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高考化學第一輪復習：反應熱和焓變

一、選擇題

1．關于下列的判斷正確的是()

A．B．

C．D．

2．下列說法正確的是（）

A．溫度、溶劑均可調控物質的溶解能力

B．小于0

C．在的過程中大于0

D．的鍵能大于的鍵能，與氫氣反應的活性強于

3．工業上利用和制備，相關化學鍵的鍵能如下表所示：

鍵

鍵能/745436462.8413.4351

已知：①溫度為時，；

②實驗測得：，、為速率常數。

下列說法錯誤的是

A．反應的

B．T1℃時，密閉容器充入濃度均為的、，反應至平衡，則體積分數為

C．T1℃時，

D．若溫度為T2℃時，，則T2℃>T1℃

4．利用γ－丁內酯(BL)制備1，4－丁二醇(BD)，反應過程中伴有生成四氫呋喃(THF)和1－丁醇(BuOH)的副反應，涉及反應如圖：

已知：①反應I為快速反應，反應II、III為慢速反應；

②以5.0×10-3molBL或BD為初始原料，在493K、3.0×103kPa的高壓H2氛圍下，分別在恒壓容器中進行反應(因反應I在高壓H2氛圍下進行，故H2壓強近似等于總壓)，x(BL)和x(BD)隨時間t變化關系如圖所示[x(i)表示某物種i的物質的量與除H2外其他各物種總物質的量之比]；達平衡時，以BL為原料，體系向環境放熱akJ；以BD為原料，體系從環境吸熱bkJ。

下列說法正確的是

A．γ－丁內酯分子中σ鍵與π鍵數目之比為6∶1

B．忽略副反應熱效應，反應I焓變△H(493K，3.0×103kPa)=-(a+b)kJmol-1

C．t1時刻x(H2O)=0.08

D．改變H2的壓強不影響副產物四氫呋喃的產量

5．在T℃，氣體通過鐵管時，發生了腐蝕反應(X)：(K=0.33)，下列分析不正確的是（）

A．降低反應溫度，可減緩反應X的速率

B．在氣體中加入一定量能起到防護鐵管的作用

C．反應X的可通過如下反應獲得：、

D．T℃時，若氣體混合物中，鐵管被腐蝕

6．依據圖示關系，下列說法不正確的是（）

A．

B．1molS(g)完全燃燒釋放的能量小于2968kJ

C．

D．16gS(s)完全燃燒釋放的能量為1484kJ

7．“勝哥”畫出了H2和Cl2反應生成HCl的能量循環圖：

那么，下列說法正確的是

A．H4＞0B．H1＜0

C．H1+H2+H3-H4=0D．H3＞H4

8．已知：Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H1

S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2

Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H3

下列表述正確的是（）

A．△H2>0

B．Mn+SO2=MnO2+S△H=△H1-△H2

C．△H3>△H1

D．MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)△H=△H3-△H2-△H1

9．以、為原料合成涉及的主要反應如下：

①

②

的平衡轉化率()、的選擇性()隨溫度、壓強變化如下：

已知：

下列分析錯誤的是（）

A．

B．400℃左右，體系發生的反應主要是②

C．由圖可知，，

D．初始、，平衡后、，若只發生①、②，則的平衡轉化率為24%

10．相同溫度和壓強下，有如下熱化學方程式，下列敘述正確的是（）

A．B．，

C．H-Cl鍵鍵能為1533D．

11．如圖是金屬鎂和鹵素反應的能量變化圖(反應物和產物均為298K時的穩定狀態)，下列說法錯誤的是()

A．與反應的

B．中與間的作用力小于中與間的作用力

C．化合物的熱穩定性順序為：

D．

12．某種含二價銅微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化劑可用于汽車尾氣脫硝，催化機理如圖1，反應過程中不同態物質體系所含的能量如圖2.下列說法錯誤的是（）

