2020届一轮复习鲁科版第6章第18讲化学反应的热效应作业

2020届一轮复习鲁科版第6章第18讲化学反应的热效应作业

1．下列说法不正确的是(　　) A．化学能可以转变成为热能、电能等 B．化学反应必然伴随发生能量变化 C．化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的 D．化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关 答案　D 解析　化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成，一定伴随能量变化；化学变化过程 中产生的能量可以转化为热能、电能等，且化学反应中，反应物的质量(或物质的量)的多少 及物质的聚集状态，影响着反应中能量变化的多少。 2．根据如图所示的反应，判断下列说法中错误的是(　　) A．CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能量 B．该反应的焓变大于零 C．该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量 D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应 答案　D 解析　因为碳酸钙受热分解是吸热反应，所以 CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于 CaCO3(s)的总能 量，焓变大于零，A、B 两项均正确；在 CaCO3 中，Ca2＋和 CO 2－3 之间存在离子键，CO 2－3 中 C 与 O 之间存在共价键，故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键 放出能量，C 项正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热 反应，D 项错误。 3．已知 2H2(g)＋CO(g)??CH3OH(g)为放热反应，对该反应的下列说法正确的是(　　) A．因该反应为放热反应，故不加热就可发生 B．相同条件下，2 mol H2 的能量或 1 mol CO 的能量一定高于 1 mol CH3OH 的能量 C．相同条件下，反应物 2 mol H2 和 1 mol CO 的总能量一定高于生成物 1 mol CH3OH 的总能量 D．达到平衡时，CO 的浓度与 CH3OH 的浓度一定相等 答案　C 解析　A 项，放热反应与反应条件无关，可能需要加热才发生，错误；B 项，物质的能量与 状态有关，由放热反应可知，相同条件下，2 mol H2(g)的能量与 1 mol CO(g)的能量和一定高 于 1 mol CH3OH(g)的能量，错误；C 项，反应物总能量大于生成物总能量时，为放热反应， 则相同条件下，反应物 2 mol H2 和 1 mol CO 的总能量一定高于生成物 1 mol CH3OH 的总能 量，正确；D 项，平衡时，各物质的浓度不变，浓度是否相等与起始量、转化率有关，错误。 4．(2018·吉安二模)下列有关热化学方程式的叙述，正确的是(　　) A．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 B．由 N2O4(g)??2NO2(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol －1，可知将 1 mol N2O4(g)置于密闭容器中充分 反应后放出热量为 56.9 kJ C．由：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含 1 mol CH3COOH 的溶 液与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出热量为 57.3 kJ D．已知 101 kPa 时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则 1 mol 碳完全燃烧放 出的热量大于 110.5 kJ 答案　D 解析　A 项，液态的水才是氢的稳定氧化物，错误；B 项，N2O4(g)??2NO2(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，这 是一个可逆反应，反应不可能完全，错误；C 项，醋酸是弱电解质，电离的过程要吸收热量， 因此 1 mol CH3COOH 的溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出热量要小于 57.3 kJ，错误。 5．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中错误的是(　　) A．该反应的活化能为 E1 B．该反应的 ΔH＝E1－E2 C．该反应为放热反应 D．图中表示温度 T1＞T2 答案　D 解析　活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量，故 A 项正确； 依据图像分析可知，ΔH＝E1－E2，故 B 项正确；反应物的能量高于生成物的能量，该反应是 放热反应，故 C 项正确；图中虚线、实线表示的是有无催化剂时，反应过程中的能量变化， 反应的活化能与温度无关，故 D 项错误。 6．NO 与 CO 在金属铑(Rh)的催化下发生反应 2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)　ΔH，该反 应过程经历如下两步： 反应Ⅰ：NO(g)＋CO(g)＋Rh(s)??RhN(s)＋CO2(g) ΔH1＝－33.44 kJ·mol－1； 反应Ⅱ：RhN(s)＋NO(g)??Rh(s)＋N2O ΔH2＝－319.35 kJ·mol－1。 如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量变化对比图： 下列有关判断正确的是(　　) A．ΔH＝－285.91 kJ·mol－1 B．E1 为反应 2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)的活化能 C．E2 为使用催化剂后降低的活化能 D．使用合适的催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率 答案　D 解析　应用盖斯定律，反应Ⅰ＋反应Ⅱ可得反应 2NO(g)＋CO(g)??N 2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝ ΔH1＋ΔH2＝－352.79 kJ·mol－1，A 项错误；E1 为 2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)不使用催 化剂和使用催化剂的活化能之差，B 项错误；E2 为 2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)的焓变， C 项错误；使用合适的催化剂可降低反应的活化能，从而提高反应速率，D 项正确。 7．(2018·邯郸教学质量检测)工业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。化学原 理：CH2==CH2(g)＋H2O(g)===CH3CH2OH(g)　ΔH。已知几种共价键的键能如下表所示： 化学键 C—H C==C H—O C—C C—O 键能/kJ·mol－1 413 615 463 348 351 下列说法中错误的是(　　) A．上述合成乙醇的反应是加成反应 B．相同时间段内，反应中用三种物质表示的反应速率相等 C．碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的 2 倍 D．上述反应式中，ΔH＝－96 kJ·mol－1 答案　D 解析　题述反应式中，ΔH＝615 kJ·mol－1＋413 kJ·mol－1×4＋463 kJ·mol－1×2－348 kJ·mol－ 1－413 kJ·mol－1×5－463 kJ·mol－1－351 kJ·mol－1＝－34 kJ·mol－1，D 项错误。 8．(2018·河南中原名校第五次联考)已知：①1 mol 晶体硅中含有 2 mol Si—Si 键。②Si(s)＋ O2(g)===SiO2(s)　ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。 ③ 化学键 Si—O O==O Si—Si 断开 1 mol 共价键所需键能/kJ 460 500 176 下列说法中正确的是(　　) A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B．二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性 C．ΔH＝－988 kJ·mol－1 D．