第一章化学反应的热效应(含解析)2024-2025学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 第一章化学反应的热效应(含解析)2024-2025学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-04-02 20:53:55

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第一章:化学反应的热效应检测题
一、单选题
1.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和 NaOH 反应的中和热 H=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4 和 Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是 283.0kJ·mol-1 则 2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0 )kJ·mol-1
C.反应物的总能量低于生成物的总能量时,反应一定不能自发进行
D.一定的温度和一定的压强下,将 0.5molN2 和1.5molH2 置于密闭容器中充分反应,放热19.3kJ,热化学方程式为 N2+3H22NH3 ΔH=-38.6kJ·mol-1
2.已知298K、101kPa条件下:①;②。由此得出的正确结论是
A.O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应
B.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应
C.等质量的O2比O3能量高,由O2变O3为放热反应
D.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应
3.我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和,在水溶液中用H原子将高效还原为甲醇的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.生成甲醇是通过多步氧化反应实现的
B.催化剂Cu结合氢原子,催化剂结合含碳微粒
C.该催化过程中既涉及化学键的形成,又涉及化学键的断裂
D.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物
4.已知25℃、101kPa下,1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0kJ
①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H1=-57.3kJ mol-1
②2CH3OH(l)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)△H2=-1277.0kJ mol-1
下列有关说法错误的是
A.若反应②中CH3OH变为气态,则该反应的反应热△H>△H2
B.CH3OH(l)的燃烧热△H=-726.5kJ mol-1
C.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H>﹣57.3kJ mol-1
D.液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力
5.下列说法正确的是
A. ,则
B.的摩尔燃烧焓为,则
C.,则完全破坏等质量的和中的化学键,需要的能量大
D.,则与足量反应放热
6.已知热化学方程式:


下列说法正确的是
A.①可以代表NaOH与醋酸反应的热化学方程式
B.凡是有水生成的反应都是放热反应
C.反应①②中,反应物的总能量都高于生成物的总能量
D.反应②中的系数表示分子个数
7.下列有关说法正确的是
A.已知 ,由此可知与在密闭容器中充分反应后可以吸收26.5kJ的热量
B.已知 ,则氢气的摩尔燃烧焓为:
C.已知 , ,则
D.,光照条件下的焓变,点燃条件下的焓变,则
8.用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应时,每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量,下列说法正确的是( )
A.图示中物质II为该反应的催化剂
B.图示中参与循环的物质只有CO2和H2
C.反应的活化能为62.4kJ·mol-1
D.该反应的热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) △H=-31.2kJ·mol-1
9.取一定浓度的稀硫酸与一定浓度的NaOH溶液各50mL,利用下图装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是
A.搅拌器可采用玻璃或铝质材料制备
B.酸碱混合后,缓慢搅拌,再迅速盖好杯盖
C.酸碱物质的量浓度之比一定是1∶2
D.用温度计测量酸的温度后直接测量碱的温度,测得反应热的数值偏低
10.下列说法或表示方法正确的是
A.物质发生化学反应时一定伴随着能量变化
B.由C(石墨)=C(金刚石)ΔH =+ l.9kJ/mol 可知金刚石比石墨稳定
C.同温同压下, H2 (g)+Cl2(g)= 2HCl(g) 在光照和点燃条件下的ΔH 不相同
D.在稀溶液中: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(1) ΔH =-57.3kJ/mol, 若将含 l mol H2SO4与含1mol Ba(OH)2的稀溶液混合,放出的热量等于114.6kJ
11.已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297.23kJ/mol,下列说法正确的
A.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol;Q的值等于297.23
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol;Q的值小于297.23
C.1molSO2(g)的能量总和大于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
D.1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
12.下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法正确的是
A.
B.
