12.化学反应的热效应-【三新金卷】2027年高三化学一轮复习周测阶梯卷

2027高考总复习·周测阶梯卷·化学（十二） 12.化学反应的热效应 班级 姓名 考号 得分 本试卷满分100分，考试时间45分钟 可能用到的相对原子质量：H1C12O16Cu64 一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选 项中，只有一项是符合题目要求的。 1.在100kPa时，12g石墨转化为12g金刚石要吸收能量。在该条件下，下 列叙述错误的是 A.该转化为化学变化，石墨比金刚石稳定 B.等质量的金刚石和石墨完全燃烧，金刚石释放的热量大 C.1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量低 D.1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总键能大 2.肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。25℃、101kPa时，0.25mol N2H,(g)完全燃烧生成氮气和气态水，放出133.5kJ热量。下列说法正 确的是 A.该反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)N2(g)十2H2O(g) △H=-534kJ·mol1 B.N2H的燃烧热△H=-534kJ·mol-1 C.相同条件下，1molN2H4(g)所含能量高于1molN2(g)和2molH2O (g)所含能量之和 D.该反应是放热反应，反应的发生不需要点燃 3.分析下表中的三个热化学方程式，下列说法正确的是 2022年北京冬奥会“飞 ①2H2(g)+O2(g)—2H2O(g)△H= 氢气 扬”火炬使用的燃料 484kJ·mol1 ②C3H3(g)+5O2(g)—3CO2(g)+4H2O 2008年北京奥运会“祥 (g)△H=-2039k·mol-1③CaH8(g)+ 丙烷 云”火炬使用的燃料 0(g)=3C0(g)+4H,0(g)4H -1190kJ·mol-1 A.丙烷的燃烧热△H=一2039kJ·mol1 B.等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，丙烷放热更多 C.3CO2 (g)+10H2 (g)=C3 Hs(g)+6H2O(g)AH=-381 kJ.mol- D.3CO(g)+7H2(g)=C3 Hg(g)+3H2 O(g)AH=+504 kJ.mol- 4.利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷(g)制备1-丁 烯(g)的反应历程如下，其中标*的物质表示吸附在催化剂上的中间产 物，过渡态均用TS表示，0.06eV表示1个C4H十1个H2的能量，下列 说法中正确的是 3.01 2.52 2.4 2.25 TST Ts22.01 一催化剂甲 一催化剂乙 .63C,H*+2H 1.2 1.29 CH* 0.65 C,H,*+H0.9212 0.6 0.29 TS30.18T4 0.0 0.00 00的 C.H,(g)+H,(g) C,Hio(g) -0.6 反应历程 A.催化剂甲比催化剂乙效果更好 B.吸附在催化剂甲上的正丁烷(g)脱去第一个H比脱去第二个H更慢 C.由正丁烷(g)制备1-丁烯(g)的反应在低温下更有利于自发进行 D.该反应过程中，1mol正丁烷(g)在催化剂乙表面吸附，吸收的热量为 0.29eV 5.为研究反应S,O?(aq)十2I(aq)一2SO(aq)+I2(aq)的反应进程中 的能量变化，在S2O和I厂的混合溶液中加入Fe3+,过程及图像如下： 能量/个 (kJ/mol) 2Fe"(aq)+21 +S,0.(aq) 2Fe"(aq)+I2(aq) +2s0(aq) 反应进程 步骤①：2Fe3+(aq)+2I(aq)—l2(aq)+2Fe2+(aq) 步骤②：2Fe2+(aq)+S,O%(aq)—2Fe3+(aq)+2SO(aq) 已知S,O中有2个O为一1价。下列说法正确的是 A.S2O?中S元素的化合价为+7 B.步骤①是吸热反应，步骤②是放热反应 C.总反应是吸热反应 D.步骤①和步骤②均属于置换反应 6.热化学离不开实验，更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是 稀硫酸 温度计「 玻璃 搅拌器 内筒 杯盖 隔热层 子，数 外壳 甲 丙 A.