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2019-2020年高考化學一輪復習 課時跟蹤訓練 第六章 化學反應與能量變化 基礎課時1 化學反應的熱效應 新人教版 一、選擇題 1．(xx江蘇連云港模擬)下列說法中正確的是(　　) A．在化學反應過程中，發(fā)生物質變化的同時不一定發(fā)生能量變化 B．破壞生成物全部化學鍵所需要的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時，該反應為吸熱反應 C．生成物的總焓大于反應物的總焓時，反應吸熱ΔH＞0 D．ΔH的大小與熱化學方程式的化學計量數(shù)無關 解析　化學反應中一定有能量變化，A錯；B項中ΔH＝斷開舊鍵吸收能量－形成新鍵放出能量，得ΔH＜0為放熱反應，錯誤；ΔH的大小與熱化學方程式的化學計量數(shù)成正比，D錯誤。 答案　C 2．下列敘述正確的是(　　) A．生成物的總能量一定低于反應物的總能量 B．分解反應一定是吸熱反應 C．應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應的焓變 D．化學反應吸收或放出熱量的多少與參加反應的物質的多少無關 解析　A項，生成物總能量低于反應物總能量的反應是放熱反應，若是吸熱反應則相反，故A錯；B項，反應類型與反應是吸熱還是放熱沒有必然聯(lián)系，故B錯；C項是蓋斯定律的重要應用，正確；不同的物質所具有的能量不同，只要物質發(fā)生變化，能量就會變化，且能量變化的多少與參加反應的物質的多少成正比，故D錯。 答案　C 3．下列圖示變化為吸熱反應的是(　　) 解析　A中，反應物的總能量小于生成物的總能量，為吸熱反應；B中，N2和H2必須先吸收能量斷裂舊化學鍵，再放出能量形成新化學鍵，由于放出能量大于吸收能量，故B為放熱反應；C為濃硫酸的稀釋不屬于化學反應；D中，稀鹽酸與鋅粉的反應屬于活潑金屬與酸的置換反應，D為放熱反應。 答案　A 4．利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反應過程中的能量變化情況如圖所示，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是(　　) A．該反應的ΔH＝＋91 kJmol－1 B．加入催化劑，該反應的ΔH變小 C．反應物的總能量小于生成物的總能量 D．如果該反應生成液態(tài)CH3OH，則ΔH減小 解析　根據(jù)圖示，該反應的反應物的總能量大于生成物的總能量，是放熱反應，故選項A、C錯誤；加入催化劑只能降低反應所需的活化能，而對反應熱無影響，選項B錯誤；生成液態(tài)CH3OH時釋放出的熱量更多，ΔH更小，選項D正確。 答案　D 5．下列說法或表示方法不正確的是(　　) A．蓋斯定律實質上是能量守恒定律的體現(xiàn) B．有稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ/mol C．由C(石墨)―→C(金剛石)　ΔH＝＋73 kJ/mol，可知，石墨比金剛石穩(wěn)定 D．在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol 解析　D項，反應熱計算錯誤，ΔH的數(shù)值要與化學方程式的化學計量數(shù)成正比。 答案　D 6．(xx豫南六市聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．1 g H2和4 g O2反應放出71.45 kJ熱量，則氫氣的燃燒熱為142.9 kJmol－1 B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ C．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2(－57.3) kJmol－1 D．1 mol 甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 解析　1 g H2和4 g O2反應時，氧氣量不足，所以放出的熱量小于氫氣完全反應時放出的熱量，即氫氣的燃燒熱大于142.9 kJmol－1，A錯誤；因為濃硫酸溶于水時放熱，所以B正確；中和熱是指在一定條件下強酸與強堿的稀溶液反應生成1 mol H2O所放出的熱量，與酸和堿的元數(shù)無關，C項錯誤；燃燒熱是指1 mol純物質完全燃燒時生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，穩(wěn)定的氧化物一方面指氧化物穩(wěn)定，另一方面是指氧化物的狀態(tài)穩(wěn)定，生成的水應為液態(tài)，D錯誤。 答案　B 7．標準生成熱指的是在某溫度下，由處于標準狀態(tài)的各種元素的最穩(wěn)定的單質生成標準狀態(tài)下1 mol 某純物質的熱效應，單位常用 kJmol－1表示。已知在25 ℃時： Ag2O(s)＋2HCl(g)===2AgCl(s)＋H2O(l) ΔH1＝－324.4 kJmol－1 2Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)　ΔH2＝－30.56 kJmol－1 H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH3＝－92.21 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH4＝－285.6 kJmol－1 則25 ℃時氯化銀的標準生成熱為 A．－126.89 kJmol－1 B．－324.4 kJmol－1 C．－30.56 kJmol－1 D．題中數(shù)據(jù)不足，無法計算 解析　先根據(jù)標準生成熱的定義寫出熱化學方程式：Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH，再利用蓋斯定律進行計算，ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3－ΔH4)，將數(shù)據(jù)代入，得ΔH為－126.89 kJmol－1。 答案　A 8．(xx甘肅肅南模擬)25 ℃、101 kPa時，1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，同時放出22.68 kJ熱量。