C.按照的顺序,依次减小
D.一定条件下,拆开键需要吸收热量,则该条件下
13.2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是
A.相同条件下,K(s)的(ΔH2′+ΔH3′)B.ΔH4的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等
C.ΔH5<0,在相同条件下,2Br(g)的ΔH5′>ΔH5
D.ΔH7<0,且该过程形成了分子间作用力
14.和催化重整可制备合成气,其反应历程示意图如下:
下列说法正确的是
A.合成气的主要成分为CO和 B.Ni可降低该反应的活化能
C.①→②吸收能量 D.Ni可降低该反应的反应热
15.酸催化丙烯与一元醇合成醚的反应机理、能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是

A.①②均为放热过程
B.②的逆反应吸收的能量比③的逆反应吸收的能量多
C.反应过程中只存在2种过渡态
D.总反应为放热反应
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)化学反应中伴随着能量变化。下列属于吸热反应的是 (填序号)。
a.燃烧CO b.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应 c.铝和稀盐酸反应 d.NaOH溶液和稀盐酸反应 e.液态水变为水蒸气 f.水蒸气冷凝为液态水 g.碳酸氢钠与稀硫酸反应
(2)已知葡萄糖(C6H12O6)的燃烧热是2804kJ/mol,写出葡萄糖燃烧热的热化学方程式: ,当它在人体内氧化生成1g水时放出的热量约为 。
(3)如图为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。则硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为 。
17.甲烷与甲醇(CH3OH,液态)都属于清洁能源,已知每摩尔甲烷完全燃烧生成液态水和 CO2时放出的热量约为 890.3kJ,每摩尔甲醇完全燃烧生成液态水和 CO2 时放出的热量约为 726.0kJ。
(1)相同质量的甲烷与甲醇完全燃烧,生成液态水和 CO2 时放出热量较多的是 。从共用电子对的偏离情况来看,甲烷分子中的共价键属于 ,甲醇分子的结构可以看成是甲烷分子中的一个H 原子被原子团(—OH)取代而得到,请根据甲烷的电子式写出甲醇分子的电子式 。
(2)甲醇燃烧的热化学方程式为 ,1mol 甲醇完全燃烧,若生成水蒸气和 CO2 则放出的热量 726.0kJ(填>、<或=)。
18.[2017新课标Ⅲ]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH = 。
19.化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。
(1)生活中的冷敷袋是利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化,下列有关化学变化中能量变化的说法中,正确的是 。
A.需要加热才能发生的反应也可能是放热反应
B.化学键断裂时会放出能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量表现为吸热反应
D.反应物的总键能高于生成物的总键能表现为吸热反应
(2)甲烷可用于生产合成气,其反应为 ,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表:
化学键
键能/ 436 a 415.1 1076
则a= ,若加入催化剂改变上述反应历程,上述反应的 △H (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)联氨(又称肼,,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
①联氨分子的电子式为 。
②已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+66.4kJ/mol
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol
H2O(g) =H2O(l) △H=-44.0kJ/mol
则 △H= 。
20.请回答下列问题:
(1)将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol 1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0kJ·mol 1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol 1
写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297kJ·mol-1
反应II的热化学方程式: 。
21.(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂的作用下转化为单质S。已知:
①CO(g)+0.5O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1
则处理CO、SO2的方法的热化学方程式是 。
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0)
2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0)
若用标准状况下3.36 L CO将NO2还原至N2(CO完全反应),则整个过程中转移电子的物质的量为 mol,放出的热量为 (用含有a和b的代数式表示)kJ。
(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1 ①
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2 ②
若1 mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2= 。
(4)已知下列热化学方程式:
①H2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+0.5O2(g)H2O(g) △H=-241.8 kJ·mol-1
则H2的燃烧热(△H)为 。
22.为了验证化学反应是放热反应,某同学设计了如图所示装置。向盛有Na2O(s)的试管中滴加稀盐酸。回答下列问题:
(1)图中能说明该反应是放热反应的现象是 。
(2)图中能正确表示该反应过程中能量变化的是 (填“A”或“B”)。
(3)下列过程的能量变化与上述反应一致的是 (填序号)。
①将胆矾加热至其变为白色粉末②浓硫酸稀释③乙醇燃烧④碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳⑤向硝酸中滴加氢氧化钠溶液⑥干冰的升华
(4)已知:△H=-151.2 kJ/mol,△H=-57.3 kJ/mol。写出题干中反应的热化学方程式: 。
23.(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g) △H1
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) △H2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) △H3
总反应的热化学方程式为 。
(2)AgCl和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡,结果白色固体完全转化为黑色固体:写出白色固体转化成黑色固体的化学方程式: 。
(3)向Na2CO3溶液中滴加酚酞呈红色的原因是 (用离子方程式表示);溶液中各离子浓度由大到小的顺序 ;向此溶液中加入AlCl3溶液,观察到的现象是 ,反应的离子方程式为 。
24.按要求回答下列问题:
(1)下列变化中属于吸热反应的是 。
①铝片与稀盐酸的反应②将胆矾加热变为白色粉末③干冰汽化④甲烷在氧气中的燃烧反应⑤固体溶于水⑥氯酸钾分解制氧气
(2)反应A+B→C(放热)分两步进行①A+B→X(吸热);②X→C(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是_______。
