离子方程式为，故D正确； 故答案为：C。 16．(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)反应过程中能量变化如图所示（图中表示正反应的活化能，表示逆反应的活化能）。下列有关叙述错误的是 A．该反应为吸热反应 B．升高温度，活化分子百分数增大 C．使用催化剂，该反应的不变 D．该反应的 【答案】D 【详解】A．反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，故A正确； B．温度升高，活化分子百分数增大，故B正确； C．催化剂不影响反应焓变，故C正确； D．该反应的，故D错误； 答案选D。 17．(24-25高二上·宁夏灵武第一中学·期末)在200℃、Pa下，1mol燃烧生成气态水的能量变化如图所示，已知：  kJ·mol-1下列有关说法正确的是 A． B．键的键能为930kJ·mol-1 C．物质所具有的总能量：甲>丙>乙 D．1mol分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量 【答案】D 【分析】化学反应中，断键需要吸收能量，成键则放出能量，断键吸收的能量-成键释放的能量；对于所给反应，-490kJ·mol-1，解得a=498。 【详解】A．结合分析知，-490kJ·mol-1，则a=498，A项错误； B．通过乙→丙可知，4molH与2molO形成4molH-O键时释放出1860kJ能量，则H-O键的键能为=465 kJ/mol，B项错误； C．甲→乙是断裂反应物中化学键的过程，需要吸收热量，则物质所具有的总能量：乙>甲；乙→丙是形成新键得到生成物的过程，需要释放热量，则物质所具有的总能量：乙>丙；所给反应是放热反应，则物质所具有的总能量：甲>丙；综上，正确的顺序应为乙>甲>丙，C项错误； D．由图可知，2molH与1molO形成1molH2O(g)时释放出1860kJ热量，则1mol H2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量，D项正确； 故选D。 18．(24-25高二上·宁夏吴忠吴忠中学·期末)氨在国民经济中占有重要地位。 (1)合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。 ①工业合成氨的热化学方程式是 。 ②若起始时向容器内放入2 mol N和6 mol H2，平衡后放出热量为Q，则Q (填“＜”“＞”或“=”)184.4 kJ。 ③已知：1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于 kJ。 (2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为，该反应的平衡常数和温度关系如表： T/℃ 165 175 185 195 K 111.9 74.1 50.6 34.8 ①焓变△(填“＞”，“＜”或“=”) 0；该反应在高温下 (填“能”或“不能”)自发进行。 ②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)，下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。 ③图中的B点处，NH3的平衡转化率为 。 【答案】(1) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    △H=-92.2 kJ/mol ＜ 391 (2) ＜ 不能 c(NH3)增大，平衡正向移动 32% 【详解】（1）①根据合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量，可知合成NH3反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)    △H=-92.2 kJ/mol； ②断裂N2分子中的N≡N键要吸收能量，因此若起始时向容器内放入2 mol N和6 mol H2，平衡后放出热量为Q，则Q＜184.4 kJ； ③反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，假设N-H键的键能为x，则△H=(945.6 kJ/mol+3×436 kJ/mol)-6x=-92.2 kJ/mol，解得x=391 kJ/mol； （2）①根据表格数据可知：升高温度，该反应的化学平衡常数减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以焓变△H＜0； 该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△S＜0，△H＜0；要使 自发进行，体系的自由能△G=△H-T△S＜0，由于△S＜0，△H＜0，所以若要反应△G＜0，反应温度应该是低温条件下自发进行，而在高温条件反应不能自发进行； ②在其它条件不变时，假设c(CO2)不变，增大c(NH3)，导致氨碳比(x)增大。随着氨碳比(x)的增大，c(NH3)增大，增大反应物浓度，化学平衡正向移动，可以使更多CO2反应转化为生成物，因此CO2的转化率提高； ③根据图示可知：在B点时氨碳比(x)=4.0，CO2的转化率为64%，假设n(CO2)=1 mol，n(NH3)=4.0 mol，反应消耗CO2的物质的量是△n(CO2)=1 mol×64%=0.64 mol，根据反应转化关系，可知会同时反应消耗NH3的物质的量为n(NH3)=2×0.64 mol=1.28 mol，则NH3的平衡转化率为×100%=32%。 19．(23-24高二上·宁夏银川一中·期末)氢气、甲烷、甲醇在燃料、化工原料等方面应用广泛。回答下列问题： (1)氢气的热值极高，是一种极为优越的能源。标准状况下，1kgH2完全燃烧可放出的热量，则燃烧热的热化学方程式为 。氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，则碱性氢氧燃料电池的负极反应式为 。 (2)一定条件下，1molCH3OH和O2发生反应时，生成CO、CO2或的能量变化如图所示[反应物和生成物略去]。 ①在有催化剂作用下，与反应主要产物为 ； ② 。 (3)以CH4、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池电解硫酸铜溶液，装置如图所示。 ①石墨2上的电极反应式为 ，石墨4是 (填“正”、“负”、“阴”、“阳”)极。 ②若石墨3电极上产生气体(标准状况下)，则所得溶液的 (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的浓度，可加入 (填字母)。 a．             b．             c．             d． 【答案】(1) (2) HCHO -470 (3) 阴 1 cd 【分析】(3)图中甲装置为燃料电池，石墨1极通入CH4的一极为原电池的负极，发生氧化反应，石墨2通入氧气气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2，乙装置为电解池，石墨3与电源正极相连，作阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，石墨电解4与电源负极相连，作阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，以此解答该题。 【详解】（1）1kg氢气完全燃烧生成液态水时放出热量，2g氢气燃烧生成液态水放热286KJ，则氢气燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol，氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，已知原电池负极发生氧化反应，则碱性氢氧燃料电池的负极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol；H2-2e-+2OH-=2H2O； （2）①反应的活化能越低，反应进行的程度越大，由图1可知，有催化剂作用时CH3 OH(g)→CO的活化能增大，CH3 OH(g)→HCHO的活化能最小，所以CH3 OH与O2反应主要生成HCHO，故答案为： HCHO； ②反应的热化学方程式分别为：①CH3 OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+H2O(g)△H=-158kJ/mol，②CH3 OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-676kJ/mol,③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol,根据盖斯定律2×(②-①-③)得到2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)的焓变△H=2[-676kJ/mol-(-158kJ/mol)-(-283kJ/mol)]=-470kJ/mol，即2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H=-470kJ/mol，故答案为：-470kJ/mol； （3）①由分析可知，石墨2为原电池的负极，该电极上的电极反应式为O2+4e-+2CO2=2，石墨电解4与电源负极相连，作阴极，故答案为：O2+4e-+2CO2=2；阴； ②根据石墨3电极方程式2H2O-4e-=4H++O2↑可知，若石墨3电极上产生56mL气体(标准状况下)即=0.0025mol，则所得溶液中c(H+)==0.1mol/L，故该溶液的pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1，根据电解总方程式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，若要使电解质溶液恢复到电解前的浓度，可加入CuCO3和CuO，故答案为：1；cd。 20．(24-25高二上·陕西安康·期末)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。回答下列问题： (1)(g)与(g)反应的能量变化如图所示，则(g)与(g)反应制备(l)的热化学方程式为 。 (2)实际生产中，合成氨常用铁触媒，反应温度773K、压强20~50MPa，投料比，氨的平衡体积分数在、时分别为、(其他条件不变)。生产中测得合成塔出口混合气体中氨的体积分数为，说明塔内反应的 (填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行试验，所得结果如图所示(其他条件相同)： 生产中适宜选择催化剂 (填“A”或“B”或“C”)，理由是 。 (4)如图所示为合成氨生产设备流程示意图。 ①下列说法错误的是 (填选项字母)。 A．为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性，原料气必须经过净化 B．压缩机加压过程，既要考虑平衡移动的问题，又要考虑加压对设备材料条件的要求 C．合成氨反应的温度控制在500°C左右，此温度下反应物的平衡转化率最大 D．冷却过程，及时将从平衡混合物中分离出去，促使合成氨反应向生成氨气的方向移动 ②设备中设置热交换器的目的是 。 【答案】(1) (2)大于 (3) A 催化剂A比催化剂B、C的催化效率高，且活性温度低，低温有利于平衡正向移动 (4) C 合成氨的反应为放热反应，为了充分利用反应所放出的能量来预热原料气体，达到节能的目的 【详解】（1）根据图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应为放热反应，则和完全反应变为时放出热量为：，则该反应的热化学方程式可表示为：。 （2）生产中测得合成塔出口混合气体中氨的体积分数为，说明反应还未达到平衡状态，还需要继续向正反应方向移动，则有大于。 （3）根据图中催化剂A、催化剂B、催化剂C的催化效率图象，催化剂A和催化剂B的催化效率大于催化剂C，而合成氨为放热反应，低温有利于平衡正向移动，催化剂A比催化剂B的活性温度低，故最适宜的为：催化剂A。 （4）①A．催化剂“中毒”会丧失催化活性，所以原料气必须经过净化处理，A正确； B．加压，合成氨平衡向生成氨气的方向移动，但加压又要考虑对设备材料的强度、设备的制造要求的问题，B正确； C．合成氨反应为放热反应，温度越低，平衡转化率越高，所以温度控制在500℃左右，不是因为此温度下反应物的平衡转化率最大，而是因为该温度下，催化剂的活性最大，反应速率快，C错误； D．冷却过程，及时将分离除去，减小生成物浓度，可促使平衡向生成氨气的方向移动，D正确； 故答案为：C。 ②设备中设置热交换器的目的是：合成氨的反应为放热反应，为了充分利用反应所放出的能量来预热原料气体，达到节能的目的。 21．(23-24高二上·山西大同云州区·期末)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。 (1)生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。；，该反应在低温下 (“能”或“不能”)自发进行。该反应的平衡常数表达式 。 (2)已知在400℃时，的。相关化学键键能数据为 化学键 键能 946 436 390.8 回答下列问题： ①在400℃时，的 。该反应的平衡常数表达式 。 ②若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动；使用催化剂 (填“增大”“减小”或“不改变”)反应的。 【答案】(1) 不能 (2) 向左 不改变 【详解】（1）△H-T△S＜0，反应自发进行，该反应为吸热的熵增反应，则在低温下不能自发进行；平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；该反应的平衡常数表达式； （2）①反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，在400℃时，的。该反应的平衡常数表达式。 ②为气体分子数减小的反应，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，相当于增大体积，减小物质的浓度，则合成氨反应的平衡向左移动；使用催化剂加快反应速率，但是不改变反应的。 试卷第1页，共3页 / 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、热化学反应方程式 考点02 盖斯定律 考点03 反应热的计算 地 城 考点01 反应热、热化学反应方程式 1．(23-24高二上·宁夏固原·期末)自热火锅由于其加热方便快捷，深受人们的喜爱。其原理是发热包中的氧化钙与水发生了放热反应。下列属于放热反应的是 A．盐的水解反应 B．酸碱中和反应 C．碳酸钙高温分解 D．晶体与晶体反应 2．(23-24高二上·陕西西安蓝田县城关中学大学区联考·期末)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH＜0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 3．(24-25高二上·陕西安康·期末)中和反应是高中阶段常见的化学反应。下列四个与中和反应有关的装置中能达到相应实验目的的是 A．装置甲用于中和反应反应热的测定 B．装置乙用于验证中和反应是放热反应 C．装置丙用于验证与稀盐酸能发生中和反应 D．装置丁用于标准盐酸滴定未知浓度的待测液 4．(23-24高二上·宁夏固原·期末)用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．甲探究温度对平衡的影响 B．乙测定中和反应的反应热 C．丙给酸式滴定管排气泡 D．丁测定化学反应速率 5．(23-24高二上·陕西西安蓝田县城关中学大学区联考·期末)下列关于热化学反应的描述正确的是 A．稀盐酸和稀溶液反应的中和反应反应热，则1mol的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为 B．的燃烧热为，则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的 C．放热反应比吸热反应容易发生 D．丙烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热 6．(24-25高二上·山西临汾·期末)下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是，则 B．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应，放出热量为，则 C．已知稀溶液中，，则稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出的热量 D．相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中，和反应放出的热量是和反应放出的热量的2倍 7．(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)下列热化学方程式或叙述正确的是 A．甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则表示甲烷燃烧的热化学方程式为：  ΔH=-890.3 kJ·mol-1 B．  ΔH1     ΔH2，若ΔH1>ΔH2，说明石墨比金刚石稳定 C．1 L 1 mol/L的稀硫酸和40 g NaOH固体反应，该反应的焓变ΔH>-57.3 kJ/mol D．