（通用版）高考化學二輪復習 第一部分 考前復習方略 專題七 化學反應與熱能問題限時訓練-人教版高三化學試題

化學反應與熱能問題 (建議用時：40分鐘)1將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見()ANH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應B該反應中，熱能轉化為產物內部的能量C反應物的總能量高于生成物的總能量D反應的熱化學方程式為NH4HCO3HCl=NH4ClCO2H2OHQ kJ·mol1解析：選B。根據醋酸逐漸凝固說明NH4HCO3與鹽酸的反應是吸熱反應，則A、C項錯誤，B項正確；熱化學方程式的書寫要標出物質的狀態(tài)，D項錯誤。2由圖分析，有關敘述正確的是()AABC和BCA兩個反應吸收或放出的能量不相等BABC是放熱反應CA具有的能量高于B和C具有的能量總和DABC是吸熱反應，則BCA必然是放熱反應解析：選D。由圖可知，B和C的能量總和高于A的能量，則反應BCA一定是放熱反應；反之，ABC則是吸熱反應。根據能量守恒定律，兩反應的反應熱的絕對值相等，符號相反。3.某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A反應過程a有催化劑參與B該反應為放熱反應，熱效應等于HC改變催化劑，不能改變該反應的活化能D有催化劑的條件下，反應的活化能等于E1E2解析：選B。A項，由圖可知，反應過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，錯誤；B項，由圖可知，該反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應屬于放熱反應，反應的熱效應等于反應物與生成物能量之差，即H，正確；C項，改變催化劑，改變了反應進行的途徑，也改變了反應的活化能，錯誤。D項，反應的活化能為E1，錯誤。4(2015·湘潭高三調研)已知反應：101 kPa時，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ·mol1；稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1。下列結論正確的是()A碳的燃燒熱大于110.5 kJ·mol1B反應的反應熱為221 kJ·mol1C98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水的中和熱為57.3 kJ·mol1D稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水時放出57.3 kJ的熱量解析：選A。燃燒熱是指在101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。反應中的碳不是1 mol，而且產物CO也不是碳燃燒生成的最穩(wěn)定氧化物，CO可以繼續(xù)燃燒放熱，故碳的燃燒熱應大于反應放出熱量的一半；B項中反應的反應熱為221 kJ·mol1；C項中描述的是中和熱，數(shù)據前不應帶“”，由于濃H2SO4溶解放熱，故放出的熱量應大于57.3 kJ；D項中的反應熱包括H與OH反應放出的熱量和稀醋酸電離吸收的熱量，所以放出的熱量要小于57.3 kJ。5(2016·黃山三校聯(lián)考)已知25 、101 kPa時，1 mol H2與溴蒸氣完全反應生成氣態(tài)溴化氫放出Q kJ能量，則下列熱化學方程式書寫正確的是()AH2(g)Br2(g)=2HBr(g)H2Q kJ·mol1BH2(g)Br2(l)=2HBr(g)HQ kJ·mol1C.H2(g)Br2(g)=HBr(g)H kJ·mol1DHBr(g)=H2(g)Br2(g)H kJ·mol1解析：選D。要注意H的“”、“”及H和化學計量數(shù)的關系。6已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學方程式如下：C2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJ·mol1C6H6(g)O2(g)6CO2(g)3H2O(l)H3 295 kJ·mol1下列說法正確的是()A1 mol C2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量大于1 300 kJB1 mol C6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于3 295 kJC相同條件下，等質量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多DC2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應解析：選D。A項，液態(tài)水生成氣態(tài)水要吸熱，則放出的熱量應小于1 300 kJ，錯誤；B項，液態(tài)苯的能量比氣態(tài)苯的能量低，則放出熱量應小于3 295 kJ，錯誤；C項，通過計算可知等質量的兩者完全燃燒時乙炔放熱多，錯誤；D項，根據蓋斯定律，由3×得：3C2H2(g)C6H6(g)H605 kJ·mol1，正確。725 ，101 kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3 kJ·mol1，辛烷的燃燒熱為5 518 kJ·mol1。下列熱化學方程式書寫正確的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJ·mol1BKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJ·mol1D2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJ·mol1解析：選B。A項，所列熱化學方程式中有兩個錯誤，一是中和熱是指反應生成1 mol H2O(l)時的反應熱，二是當有BaSO4沉淀生成時，反應的熱效應會有所變化，生成1 mol H2O(l)時產生的熱量不再是57.3 kJ，A項錯誤；B項正確；C項，燃燒熱是指1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所產生的熱量，這時產物中的水應為液態(tài)水，C項錯誤；D項，當2 mol液態(tài)辛烷完全燃燒時，產生的熱量為11 036 kJ，D項錯誤。8已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的H12.1 kJ·mol1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的H57.3 kJ·mol1，則HCN在水溶液中電離的H等于()A69.4 kJ·mol1 B45.2 kJ·mol1C45.2 kJ·mol1 D69.4 kJ·mol1解析：選C。根據蓋斯定律，將HCN與NaOH的反應設計為以下兩步：則H1H2H3，即12.1 kJ·mol1H2(57.3 kJ·mol1)H245.2 kJ·mol1。9(2015·濟南高三模擬)已知298 K時，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1，在相同條件下向密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H2，達到平衡時放出的熱量為Q1；向另一容積相同的密閉容器中通入0.95 mol N2、2.85 mol H2和0.1 mol NH3，達到平衡時放出的熱量為Q2。則下列關系正確的是()AQ1Q292.4 kJ BQ1<Q292.4 kJCQ2<Q1<92.4 kJ DQ1Q2<92.4 kJ解析：選C?？赡娣磻械姆磻獰崾侵富瘜W反應進行到底時的反應熱，1 mol N2和3 mol H2反應不可能生成2 mol NH3，所以Q1<92.4 kJ；本題中的兩個反應互為等效平衡等效是指兩個反應達到平衡時各物質的百分含量(物質的量、物質的量濃度)是相同的，但兩個反應放出的熱量是不相同的。因為后一反應一開始投入了生成物NH3，所以后一反應中由N2和H2反應生成的NH3比前一反應少，放出的熱量Q2<Q1。10下列各組變化中，前者小于后者的是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2t 時，在一定條件下，將1 mol SO2和1 mol O2分別置于恒容和恒壓的兩個密閉容器中，達到平衡狀態(tài)時分別反應放出的熱量CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H2A BC D解析：選A。因為H2O(g)=H2O(l)，放出熱量，則H1<H2。H12H2<0，所以H1<H2。該反應是氣體體積減小的反應，故恒壓條件下SO2的轉化率比恒容時SO2的轉化率大，即恒壓條件下反應放出的熱量多。碳酸鈣分解是吸熱反應，H1>0；CaO與水的反應是放熱反應，H2<0，則H1>H2。11已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()AH10，H30 BH20，H40 CH1H2H3 DH3H4H5解析：選C。將題中反應由上到下依次編號為、，反應為碳的燃燒，是放熱反應，H1<0，反應為吸熱反應，H2>0，反應為CO的燃燒，是放熱反應，H3<0，反應為鐵的氧化反應(化合反應)，是放熱反應，H4<0，A、B錯誤；C項，由于反應反應反應，所以H1H2H3，正確；D項，反應，所以H3，錯誤。12一些烷烴的燃燒熱(kJ·mol1)如下：化合物燃燒熱化合物燃燒熱甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8異丁烷2 869.6丙烷2 221.52­甲基丁烷3 531.3下列推斷正確的是()A熱穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷B乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H1 560.8 kJ·mol1C相同質量的烷烴，碳的質量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量就越多D正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJ·mol1解析：選D。A項，由于正丁烷燃燒比異丁烷放出熱量多，所以異丁烷穩(wěn)定；B項，化學計量系數(shù)與H的數(shù)值不對應且應生成液態(tài)水；C項，相同質量的烷烴，碳的質量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越少；D項，正戊烷放出的熱量比2­甲基丁烷放出的熱量多。13(2015·廊坊高三質檢)能源是國民經濟發(fā)展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料，而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。(1)在25 、101 kPa時，1 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是55.64 kJ，則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式是_。(2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學方程式為C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJ·mol1，已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H565.14 kJ·mol1，試計算相同物質的量的C3H8和CO燃燒產生的熱量的比值_(保留小數(shù)點后一位)。(3)氫氣既能與氮氣又能與氧氣發(fā)生反應，但是反應的條件卻不相同。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ·mol13H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1計算斷裂1 mol NN鍵需要消耗能量_kJ，氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵_(填“強”或“弱”)，因此氫氣與二者反應的條件不同。解析：(1)燃燒熱是指101 kPa下1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時所放出的熱量。(2)2 220.0÷282.577.9。(3)3H2(g)N2(g)2NH3(g)中，斷裂1 mol NN鍵和3 mol HH鍵，形成6 mol NH鍵，則E(NN)3E(HH)6E(NH)92.4 kJ·mol1，則E(NN)1 173.2 kJ·mol1× 2436 kJ·mol1×392.4 kJ·mol1946 kJ·mol1。E(NN)>E(O=O)，故氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵強。答案：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.24 kJ·mol1(2)7.9(3)946強14根據下列條件計算有關反應的焓變：(1)已知：Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)H804.2 kJ·mol12Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H882.0 kJ·mol1Na(s)=Na(l)H2.6 kJ·mol1則反應TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)的H_kJ·mol1。(2)已知下列反應數(shù)值：反應序號化學反應反應熱Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H126.7 kJ·mol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H250.8 kJ·mol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H336.5 kJ·mol1FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H4則反應的H4_kJ·mol1。解析：(1)由已知反應得：TiCl4(l)=Ti(s)2Cl2(g)H804.2 kJ·mol14Na(s)2Cl2(g)=4NaCl(s)H1 764.0 kJ·mol14Na(s)=4Na(l)H10.4 kJ·mol1根據蓋斯定律，將得：TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)H804.2 kJ·mol11 764.0 kJ·mol110.4 kJ·mol1970.2 kJ·mol1。(2)根據蓋斯定律，將(×3×2)/6得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)，則H4(H1×3H2H3×2)/67.3 kJ·mol1。答案：(1)970.2(2)7.315(2015·桂林高三一模)氨在工農業(yè)生產中應用廣泛。在壓強為30 MPa時，合成氨平衡時混合氣體中NH3的體積分數(shù)與溫度的關系如表所示：溫度/200300400500600氨的體積分數(shù)/%89.971.047.026.413.8請回答下列問題：(1)根據表中數(shù)據，結合化學平衡移動原理，說明合成氨反應是放熱反應的原因：_。(2)根據下圖寫出合成氨的熱化學方程式是_。(3)將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量_(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是_；若加入催化劑，H_(填“變大”、“不變”或“變小”)。(4)N2H4可視為NH3分子中的H被NH2取代的產物。發(fā)射衛(wèi)星時以N2H4(g)為燃料、NO2為氧化劑，二者反應生成N2和H2O(g)。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H167.7 kJ·mol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJ·mol1則1 mol N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為_。解析：(3)合成氨的熱化學方程式表示1 mol氮氣與3 mol氫氣完全反應生成2 mol NH3時放出92.2 kJ的熱量，而合成氨的反應是可逆反應，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不可能完全反應生成2 mol的NH3(g)，故測得反應放出的熱量小于92.2 kJ。(4)首先依信息反應物為N2H4(g)和NO2(g)，生成物為N2(g)和H2O(g)寫出方程式并配平得N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)，依據蓋斯定律可得此反應的HH2H1567.85 kJ·mol1。答案：(1)溫度升高，氨在混合氣體中的體積分數(shù)減小，平衡向逆反應方向移動，故正反應是放熱反應 (2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJ·mol1(3)小于由于該反應是可逆反應，反應物不能全部轉化為生成物不變(4)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJ·mol1