向甲的试管中加入某种固体和某种液体，若注射器的活塞右移，说明 a中发生了吸热反应或溶解过程吸热 B.将甲虚线框中的装置换为乙装置，若注射器的活塞右移，说明锌粒和稀 硫酸的反应为放热反应 C.用丙装置进行中和反应热的测定实验时，量筒中的NaOH溶液要缓缓 倒入盛有稀盐酸的内筒中 D.用丙装置进行中和反应热的测定实验时，每次实验要测量并记录三次 温度数值 高考总复习·周测阶梯卷·化学（十二）P12一127一3A 7.利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储过程如图所示。 SO+H,0反应ⅡS0, 太阳能→热能→H,SO,分解 S0,催化反应 S燃烧→热能→电能 反应I 反应Ⅲ H,SO 入0， 已知图中： 反应I:2H2SO4(1)—2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1= akJ·mol厂l 反应Ⅲ：S(s)+O2(g)-SO2(g)△H3=bkJ·mol 下列说法错误的是 A.反应I中反应物的总能量小于生成物的总能量 B.反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)一2H,SO,(1)+S(s) △H2=-(a+b)kJ·mol-1 C.用S(g)替代反应Ⅲ中的S(s),反应焓变为△H4,则△H3<△H4 D.上述循环过程中涉及多种能量转化形式 8.利用I+可催化消除大气污染物N2O和CO,简化中间反应进程后，相对 能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热△H=一283kJ·mol-1,则反 应2N2O(g)—2N2(g)+O2(g)的△H为 N2O(g)+Ir'+CO(g) [ow. N,(g)+IrO"+CO(g) 330 123 229 、N,(gtHr+CO,(g) 中间体I 、‘77 中间体Ⅱ 反应进程 A.-152kJ·mol-1 B.-76kJ·mol-1 C.+76kJ·mol-1 D.+152kJ·mol-1 9.通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原 理如图所示。 ------- 热化学硫碘循环水分解制氢系统(I)》 H,S0,(aq)=S0,(g)+H,00+20,(g) △H=+327 kJ.mol SO,(g)+I,(s)+2H,O(I)=2HI(aq)+H,SO,(aq) △H,=-151 kJ.mol 2HI(aq)=H,(g)+I:(s) △H,=+110 kJ.mol H,S(g)+H,SO,(aq)=S(s)+SO,(g)+2H,O(I) △H=+61kJmo 热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫黄系统（Ⅱ） 下列说法错误的是 A.系统(I)制氢的热化学方程式为H,0I)一H,(g)+号O,(g)△H =+286kJ·mol-1 B.系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式为H2S(g)一H2(g)十S(s)△H= +20kJ·mol1 C.系统(T)中氢气和氧气在不同反应步骤中产生，过程中不需要补充HO D.系统（Ⅱ）中SO2和I2可以看做是反应的催化剂 10.一定条件下，在水溶液中1molC1O,(x=0,1,2,3,4)的相对能量大小如 图所示。下列说法错误的是 相对能量/kJ C(+3,100) 100 80 D(+5,64) 60 /B(+1.60) 40 20- E A(-1,0) -1+1 +3+5+7 氣元素的化合价 A.上述离子中最稳定的是A B.反应B→A十D的热化学方程式为 3C1O (ag)=2CI (aq)+C1O;(aq)AH=-116 kJ.mol-1 C.C→B十D的反应物的键能之和大于生成物的键能之和 D.上述离子中，结合H+能力最强的是B 11.叔丁基溴在乙醇中反应的能量变化如图所示。 反应1：(CH3)3CBr→(CH)2CCH2+HBr 反应2：(CH3)3CBr+C2HOH→(CH3)3C-OC2H+HBr E 过渡态① 过渡态② 过渡态③ (CH)C'Br C,H,OH (CH),CBr .(CH,),C=CH,+HBr+C,H,OH C,H.OH (CH),C-OC,H,+HBr 0 反应历程 下列说法错误的是 A.