在一定温度和压强下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为  ΔH=-38.6 kJ·mol-1 地 城 考点02 盖斯定律 8．(24-25高二上·山西运城·期末)下列有关叙述正确的是 A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 B．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同 C．相同条件下，若1molO、1molO2所具有的能量分别为E1、E2，则2E1>E2 D．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量 9．(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)NO催化O3生成O2的过程由以下三步基元反应构成： 第1步：  ΔH1； 第2步：  ΔH2； 第3步：  ΔH3； 下列说法错误的是 A．该总反应为放热反应 B．该过程共有三种中间产物 C．第1步是总反应的决速步 D．总反应2O3(g)=3O2(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3 10．(24-25高二上·宁夏银川·期末)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为  。 已知：碳的燃烧热；  ；    则x为 A． B． C． D． 11．(23-24高二上·山西朔州怀仁第一中学·期末)回答下列问题。 (1)已知下列热化学方程式： Ⅰ.   Ⅱ.   在相同条件下，的正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 。 (2)查阅资料得知，反应在含有少量I2的溶液中分两步进行： 第Ⅰ步反应为(慢反应)； 第Ⅱ步为快反应。 增大I2的浓度 (填“能”或“不能”)明显增大总反应的平均速率，理由为 。 (3)氯化铜晶体()常用作玻璃、陶瓷着色剂和饲料添加剂等。工业上用粗氧化铜粉(含杂质FeO和SiO2)制备无水氯化铜，制取流程如下： 开始沉淀的pH 1.9 7.0 4.7 沉淀完全的pH 3.2 9.0 6.7 已知：氯化亚砜()熔点-105℃，沸点78.8℃，易水解。 ①为避免引入杂质，试剂x可选用 (填字母，下同)。 a．KMnO4溶液    b．氯水    c．溴水    d．H2O2溶液 ②溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH，从而除去而不引入杂质。试剂y可选用下列物质中的 。 a．Cu    b．CuO    c． d．NaOH ③SOCl2与水反应的化学方程式为 。 ④SOCl2与混合并加热，可得到无水CuCl2的原因是 。 12．(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)人类走进科技时代之后，工业以及人类活动排放出的二氧化碳，成为了破坏生态环境的主要力量，而将CO2转化为其他能源并利用，是我国能源领域的一个重要战略方向。在CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)的体系中，同时存在以下反应： 反应i：  ΔH1=+40 kJ/mol 反应ii：  ΔH2=-80 kJ/mol 反应iii：CO2与H2在物质的量1：3时合成CH3OH(g)和H2O(g)   ΔH3 (1)写出反应iii的热化学方程式 ；若要反应iii正向自发进行， (填“高温”或“低温”)更有利。 (2)某温度下，将1 mol CO2和3 mol H2充入容积不变的1 L密闭容器中，初始总压为8 MPa，只发生反应iii，测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表： 时间/h 1 2 3 4 5 P后/P前 0.92 0.85 0.79 0.75 0.75 ①用CO2表示前2h的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1·h-1。 ②该条件下的分压平衡常数为Kp (MPa)-2(结果用分数表示，用平衡分压代替平衡浓度计算Kp，分压=总压×物质的量分数)。 (3)①对于反应i：，其中k正、k逆分别为正反应、逆反应的速率常数。若升高温度， (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②对于反应ii：恒温恒容下，反应达到平衡后，若要提高甲醇的平衡产率同时加快反应速率，可采取的措施是 A．充入氦气　　　B．加入催化剂　　　C．充入氢气　　　D．及时分离甲醇 (4)初始压强为10 MPa时，向恒容的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2发生上述三个反应，达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示(图中Y代表的物质为CH3OH)。已知：CO2的平衡转化率：。甲醇的选择性：。 ①图中X代表的物质为 (填化学式)。 ②270℃时，甲醇的选择性为 。 13．(23-24高二上·山西运城·期末)已知反应：①时，   ②稀溶液中，   ③  ( Q>0) ④ ；   下列结论正确的是 A．碳的燃烧热等于 B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水时放出的热量 C．一定条件下，和充分反应可放热Q kJ D．   14．(23-24高二上·山西长治·期末)已知反应：，在有Cl·存在时（Cl·对反应有催化作用）的反应机理为： 基元反应①： 基元反应②： 反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．a表示存在Cl·时反应过程的能量变化 B．表示反应：的活化能 C．基元反应①和基元反应②均放出能量 D．