下列表示該反應的熱化學方程式中正確的是(　　) A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76 kJmol－1 B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 451.52 kJmol－1 C．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O ΔH＝－22.68 kJmol－1 D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－725.76 kJmol－1 解析　1 mol 甲醇的質量是32 g，則1 mol 甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，同時放出22.68 kJ32＝725.76 kJ熱量，所以1 mol 甲醇完全燃燒的熱化學方程式為CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJmol－1，A正確。 答案　A 9．(xx株洲一模)下列有關反應熱的說法正確的是(　　) A．在化學反應過程中，吸熱反應需不斷從外界獲得能量，放熱反應不需從外界獲得能量 B．甲烷的燃燒熱ΔH＝－890 kJ/mol，則甲烷燃燒的熱化學方程式為：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJmol－1 C．已知常溫常壓下：HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則有：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJmol－1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－Q2 kJmol－1，則Q10，故Q2>Q1，D選項正確。 答案　D 10．生產(chǎn)液晶顯示器過程中使用的化學清洗劑NF3是一種溫室氣體，其存儲能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大氣中的壽命可長達740年之久，以下是幾種化學鍵的鍵能： 化學鍵 N≡N F—F N—F 鍵能/(kJmol－1) 941.7 154.8 283.0 下列說法中正確的是(　　) A．過程N2(g)―→2N(g)放出能量 B．過程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)放出能量 C．反應N2(g)＋3F2(g)―→2NF3(g)的ΔH＞0 D．NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學反應 解析　斷開舊化學鍵的過程吸收能量，A錯；形成新化學鍵的過程放出能量，B正確；選項C中反應的ΔH＝反應物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝941.7 kJmol－1＋3154.8 kJmol－1－6283.0 kJmol－1＝－291.9 kJmol－1，C錯；NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成，則是物理變化，化學反應過程中必有化學鍵的斷裂與生成，D錯。 答案　B 二、填空題 11．(xx石家莊質檢)已知某反應A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反應過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。 (1)該反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”)，該反應的ΔH＝________kJ mol－1(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1 mol氣體A和 1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol 氣體D具有的總能量________(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。 (2)若在反應體系中加入催化劑使反應速率增大，則E1和E2的變化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 解析　(1)從題中圖像中可以看出，反應物的能量低，產(chǎn)物的能量高，則該反應為吸熱反應。E1為正反應的活化能，E2為逆反應的活化能，E1 與 E2的差值就是該反應的焓變。(2)催化劑能通過降低化學反應的活化能來加快化學反應速率，對于可逆反應，催化劑能同時降低正反應和逆反應的活化能，但該反應的焓變不變。 答案　(1)吸熱　E1－E2　一定低　(2)減小　減小　不變 12．(原創(chuàng)題)(1)已知： ①Fe(s)＋O2(g)===FeO(s) ΔH1＝－272.0 kJmol－1； ②2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH2＝－1 675.7 kJmol－1。 Al和FeO發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式是____________________________ _________________________________________________________________。 某同學認為，鋁熱反應可用于工業(yè)煉鐵，你的判斷是________(填“能”或“不能”)，你的理由是_______________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)反應物與生成物均為氣態(tài)的某可逆反應在不同條件下的反應歷程分別為A、B，如圖所示。 ①據(jù)圖判斷該反應是________(填“吸”或“放”)熱反應，當反應達到平衡后，其他條件不變，升高溫度，反應物的轉化率將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 ②其中B歷程表明此反應采用的條件為________(填字母)。 A．升高溫度 B．增大反應物的濃度 C．降低溫度 D．使用催化劑 解析　(1)該鋁熱反應的化學反應方程式為3FeO(s)＋2Al(s)===Al2O3(s)＋3Fe(s)，可由②－①3得到，故ΔH＝ΔH2－ΔH13＝－1 675.7 kJmol－1－(－272.0 kJmol－1)3＝－859.7 kJmol－1。