專題六化學反應與能量第19講化學反應的熱效應課時訓練選題表知識點題號反應熱、熱化學方程式3,6,7,8燃燒熱、中和熱、能源1,4反應熱的相關圖像2,5,11,12蓋斯定律及應用9,10,131.一種生產和利用氫能的途徑如圖所示。下列說法中錯誤的是(C)A.氫能為綠色能源B.圖中能量轉化的方式至少有6種C.太陽能電池的供電原理與燃料電池相同D.太陽能、風能、氫能都屬于新能源解析:氫能的產物為水,環保無污染,A項正確;題圖中涉及的能量轉化方式有太陽能、風能、水能轉化為電能,電能轉化為化學能、光能,化學能轉化為電能等,B項正確;太陽能電池的供電原理是將太陽能轉化為電能,而燃料電池的供電原理是將化學能轉化為電能,所以兩者供電原理不相同,C項錯誤;太陽能、風能、氫能都屬于新能源,D項正確。2.如圖分別表示HCl、N2O4(g)、N2O4(l)的能量變化圖,有關說法不正確的是(A)A.①中步驟Ⅰ和Ⅱ的變化過程都會放出熱量B.由②可以看出化學反應中能量變化的大小與物質的狀態有關C.化學鍵的斷裂與形成是化學反應發生能量變化的主要原因D.化學反應中的能量變化取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小解析:①中步驟Ⅰ化學鍵斷開吸熱,步驟Ⅱ化學鍵形成放熱,故A錯誤;化學反應中的能量變化取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小,由②可以看出生成N2O4(g)和N2O4(l)的能量不同,放出的熱量不同,則化學反應中能量變化的大小與物質的狀態有關,故B、D正確;化學反應中發生能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂和形成,故C正確。3.下列有關熱化學方程式書寫及對應表述均正確的是(B)A.稀醋酸與0.1mol/LNaOH溶液反應:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ/molB.密閉容器中,9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成硫化亞鐵17.6g時,放出19.12kJ熱量。則Fe(s)+S(s)FeS(s)ΔH=-95.6kJ/molC.已知1mol氫氣完全燃燒生成液態水所放出的熱量為285.5kJ,則水分解的熱化學方程式:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ/molD.已知2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221kJ/mol,則可知C的燃燒熱ΔH=-110.5kJ/mol解析:A.醋酸是弱酸,主要以電解質分子存在,不能寫成H+,且CH3COOH電離吸熱,ΔH不為-57.3kJ/mol,因此不能用該熱化學方程式表示反應熱,錯誤;B.Fe與S混合加熱反應產生FeS,反應方程式為Fe+SFeS,9.6g硫粉的物質的量是0.3mol,11.2g鐵粉物質的量是0.2mol,兩者反應時物質的量之比是1∶1,故應以不足量的Fe為標準,反應產生0.2molFeS,放出熱量是19.12kJ,則反應產生1molFeS時放出熱量為Q=19.12kJ0.2mol×1mol=95.6kJ,故Fe與S反應產生FeS的熱化學方程式為Fe(s)+S(s)FeS(s)ΔH=-95.6kJ/mol,正確;C.1mol氫氣完全燃燒生成液態水所放出的熱量為285.5kJ,2mol氫氣完全燃燒生成液態水所放出的熱量為571kJ,即2H2O(l)2H2(g)+O24.下列有關測定中和反應反應熱實驗的說法正確的是(A)A.用銅絲代替玻璃攪拌器,測得的ΔH偏大B.強酸的稀溶液與強堿的稀溶液反應生成1molH2O的ΔH均為-57.3kJ·mol-1C.完成一次中和反應反應熱測定實驗,溫度計需要使用2次,分別用于測混合液的初始溫度和反應最高溫度D.某同學通過實驗測出稀鹽酸和稀NaOH溶液反應生成1molH2O反應熱ΔH=-52.3kJ·mol-1,造成這一結果的原因不可能是用測量過稀鹽酸溫度的溫度計直接測量稀NaOH溶液的溫度解析:A.銅為熱的良導體,容易導致熱量散失,使測得的ΔH偏大,正確;B.部分強酸的稀溶液與強堿的稀溶液反應不僅生成H2O,還生成沉淀,如一定量的稀硫酸與稀Ba(OH)2溶液反應生成1molH2O時還有0.5molBaSO4沉淀生成,Ba2+與SO42-結合生成BaSO4時放熱,則該反應的ΔH≠-57.3kJ·5.(2022·浙江1月選考,18)相關有機物分別與氫氣發生加成反應生成1mol環己烷()的能量變化如圖所示:下列推理不正確的是(A)A.2ΔH1≈ΔH2,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內碳碳雙鍵數目成正比B.ΔH2<ΔH3,說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質穩定C.3ΔH1<ΔH4,說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,說明苯分子具有特殊穩定性解析:A.由題圖可知,碳碳雙鍵加氫放出的熱量與雙鍵是獨立雙鍵()還是共軛雙鍵()有關,故錯誤;B.