A．總反應焓變H0；

OHˉ(aq)+H+(aq)=H2O(l)表示強酸和強堿的中和反應，為放熱反應，所以△H3△H3；

綜上所述，只有△H1Br2，說明與氫氣反應的活性強于，故D不符合題意；

故答案為：A。

3．【答案】D

【知識點】【分析】A．利用△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算

B．依據平衡常數計算；

C．依據K=分析；

D．依據影響化學平衡的因素分析。

【解析】【解答】A．由反應熱與反應物的鍵能之和和生成物的鍵能之和的差值相等可知，反應△H=(745kJ/mol×2+436kJ/mol)-(745kJ/mol+426kJ/mol+413.4kJ/mol+351kJ/mol)P2，A不符合題意；

B.400℃時，由圖可以看出，CH3OH的選擇性趨近為0，意味著轉化為CH3OH的CO2為0，因此此時體系發生的反應主要是②，B不符合題意；

C．由圖看出，隨著溫度升高，的選擇性()逐漸降低，反應①向逆方向進行，因此正反應0，C不符合題意；

D．平衡后，根據CO2的平衡轉化率為30%，得出兩個反應共消耗0.3molCO2，又因為可知0.3molCO2中有80%發生反應①轉化為CH3OH，而0.3molCO2中有20%發生反應②轉化為CO，根據三段式可得：

，

兩個反應中氫氣的轉化總量為0.78mol，所以氫氣的轉化率=，D符合題意；

故答案為：D。

10．【答案】A

【知識點】【分析】根據蓋斯定律結合選項即可判斷

【解析】【解答】A．第一個方程式包含了氮氣和氫氣生成氨氣，該反應放熱；還包含氫氣氯氣生成氯化氫，該反應放熱；還包含氨氣和氯化氫生成氯化銨，該反應放熱，即是放熱最多的，放熱較少，放熱反應的焓變為負值，故，A符合題意；

B．第二個反應形成H-N鍵，形成化學鍵放熱，，B不符合題意；

C．第三個反應并不是形成了兩個H-Cl鍵，故無法計算其鍵能，C不符合題意；

D．按照這種變化過程無法消掉，D不符合題意；

故答案為：A。

11．【答案】C

【知識點】【分析】A.與的反應反應物總能量大于生成物總能量；

B.離子鍵越大離子間作用力越強；

D.根據蓋斯定律計算。

【解析】【解答】A．與反應中，反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應，，A項不符合題意；

B．相同類型的離子晶體中，離子鍵越大，則離子間作用力越強，物質含有的能量越低，所以中與間的作用力小于中與間的作用力，B項不符合題意；

C．能量低的更穩定，則化合物的熱穩定性順序為，C項符合題意；

D．Mg(s)+F2(g)=MgF2(s)=-1124kJ/mol①，Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)=-524kJ/mol②，將方程式②-①得，D項不符合題意；

故答案為：C。

12．【答案】C

【知識點】【分析】A.根據起始物和最終產物的能量即可判斷焓變的大小

B.根據狀態③和狀態④的變化即可判斷鍵的斷裂和形成

C.根據標出過程中元素的化合價即可判斷出氧化還原反應

D.根據起始物和最終的產物即可寫出方程式

【解析】【解答】A．根據圖2可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應，則總反應焓變ΔH＜0，A項不符合題意；

B．狀態③到狀態④的變化過程為[CuI(H2NNO)(NH3)2]+→[CuI(NH3)2]++N2+H2O，有O-H鍵的形成，B項不符合題意；

C．由圖1可知，狀態②到狀態③、狀態④到狀態⑤，Cu元素的化合價發生改變，而狀態③到狀態④、狀態⑤到狀態①，N元素的化合價發生改變，則不只生了兩次氧化還原反應，C項符合題意；

D．根據圖1，加入2NH3、2NO、O2，生成2N2、3H2O，該脫硝過程的總反應方程式為4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2，D項不符合題意；