鋁比鐵價格高，故用鋁熱反應煉鐵經(jīng)濟上不合算。(2)結合圖像，反應物的總能量低于產(chǎn)物總能量，該反應為吸熱反應，升溫平衡向正反應方向移動，反應物的轉化率增大。 答案　(1)3FeO(s)＋2Al(s)===Al2O3(s)＋3Fe(s)　ΔH＝－859.7 kJmol－1　不能　鋁比鐵價格高，故用鋁熱反應煉鐵經(jīng)濟上不合算　(2)①吸　增大　②D [選做題] 13．完成下列各小題 (1)[xx新課標全國卷Ⅰ，28(3)]二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應： 甲醇合成反應：(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH (g) ΔH1＝－90.1 kJmol－1 (ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－49.0 kJmol－1 水煤氣變換反應：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJmol－1 二甲醚合成反應：(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝－24.5 kJmol－1 由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學方程式為__________________________。 (2)[xx天津理綜，7(4)]晶體硅(熔點1 410 ℃)是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下： Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純) 寫出SiCl4的電子式：________________________；在上述由SiCl4制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式： __________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)[xx江蘇，20(1)]白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下： 2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJmol－1 CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2＝－89.61 kJmol－1 2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH3 則ΔH3＝________kJmol－1。 (4)[xx四川理綜，11(5)節(jié)選]焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJmol－1； H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJmol－1； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJmol－1。 則SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是________________________________ __________________________________________________________________。 (5)[xx天津理綜，10(2)①]為減少SO2的排放，常采取的措施有：將煤轉化為清潔氣體燃料。 已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJmol－1 寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：_________________________________ __________________________________________________________________。 解析　(1)篩選用熱化學方程式為(ⅰ)和(ⅵ)，用(ⅰ)2＋(ⅳ)即可得目標方程式：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJmol－1。(2)根據(jù)氯、硅原子的最外層電子數(shù)即可寫出SiCl4的電子式。1.12 kg硅的物質的量n(Si)＝＝40 mol，則每生成1 mol Si吸收能量＝0.025a kJmol－1，故其熱化學方程式為：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋0.025a kJmol－1。(3)2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJmol－1① CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJmol－1② 由蓋斯定律，目標反應可由反應①＋反應②6，則ΔH3＝ΔH1＋ΔH26＝＋2 821.6 kJmol－1。 (4)根據(jù)蓋斯定律，得出SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH4只須按下式進行即可： ΔH＝(ΔH3－ΔH1－2ΔH2)＝－130 kJmol－1 熱化學方程式應為 SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJmol－1。 (5)下式減上式即可求得熱化學方程式。 答案　(1)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJmol－1 (2) SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋0.025a kJmol－1 (3)＋2 821.6 (4)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJmol－1 (5)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJmol－1