由ΔH2<ΔH3可知,能量低于,故單雙鍵交替(共軛)的兩個碳碳雙鍵使體系能量更低,物質更穩定,正確;C.3ΔH3<ΔH4,說明破壞苯環結構與破壞三個獨立雙鍵所需能量不同,故苯中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵,正確;D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0說明苯的能量低,結構穩定,正確。6.已知3.6g碳在6.4g的氧氣中燃燒,至反應物耗盡,并放出XkJ熱量。已知單質碳的燃燒熱ΔH=-YkJ/mol,則C與1molO2反應生成CO時的反應熱ΔH為(D)A.-YkJ/mol B.+(10X-Y)kJ/molC.-(5X-0.5Y)kJ/mol D.-(10X-Y)kJ/mol解析:已知3.6g碳在6.4g的氧氣中燃燒,至反應物耗盡,則生成0.2molCO和0.1molCO2,放出XkJ熱量;已知單質碳的燃燒熱為-YkJ/mol,即生成1molCO2時,釋放YkJ的熱量,則生成0.2molCO釋放的熱量為(X-0.1Y)kJ,C與1molO2反應生成2molCO時,釋放(10X-Y)kJ,則焓變為-(10X-Y)kJ/mol。7.已知在25℃、1.01×105Pa下,1mol氫氣在氧氣中燃燒生成氣態水的能量變化如圖所示,下列有關說法不正確的是(B)A.熱化學方程式可表示為2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-490kJ·mol-1B.乙→丙的過程中若生成液態水,釋放的能量將小于930kJC.H2O分解為H2與O2時吸收熱量D.甲、乙、丙中物質所具有的總能量大小關系為乙>甲>丙解析:A.根據能量變化關系可知,H2(g)和12O2(g)反應共釋放(930-436-249)kJ=245kJ的能量,則熱化學方程式可表示為2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-490kJ·mol-1,正確;B.水由氣態變為液態時,將釋放熱量,故乙→丙的過程中若生成液態水,釋放的能量將大于930kJ,錯誤;C.O2和H2化合生成H2O時釋放熱量,因此H2O分解為H2與O2時吸收熱量,正確;D.甲→乙吸收能量,乙→丙釋放能量,甲→丙釋放能量,因此甲、乙、丙中物質所具有的總能量大小關系為乙>甲>丙,正確。8.M經光照可轉化成N,轉化過程如圖所示:ΔH=+88.6kJ/mol,下列說法正確的是(C)A.N的能量低,N相比M更穩定B.M生成N的過程中會形成過渡態,過渡態和N的能量差就是該反應的活化能C.碳碳單鍵的鍵能為akJ/mol,碳碳雙鍵的鍵能為bkJ/mol,ΔH=(2b-4a)kJ/molD.M和N的燃燒熱相同解析:A項,M轉化成N是吸熱反應,能量越低越穩定,M較穩定,錯誤;B項,過渡態和N的能量差是逆反應的活化能,錯誤;C項,反應過程中,反應物斷開2mol碳碳雙鍵,生成4mol碳碳單鍵,故ΔH=(2b-4a)kJ/mol,正確;D項,M和N的燃燒熱不同,錯誤。9.已知將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低。關于下列ΔH的判斷不正確的是(D)CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH1CuSO4(s)CuSO4(aq)ΔH2CuSO4(aq)Cu2+(aq)+SO42-CuSO4·5H2O(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2A.ΔH1>ΔH4 B.ΔH1>0ΔH2<0C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.ΔH2+ΔH3>ΔH1解析:CuSO4·5H2O(s)受熱分解生成CuSO4(s),為吸熱反應,ΔH1>0,將CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,ΔH2+ΔH3<0,CuSO4(aq)電離需要吸收熱量,則ΔH3>0,ΔH2<0,由蓋斯定律可知ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3,已知1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,則ΔH4>0。A.ΔH1>0,ΔH2+ΔH3<0,ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3,則ΔH1>ΔH4,正確;B.分析可知,ΔH1>0,ΔH2<0,正確;C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4,正確;D.ΔH2+ΔH3<0,ΔH1>0,ΔH2+ΔH3<ΔH1,錯誤。10.(2021·嘉興教學測試)已知離子電荷相同時,離子半徑越小,離子鍵越強。根據M/M2O(M=Li、Na)體系的能量循環圖,下列判斷正確的是(B)A.ΔH3<0ΔH4>0B.ΔH1>ΔH4+ΔH5+ΔH6C.ΔH6(Na2O)<ΔH6(Li2O)D.ΔH5(Na2O)>ΔH5(Li2O)解析:A.金屬由固態轉化為氣態的過程吸熱,則ΔH3>0,原子得電子產生陰離子的過程放熱,則ΔH4<0,錯誤;B.