A. B. C. D.
(3)下图是一氧化碳和氧在钌催化剂的表面形成化学键的过程。下列说法正确的是_______。
A.和均为酸性氧化物 B.该过程中,先断键成C和O
C.状态I到状态III为放热过程 D.图示表示和反应生成的过程
(4)合成氨工业中,合成塔中每产生,放出热量,已知断开键、键分别需要吸收的能量为;则键断裂吸收的能量约等于 。
25.完成下列问题
(1)已知CH3OH(l)的摩尔燃烧焓ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a (填“>”“<”或“=”)726.5。
(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。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:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176.0 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 。
(4)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示:
化学键
键能/(kJ·mol-1) 436 326 803 464 414
写出该反应的热化学方程式: 。
(5)CO2催化加氢制CH3OH的一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如CO表示CO2吸附在催化剂表面)。

该反应历程中决速步反应的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A A A C C D D A
题号 11 12 13 14 15
答案 D C D B D
1.B
【详解】A. 中和热是酸碱发生中和反应产生1mol水时放出的热量,与反应产生水的物质的量多少无关,所以H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,A错误;
B. 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,CO(g)的燃烧热是 283.0kJ·mol-1则2molCO燃烧放出热量是(2×283.0 )kJ,由于反应物、生成物的能量相同,所以则 2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0 )kJ·mol-1 ,B正确;
C. 根据体系的自由能公式△G=△H-T△S<0,反应可以自发进行,反应物的总能量低于生成物的总能量时,△H>0,若△S>0,在高温下△G<0,反应也能自发进行,C错误;
D. N2与H2合成氨气的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,且物质的存在状态也影响物质含有的能量,所以该热化学方程式书写不合理,D错误;
故合理选项是B。
2.D
【分析】已知 25℃、101kPa条件下:
①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3,△H=-2834.9kJ mol-1
②4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3,△H=-3119.1gkJ mol-1
根据盖斯定律计算得到:①-②得3O2(g)=2O3(g)△H=-2834.9kJ mol-1-(-3119.1kJ mol-1)=+284.2kJ mol-1 ;
【详解】A.O2比O3稳定,由O2变O3为吸热反应,故A错误;
B.O2比O3稳定,由O2变O3为吸热反应,故B错误;
C.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应,故C错误;
D.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应,故D正确;
故选D。
3.A
【分析】如图,转化为分为多步完成:①;②;③;④;⑤;⑥;
【详解】A.生成甲醇是通过多步反应进行,每步反应碳元素化合价均降低,发生还原反应,故A错误;
B.如图催化剂Cu(黑点)结合H原子,催化剂结合含碳微粒(、、、、),故B正确;
C.步骤①,为化学键的形成;步骤②存在化学键断裂,所以该催化过程中既涉及化学键的形成,又涉及化学键的断裂,故C正确;
D.该催化过程中有生成,和H原子在催化作用下生成,所以有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物,故D正确;
故选A。
4.A
【详解】A.液态转化为气态的过程吸热,燃烧焓变为负,若反应②中CH3OH变为气态,则同样条件下燃烧,气态CH3OH放出热量多,即反应热:△H<△H2,故A错误;
B.1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0kJ,可得③H2O(l)=H2O(g)△H=44kJ mol-1,由盖斯定律,②-4③可得:2CH3OH(l)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)△H2=-1453.0kJ mol-1,则甲醇的燃烧△H=-726.5kJ.mo-1,故B正确;
C.醋酸是弱电解质,电离吸热,故1mol NaOH与1mol醋酸反应时放热小于57.3kJ,故CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H>﹣57.3kJ mol-1,故C正确;