三种过渡态相比较，过渡态③最稳定 B.反应1和反应2的△H都小于0 C.基元反应(CH)3CBr→(CH3)3C+Br是决速步骤 D.C2HOH是反应1和反应2共同的催化剂 12.有关键能数据如表，SiO,晶体部分微观结构如图所示，晶体硅在O,中燃烧 的热化学方程式为Si(s)+(O2(g)SiO2(s)△H=-989.2kJ·mol1,则 表中x的值为 Si 0 化学键 Si-0 0-0 Si-Si 键能/(kJ·mol1) x 498.8 176 A.423 B.460 C.920 D.1165 选择题答题栏 题号 3 4 5 6 答案 题号 8 9 10 11 12 答案 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 13.(20分)根据要求，回答下列问题： I.热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。 (1)在25℃和101kPa的条件下，1g甲醇(CH,OH)燃烧生成CO2和液 态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 0 (2)已知几种化学键的键能数据如表所示： 化学键 N-H N=N Br-Br H-Br 键能/(kJ·mol1) 391 946 194 366 反应2NH3(g)+3Br2(g)—N2(g)+6HBr(g)的△H= (3)已知：N2(g)+O2(g)—2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol1 2C(s)+O2(g)—2CO(g)△H=-221.0kJ·mol1 若求反应的平衡老致衣达代为K一公则改反应的热 化学方程式为 (4)根据图1信息，反应的热化学方程式为 4能量kJ 能量1 C1,(g,P(s) 1 mol O(g)+2 mol H(g) 反应物总能量 427kJ 1 mol OH(g)+1 mol H(g) △H,=-399kJmo I685kJ Ⅲ 502kJ PCI,(g).Cl(g) 中间产物总能量 2mol10,(g)+ △H-93kJmo 1 mol H,(g) 1 mol H,O(g) PCI,(g) 最终产物总能量 反应过程 反应过程 图1 图2 Ⅱ.已知红磷和Cl2发生反应生成PCl3或PCl,反应过程中的能量变化 如图2所示（图中△H表示生成1mol产物的数据）。 (1)P(s)和C2(g)反应生成PC1(g)的热化学方程式为 (2)PCl(g)分解生成PCL3(g)和C12(g)的热化学方程式为 (3)白磷能自燃，红磷不能自燃。白磷转变成红磷是 (填“放”或 “吸”)热反应。如果用白磷代替红磷和Cl2反应生成1 mol PCls(g) 的反应热为△H3,则△H3 △H1(填“>”“<”或“=”)。 高考总复习·周测阶梯卷·化学（十二）P12一227一3A (4)工业上制备PCL通常分两步进行，先将P和CI2反应生成中间产物 PCL3,然后降温，PCL3再和CL2反应生成PCL,其原因是 14.(20分)根据要求，回答下列问题： I.碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活 所需的主要能源物质。 4 (1)有机物M、N可以相互转化： 暗处 M N △H=+88.6kJ·mol1。M、N相比，较不稳定的是 (2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HC1和CO2,当消耗1mol Cl2时释放出akJ热量，反应的热化学方程式为 CH-CH, Ⅱ.苯乙烯（〔 )常用来合成橡胶，还广泛应用于制药、染 料、农药等行业，是石化行业的重要基础原料，苯乙烯与各物质之间反应 的能量变化如下： CH-CH2 CH,CH2 CI (g)+HCI(g)- (g) △H1=-54kJ·mol-1 CH-CH2 CH2CH i.〔 (g)十H2(g)一→ (g) △H2=-121kJ·mol-1 CH2 CH CH,CH2CI .〔 (g)+C12(g) (g)+HCI(g) △H3 iV.H2(g)+Cl2(g)-2HCl(g)△H4=-185kJ·mol (1)①上述反应中的△H3= kJ·mol-1。 ②设N为阿伏加德罗常数的值。反应iⅱ每生成5.3g苯乙烷，放出 的热量为 kJ,转移的电子数为 NA。 (2)相关化学键的键能数据如下表所示。 