2023届高三化学一轮专题训练-- 化学反应的热效应（含解析）

2023届高三化学一轮专题训练--化学反应的热效应
一、单选题
1．已知I．碳碳双键加氢时总要放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比；
II．1，3-环己二烯( )脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是
① ②
③ ④
A．， B．
C．， D．
2．根据以下热化学方程式，和的大小比较错误的是
A． 则有
B． 则有
C． 则有
D． 则有
3．已知：①，其反应过程与能量变化如图所示。

②
断开共价键所需能量 460 500 176
下列说法正确的是
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B．二氧化硅的稳定性弱于硅的稳定性
C． D．
4．白磷燃烧的能量（KJ/mol）变化（图Ⅰ）和产物的结构（图Ⅱ）如下图所示，有关说法不正确的是
A．白磷的燃烧热
B．1个白磷分子中含6个键
C．中键的数目为
D．假设、、的键能分别为、、，则的键能为
5．下列说法正确的是
A．反应在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0
B．氢气的燃烧热为，则电解水的热化学方程式为
C．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为
D．若 ； ，硫的燃烧热为
6．用催化还原，可以消除氨氧化物的污染。例如：
①
②
下列说法正确的是
A．由反应①可知
B．反应②中当完全反应时，电子转移数目为
C．若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为
D．一定条件下，若与分别发生反应①和②，共放出热量为，则与的体积比为
7．CH4超干重整CO2的催化转化如图1所示，相关反应的能量变化如图2所示：
下列说法不正确的是
A．过程I的热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ mol-1
B．过程II实现了含碳物质与含氢物质的分离
C．过程II中Fe3O4、CaO为中间产物
D．CH4超干重整CO2的总反应为：CH4+3CO2=4CO+2H2O
8．下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A．已知C（石墨，金刚石，，则金刚石比石墨稳定
B．已知，则的燃烧热为
C．，则
D．已知，则在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应放出的热量小于
9．肼是一种高能燃料。共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键 N—H O=O O—H
键能/ 391 941 498 463
热化学方程式
则分子中N—N的键能为
A． B． C． D．
10．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
B．在一定温度和压强下，将1 mol N2和3 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为
C．已知 ， ，则
D．已知 ，则
11．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知：正丁烷异丁烷，则正丁烷比异丁烷稳定
B．已知：，则的标准燃烧热
C．已知：；，则
D．已知：，则稀和稀完全反应生成时，放出热量
12．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及产物选择性如下图所示，下列叙述正确的是

A．稳定性：
B．(表示键能)
C．的溴化反应达到平衡时，升高温度，可以提高产物中溴丙烷的比例
D．以为原料合成丙醇时，应该选用氯化反应，然后再水解
13．下列有关图像的描述错误的是(已知图像中a、b均大于0)
A．图甲中反应为放热反应，
B．图乙表征金刚石转化为石墨过程中的能量变化，石墨比金刚石稳定
C．图丙中断开反应物中化学键所需能量低于形成生成物中化学键所释放能量，所示反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH =+bKJ/mol
D．图丁是2A(g)B(g)的能量变化示意图，则2A(g)B(l)
14．和在光照下生成和的能量变化如图所示(表示气态，代表能量差)

已知：①键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。
(2)几种共价键的键能如下：
化学键
键能 413 243 339
下列叙述正确的是
A．光照强度不同，能量差会发生变化
B．气态原子形成放出的能量为
C．的键能为
D．上述反应中生成物总能量高于反应物总能量
二、非选择题
15．化学反应都有能量变化，吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。
(1)反应，反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题：
①A(g)与B(g)的能量总和 C(g)与D(g)的能量总和(填“大于”“小于”或“等于”)；
②该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应， kJ/mol(用E1、E2表示)，正反应活化能是 (填E1或E2)，该反应 (填“有”或“无”)自发进行的倾向。
(2)已知：；
；
则表示燃烧热的热化学方程式为 。
16．生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：
(1)焙烧产生的可用于制硫酸。
已知：25℃、101kPa时，；
；
；
则与反应生成的热化学方程式是 。