故答案為：C。

二、非選擇題

13．【答案】（1）；

（2）陰極；或

（3）1000℃；導致反應②的小

（4）a、c

（5）；減小

（6）、

【知識點】【分析】（1）結合生成1molSiHCl3時放出的熱量，書寫反應的熱化學方程式；結合原子的最外層電子數書寫SiHCl3的電子式；

（2）根據產生H2的電極反應式分析；

（3）根據所給自由能變結合圖像進行分析；

（4）a、結合溫度對平衡移動的影響分析反應進行的方向，從而判斷正逆反應速率的大小；

b、結合溫度對反應速率的影響分析；

c、根據圖示確定反應的適宜溫度；

（5）根據蓋斯定律計算反應③反應熱ΔH3；結合溫度對平衡移動的影響分析升高溫度對反應③平衡常數K的影響；

（6）根據制備過程分析可循環利用的物質；

【解析】【解答】（1）硅粉與HCl在300℃下反應生成1molSiHCl3時放出的熱量為225kJ，該反應的熱化學方程式為：；

Si的最外層電子數為4，H的最外層電子數為1，Cl的最外層電子數為7，因此SiHCl3的電子式為：；

（2）電解KOH溶液時，H2是由H+得電子后產生的，因此H2是在陰極生成的，其電極反應式為：2H++2e-=H2↑；

（3）由圖像可知，當溫度高于1000℃時，反應①的自由能變ΔGv逆，a符合題意；

b、由于A點反應溫度小于E點反應溫度，因此正反應速率v正：A點0，因此ΔH3=ΔH2-ΔH1<0，即該反應為放熱反應，因此當溫度升高時，平衡逆向移動，則該反應的平衡常數K減小；

（6）由制備流程圖可知，由粗硅制備多晶硅的過程中需要加入HCl和H2，而制備過程中也有HCl和H2生成，因此可循環利用的物質還有HCl和H2；

14．【答案】（1）137；升高溫度；減小壓強(增大體積)；

（2）1－α；AD

（3）CO2+2e=CO+O2；6∶5

【知識點】【分析】(1)①先寫出三種氣體的燃燒熱的熱化學方程式，然后根據蓋斯定律進行計算，得到目標反應的H；

②反應C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)為氣體體積增大的吸熱反應，升高溫度、減小壓強平衡等都向正反應方向移動；

③根據已知乙烷的轉化率，設起始時加入的乙烷和氫氣各為1mol，列出三段式，求出平衡時各物質的分壓，帶入平衡常數的計算公式進行計算；(2)①根據r=k×，若r1=kc，甲烷轉化率為甲烷的濃度為c(1-α)，則r2=kc(1-α)；

②根據反應初期的速率方程為：r=k×，其中k為反應速率常數，據此分析速率變化的影響因素；(3)①由圖可知，CO2在陰極得電子發生還原反應，電解質傳到O2-，據此寫出電極反應；

②令生成乙烯和乙烷分別為2體積和1體積，根據阿伏加德羅定律，同溫同壓下，氣體體積比等于物質的量之比，再根據得失電子守恒，得到發生的總反應，進而計算出為消耗CH4和CO2的體積比。

【解析】【解答】(1)①由表中燃燒熱數值可知：

①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H1=-1560kJmol-1；②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H2=-1411kJmol-1；③H2(g)+O2(g)=H2O(l)H3=-286kJmol-1；根據蓋斯定律可知，①-②-③得C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)，則H=H1-H2-H3=(-1560kJmol-1)-(-1411kJmol-1)-(-286kJmol-1)=137kJmol-1，故答案為137；

②反應C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)為氣體體積增大的吸熱反應，升高溫度、減小壓強平衡都向正反應方向移動，故提高該反應平衡轉化率的方法有升高溫度、減小壓強（增大體積）；

③設起始時加入的乙烷和氫氣各為1mol，列出三段式，

C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)

起始（mol）101

轉化（mol）ααα

平衡（mol）1-αα1+α

平衡時，C2H6、C2H4和H2平衡分壓分別為p、p和p，則反應的平衡常數為Kp=；(2)①根據r=k×，若r1=kc，甲烷轉化率為甲烷的濃度為c(1-)，則r2=kc(1-)，所以r2=(1-)r1；

