2020高考化学冲刺600分练习5反应热与热化学方程式含解析

2020高考化学冲刺600分练习5反应热与热化学方程式含解析

练5　反应热与热化学方程式 ‎(A组)‎ ‎1．美国通用原子能公司(GA)提出的碘硫热化学循环是由反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的(如下图所示)，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．设计该循环是为了制取能源气体O2‎ B．整个循环过程中产生1 mol O2的同时产生44.8 L H2‎ C．若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0‎ D．图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常温常压下进行 答案：C 解析：A项，从图示可知循环过程制得的气体为H2、O2，H2为能源气体，错误；B项循环过程中产生1 mol O2的同时产生2 mol H2，但由于未指明状态，44.8 L H2未必是2 mol，错误；C项该循环过程的总反应方程式为2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)，ΔH>0，故ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0，正确；D项反应Ⅱ、Ⅲ不可在常温常压下进行，反应Ⅰ：SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI可以在常温常压下进行，错误。‎ ‎2．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0‎ B．氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023‎ D．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和 答案：A 解析：本题涉及的考点有化学反应自发进行的判据、燃料电池电极反应式的书写、气体摩尔体积的应用、焓变的计算，考查学生运用化学反应原理的相关知识分析和解决化学问题的能力，通过氢能源应用的科学实践活动体现科学探究与创新意识的学科核心素养。‎ A项，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔS<0，一定温度下该反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，故ΔH<0；B项，氢氧燃料电池的负极发生氧化反应：H2－2e－===2H＋；C项，11.2 L H2在常温常压下不是0.5 mol，转移电子数目不为6.02×1023；D项，ΔH＝反应中断裂旧共价键的键能之和－反应中形成新共价键的键能之和。‎ 9‎ ‎3．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．e是ClO B．b→a＋c反应的活化能为60 kJ·mol－1‎ C．a、b、c、d、e中c最稳定 D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1‎ 答案：D 解析：A项由e点对应化合价为＋7，e对应微粒应为ClO，错误；B项图示为a、b、c的能量高低，没有对应活化分子的能量，无法计算b―→a＋c反应的活化能，错误；C项a、b、c、d、e中c的能量最高，最不稳定，错误；D项热化学方程式3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)，ΔH＝(64 kJ/mol＋2×0 kJ/mol)－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，正确。‎ ‎4．叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl＋OH－―→(CH3)3COH＋Cl－的能量与反应过程如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应为吸热反应 B．(CH3)3C＋比(CH3)3CCl稳定 C．第一步反应一定比第二步反应快 D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率 答案：D 解析：A项由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应，错误；B项，(CH3)3C＋比(CH3)3CCl能量高，故(CH3)3C＋‎ 9‎ 不稳定，错误；C项由图可知第一步反应的活化能高于第二步反应的活化能，故第二步反应比第一步反应快，错误；D项增大浓度、升高温度反应速率均加快，正确。‎ ‎5．根据图判断，下列说法正确的是(　　)‎ A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1>0‎ B．氢气的燃烧热ΔH2＝－241.8 kJ·mol－1‎ C．上述A、B选项中的ΔH1>ΔH2‎ D．液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1‎ 答案：D 解析：根据图像，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，A项错误；氢气的燃烧热指的是1 mol氢气完全燃烧生成1 mol液态水，则ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1，B项错误；ΔH<0时，放出的热量越多，ΔH越小，上述A、B项中的ΔH1<ΔH2，C项错误；根据图像，可得ΔH＝＋(483.6＋88) kJ·mol－l＝＋571.6 kJ·mol－1，D项正确。‎ ‎6．四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分，制备反应如下：‎ ‎①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　‎ ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1‎ ‎②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2＝－110.45 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)‎ A．C的燃烧热为110.45 kJ·mol－1‎ B．反应①若使用催化剂，ΔH1会变小 C．反应①中的能量变化如图所示 D．反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH＝－45.5 kJ·mol－1‎ 答案：D 解析：表示C的燃烧热的热化学方程式中，燃烧产物应为CO2，A项错误；使用催化剂不改变ΔH，B项错误；反应①是吸热反应，生成物能量应高于反应物，C项错误；反应①＋2×②得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1，D项正确。‎ 9‎ ‎7．HBr被O2氧化依次由如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三步反应组成，1 mol HBr被氧化为Br2放出12. 67 kJ热量，其能量与反应过程曲线如图所示。‎ ‎(Ⅰ) HBr(g)＋O2(g)===HOOBr(g)‎ ‎(Ⅱ)HOOBr(g)＋HBr(g)===2HOBr(g)‎ ‎(Ⅲ)HOBr(g)＋HBr(g)===H2O(g)＋Br2(g)‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．三步反应均为放热反应 B．步骤(Ⅰ)的反应速率最慢 C．HOOBr(g)比HBr(g)和O2(g)稳定 D．热化学方程式为4HBr(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Br2(g)　ΔH＝－12.67 kJ·mol－1‎ 答案：B 解析：放热反应的反应物总能量高于生成物的总能量，根据图像，第一步反应为吸热反应，A项错误；步骤(Ⅰ)为吸热反应，导致体系温度降低，反应速率减慢，其余反应为放热反应，反应温度升高，反应速率加快，B项正确；HOOBr(g)的总能量比HBr(g)和O2(g)的总能量高，能量越高，物质越不稳定，C项错误；根据题意，1 mol HBr被氧化为Br2放出12.67 kJ热量，则热化学方程式为4HBr(g)＋O2(g)===2H2O(g)＋2Br2(g)　ΔH＝－50.68 kJ·mol－1，D项错误。