(2)某实验小组用的NaOH溶液和的溶液进行中和反应的反应热测定。
①测定稀硫酸和氢氧化钠稀溶液反应的反应热的实验装置如图所示。则仪器A的名称为 。
②碎泡沫塑料的作用是 。
(3)取溶液和溶液进行实验，实验数据如下表。
实验次数 反应物温度/℃ 反应前体系的温度/℃ 反应后体系的温度/℃
NaOH
1 26.6 26.6 26.6 29.1
2 27.0 27.0 27.0 31.0
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
①温度差的平均值为 ℃。(保留两位有效数字)
②近似认为的NaOH溶液和的溶液的密度都是，中和后生成的溶液的比热容。则测得生成时中和反应的反应热 (取小数点后一位)。
17．工业上常用催化氧化的方法将尾气中的NH3转化为N2除去。涉及反应：。
已知：部分化学键的键能如表
化学键
键能/() 946 498 464
回答下列问题：
(1)NH3(g)中N—H键的键能为 。
(2)反应的 (填“>”“=”或“<”)。
(3)已知反应的能量变化如图甲所示。
其中加入了催化剂的能量变化曲线为 (填“a”或“b”)；若，则 (用含x的代数式表示)。
(4)用水吸收NH3，并利用图乙装置，测定稀氨水与稀盐酸发生中和反应的反应热。
①仪器A的名称是 ，其作用为 ；隔热层的作用为 。
②通过实验测定稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)所释放的热量 57.3kJ(填“>”“=”或“<”)。
③若实验过程中未加杯盖，求得稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)的反应热将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18．化学反应中常伴随着能量变化，请按要求回答问题：
(1)1mol和1mol反应生成和过程中的能量变化示意图如图1所示，已知，，和CO反应的热化学方程式为 。
(2)白磷和P4O6分子结构如图2所示，断开1mol化学键所吸收的能量(键能)数据如下表：
化学键 P-P O=O P-O
键能(kJ/mol) a b c
则P4(白磷，s) + 3O2 (g) = P4O6(s) H= kJ/mol
(3)已知甲醇的燃烧热为238.6 kJ/mol ，则a (填“>”“<”或“=”)238.6。
(4)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
，则M、N相比，较稳定的是 。
(5)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为 。
(6)用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行中和反应反应热的测定实验，测得酸、碱初始温度的平均值为25.0℃，反应过程中监测到最高温度的平均值为28.4℃，实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均可取为1g cm-3，反应后溶液的比热容c=4.18 J g-1 ℃-1.则生成1mol液态水时，反应热 H= kJ/mol(保留三位有效数字)，使用的NaOH溶液稍微过量的目的是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．反应①和②都是和氢气加成，是放热反应，所以ΔH1＜0，ΔH2＜0，故A错误；
B．将反应①和②相加不能得到反应③，所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2，故B错误；
C．反应①和②都是放热反应，ΔH＜0，根据已知，加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比，所以ΔH1＞ΔH2；反应④是1，3-环己二烯脱氢生成苯的逆反应，是吸热反应，所以ΔH4＞0，所以ΔH2＜ΔH4，故C正确；
D．由已知方程式可知，ΔH3=ΔH2+ΔH4，故D错误；
答案选C。
2．A
【详解】A．将热化学方程式依次编号为①②，①放出的热量为②放出的热量再加上S(s)燃烧所放出的热量，即Q1>Q2，由于反应放热，带负号，则，故选项A错误；
B．将热化学方程式依次编号为①②，等量Br2(g)能量高于Br2(l)，则①放出的热量高于②放出的热量，Q1>Q2，由于反应放热，则，故选项B正确；
C．将热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，得到热化学方程式③， ，铝热反应为放热反应，，则，故选项C正确；
D．将热化学方程式依次编号为①②，Cl原子半径小于Br，HCl中键能大，等量的HCl能量低于HBr，则①放出的热量高于②放出的热量，Q1>Q2，，故选项D正确；
故答案选A。
【点睛】带正负号，比较大小时须与热量Q区分开。
3．C
【详解】A．晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，故A不符合题意；
B．根据化学键的键能判断，断裂1mol二氧化硅中的Si-O键需要的能量为4×460kJ=1840kJ，断裂1mol晶体硅中的Si-Si键需要的能量为2×176=354kJ，所以二氧化硅稳定性大于硅的稳定性，故B不符合题意；
C．，故C符合题意；
D．根据图中可知，，故D不符合题意；
故选：C
4．D
【详解】A．ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=E1-E2，但燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质，则白磷的燃烧热，A正确；
B．白磷分子是正四面体结构，则1个白磷分子中含6个P-P键，B正确；
C．1个P4O10分子中12个P-O、4个P=O，则1molP4O10中σ键的数目为16NA，C正确；