化学键 CI-CI H-CI H-H 键能/(kJ·mol1) 243 x 436 ①x= ②完全燃烧5.2g苯乙烯，消耗氧气 mol.(十二) 题号 1 2 3 4 5 6 9 10 11 12 答案 C A C B B D C A C C D B 1.【答案】C 【解析】该转化为化学变化，在100kP时，12g石墨转化为12g金刚石要吸收能量，说明等质量时石墨的能量低 于金刚石，能量越低，物质越稳定，故石墨比金刚石稳定，A正确；等质量的金刚石和石墨完全燃烧，金刚石释放 的热量大，B正确；1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高，C错误；由于石墨转化为金刚石是吸热反应， 所以1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总键能大，D正确。 2.【答案】A 【解析】由已知25℃、101kPa时，0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水，放出133.5k热量，则1mol 肼燃烧放出的热量为534kJ,故该反应的热化学方程式为N2H,(g)十O2(g)一N2(g)+2H2O(g)△H= 一534kJ·mol1,A正确：N2H4的燃烧热必须是其中的氢元素变为H2O(1),B错误；该反应是放热反应，所以 1molN2H4(g)和1molO2(g)所含能量之和高于1molN2(g)和2molH2O(g)所含能量之和，C错误；该反应的 发生需要点燃，D错误。 3.【答案】C 【解析】C3H的燃烧热必须是其中的氢元素变为HO(I),A错误；等质量的氢气与丙烷相比较，假设质量均为44g, 则两者的物质的量分别为22mol、1mol,则由反应①、②比较可知，充分燃烧时，氢气放热更多，B错误；由盖斯定律 可知，反应①×5一②，得到：3CO2(g)+10H2(g)C3H3(g)+6H2O(g)△H=-381kJ·mol-1,C正确；由盖斯 定律可知，反应①×名一③，得到：3C0g)+7H(g)—CHg)+3H,0g)△H=一504·mor,D错误。 4.【答案】B 【解析】A.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢， 决定总反应速率的是慢反应；由图可知，选用催化剂乙效果更好，A错误；B.由图可知，吸附在催化剂甲上的正丁 烷(g)脱去第一个H最高能垒为2.25eV-1.29eV=0.96eV,脱去第二个H最高能垒为2.52eV-1.63eV= 0.89eV,B正确；C.由图可知，C4H1 ,化剂C,H。十H的△H和△S都大于0，△H-T△S小于0可以自发，当 T比较大时可以自发反应，所以该反应在高温条件下有利于自发进行，C错误；D.由图可知，选用催化剂乙时，相 对能量从0.00eV>0.29eV的过程为正丁烷在催化剂表面的吸附过程，1mol正丁烷(g)吸附所吸收的热量为 (0.29XNa)eV,D错误。 5.【答案】B 【解析】S,O中S元素的化合价为+6，A错误；由图可知，步骤①是吸热反应，步骤②是放热反应，B正确；总反 应是放热反应，C错误；步骤①和步骤②均不属于置换反应，D错误。 6.【答案】D 【解析】向甲的试管a中加入某种固体和某种液体，若注射器的活塞右移，说明气体受热膨胀，a中发生了放热反 应或溶解过程放热，A错误；将甲虚线框中的装置换为乙装置，由于锌粒与稀硫酸反应生成H2,生成的H2可使 注射器的活塞右移，不能说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应，B错误；用丙装置进行中和反应热的测定实验 时，为了减少热量损失。量筒中的NOH溶液要迅速倒入盛有稀盐酸的内筒中，C错误；进行中和反应热的测定 实验时，每次实验要测量并记录酸溶液的温度、碱溶液的温度和酸碱反应后溶液的最高温度，D正确。 7.【答案】C 【解析】反应I是在热能持续作用下的分解反应，故反应为吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量，A 正确；由盖斯定律可知，一（反应I十反应Ⅲ），得到反应：3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(1)+S(s)△H2= 一(a十b)kJ·ol1,B正确；气态硫单质的能量高于固态硫单质的能量，故用S(g)替代反应Ⅲ中的S(s),反应 放热更多，放热反应的焓变为负值，则△H3>△H4,C错误；上述循环过程中涉及太阳能→热能、热能→化学能、 化学能→热能、热能→电能等多种能量转化形式，D正确。 