‎ ‎8．如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是(　　)‎ A．卤素单质(X2)与水反应均可生成两种酸 B．用电子式表示MgF2的形成过程：―→::Mg::‎ C．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2‎ D．由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgI2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋I2(g)　ΔH＝－277 kJ·mol－1‎ 9‎ 答案：D 解析：F2与水反应生成氢氟酸和O2，A项错误；MgF2为离子化合物，其电子式为[]－Mg2＋[]－，B项错误；物质所具有的能量越低，其热稳定性越强，故热稳定性MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2，C项错误；根据题图可写出热化学方程式Mg(s)＋I2(g)===MgI2(s)　ΔH＝－364 kJ·mol－1①和Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)　ΔH＝－641 kJ·mol－1②，根据盖斯定律，由②－①得MgI2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋I2(g)　ΔH＝－277 kJ·mol－1，D项正确。‎ ‎(B组)‎ ‎1．巴黎气候大会揭开了发展低碳经济的宏伟序幕，2016年4月22日是人类历史上意义非凡的一个“世界地球日”。100多个国家齐聚联合国，见证一份全球性的气候新协议《巴黎协定》的签署，这将在人类可持续发展的进程中谱写重要一页。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．太阳能、地热能、核能、化石燃料等均属于“新能源”‎ B．减少含碳物质作燃料符合“低碳”理念 C．图中转化途径不能体现“节能减排”的思想 D．节约用电不能减少CO2的排放量 答案：B 解析：A项化石燃料不属于“新能源”，错误；B项减少含碳物质作燃料，可减少CO2的排放量，符合“低碳”理念，正确；C项从图示过程可看出反应中除生成H2O外，其余均为目的产物，符合“节能减排”的思想，错误；D项我国发电措施主要用燃煤火力发电，节约用电可以节约燃煤，从而减少CO2的排放量，错误。‎ ‎2．对于反应C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)、2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1；②2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)===C2H4(g)　ΔH3则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是(　　)‎ A．ΔH1>ΔH2>ΔH3‎ B．ΔH2>ΔH3>ΔH1‎ C．ΔH2>ΔH1>ΔH3‎ D．ΔH3>ΔH2>ΔH1‎ 9‎ 答案：B 解析：对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)，反应b：2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，升高温度平衡都向右移动，故二者均为吸热反应，ΔHa>0、ΔHb>0。经分析知a＝②－③，ΔHa＝ΔH2－ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；b＝③－2×①，故ΔHb＝ΔH3－2ΔH1>0，推知ΔH3>2ΔH1>ΔH1。综合以上可知ΔH2>ΔH3>ΔH1，答案选B。‎ ‎3．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：合成乙醇的反应是加成反应，A项正确；反应混合物中，各物质的化学计量数相同，所以相同时间段内，反应中用三种物质表示的反应速率相等，B项正确；由题中数据可知，碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍，C项正确；上述反应式中，ΔH＝(615 kJ·mol－1)＋(413 kJ·mol－1)×4＋ (463 kJ·mol－1)×2－(413 kJ·mol－1)×5－(348 kJ·mol－1)－(463 kJ·mol－1)－(351 kJ·mol－1)＝－34 kJ·mol－1，D项错误。‎ ‎4．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，能量变化如图所示。下列说法中，不正确的是(　　)‎ A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l)　ΔH>a kJ·mol－1‎ B．过程Ⅱ可能使用了催化剂，使用催化剂不可以提高SO2的平衡转化率 C．反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和 D．将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出或吸收的热量小于|a| kJ 答案：A 解析：根据图像，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，a 9‎ ‎<0，则ΔH2a＋b＋d 答案：B 解析：解本题时考生易因不能充分利用题给信息而出错，首先写出HCl(g)===HCl(aq)　ΔH5＝e kJ·mol－1，且 根据已知判断出e<0，进而应用盖斯定律进行计算。由盖斯定律可确定c＝2a＋b＋d＋2e，故c－(2a＋b＋d)＝2e<0，即c<2a＋b＋d，B项正确，C、D两项错误。通过题给信息无法判断反应(Ⅳ)是放热反应还是吸热反应，A项错误。‎ ‎8．我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是 反应①：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1‎ 反应②：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2‎ 反应③：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　‎ ΔH3＝－90.1 kJ·mol－1‎ 反应④：2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4，能量变化如图所示 9‎ 反应⑤：3CH3OH(g)===CH3CH===CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH5＝－31.0 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．反应③使用催化剂，ΔH3减小 B．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．ΔH1－ΔH2<0‎ D．3CO(g)＋6H2(g)===CH3CH===CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－121.1 kJ·mol－1‎ 答案：C 解析：催化剂不能改变焓变，A项错误；反应④是放热反应，其中正反应的活化能小于逆反应的活化能，B项错误；根据盖斯定律：①—②即得到氢气燃烧的热化学方程式，氢气燃烧放热，所以ΔH1－ΔH2<0，C项正确；根据盖斯定律：③×3＋⑤得3CO(g)＋6H2(g)===CH3CH===CH2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－301.3 kJ·mol－1，D项错误。‎ 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