根據蓋斯定律,ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6,金屬由固態轉化為氣態的過程以及斷開化學鍵的過程均吸熱,則ΔH3>0、ΔH2>0,因此ΔH1>ΔH4+ΔH5+ΔH6,正確;C.Na2O和Li2O相比,離子電荷相同時,離子半徑越小,離子鍵越強,鋰離子的半徑小于鈉離子的半徑,所以Li2O的離子鍵更強,則形成Li2O時放出的熱量更多,放熱焓變為負值,放熱越多,焓變越小,則ΔH6(Na2O)>ΔH6(Li2O),錯誤;D.金屬鈉的半徑大于金屬鋰的,金屬鋰失去一個電子時吸收的能量更多,吸熱焓變為正值,吸熱越多,焓變越大,ΔH5(Na2O)<ΔH5(Li2O),錯誤。11.活潑自由基與氧氣的反應一直是關注的熱點,HNO自由基與O2反應過程的能量變化如圖所示:下列說法正確的是(C)A.該反應為吸熱反應B.產物的穩定性:P1>P2C.該歷程中最大正反應的活化能E正=186.19kJ·mol-1D.相同條件下,由中間產物Z轉化為產物的速率:v(P1)<v(P2)解析:結合圖示可知,反應物的總能量高于產物P1或P2的能量,該反應為放熱反應,A錯誤;產物的能量越低,其穩定性越強,即穩定性P1<P2,B錯誤;據圖可知中間產物Z→過渡態Ⅳ的正反應活化能最大,即E正=186.19kJ·mol-1,C正確;結合圖示可知,中間產物Z生成P1的活化能比生成P2的活化能小,即反應速率為v(P1)>v(P2),D錯誤。12.(2021·諸暨適應性考試)氯胺是由氯氣遇到氨氣反應生成的一類化合物,是常用的飲用水二級消毒劑,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl、NHCl2和NCl3)。已知部分化學鍵的鍵能和化學反應的能量變化如表和圖所示。下列說法中正確的是(A)化學鍵N—HN—ClH—Cl鍵能/(kJ·mol-1)391.3x431.8A.表中的x=191.2B.反應過程中的ΔH2=1405.6kJ·mol-1C.選用合適的催化劑,可降低反應過程中的ΔHD.NH3(g)+2Cl2(g)NHCl2(g)+2HCl(g)ΔH=-22.6kJ·mol-1解析:A.根據題圖中物質轉化關系,化學反應方程式為NH3(g)+Cl2(g)NH2Cl(g)+HCl(g),題中Cl—Cl鍵能未知,故用ΔH1絕對值代入來代替反應物鍵能和,生成物鍵能和=(2×391.3+x+431.8)kJ·mol-1,代入數據得,11.3kJ·mol-1=1416.9kJ·mol-1-(2×391.3+x+431.8)kJ·mol-1,解得x=191.2,正確;B.根據焓變計算式ΔH=ΔH1+ΔH2,代入已知數據,可得11.3kJ·mol-1=1416.9kJ·mol-1+ΔH2,解得,ΔH2=-1405.6kJ·mol-1,錯誤;C.催化劑通過改變反應進程而改變反應活化能,進而影響化學反應速率,但反應物總能量、生成物總能量沒有改變,物質H未發生變化,所以反應的ΔH也不變,錯誤;D.ΔH1數值上與1molNH3與1molCl2鍵能和同值,設Cl—Cl鍵能為ykJ·mol-1,則有1416.9kJ·mol-1=(3×391.3+y)kJ·mol-1,解得y=243,再根據D項方程式計算相應焓變值,ΔH=[3×391.3+2×243-(391.3+2×191.2+2×431.8)]kJ·mol-1=22.6kJ·mol-1,錯誤。13.(1)工業上用CO2、CO和H2在催化劑作用下制取甲烷、甲醇、乙烯等有重要的意義。(1)已知①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1③H2O(g)H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1④CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=akJ·mol-1則a=。

(2)(2021·河北選擇性考試,節選)大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時,相關物質的燃燒熱數據如表:物質H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)燃燒熱ΔH/(kJ·mol-1)-285.8-393.5-3267.5則25℃時H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的熱化學方程式為。(3)制備硫酸可以有如下兩種途徑:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ·mol-1若CO的燃燒熱ΔH=-283kJ·mol-1,則1molNO2和1molCO反應生成CO2和NO的能量變化示意圖中E2=kJ·mol-1。

解析:(1)由蓋斯定律②×2-③×2-①得CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-166kJ·mol-1,則a=-166。(2)根據表格燃燒熱數據可知,存在反應①C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,②