高中化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測1-43（打包43套） 魯教版.zip
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課時跟蹤檢測（二十一）化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
1．(2016·廣州模擬)下列反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的是( )
A．2CO＋O2===2CO2 B．C＋O2===CO2
C．2C＋O2===2CO D．CaCO3===CO2＋CaO
解析：選D 反應(yīng)中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，說明該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)。A、B、C三項是CO、C的燃燒反應(yīng)，均屬于放熱反應(yīng)，故均不符合題意；D項為CaCO3的分解反應(yīng)，屬吸熱反應(yīng)，符合題意。
2．下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是( )
A．由C(s，石墨)===C(s，金剛石) ΔH＝＋1.9 kJ，可知：石墨比金剛石更穩(wěn)定
B．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多
C．由H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ，可知：含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出熱量等于57.3 kJ
D．2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ
解析：選A 石墨變化為金剛石過程是吸熱反應(yīng)，金剛石能量高，石墨比金剛石穩(wěn)定，故A正確；等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，固體硫變?yōu)檎魵庑枰諢崃?，前者放出熱量更多，故B錯誤；含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，醋酸為弱酸，溶于水電離需要吸熱，放出熱量小于57.3 kJ，故C錯誤；2 g H2物質(zhì)的量為1 mol，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，故氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝2×(－285.8 kJ·mol－1)＝－571.6 kJ·mol－1，故D錯誤。
3．某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量的變化如圖所示，圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能，下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B．催化劑能改變該反應(yīng)的焓變
C．E1也可表示反應(yīng)物斷鍵需要吸收的總能量
D．ΔH＝E2－E1
解析：選C 圖像分析反應(yīng)物能量低于生成物能量，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A不符合題意；催化劑對反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)無影響，只改變活化能，則對反應(yīng)的焓變無影響，故B不符合題意；E1為正反應(yīng)的活化能，可表示反應(yīng)物斷鍵需要吸收的總能量，故C符合題意；ΔH＝斷鍵吸收的能量－成鍵放出的能量＝E1－E2，故D不符合題意。
4．(2016·南昌二中月考)在相同溫度和壓強下，將32 g硫分別在純氧中和空氣中完全燃燒，令前者放出熱量為Q1，后者放熱為Q2，則關(guān)于Q1和Q2的相對大小正確的判斷是( )
A．Q1＝Q2 B．Q1>Q2
C．Q1b
D．已知P(白磷，s)===P(紅磷，s) ΔH<0，則白磷比紅磷穩(wěn)定
解析：選A 中和熱是指稀的強酸和強堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時所放出的熱量，醋酸是弱酸，其電離過程是吸熱過程，40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的熱量，故A正確；氫氣的燃燒熱必須是生成液態(tài)水的過程所放出的熱量，液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水是吸熱的，氫氣的燃燒熱大于241.8 kJ·mol－1，故B錯誤；焦炭完全燃燒放出的熱量高于不完全燃燒放出的熱量，因焓變是負值，即a0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0
C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
解析：選D 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH1<0。H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH2<0。4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH3<0。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)屬于放熱反應(yīng)，故ΔH4<0，故A、B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH2＝(ΔH4＋ΔH5)×，故C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，故D正確。
8．已知：
①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH2＝－1 452 kJ·mol－1
③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH3＝－57.3 kJ·mol－1
下列說法正確的是( )
A．H2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol－1
B．同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多
C.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1
解析：選B A項，氫氣的化學(xué)系數(shù)不是1，所以其燃燒熱不是571.6 kJ·mol－1，錯誤；B項，由熱化學(xué)方程式可知，4 g H2燃燒時放熱571.6 kJ，而4 g CH3OH(l)燃燒時放熱90.75 kJ·mol－1，正確；C項，生成BaSO4沉淀時也有熱效應(yīng)，錯誤；D項，ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－131.4 kJ·mol－1，錯誤。
9．(2016·內(nèi)蒙古錫盟模擬)已知反應(yīng)：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1
N2(g)＋O2(g)===NO2(g) ΔH2
N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH3
則反應(yīng)2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為( )
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
解析：選D 由題意把已知反應(yīng)依次編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律將方程式①×2＋②×2－③×2得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。
10．(2016·運城二模)用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(圖中計量單位為mol)，則：NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH為( )
A．0.5·(a＋b－c－d)kJ·mol－1
B．0.5·(c＋a－d－b)kJ·mol－1
C．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1
D．0.5·(c＋d－a－b)kJ·mol－1
解析：選A 由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，發(fā)生2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol－1，又化學(xué)系數(shù)與反應(yīng)中的能量變化成正比，則NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝0.5·(a＋b－c－d)kJ·mol－1。
11．(1)(2014·廣東高考·節(jié)選)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)
ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1
②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)
ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1
③CO(g)C(s)＋CO2(g)
ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1
反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋ C(s)＋SO2(g)的ΔH＝_______________________________________________________________________
(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(2)(2014·四川高考·節(jié)選) 已知：25 ℃、101 kPa時，
Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s) ΔH＝－520 kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1
Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)
ΔH＝－1 065 kJ·mol－1
SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是___________________________。
(3)(2013·浙江高考·節(jié)選)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2
反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3
ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝_________________________________。
(4)(2012·天津高考·節(jié)選)已知：溫度過高時，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)：
①WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)
ΔH＝＋66.0 kJ·mol－1
②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)
ΔH＝－137.9 kJ·mol－1
則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________________________________________。
解析：(1)由蓋斯定律，①×4＋②＋③×2得2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)，故ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。
(2)將已知3個熱化學(xué)方程式依次編號為①②③，根據(jù)蓋斯定律③－①－②，得：MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH＝③－(①＋②)＝－248 kJ·mol－1。
(3)根據(jù)題中三個反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ＝反應(yīng)Ⅱ×2－反應(yīng)Ⅰ，因此ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。
(4)根據(jù)題意由①－②可得
WO2(s)WO2(g) ΔH＝＋203.9 kJ·mol－1。
答案：(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3 (2)MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH＝－248 kJ·mol－1
(3)2ΔH2－ΔH1 (4)＋203.9 kJ·mol－1
12．為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算。
(1)實驗測得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量。
化學(xué)鍵
H—H
N—H
N≡N
鍵能/(kJ·mol－1)
436
391
945
已知反應(yīng)：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝a kJ·mol－1
試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為________。
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進行推算。已知：
C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1
根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：________。
解析：(1)設(shè)2 mol CH3OH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出熱量為Q。則有＝，解得Q＝1 452.8 kJ，所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為
2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1。
(2)反應(yīng)熱ΔH＝a＝∑E(反應(yīng)物鍵能)－∑E(生成物鍵能)＝3×436 kJ·mol－1＋945 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－93 kJ·mol－1。
(3)ΔH＝＝
＝＋226.7 kJ·mol－1。
答案：(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1
(2)－93 (3)＋226.7 kJ·mol－1
13．參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題：
(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1
則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：
化學(xué)鍵
P—P
P—O
O===O
P===O
鍵能/(kJ·mol－1)
a
b
c
x
已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________ kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。
解析：(1)觀察圖像，E1應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1?！?
(2)利用蓋斯定律由3×②－①×2＋③×2得方程式：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝3×(－192.9 kJ·mol－1)－2×49.0 kJ·mol－1＋(－44 kJ·mol－1)×2＝－764 kJ·mol－1。
(3)反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，即6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，可得x＝。
答案：(1)減小 不變 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJ·mol－1
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