D．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则E1-E2=（6a+5c）-12b-4E（P=O），解得E（P=O）=，D错误；
故答案为：D。
5．A
【详解】A．该反应为混乱度减小的反应，若在常温下能自发进行，则该反应为放热反应，则则该反应的ΔH<0，A正确；
B．燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧后，生成稳定产物后放出的热量，则电解水的热化学方程式为 ，B错误；
C．氮气和氢气的反应为可逆反应，故无法计算该反应的反应热，C错误；
D．单质硫燃烧生成二氧化硫，则硫的燃烧热为，D错误；
故选A。
6．C
【详解】A．气态水变为液态水放出热量，所以CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＜－574kJ·mol－1，故A错误；
B．1.6 g甲烷为0.1mol，还原NO2至N2，C元素的化合价从-4价升高到+4价，所以转移电子总数是0.1mol×8=0.8mol，即电子转移数目为0.8NA，B错误；
C．根据盖斯定律①+②得CH4还原NO2生成N2和水蒸气的热化学方程式是CH4(g)＋2NO2(g) =N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1，标准状况下6.72L甲烷的物质的量是0.3mol，还原NO2至N2，放出的热量为867kJ·mol－1×0.3mol=260.1kJ，故C正确；
D．设NO2的物质的量为x mol，则NO的物质的量为(4-x) mol。由574x +1160(4-x)=1042.8×4可知x=0.8，则NO2与NO的体积比为1：4，D错误；
故选C。
7．C
【详解】A．过程Ⅰ的反应是甲烷和二氧化碳反应生成一氧化碳和水；由图可得如下热化学方程式：
Ⅰ．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ/mol，
Ⅱ．CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165kJ/mol，
盖斯定律计算Ⅰ×2-Ⅱ得到：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(+2×206.2-165)kJ/mol=+247.4kJ/mol；故A正确；
B．过程Ⅱ的反应第一步是CO+CO2+H2+Fe3O4+CaO→H2O+Fe+CaCO3，第二步反应：Fe+CaCO3+稀有气体→稀有气体+Fe+CaCO3+CO，上述分析可知，两步反应实现了含碳物质与含氢物质的分离，故B正确；
C．过程II中Fe3O4，CaO为催化剂，故C错误；
D．过程II的总反应可表示为CO2+H2=H2O (g)+CO，过程Ⅰ的反应表示为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，整个过程的总反应可表示为：CH4+3CO2=4CO+2H2O，故D正确。
答案选C。
8．D
【详解】A．，说明该反应为吸热反应，那么生成物的能量高于反应物的能量，即金刚石的能量高于石墨的能量，而能量越高越不稳定，所以石墨比金刚石更稳定，故A错误；
B．氢气的燃烧热的是指1mol的氢气完全燃烧生成指定物质所放出的热量，氢气燃烧生成的指定物质为，所以无法计算的燃烧热，故B错误；
C．将二个等式相减可以得到：S(g)=S(s) ，气态的S转化为固态的S，该过程是属于放热过程，属于，所以，故C错误；
D．该反应为可逆反应，在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应，反应物无法全部消耗，所以放出的热量小于，故D正确；
故选D。
9．A
【详解】根据焓变=反应物键能-生成物键能，设N-H化学键的键能为akJ/mol，则该反应的反应热ΔH=4akJ/mol+498kJ/mol-941kJ/mol-4×463kJ/mol=-570kJ/mol，解得a=161kJ/mol；
故选A。
10．D
【详解】A．因C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石具有的能量比石墨高，石墨比金刚石稳定，A错误；
B．因合成氨反应为可逆反应，则1mol N2和3mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，参加反应的N2的物质的量小于1mol，此时放出热量19.3 kJ，则热化学方程式 ΔH<-19.3KJ/mol，B错误；
C．已知 ， ，
因H2O(l)转变为H2O(g)吸热，且氢气燃烧的焓变ΔH<0，因此，ΔH1<ΔH2，C错误；
D．已知 ，则 ，当反应逆向进行时，ΔH数值不变，符号相反，D正确；
故答案选D。
11．C
【详解】A．该反应为放热反应，E(正丁烷)>E(异丁烷)。能量越低，物质越稳定，稳定性：异丁烷>正丁烷，A项错误；
B．燃烧热指1mol燃料与O2完全反应生成CO2与H2O(l)，而该反应中生成的气态水H2O，所以1478.8kJ/mol不是燃烧热，B项错误；
C．这两个反应均是放热反应，S(g)完全燃烧时放热更多，ΔH的比较带符号比较，反应放出的热量越多ΔH越小，故 ΔH1>ΔH2，C项正确；
D．Ba(OH)2与H2SO4完全反应除了中和以外，还包含了Ba2+与硫酸根沉淀放出的热量，所有放出的热量比57.3更多，D项错误；
故选：C。
12．B
【详解】A．由于能量越低越稳定，由图可知，更稳定，选项A错误；
B．由图可知，①，，根据盖斯定律②-①得到，同时，由键能数据可知，，选项B正确；
C．由于，所以升高温度，平衡正向移动，故可以提高产物中溴丙烷的比例，选项C错误；
D．由图可知，溴化反应的产率为，明显高于氯化反应的，故以为原料合成丙醇时，应该选用澳化反应，然后再水解，选项D错误；
答案选B。
13．C
【详解】A．ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(Ek-Ek′)kJ mol-1，故A正确；