D.液态水变为水蒸气过程中分子间距发生变化,需要克服分子间作用力,故D正确;
答案选A。
5.A
【详解】A.Na2O在氧气中加热可以生成Na2O2,则Na生成Na2O2放热多,焓变小,A正确;
B.氢气的摩尔燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则热化学方程式为,B错误;
C.该反应为吸热反应,则O3的能量高,O3断键需要的能量小,C错误;
D.合成氨为可逆反应,则0.5mol的N2反应放出的热量小于46.1kJ,D错误;
故答案为:A。
6.C
【详解】A.①代表的是强酸强碱之间反应的热化学方程式,醋酸是弱酸,故A错误;
B.有水生成的反应不一定都是放热反应,如的失水反应为吸热反应,故B错误;
C.两个反应都是放热反应,故反应物的总能量都高于生成物的总能量,故C正确;
D.热化学方程式中的系数表示物质的量,故D错误;
选C。
7.C
【详解】A.已知 ,反应为可逆反应,由此可知与在密闭容器中充分反应后可以吸收的热量小于53kJ,具体值不明确,故A错误;
B.氢气的燃烧热是指燃烧生成液态水,故B错误;
C.固态变为气态需要吸收热量,S的燃烧为放热反应,焓变小于0,则,故C正确;
D.反应的焓变与反应条件无关,只与反应的始态和终态有关,故,故D错误;
故选C。
8.D
【详解】根据图示,发生反应CO2+H2=HCOOH,氢气和物质Ⅰ作用生成水,CO2与物质Ⅱ作用生成物质Ⅲ,物质Ⅲ和水反应生成甲酸和物质Ⅰ。可知反应物是H2和CO2,催化剂为物质Ⅰ,其他为中间产物。
A.根据分析物质Ⅰ是催化剂,而物质Ⅱ是H2与催化剂反应生成的中间产物,A错误;
B.参与循环的物质除了CO2、H2,还有H2O,B错误;
C.该反应每生成92g液体HCOOH,即2molHCOOH,放出热量62.4kJ,而不是该反应的活化能是62.4kJ·mol-1,C错误;
D.该反应每生成92g液体HCOOH,即2molHCOOH,放出热量62.4kJ,可写出热化学方程式为H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l) △H=-31.2kJ·mol-1,D正确。
答案选D。
9.D
【详解】A.搅拌器可采用玻璃材料,由于金属导热性良好,易造成热量较大损失,增大实验误差,故不能用铝质材料制备,A错误;
B.酸碱混合后,迅速盖好杯盖,快速拉动环形玻璃搅拌棒进行搅拌,使溶液充分反应,防止热量损失,B错误;
C.中和热的测量时,为减小误差,一般保持碱的浓度稍大,则酸碱物质的量浓度之比一般大于1∶2,C错误;
D.温度计上蘸的酸与NaOH溶液反应,导致硫酸和NaOH溶质损失,中和反应实验时放出的热量减少,使测得的反应热数值偏低,因放热反应的焓变是负值,则焓变偏高,D正确;
故选D。
10.A
【详解】A. 化学反应中,能量是守恒的,反应物的总能量和生成物的总能量不相等,故物质发生化学反应时一定伴随着能量变化,A正确;
B. 由C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+ l.9kJ/mol 可知金刚石能量比等质量石墨能够高,因此金刚石不如石墨稳定,B错误;
C. 焓变等于生成物的总能量减反应物的总能量,因此同温同压下, H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) 在光照和点燃条件下的ΔH相同,C错误;
D. 在稀溶液中: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(1) ΔH =-57.3kJ/mol, 若将含 l mol H2SO4与含1mol Ba(OH)2的稀溶液混合,放出的热量不等于114.6kJ,因为除了中和之外,硫酸钡沉淀的产生也有热效应,D错误;
答案选A。
11.D
【分析】物质由固态转变成气态要吸收热量,放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,据此分析。
【详解】A. 因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol中Q的值大于297.23,故A错误;
B. 因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol中Q的值大于297.23,故B错误;
C. 放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故C错误;
D. 放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故D正确;
答案选D。
12.C
【详解】A.形成化学键放出热量,即,A项错误;
B.由盖斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同,则,B项错误;
C.原子半径:,中键能:键键键,由于断裂化学键吸热,则吸收的热量逐渐减小,所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小,即依次减小,C项正确;
D.一定条件下,拆开需要吸收能量,即形成放出热量是,因此形成放出热量为,所以该条件下,D项错误;
故选C。
13.D
【详解】A.钠的熔沸点比钾高,相同条件下,钠气化需要的热量比钾多,即K(s)的ΔH2′B.根据图示,ΔH4为断开Cl-Cl共价键形成氯原子吸收的能量,与Cl-Cl共价键键能相等,故B正确;
C.溴的活泼性没有氯强,氯得到电子比溴得到电子更任意,即氯得到电子放出的能量更多,因此在相同条件下,2Br(g)的ΔH5′>ΔH5,故C正确;
D. 氯化钠固体为离子晶体,不存在分子间作用力,故D错误;
故选D。
14.B
【详解】A.由图示可知和在催化作用下,最终生成和,A错误;
B.作为催化剂,催化剂可降低反应的活化能,B正确;
C.由图示可知①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,C错误;
D.催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应热,D错误;
故答案选B。
15.D
【详解】A.由图象可知①为吸热过程,②为放热过程,故A错误;
B.根据图中信息得到逆反应吸收的能量为③②,故B错误;
C.图象中有3个峰,有3种过渡态,故C错误;
D.根据图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,总反应是放热反应,故D正确。
综上所述,答案为D。
16.(1)b
(2) C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H=2804kJ/mol 25.96kJ
(3)H2Se(g)=Se(s)+H2(g) H =+81 kJ/mol
【分析】(1)a.燃烧CO,为放热反应,故a不选;b.Ba(OH)2 8H2O晶体和NH4Cl晶体反应,为吸热反应,故b选;c.铝和稀盐酸反应,为放热反应,故c不选;d.NaOH溶液和稀盐酸反应,为放热反应,故d不选;e.液态水变为水蒸气,为吸热的物理变化,故e不选;f.水蒸气冷凝为液态水,为放热的物理变化,故f不选;g.碳酸氢钠与稀硫酸反应,为放热反应,故g不选;故答案为:b;
(2)已知葡萄糖(C6H12O6)的燃烧热是2804kJ/mol,写出葡萄糖燃烧热的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H=2804kJ/mol。根据方程式计算得成1g水时放出的热量约为:;
(3)非金属元素氢化物的稳定性与生成lmol氢化物时的H的关系为:根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定;而根据热力学,能量越低越稳定. a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、 H2O,由图可知,b为H2Se的生成热数据,H2Se分解是吸热反应,所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)=Se(s)+H2(g) H =+81 kJ/mol。
17. 甲烷 极性键 CH3OH(l)+ O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH = –726kJ·mol-1 <
【分析】据燃烧时的热量计算等质量甲烷、甲醇燃烧放出的热量;由共用电子对是否偏移判断共价键的类型;据热化学方程式的含义书写热化学方程式,并判断物质状态对反应热的影响。
【详解】(1)甲烷与甲醇的相对分子质量分别是16、32,32g甲烷、甲醇完全燃烧放出的热量分别是1780.6kJ、726.0kJ。故相同质量的甲烷与甲醇完全燃烧,甲烷放出热量较多。碳元素非金属性大于氢,碳氢间的共用电子对偏向于碳,故甲烷分子中的共价键属于极性键。甲醇是甲基和羟基组成,甲醇分子的电子式为。
(2)据题意,甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH = –726kJ·mol-1;
因水蒸气液化放热,1mol 甲醇完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于726.0kJ。
18.2ΔH1 3ΔH2 ΔH3
【详解】根据盖斯定律,热化学反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反应①×2-反应②×3-反应③转化得到,则对应的焓变ΔH =2ΔH1 3ΔH2 ΔH3。
19.(1) 吸热 AD
(2) 258.6 不变
(3)
【详解】(1)化学反应总是伴随着能量的变化,常变现为放热反应和吸热反应,生活中的冷敷袋是利用吸热的化学变化或物理变化;
A.需要加热才能发生的反应也可能是放热反应,比如燃烧,A正确;
B.化学键断裂时会吸收能量,B错误;
C.反应物的总能量高于生成物的总能量表现为放热反应,C错误;
D.反应物的总键能高于生成物的总键能表现为吸热反应,D正确;
故正确的选AD;
(2)根据反应,等于反应物的总键能减去生成物的总键能,所以 ,;催化剂只改变反应速率,不改变化学反应的焓变,所以不变;
(3)的电子式为: ;
已知反应① ②

根据盖斯定律,得目标方程式:
,所以
20.(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol 1
(2)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ·mol 1
【详解】(1)将C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别编号①②③,根据盖斯定律,C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式=①-②-③,因此可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol 1。