反应为放热反应 地 城 考点03 反应热的计算 15．(23-24高二上·山西朔州怀仁第一中学·期末)下列热化学方程式或离子方程式中，不正确的是 A．的电离： B．钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式： C．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式为   D．用饱和碳酸钠溶液处理水垢(CaSO4)： 16．(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)反应过程中能量变化如图所示（图中表示正反应的活化能，表示逆反应的活化能）。下列有关叙述错误的是 A．该反应为吸热反应 B．升高温度，活化分子百分数增大 C．使用催化剂，该反应的不变 D．该反应的 17．(24-25高二上·宁夏灵武第一中学·期末)在200℃、Pa下，1mol燃烧生成气态水的能量变化如图所示，已知：  kJ·mol-1下列有关说法正确的是 A． B．键的键能为930kJ·mol-1 C．物质所具有的总能量：甲>丙>乙 D．1mol分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量 18．(24-25高二上·宁夏吴忠吴忠中学·期末)氨在国民经济中占有重要地位。 (1)合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。 ①工业合成氨的热化学方程式是 。 ②若起始时向容器内放入2 mol N和6 mol H2，平衡后放出热量为Q，则Q (填“＜”“＞”或“=”)184.4 kJ。 ③已知：1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于 kJ。 (2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为，该反应的平衡常数和温度关系如表： T/℃ 165 175 185 195 K 111.9 74.1 50.6 34.8 ①焓变△(填“＞”，“＜”或“=”) 0；该反应在高温下 (填“能”或“不能”)自发进行。 ②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)，下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。 ③图中的B点处，NH3的平衡转化率为 。 19．(23-24高二上·宁夏银川一中·期末)氢气、甲烷、甲醇在燃料、化工原料等方面应用广泛。回答下列问题： (1)氢气的热值极高，是一种极为优越的能源。标准状况下，1kgH2完全燃烧可放出的热量，则燃烧热的热化学方程式为 。氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，则碱性氢氧燃料电池的负极反应式为 。 (2)一定条件下，1molCH3OH和O2发生反应时，生成CO、CO2或的能量变化如图所示[反应物和生成物略去]。 ①在有催化剂作用下，与反应主要产物为 ； ② 。 (3)以CH4、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池电解硫酸铜溶液，装置如图所示。 ①石墨2上的电极反应式为 ，石墨4是 (填“正”、“负”、“阴”、“阳”)极。 ②若石墨3电极上产生气体(标准状况下)，则所得溶液的 (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的浓度，可加入 (填字母)。 a．             b．             c．             d． 20．(24-25高二上·陕西安康·期末)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。回答下列问题： (1)(g)与(g)反应的能量变化如图所示，则(g)与(g)反应制备(l)的热化学方程式为 。 (2)实际生产中，合成氨常用铁触媒，反应温度773K、压强20~50MPa，投料比，氨的平衡体积分数在、时分别为、(其他条件不变)。生产中测得合成塔出口混合气体中氨的体积分数为，说明塔内反应的 (填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行试验，所得结果如图所示(其他条件相同)： 生产中适宜选择催化剂 (填“A”或“B”或“C”)，理由是 。 (4)如图所示为合成氨生产设备流程示意图。 ①下列说法错误的是 (填选项字母)。 A．为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性，原料气必须经过净化 B．压缩机加压过程，既要考虑平衡移动的问题，又要考虑加压对设备材料条件的要求 C．合成氨反应的温度控制在500°C左右，此温度下反应物的平衡转化率最大 D．冷却过程，及时将从平衡混合物中分离出去，促使合成氨反应向生成氨气的方向移动 ②设备中设置热交换器的目的是 。 21．(23-24高二上·山西大同云州区·期末)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。 (1)生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。；，该反应在低温下 (“能”或“不能”)自发进行。该反应的平衡常数表达式 。 (2)已知在400℃时，的。相关化学键键能数据为 化学键 键能 946 436 390.8 回答下列问题： ①在400℃时，的 。该反应的平衡常数表达式 。 ②若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动；使用催化剂 (填“增大”“减小”或“不改变”)反应的。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $