2021高考化学(苏教版)一轮复习课时训练：6-1化学反应中的热效应.docx

第一单元　化学反应中的热效应
(计时：45分钟　满分：100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．(2022·杭州模拟)下列说法不正确的是(　　)
A．化学变化过程是原子的重新组合过程
B．依据化学反应中的能量变化状况，化学反应可分为吸热反应和放热反应
C．化学反应中的能量变化多少与其反应物用量有关
D．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的
解析　从反应物、生成物的组成可推知化学变化过程是原子的重新组合过程，A项正确；化学反应不是吸热就是放热，没有无能量变化的反应，B正确；化学反应中的能量变化多少与反应物用量有关，C项正确；化学反应中的能量变化通常以热能形式表现出来，还有的以光能、电能等形式表现出来，D项不正确。
答案　D
2．(2022·临沂模拟)下列说法正确的是(　　)
A．热化学方程式中，假如没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的
B．上升温度或加入催化剂，可以转变化学反应的反应热
C．据能量守恒定律，反应物的总能量肯定等于生成物的总能量
D．物质发生化学变化肯定伴随着能量变化
解析　反应热应当是在常温常压下测定的，A项不正确；加入催化剂不能转变化学反应的反应热，B项不正确；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此反应物的总能量肯定不等于生成物的总能量，C项不正确，D项正确。
答案　D
3．(2021·上海)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应猛烈，醋酸渐渐凝固。由此可知(　　)
A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B．该反应中，热能转化为产物内部的能量
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．反应的热化学方程式为：NH4HCO3＋HCl―→NH4Cl＋CO2↑＋H2O－Q
解析　由“向小烧杯中加入盐酸，反应猛烈，醋酸渐渐凝固”可知，反应吸热，温度降低，A选项错误；反应中热能转化为产物内部的能量，这是吸热反应的特点，B选项正确；反应吸热，反应物的总能量低于生成物的总能量，C选项错误；反应的热化学方程式要标明各物质的状态D选项错误。
答案　B
4．(2022·郑州质检)某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该反应的反应热ΔH＝E2－E1
B．a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化
C．催化剂能降低反应的活化能
D．催化剂能转变反应的焓变
解析　本题考查能量变化，意在考查考生对图象的识别及解释的力量。由能量变化图可知，该反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；图示曲线中a代表无催化剂的能量变化，b代表有催化剂的能量变化，B项错误；催化剂不能转变反应的焓变，能降低反应的活化能，C项正确、D项错误。
答案　C
5．(2022·临沂质检)反应A(g)＋B(g)―→C(g)　ΔH分两步进行：①A(g)＋B(g)―→X(g)　ΔH1
②X(g)―→C(g)　ΔH2，反应过程中能量变化如图所示，E1表示A(g)＋B(g)―→X(g)的活化能，下列说法正确的是(　　)

A．ΔH1＝ΔH－ΔH2>0
B．X是反应A(g)＋B(g)―→C(g)的催化剂
C．E2是反应②的活化能
D．ΔH＝E1－E2
解析　本题以化学图象的方式考查了化学反应的能量变化，意在考查考生对化学反应中的能量变化的理解以及对化学图象的分析力量。依据盖斯定律，ΔH＝ΔH1＋ΔH2，即ΔH1＝ΔH－ΔH2，再依据图象可知ΔH1>0，A项正确；从图中看出，X应为反应的中间产物，不是催化剂，B项错误；E2应为反应②的逆反应的活化能，C项错误；未给出反应①的逆反应的活化能和反应②的活化能，无法计算ΔH，D项错误。
答案　A
6．(2022·湖北八校联考)CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.31 kJ/mol、285.8 kJ/mol、110.5 kJ/mol，下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.31 kJ/mol
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ/mol
C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝＋175.3 kJ/mol
D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－221 kJ/mol
解析　本题考查燃烧热和热化学方程式的书写，意在考查考生对信息的提取力量和解决综合问题的力量。燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，这里产物中的水为液态，A项，水为气态，故A错；B项，2 mol H2完全燃烧生成液态水时应放出571.6 kJ热量，故B错；C项，依据H2、CO燃烧热的热化学方程式：①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－110.5 kJ/mol，②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ/mol，由①－②可得：CO(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋175.3 kJ/mol，故C错；D项，2 mol CO(g)完全燃烧生成CO2(g)放出221 kJ热量，故D项正确。
答案　D
7．(2021·海南)已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为(　　)
A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1
B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3
C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1
D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3
解析　设三个热化学方程式依次是①②③，依据盖斯定律，③×12＋②×5－①×2得：4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)　ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。
答案　A
8．(2022·河北教学质量监测)为探究NaHCO3、Na2CO3与1 mol·L－1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应，进行试验并测得如下数据：

下列有关说法正确的是(　　)
A．仅通过试验③即可推断反应Ⅰ是吸热反应
B．仅通过试验④即可推断反应Ⅱ是放热反应
C．通过试验可推断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D．通过试验可推断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
解析　试验①说明碳酸氢钠溶于水吸热，但试验③溶液的温度更低，两试验结合可知碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应。同理试验②④结合起来可知碳酸钠与盐酸的反应属于放热反应。
答案　C
9．(2022·长春模拟)25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，辛烷的燃烧热为5 518 kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)===1/2K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋25/2O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
解析　中和热是指肯定条件下，稀溶液中酸和碱反应生成1 mol水时放出的热量，选项A错误，B项正确；燃烧热是指在肯定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，水的稳定状态是液态，选项C、D错误。
答案　B
10．(2021·福建)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下：
mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2
(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO
下列说法不正确的是(　　)

A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．右图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O
解析　由①②两个反应可知，CeO2在反应前后没有变化，没有消耗，A项正确；由题给反应可知该过程实现了太阳能向化学能的转化，B项正确；由能量图可知，ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C项错误；书写电池电极反应式时，要留意电解质溶液的影响，碱性条件下生成的CO2会与OH－反应生成CO，D项正确。
答案　C
二、非选择题(本大题共4小题，共50分)
11．(12分)(2021·南昌二中月考)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。现供应H2燃烧反应中有关物质的化学键能：H—H为Q1 kJ/mol、H—O为Q3 kJ/mol、O2分子内氧原子间的键能为Q2 kJ/mol。
(1)请依据上述数据，在下图中标注的数字处填出能量变化的数值或依据箭头的指向填写能量变化是“放出”热量还是“吸取”热量。

(2)请写出1 mol H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式：____。
答案　(1)①2Q1＋Q2　②放出　③4Q3　④4Q3－(2Q1＋Q2)　⑤吸取
(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－[(4Q3＋Q4)－(2Q1＋Q2)]kJ·mol－1
12．(12分)(2022·湖北八校联考)如图是反应A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＝－a kJ/mol在反应过程中的能量变化关系图，回答下列问题。

(1)正反应是________(填“放”或“吸”)热反应，Ec表示的含义是Ec′表示的含义是________；a＝________。
(2)由示意图知，反应物的总能量________(填“>”“<”或“＝”)生成物的总能量，此反应中反应物的总键能________(填“>”“<”或“＝”)生成物的总键能。
(3)将1 mol A、3 mol B混合置于密闭容器中，能量变化的范围是________，当达到平衡时能量的实际变化为0.7a时，B的转化率为______________。
解析　因生成物的总能量低于反应物的总能量，故A(g)＋3B(g)2C(g)为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能；a＝E1－E2＝Ec′－Ec，该反应为可逆反应，故当有1 mol A、3 mol B恰好完全反应生成2 mol C时放出a kJ的热量；当实际上有0.7a的热量放出时，表明反应物的转化率为70%。
答案　(1)放　反应的活化能　活化分子变成生成物分子的过程中所放出的能量　E1－E2(或Ec′－Ec)
(2)>　<　(3)小于a kJ　70%
13．(13分)(2022·济南模拟)(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则E1________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l)
ΔH＝－44 kJ·mol－1
则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为________。
解析　(1)观看图象，E1为反应的活化能，加入催化剂，反应的活化能降低，但是ΔH不变。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热ΔH＝E1－E2＝－234 kJ·mol－1。(2)由3×②－2×①＋2×③得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝3×(－192.9 kJ·mol－1)－2×49.0 kJ·mol－1＋2×(－44 kJ·mol－1)＝－764.7 kJ·mol－1。
答案　(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ·mol－1

14．(13分)(2022·石家庄一中高考补充性测试)已知在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热。现利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：
(1)该图中有两处未画出，它们是________________、_________。
(2)做一次完整的中和热测定试验，温度计需使用________次。
(3)把温度为15.0 ℃，浓度为0.5 mol·L－1的酸溶液和0.55 mol·L－1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL－1)，生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热
HCl＋NaOH
15.0
18.4
ΔH1
HCl＋NH3·H2O
15.0
18.1
ΔH2
①试计算上述两组试验测出的中和热ΔH1＝________，ΔH2＝________。
②两组试验结果差异的缘由是________________。
③写出HCl＋NH3·H2O的热化学方程式：________________。
解析　(2)试验前，分别测定酸、 碱的温度，试验中测定混合液的最高温度，共计3次。(3)①依据题目给出的酸、碱的物质的量，酸为0.025 mol，碱为0.027 5 mol，碱是过量的，应依据酸的量进行计算，即反应生成了0.025 mol H2O。依据试验数据算诞生成1 mol H2O所放出的热量，即得出两组试验测出的中和热数值：ΔH1＝－[4.18×(50＋50)×(18.4－15.0)×10－3]÷0.025＝－56.8(kJ·mol－1)，ΔH2＝－[4.18×(50＋50)×(18.1－15.0)×10－3]÷0.025＝－51.8(kJ·mol－1)。
答案　(1)环形玻璃搅拌棒　烧杯上方的泡沫塑料盖
(2)3
(3)①－56.8 kJ·mol－1　－51.8 kJ·mol－1
②NH3·H2O是弱碱，在中和过程中NH3·H2O发生电离，要吸热，因而总体放热较少
③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－51.8 kJ·mol－1