(2)由图可知反应Ⅱ的反应物为SO2和H2O,产物为H2SO4和S,根据氧化还原反应规律配平可得:3SO2+2H2O=2H2SO4+S,根据盖斯定律,反应Ⅱ=-反应Ⅰ-反应Ⅲ,经计算可得:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ·mol 1。
21. 2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ·mol-1 0.3 3(2a+b)/80 -1160 kJ·mol-1 -285.8 kJ·mol-1
【分析】(1). 根据盖斯定律将所给的热化学方程式合并可得所求的热化学方程式;
(2). 根据盖斯定律求出4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)的反应热,反应中标准状况下3.36LCO即0.15molCO反应时转移0.3mol电子,根据物质的量之比等于热量比求出放出的热量;
(3). 根据盖斯定律将已知方程式合并得2CH4(g)+4NO2(g)2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=△H1+△H2,结合1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ计算;
(4). 根据燃烧热指的是1mol纯净物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量分析。
【详解】(1). 已知:①CO(g)+0.5O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1
将方程式①×2 ②得2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) △H=( 283.0kJ mol 1)×2 ( 296.0 kJ mol 1)= 270 kJ mol 1,所以处理CO、SO2的热化学反应方程式为:2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ·mol-1,故答案为2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ·mol-1;
(2). 已知:①CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0)
②2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0)
将方程式①×2+②得4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H=(-a)kJ mol-1×2+(-b kJ mol-1)=-(2a+b)kJ mol-1,所以其热化学反应方程式为:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) △H=-(2a+b)kJ mol-1,根据方程式可知转移电子的物质的量为:×2=0.3mol,放出的热量为:×=kJ,故答案为0.3;3(2a+b)/80;
(3). 已知:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1 ①
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2 ②
将方程式①+②得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=△H1+△H2,根据方程式可知,1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ,所以△H2=-867 kJ·mol-1×2-(-574 kJ·mol-1)=-1160 kJ·mol-1,故答案为-1160 kJ·mol-1;
(4). 燃烧热指的是1mol纯净物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,则反应①H2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H=-285.8 kJ·mol-1是表示氢气燃烧热的热化学方程式,所以氢气的燃烧热为△H=-285.8 kJ·mol-1,故答案为-285.8 kJ·mol-1。
22. U形管甲处液面下降,乙处液面上升 B ②③⑤ △H=-265.8 kJ/mol。
【详解】(1)图中若能说明反应是放热反应的,可通过广口瓶中盛有一定量的气体,气体体积受热膨胀,会将U形管中的液体向外压,则U形管现象是:甲处液面下降,乙处液面上升;
(2)A图表示反应物的能量比生成物低,相应反应是吸热反应,与该反应是放热反应不符合;而B图中反应物的能量比生成物的高,发生反应放出热量,反应是放热反应,与该反应的热效应相吻合,故图中能正确表示该反应过程中能量变化的是B;
①将胆矾加热至其变为白色粉末,发生变化吸收热量,与上述能量变化不符合,①不符合题意;
②浓硫酸稀释放出大量热量,与上述能量变化不符合,②符合题意;
③乙醇燃烧放出大量的热量,与上述能量变化相符合,③符合题意;
④碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,发生反应吸收热量,与上述能量变化不符合,④不符合题意;
⑤向硝酸中滴加氢氧化钠溶液,发生中和反应放出大量的热量,与上述能量变化相符合,⑤符合题意;
⑥干冰的升华需吸收大量热量,与上述能量变化不符合,⑥不符合题意;
综上所述可知:变化过程与上述能量吻合的是②③⑤;
(4)已知:①△H=-151.2 kJ/mol,
②△H=-57.3 kJ/mol