ΔH＝a－c 答案　C 解析　晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A 项错误；根据化学键的键能判断，断裂 1 mol 二氧化硅中的 Si—O 键需要的能量为 4×460 kJ＝1 840 kJ，断裂 1 mol 晶体硅中的 Si—Si 键需要的能量为 2×176 kJ＝354 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B 项错误；Si(s)＋ O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝(176×2＋500－460×4) kJ·mol －1＝－988 kJ·mol －1，C 项正确；根据 图中信息可知，ΔH＝－c，D 项错误。 9．在 25 ℃、101 kPa 下，1 mol 白磷(化学式为 P4)完全燃烧放出的热量和 4 mol 红磷(化学式 为 P)完全燃烧放出的热量关系如图所示： 由此判断，下列说法正确的是(　　) A．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定 B．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定 C．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定 D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定 答案　D 解析　由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为 白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。 10．(2018·湖北联考)下列图示与对应的叙述相符的是(　　) A．图甲中的 ΔH1>ΔH2 B．图乙表示可逆反应 A(s)＋3B(g)??2C(g)　ΔH>0 C．图丙表示充满 NO2 气体的试管，倒置于水槽中，向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充 满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系 D．由图丁可说明烯烃与 H2 加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行 答案　C 解析　ΔH1、ΔH2、ΔH3 均小于零，且 ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故 A 错误；平衡常数不会随压强的 改变而改变，故 B 错误；试管中发生的总反应为 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，所以随氧气 通入，溶质的物质的量浓度不变，故 C 正确；催化剂会降低反应的活化能，故 D 错误。 11．火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应及过程的 热化学方程式： N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) 　ΔH1＝－533.23 kJ·mol－1 H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1 2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) 　ΔH3＝－196.4 kJ·mol－1 则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为(　　) A．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) 　ΔH＝817.63 kJ·mol－1 B．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH＝－641.63 kJ·mol－1 C．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) 　ΔH＝－641.63 kJ·mol－1 D．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH＝－817.63 kJ·mol－1 答案　B 解析　将题中的反应及过程依次编号为①、②、③，生成液态水时的反应热＝①＋③＋2× ②，生成气态水的反应热＝①＋③－2×②，可求出 B 正确。 12．煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把 硫元素以 CaSO4 的形式固定，从而降低 SO2 的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会与 CaSO4 发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下： CaSO4(s)＋CO(g)??CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) 　ΔH1＝218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ) CaSO4(s)＋4CO(g)??CaS(s)＋4CO2(g) 　ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ) 请回答下列问题： (1)反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应？ ，能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的 CO、CO2 具有能量的高低？ 。 (2)已知 CO 转化成 CO2 的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式 ， 则 CO 的燃烧热 ΔH 为 kJ·mol－1。 (3)依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应 CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)===CaS(s)＋3CO2(g)　ΔH＝ kJ·mol－1。 答案　(1)吸热反应　否 (2)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1　－283　(3)－394 解析　(1)反应Ⅰ的 ΔH1>0，故为吸热反应；通过反应Ⅰ只能判断反应物的总能量低于生成物 的总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。 (2)由图可知 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，CO 的燃烧热 ΔH 为1 2×(－566) kJ·mol－1＝－283 kJ·mol－1。 (3)利用盖斯定律将反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标方程式，ΔH＝(－175.6－218.4)kJ·mol－1＝ －394 kJ·mol－1。 13．CH4、H2、C 都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) 　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1； ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1； ③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。 (1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与 O2 作用产生的能量存活。甲烷细菌使 1 mol 甲烷生成 CO2 气体与液态水，放出的能量 (填“>”“<”或“＝”)890.3 kJ。 (2)甲烷与 CO2 可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2===2CO＋2H2,1 g CH4 完全反应可释放 15.46 kJ 的热量，能表示该反应过程中能量变化的是 (填字母)。 (3)C(s)与 H2(g)不反应，所以 C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应 可求出其反应热 ΔH＝ 。 答案　(1)＝　(2)D　(3)－74.8 kJ·mol－1 解析　(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲 烷细菌使 1 mol 甲烷生成 CO2 气体与液态水，放出的能量仍等于 890.3 kJ。 (2)1 g CH4 完全反应释放 15.46 kJ 的热量，则 1 mol CH4 完全反应放出的热量为 247.36 kJ， 故 D 项符合题意。 (3)根据盖斯定律，②＋③－①即得 C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－74.8 kJ·mol－1。