B．由图可知，金刚石的能量高于石墨，则石墨比金刚石稳定，故B正确；
C．由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+bkJ mol-1，故C错误；
D．等量B(g)能量高于B(l)，则2A(g) B(l)ΔH＜-akJ mol-1，故D正确；
故选：C。
14．C
【详解】A．从图像看出，能量差与反应物总能量和生成物总能量有关，与反应条件无关，不同条件，其能量差相同，A错误；
B．气态原子形成放出的能量为，B错误；
C．根据键能的定义，由上述反应可知，断裂键和键吸收的总能量为，假设键的键能为，生成键、键，形成共价键放出的总能量为，由图像知，反应物总能量比生成物总能量高，即，，C正确；
D．上述反应是放热反应，即生成物总能量低于反应物总能量，D错误；
故答案为：C。
15．(1) 大于 放热 E1-E2 E1 有
(2)
【详解】（1）根据图像分析，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，焓变为反应物的键能-生成物的键能；正反应活化能为反应物断键吸收的能量；根据，熵变为0，焓变＜0，则反应有自发进行的倾向；
故答案为：大于；放热；E1-E2；E1；有；
（2）燃烧热为，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，根据盖斯定律燃烧热方程式为；
故答案为：。
16．(1)＋=
(2) 环形玻璃搅拌棒 保温、隔热、防止热量散失
(3) 4.0 -53.5kJ/mol
【详解】（1）①2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) H1=-197kJ/mol；②H2O (g)=H2O(1) H2=-44kJ/mol；③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) H3=-545kJ/mol ；利用盖斯定律：(③-①-②×2)×得SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l) =-130kJ/mol。
（2）①仪器A的名称为环形玻璃搅拌棒；
②碎泡沫塑料的作用是保温、隔热、防止热量散失。
（3）①温度差分别为2.5℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃，第一次实验温度差误差较大，应舍弃，故温度差平均值为=4.0℃；
②生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，溶液的质量为80mL×1g/cm3=80g，温度差为4℃，则生成0.025mol的水应放出的热量为Q=mc△t=80g×4.18J·(g·℃)-1×4℃=1337.6J=1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H==-53.5kJ·mol-1。
17．(1)
(2)<
(3) b 1266.8+x
(4) 玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒 搅拌，使溶液充分混合 保温、隔热，减少实验过程中的热量损失 < 偏大
【详解】（1）设NH3(g)中N—H的键能为x，，解得；
（2）生成液态水，放热会更多，会更小；
（3）加入催化剂后活化能会降低，所以加入催化剂的能量变化曲线为b；若，，则；
（4）①仪器A的名称是玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒，作用是搅拌，使溶液充分混合；隔热层的作用是保温、隔热，减少实验过程中的热量损失；
②氨水为弱碱，电离的过程需要吸收热量所以最终反应放热偏少，所测稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)所释放的热量小于57.3kJ；
③若实验过程中未加杯盖，导致热量损失较多，求得稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)所放出的热量偏少，由于中和反应为放热反应，为负值，放出的热量越少，越大。
18．(1)
(2)6a+3b-12c
(3)<
(4)M
(5)98kJ
(6) -56.8 保证盐酸完全被中和
【详解】（1）1mol和1mol反应生成和过程中的能量变化示意图如图1所示，，，则1molNO2反应放热368-134=234，和CO反应的热化学方程式为 。
（2）焓变=反应物总键能-生成物总键能，则P4(白磷，s) + 3O2 (g) = P4O6(s) H=(6a+3b-12c)kJ/mol
（3）甲醇的燃烧热为238.6 kJ/mol，则1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出238.6 kJ的能量， ，生成气体水放出的能量更少，所以a<238.6。
（4）能量越低越稳定，，M的能量小于N，则M、N相比，较稳定的是M。
（5），根据热化学方程式，可知转移12mol电子放热1176kJ，则每转移1mol电子放出的热量为98kJ。
（6）用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行中和反应反应热的测定实验，测得酸、碱初始温度的平均值为25.0℃，反应过程中监测到最高温度的平均值为28.4℃，实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均可取为1g cm-3，反应后溶液的比热容c=4.18 J g-1 ℃-1.则生成1mol液态水时，反应热 H=kJ/mol，使用的NaOH溶液稍微过量的目的是保证盐酸完全被中和生成0.025mol水。
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