根据盖斯定律,将①+②×2,整理可得热化学方程式:△H=-265.8 kJ/mol。
23. 2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)I2(aq)+O2(g)+H2O(l) △H=△H1+△H2+△H3 2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl CO32-+H2OHCO3-+OH- c(Na +)>c(CO 3 2 -)>c(OH -)>c(HCO 3 -)>c(H + ) 产生气泡及白色沉淀,溶液红色逐渐变浅至颜色消失 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
【详解】(1)将所给的三个反应:①+②+③可得总反应:2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq) I2(aq)+O2(g)+H2O(l),△H=△H1+△H2+△H3。
故答案为 2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq) I2(aq)+O2(g)+H2O(l) △H=△H1+△H2+△H3
(2)硫化银的溶解度比氯化银还小,根据沉淀转化的原理,氯化银可以和硫离子反应生成硫化银,反应化学方程式为:2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl
故答案为 2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl
(3)Na2CO3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,在溶液中存在CO32-+H2O HCO3-+OH-,钠离子浓度大于碳酸根离子浓度的2倍,且溶液呈碱性,故氢离子浓度最低,故各离子浓度由大到小的顺序c(Na +)>c(CO 3 2 -)>c(OH -)>c(HCO 3 -)>c(H + )。加入铝离子后,CO32-与Al3+反应会双水解,产生气泡及白色沉淀,溶液红色逐渐变浅至颜色消失,反应离子方程式为2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑。
故答案为 CO32-+H2O HCO3-+OH- c(Na +)>c(CO 3 2 -)>c(OH -)>c(HCO 3 -)>c(H + ) 产生气泡及白色沉淀,溶液红色逐渐变浅至颜色消失 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
24.(1)②⑥
(2)D
(3)C
(4)391
【详解】(1)①铝和稀盐酸的反应是放热反应;
②将胆矾加热变成白色粉末的反应是吸热反应;
③干冰汽化是放热过程,但是是物理变化;
④甲烷燃烧是放热反应;
⑤固体溶于水为吸热过程,但是是物理变化;
⑥氯酸钾分解制氧气是吸热反应;
综上所述,属于吸热反应的有②⑥;
(2)反应A+B→C(放热)分两步进行①A+B→X(吸热),说明A和B的总能量低于X的总能量;②X→C(放热),说明X的总能量高于C的总能量,又因为总反应是放热反应,则A和B的总能量高于C的总能量,选项D中示意图符合。答案选D。
(3)A.为酸性氧化物,不是酸性氧化物,错误;B.根据图示可知,该过程中,CO未断键,错误;C.该过程为形成化学键的过程,故为放热过程,正确;D.图示表示和反应生成的过程,错误;故选C。
(4))假设1molN-H键断裂吸收的能量约等于xkJ,则有945.8+3×436-6x=-92.2,x=391kJ。
25.(1)<
(2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1
(3)98.0 kJ
(4)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-46 kJ·mol-1
(5)CO2(g)+2H*+2H2(g)=COOH*+H*+2H2(g)[或CO2(g)+2H*=COOH*+H*或CO2(g)+H*=COOH*]
【详解】(1)所述反应未完全燃烧,生成的氢气燃烧还要放出热量,则a<726.5。
(2)当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,该反应的热化学方程式:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-145.0 kJ·mol-1×2=-290.0 kJ·mol-1。
(3)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176.0 kJ·mol-1,每转移12 mol电子放出的热量为1176.0 kJ,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 kJ= 98.0 kJ。
(4)由反应图示可知图形与化学键对应关系为
H—H C—O C==O O—H C—H
ΔH=反应物总键能-反应产物总键能=2×803 kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1-3×414 kJ·mol-1-326 kJ·mol-1-3×464 kJ·mol-1=-46 kJ·mol-1。
(5)据图可知CO2(g)+2H*+2H2(g)=COOH*+H*+2H2(g)活化能最大,是决速步骤。
答案第1页,共2页
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