8.【答案】A 【解析】已知C0(g)的燃烧热△H=-283k·mol,即①C0(g)十20，(g)一C0,(g)△H=-283k·mol, 高考总复习·周测阶梯卷·化学（十二）·答案P2527-3AJ 由图可得②N2O(g)+CO(g)—N2(g)+CO2(g)△H=(-330+123-229+77)k·mol1=-359k·mol1。 由盖斯定律可知，（反应②-反应①）×2，可得反应2N2O(g)-2N2(g)十O2(g)的△H=(-359+283)×2= -152kJ·mol1,A正确。 9.【答案】C 【解析】将题给热化学方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，①十②十③，可得系统(I)制氢的热化 学方程式：H,0)—H,(g)+0,(g)△H=十286k·mol1,A正确：由盖斯定律可知，②+③+①，可得 系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式：H2S(g)一H2(g)+S(s)△H=+20kJ·mol1,B正确；系统(I)制氢的反应 为H,O(1)一H,(g)十2O,(g),该反应消耗水，所以反应过程中需要补充水，C错误；系统（Ⅱ）制氢的反应为 H2S(g)一H2(g)十S(s)则系统（Ⅱ）中SO2和L2可以看做是反应的催化剂，D正确。 10.【答案】C 【解析】由图可知A为C1,B为CO,C为CO2,D为C1O3,E为CIO,。物质具有的能量越低，物质越稳定，由 图可知，最稳定的离子是A,A正确；反应热△H等于生成物的总能量减去反应物的总能量，反应B→A十D的热 化学方程式为3ClO(aq)-2C1(aq)+ClO3(aq)△H=(0+64-3×60)kJ·mol1=-116kJ·mol厂1，B 正确；由图可知，C→B+D的热化学方程式为2ClO2(aq)-C1O(aq)+C1O(aq)△H=(60+64-2× 100)kJ·mol1=一76kJ·mol1,反应热△H还等于反应物键能之和减去生成物键能之和，该反应放热，故反 应物的键能之和小于生成物的键能之和，C错误；酸越弱，酸根离子结合H+的能力越强，同种元素的含氧酸，化 合价越高，酸性越强，故酸性：HCIO4>HCIO3>HClO2>HCIO,结合H+能力最强的是CIO,即结合H+能力 最强的是B,D正确。 11.【答案D 【解析】过渡态能量：①>②>③，过渡态③能量最低，相对最稳定，A正确；由图可知，反应1和反应2都是放热 反应，故反应1和反应2的△H都小于0，B正确；由图可知，基元反应(CH3)3CBr→(CH3)3C+Br的活化能 最大，反应速率最慢，故该基元反应是决速步骤，C正确；C2HOH是反应2的反应物，不是反应2的催化剂，D 错误。 12.【答案】B 【解析】依据反应焓变△H=反应物键能总和一生成物键能总和来分析计算。1mol晶体硅中含有2ol Si一Si,1 mol SiO2中含有4 mol Si-一O,1molO2中含有1molO一O,则根据反应热与键能关系可得：△H= (2×176+498.8-4x)kJ·mol1=-989.2kJ·mol-1,解得x=460,B正确。 13.【答案】L.1)CH,0H0+0,(g)C0,(g)+2H,0)△H=-725.76k·mol (2)-214kJ·mol-1 (3)2NO(g)+2CO(g)—N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ·mol-1 (4H,(g)+20,(g)=H,0(8)aH=-244N·mol I.IPs+Cu(g)-PC(g)△H=-306·nol [或2P(s)+3Cl2(g)=2PCl(g)△H=-612kJ·mo1-1] (2)PCl(g)-PCl(g)+Cl2(g)△H=+93kJ·mol1 (3)放 (4)两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解 14.【答案】I.(1)N (2C(g)+H,0(g)+2C(s)—2HC1(g)+C0,(g)△H=-ak·mol1[或2C6(g)+2H,0(g)+C(s) -4HCl(g)+CO2(g)△H=-2akJ·mol-1] Ⅱ.(1)①-118②6.050.1 (2)①432②0.5 高考总复习·周测阶梯卷·化学（十二）·答案P2627-3AJ