内容正文:
作业验收评价(三十八) 反应热 热化学方程式
一、选择题
1.(2023·湖北卷)2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是 ( )
A.液氮-液氢 B.液氧-液氢
C.液态NO2-肼 D.液氧-煤油
2.(2024·全国甲卷)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 ( )
A.木材与煤均含有碳元素
B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能
D.太阳能光解水可制氢
3.下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 ( )
A.HCl和NaOH反应生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)==2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
D.1 mol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.(2025·天津卷)如图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是 ( )
A.BaO和足量的水
B.Al和足量的NaOH溶液
C.ZnO和足量的稀硫酸
D.KOH溶液和足量的稀盐酸
5.(2026·福州高三质检)一定条件下发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),当反应1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时,其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该反应是吸热反应
B.由图像可得,HI(g)比I2(g)更稳定
C.1 mol H—I键的能量为91.5 kJ
D.相同条件下,2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应,释放26 kJ的热量
6.根据下列已知条件,所写热化学方程式正确的是 ( )
A.H2的燃烧热为a kJ·mol-1:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-a kJ·mol-1
B.1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应,放出热量98.3 kJ:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D.96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ:3O2(g)⇌2O3(g) ΔH=+b kJ·mol-1
7.已知:①H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1;②中和反应生成1 mol液态水时的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1;③水的汽化热ΔH=+44.0 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是 ( )
A.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.H2O(l)==H+(aq)+OH-(aq) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)==H2O(g) ΔH=-329.8 kJ·mol-1
D.OH-(aq)+CH3COOH(aq)==CH3COO-(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
8.一定条件下,在水溶液中每摩尔含氯微粒的相对能量大小如图所示,B→A+C反应的热化学方程式为3ClO-(aq)==Cl(aq)+2Cl-(aq) ΔH,ΔH为 ( )
A.117 kJ·mol-1 B.-117 kJ·mol-1
C.7 kJ·mol-1 D.-7 kJ·mol-1
9.已知:在标准压强、298 K下,由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用Δf(单位为kJ·mol-1)表示。部分物质的Δf如图所示。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断错误的是 ( )
A.2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的总键能
B.合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-91.8 kJ·mol-1
C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g) ΔH=+902 kJ·mol-1
D.NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)+4NH3(g)==5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 815 kJ·mol-1
10.(2026·山东淄博一模)标准状况下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程如图所示,已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0。下列说法错误的是 ( )
A.E6-E3=E5-E2
B.Cl—Cl键能为2(E2-E3)kJ·mol-1
C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅰ=历程Ⅱ
D.历程Ⅰ和历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)==O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ·mol-1
11.[双选](2026·泰安市市直学校联盟月考)下列有关热化学方程式的评价合理的是 ( )
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,将稀硫酸和NaOH溶液混合
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)==
Na2SO4(aq)+
2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
正确
B
醋酸和稀NaOH溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)==
CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.3 kJ·mol-1
正确
C
160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(aq)
ΔH=-130.3 kJ·mol-1
不正确,因为反应热
ΔH=-260.6 kJ·mol-1
D
1 mol C6H14(l)
在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2 082 kJ的热量
2C6H14(l)+19O2(g)==
12CO2(g)+14H2O(l)
ΔH=-4 164 kJ·mol-1
正确
二、非选择题
12.(6分)(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a (填“>”“<”或“=”)726.5。
(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 。
答案
评价(三十八) 反应热 热化学方程式
1.选A 火箭推进剂通常包括燃料、氧化剂,二者混合遇高温、明火能燃烧,液体燃料主要有液氢、肼、偏二甲肼、煤油等,液体氧化剂主要有液氧、二氧化氮、过氧化氢等,液氢具有强还原性,但液氮较稳定,二者混合遇高温、明火不能燃烧,A符合题意。