②A.增大反應物濃度反應速率增大，故A說法正確；

B.由速率方程可知，初期階段的反應速率與氫氣濃度無關，故B說法不正確；

C．反應物甲烷的濃度逐漸減小，結合速率方程可知，乙烷的生成速率逐漸減小，故C說法不正確；

D．化學反應速率與溫度有關，溫度降低，反應速率常數減小，故D正確。

故答案為：AD。(3)①由圖可知，CO2在陰極得電子發生還原反應，電極反應為CO2+2e-=CO+O2-；

②令生成乙烯和乙烷分別為2體積和1體積，根據阿伏加德羅定律，同溫同壓下，氣體體積比等于物質的量之比，再根據得失電子守恒，得到發生的總反應為：6CH4+5CO2=2C2H4+C2H6+5H2O+5CO，即消耗CH4和CO2的體積比為6：5。故答案為：6：5。

15．【答案】（1）CO32-；10

（2）+120kJ·mol-1；B；900℃時，合成氣產率已經較高，再升高溫度產率增幅不大，但能耗升高，經濟效益降低。

（3）Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）；催化劑；2Al+6CO2=Al2(C2O4)3

【知識點】【分析】該題考查電離和水解知識點、電離常數及pH的計算、熱化學方程式的書寫及ΔH的計算、化學平衡的影響因素、原電池的構成、原電池的正負極的判斷及電極方程式的書寫；應重點掌握以下知識點：①多元弱酸鹽的水溶液呈堿性，水解程度受溶液PH影響較大，酸性較強時促進水解、堿性較強時抑制水解；②化學反應的吸熱放熱與化學鍵的鍵能有關，斷裂鍵吸收能量而形成鍵放出能量，通過放出的能量和吸收的能量來判斷放熱吸熱情況；③影響化學平衡的因素有壓強、濃度等，壓強增大向著體積減小的方向移動，減小壓強向著體積增大的方向移動；④原電池的構成條件：兩個電極、電解質溶液、形成閉合回路、自發發生氧化還原反應，化合價升高（或失去電子）的作負極、化合價降低（或得到電子）的作正極；⑤催化劑：本身不參加化學反應，只起到加快化學反應速率的作用

【解析】【解答】解：（1）CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13，因為得到溶液的堿性較強，所以CO2主要轉化為碳酸根離子（CO32-）。若所得溶液c(HCO3)∶c(CO32)=2∶1，則根據第二步電離平衡常數K2==5×1011，所以氫離子濃度為1×10-10mol/L，pH=10。（2）①化學反應的焓變應該等于反應物鍵能減去生成物的鍵能，所以焓變為(4×413+2×745)－(2×1075+2×436)=+120kJ·mol-1。初始時容器A、B的壓強相等，A容器恒容，隨著反應的進行壓強逐漸增大（氣體物質的量增加）；B容器恒壓，壓強不變；所以達平衡時壓強一定是A中大，B中小，此反應壓強減小平衡正向移動，所以B的反應平衡更靠右，反應的更多，吸熱也更多。

②根據圖3得到，900℃時反應產率已經比較高，溫度再升高，反應產率的增大并不明顯，而生產中的能耗和成本明顯增大，經濟效益會下降，所以選擇900℃為反應最佳溫度。（3）明顯電池的負極為Al，所以反應一定是Al失電子，該電解質為氯化鋁離子液體，所以Al失電子應轉化為Al3+，方程式為：Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）。根據電池的正極反應，氧氣再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧氣為正極反應的催化劑。將方程式加和得到，總反應為：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。

16．【答案】（1）(a-b+c)

（2）吸熱；加快反應速率，降低反應Ⅱ的選擇性

（3）90%(或0.90或0.9)；

（4）acd

【知識點】【分析】（1）反應物總能量-生成物總能量；

（2）依據影響反應速率和化學平衡的因素分析；

（3）利用三段式法計算；

（4）依據圖中變化及化學平衡移動原理分析。

【解析】【解答】（1）反應物總能量-生成物總能量，由圖可知(a-b+c)，故答案為：(a-b+c)；

（2）由圖中信息可知隨溫度升高，CO的物質的量分數增加，說明反應II正向移動，則正向為吸熱方向；由圖可知，在其他條件相同時，使用催化劑R時CO的物質的量分數較小，而甲醇轉化一直較高，說明催化劑R的使用可減少反應II的發生，即對反應II具有選擇性，同時使用催化劑可加快反應速率，故答案為：吸熱；加快反應速率，降低反應Ⅱ的選擇性；

（3）根據題中信息列三段式：

甲醇的轉化率為；

則反應I的平衡常數=，故答案為：90%(或0.90或0.9)；；

（4）a．由圖可知升高溫度CO的含量幾乎不發生改變，而氫氣的含量增大趨勢顯著，可知升溫對反應I的化學反應速率影響更大，故正確；

b．由圖可知，溫度高于250℃時產物含量的變化率減小，說明催化劑的活性開始降低，故不正確；

c．催化劑的選擇應考慮提高生成的選擇性，這樣才能提高甲醇催化重整生成氫氣的選擇性，故正確；

d．由圖可知反應起點時=1.3，250℃時，兩者含量差距增大，大于1.3，故正確；

故答案為：acd。

17．【答案】（1）反應I2+H22HI是可逆反應，1molI2和1molH2不能完全轉化成2molHI

（2）0.9；75%；增大反應物（甲烷或水蒸氣）的濃度或縮小體積增大壓強等；ce

【知識點】【分析】（1）依據可逆反應進行不到底分析；

（2）①利用v=Δc/Δt計算；平衡轉化率是指平衡時已轉化了的某反應物的量與轉化前該反應的量之比；

②根據影響反應速率的因素分析；

③依據化學平衡的特征“等”和“定”進行分析判斷；

【解析】【解答】（1）通過以上數據計算當I2和H2反應生成2molH—I時會放出9kJ的能量，9kJ是1molI2和1molH2完全轉化為2molHI時放出的能量，而反應I2+H22HI是可逆反應，1molI2和1molH2不能完全轉化成2molHI，

故答案為：反應I2+H22HI是可逆反應，1molI2和1molH2不能完全轉化成2molHI；

（2）①，即；根據化學方程式，CO的生成的物質的量等于CH4的轉化物質的量=1.2mol，平衡時CH4的轉化率；故答案為：0.9；75%；②根據影響反應速率的因素，增大反應物（甲烷或水蒸氣）的濃度或縮小體積增大壓強等，故答案為：增大反應物（甲烷或水蒸氣）的濃度；

③a.速率之比等于化學計量數之比，，故a錯誤；

b.恒溫恒容時，容器內混合氣體的質量在反應前后不變，容器的體積也不變，則混合氣體的密度一直保持不變，不能說明反應達到平衡，故b錯誤；

c.CH4(g)、H2O(g)的濃度保持不變，說明反應達到化學平衡，故c正確；

d.CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質的量之比為1：1：1：3，不能說明反應達到平衡，故d錯誤；

e.斷開3molH-H鍵，說明反應逆向進行，斷開2molO-H鍵說明反應正向進行，正、逆反應速率相等，能說明反應達到平衡，故e正確；故答案為：ce。

18．【答案】（1）160kJ/mol

（2）高溫、低壓、及時移走H2

（3）MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑

（4）產物Mg(OH)2逐漸覆蓋在MgH2表面，減少了MgH2與H2O的接觸面積

（5）Ksp[Ni(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2)]，Ni2+結合H2O電離的OH-的能力強于Mg2+，更有利于H2的產生；反應后固體生成物僅有Mg(OH)2，便于回收利用；分離除去Mg(OH)2，可以循環使用MgCl2溶液；MgH2將Cu2+還原為難溶固體覆蓋在MgH2表面，阻止反應持續發生

【知識點】【分析】（1）根據ΔH=正反應的活化能-逆反應的活化能計算；

（2）提高H2平衡產率應使平衡正