2.选C 燃料电池将化学能转化为电能,C错误。
3.选B CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则CO(g)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH=-2×283.0 kJ·mol-1,逆反应时反应热的数值相等,符号相反,B项正确;在25 ℃、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,D项错误。
4.选B BaO与水反应生成Ba(OH)2,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,A不符合题意;Al与NaOH溶液反应生成H2气体,气体逸出时会带走部分热量,导致热量测量不准确,不适宜用简易量热计测定,B符合题意;ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,C不符合题意;KOH与稀盐酸的反应为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,D不符合题意。
5.选C 由图像可知反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量,该反应为放热反应,故A错误;由图像看不出HI(g)和I2(g)能量的高低,即稳定性不能判断,故B错误;由图像可知形成2 mol氢碘键释放(170+13)kJ的能量,故1 mol H—I键的能量为91.5 kJ,故C正确;由图像可知1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应放热13 kJ,故H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ΔH=-13 kJ·mol-1,该反应为可逆反应,则2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应释放的热量不是26 kJ,故D错误。
6.D
7.选B 2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,A项错误;强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量是57.3 kJ,可表示为H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,故H2O(l)==H+(aq)+OH-(aq) ΔH'=+57.3 kJ·mol-1,B项正确;1 mol氢气燃烧生成气态水时,放出的热量比285.8 kJ小,C项错误;CH3COOH是弱酸,电离时吸热,发生中和反应时,放出的热量少,D项错误。
8.选B ClO-、Cl、Cl-中氯元素化合价分别为+1、+5、-1价,则反应的焓变为(2×0)kJ·mol-1+63 kJ·mol-1-(3×60)kJ·mol-1=-117 kJ·mol-1。
9.选C NO(g)的标准摩尔生成焓为+91.3 kJ·mol-1,则①N2(g)+O2(g)==2NO(g) ΔH=+182.6 kJ·mol-1,由ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能可知,2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的总键能,A项正确;已知NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9 kJ·mol-1,则合成氨的热化学方程式为②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-91.8 kJ·mol-1,B项正确;由H2O(g)的标准摩尔生成焓为-241.8 kJ·mol-1可知,③H2(g)+O2(g)==H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,2×①-2×②+6×③可得出NH3催化氧化的热化学方程式,即4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-902 kJ·mol-1,C项错误;根据盖斯定律,由6×③-3×①-2×②可得出NO与NH3反应的热化学方程式,即6NO(g)+4NH3(g)==5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 815 kJ·mol-1,D项正确。
10.选D 由图可知,Cl原子是历程Ⅱ的催化剂,催化剂不能改变反应的反应热,则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等,即ΔH=(E6-E3)kJ·mol-1=(E5-E2)kJ·mol-1,故A正确;Cl2(g)的相对能量为0,由图可知Cl(g)的相对能量为(E2-E3)kJ·mol-1,则Cl—Cl键能为2(E2-E3)kJ·mol-1,故B正确;催化剂不能改变反应的始态和终态,不能改变反应物的平衡转化率,即相同条件下O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,故C正确;由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越小,反应速率越快,则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)==O2(g)+Cl(g) ΔH=(E5-E4)kJ·mol-1,故D错误。
11.选BD 将稀硫酸和NaOH溶液混合生成2 mol水时发生反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+2NaOH(aq)==Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1,故A错误;醋酸是弱酸,电离时需要吸热,所以CH3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.3 kJ·mol-1,故B正确;160 g SO3气体的物质的量为2 mol,与适量水恰好完全反应生成2 mol H2SO4,放出热量260.6 kJ,则1 mol SO3气体与适量水恰好完全反应生成1 mol H2SO4,放出热量130.3 kJ,热化学方程式为SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJ·mol-1,评价错误,故C错误;1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2 082 kJ的热量,则发生反应的热化学方程式为2C6H14(l)+19O2(g)==12CO2(g)+14H2O(l) ΔH=-4 164 kJ·mol-1,故D正确。
12.解析:(1)该反应未完全燃烧,生成的氢气燃烧还要放出热量,则a<726.5。(2)当有1 mol Cl2参与反应时释放145.0 kJ热量,该反应的热化学方程式:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)==4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-145.0 kJ·mol-1×2=-290.0 kJ·mol-1。(3)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)==2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176.0 kJ·mol-1,每转移12 mol电子放出的热量为1 176.0 kJ,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 kJ=98.0 kJ。
答案:(1)< (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)==4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1 (3)98.0 kJ
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