1、第一章 化学反应的热效应章末质量评估化学反应的热效应(A)(时间:75分钟满分:100分)一、选择题:本题共16小题,共44分。第110小题,每小题2分;第1116小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列图示变化为吸热反应的是() A B C D解析:A项中的图像表示生成物的总能量比反应物的总能量高,故为吸热反应;B项中的图像表示反应物的总能量比生成物的总能量高,故为放热反应;C项中浓硫酸溶于水放热,不是化学变化;D项中锌与稀盐酸的反应是放热反应。答案:A2.已知一定条件下的下列热化学方程式:2KNO3(s)2KNO2(s)+O2(g)H=+58 kJ/m
2、olC(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJ/mol为提供分解1 mol KNO3所需的能量,理论上需完全燃烧碳()A.58393.5 molB.58393.52 molC.582393.5 mol D.393.5258 mol解析:依据反应2KNO3(s)2KNO2(s)+O2(g)H=+58 kJ/mol,分解1 mol KNO3所需要吸收的热量为582 kJ;提供582 kJ热量需要燃烧碳的物质的量为58393.52 mol。答案:B3.含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出热量114.6 kJ。表示生成1 mol H2O的热化学方程式是()A.Ba(O
3、H)2(aq)+2HCl(aq)BaCl2(aq)+2H2O(l)H=+114.6 kJmol-1B.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)BaCl2(aq)+2H2O(l)H=-114.6 kJmol-1C.12Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)12BaCl2(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1D.12Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)12BaCl2(aq)+H2O(l)H=+57.3 kJmol-1解析:强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应,每生成1 mol H2O,放出热量57.3 kJ。根据书写热化学方程式的要求判断,C项符合题意。答案:C4.甲烷与CO2可用于
4、制取合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),1 g CH4(g)完全反应可释放15.46 kJ的热量。下列能表示该反应过程的能量变化的是() A B C D解析:1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量,则1 mol CH4完全反应释放的热量为247.36 kJ。答案:D5.实验表明,在一定条件下,乙烯与水的反应可表示为C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)H=-45.8 kJ/mol。则下列说法中正确的是()A.实验中,乙烯的用量不会影响该反应的焓变(H)B.该反应中0.5 mol H2O(l)完全反应放出的热量为22.9 k
5、JC.1 mol C2H5OH(g)具有的能量大于1 mol C2H4(g)和1 mol H2O(g)所具有的能量和D.1 mol C2H4(g)和1 mol H2O(g)中化学键的总键能大于1 mol C2H5OH(g)中化学键的总键能解析:该反应中0.5 mol H2O(g)完全反应放出的热量为22.9 kJ,B项错误;放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,生成物的总键能大于反应物的总键能,C、D项错误。解析:A6.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A.S(单斜,s)S(正交,s)H=+0.33 kJmol-1B.正交硫比单斜硫稳定C.相同物质的量的正交
6、硫比单斜硫含有的能量高D.的热化学方程式可表示断裂1 mol O2中的共价键吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键放出的能量少298.16 kJ解析:A项,单斜硫的能量比正交硫的能量高,S(单斜,s)S(正交,s)H=-0.33 kJmol-1,为放热反应,错误;B项,物质的能量越高越不稳定,则正交硫比单斜硫稳定,正确;C项,由图像可以看出,相同物质的量的单斜硫的能量比正交硫的能量高,错误;D项,的反应需断裂单斜硫中SS键和OO键,不仅仅是断裂1 mol O2中的共价键吸收能量,错误。答案:B7.已知反应H2(g)+ I2(g) 2HI(g),1 mol H2完全反应放出a kJ的热量,
7、依据下表数据,下列说法中错误的是()化学键HHII断开1 mol化学键时吸收的能量/kJbcA.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量B.断开1 mol HH和1 mol II所需能量大于断开2 mol HI所需能量C.断开2 mol HI所需能量为(a+b+c) kJD.向密闭容器中加入2 mol H2与2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ解析:A项,此反应是放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,正确;B项,此反应为放热反应,断开1 mol HH和1 mol II所需能量小于断开2 mol HI 所需能量,错误;C项,断开1 mol HH和1 mol II 所需能量
8、为(b+c) kJ,设断开2 mol HI所需能量为x kJ,此反应属于放热反应,x-(b+c)=a,则x=a+b+c,正确;D项,此反应属于可逆反应,不能进行到底,正确。答案: B8.向盛有50 mL 1.00 mol/L盐酸的绝热容器中加入NaOH溶液,NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的最高测量温度(T)的关系如图所示。下列说法中不正确的是()A.该实验表明化学能可以转化为热能B.NaOH溶液的浓度大于1.00 mol/LC.V=50 mL时,混合溶液的pH7D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析:由题图可知,随着反应的进行,混合溶液的温度升高,故该反应是放热反应,即化学能转化
9、为热能,A项正确;加入40 mL NaOH溶液时恰好完全中和,表明NaOH溶液的浓度大于1.00 mol/L,B项正确;V=50 mL时,NaOH溶液过量,此时混合溶液的pH7,C项正确;有水生成的反应不一定为放热反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵反应生成水,却为吸热反应,D项不正确。答案:D9.CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H1=a kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H2=b kJmol-1C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)H3=c kJmol-1下列说法正确的是()A.H10B.2H2O
10、(l)2H2(g)+O2(g)H=-2b kJmol-1C.CO与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%D.2CO(g)+4H2(g)H2O(g)+C2H5OH(l)H=(2a+4b-c)kJmol-1解析:反应为CO的燃烧,一定是放热反应,所以H1H3 B.H1H3C.H1=H2+H3 D.H1+H2H3解析:根据室温下将1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为H1可得热化学方程式是CuSO45H2O(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l) H10;将1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为H2,可得热化学方程式是Cu
11、SO4(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq) H20;CuSO45H2O受热分解的热化学方程式为CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)H3。根据盖斯定律,由-整理可得CuSO4(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq)H1-H3=H2,所以H1 =H2+H3,选项C符合题意。答案:C11.选择性催化还原法烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法,主要反应如下:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)H1=a kJ/mol4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)3N2(g)+6H2O(g)H2=b kJ/mol副反应4NH3(g)+5O2(g
12、)4NO(g)+6H2O(g)H3=c kJ/mol可以计算出反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的H为()A.4b-3a+c4kJ/molB.4a-3b+c4kJ/molC.3b-4a+c4kJ/molD.3a-4b+c4kJ/mol解析:将34-+14即得:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=(a34-b+c14)kJ/mol=3a-4b+c4kJ/mol,故选D项。答案:D12.物质的生成热可定义为由稳定单质生成1 mol物质所放出的热量,如CO2气体的生成热就是1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出的热量。已知下列几种化合物的生成热如表所示:化合物葡萄糖H2O(l)C
13、O2生成热/(kJ/mol)1 275.8285.8393.5则1 kg葡萄糖在人体内完全氧化生成CO2气体和液态水,最多可提供的能量约为 ()A.3 225 kJ B.2 816 kJC.6 999 kJ D.15 556 kJ解析:根据生成热的定义得下面三个热化学方程式:6C(s)+3O2(g)+6H2(g)C6H12O6(s)H=-1 275.8 kJ/molC(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJ/molO2(g)+2H2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ/mol由6+3-得C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2 800 kJ/m
14、ol故1 kg C6H12O6(s)完全氧化时放出的热量为2 8001 000180 kJ15 556 kJ。答案:D13.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法中不正确的是()C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=a kJ/molCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=b kJ/molCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3=c kJ/mol2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=d kJ/molA.反应、为反应提供原料气B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)12CH3OCH3
15、(g)+12H2O(l)的 H=d2 kJ/molD.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJ/mol解析:反应的产物为CO和H2,反应的产物为CO2和H2,反应的原料为CO2和H2,A项正确;反应将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,B项正确;反应中生成物H2O为气态,C项中生成物H2O为液态,故C项中反应的焓变不等于d2 kJ/mol,C项错误;依据盖斯定律,由2+2+可得所求反应的焓变,D项正确。答案:C14.如图是金属镁与卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。下列选项中不正确的是()A.在所给出的卤化镁中M
16、gI2最不稳定B.MgF2(s)+Br2(l)MgBr2(s)+F2(g) H=+600 kJmol-1C.MgBr2与Cl2反应的HMgBr2MgCl2MgF2解析:A项,据图知,卤化镁中MgI2能量最高,最不稳定,正确;B项,Mg(s)+F2(g)MgF2(s)H=-1 124 kJmol-1,Mg(s)+Br2(l)MgBr2(s)H=-524 kJmol-1,将第二个方程式与第一个方程式相减得MgF2(s)+Br2(l)MgBr2(s)+F2(g)H=+600 kJmol-1,正确;C项,氯化镁的能量小于溴化镁的能量,氯气的能量大于溴的能量,所以MgBr2与Cl2反应是放热反应,即H0
17、,正确;D项,能量越小的物质越稳定,所以化合物的热稳定性顺序为MgI2MgBr2MgCl2N。(2)由已知信息可写出热化学方程式:N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.0 kJ/mol,将该热化学方程式编号为,根据盖斯定律,由-2+可得:CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1 159.2 kJ/mol。(3)白磷燃烧的化学方程式为P4+5O2P4O10,结合题图中白磷及其完全燃烧产物的结构,根据“反应热=反应物键能总和-生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式:6a+5c-(4x+12b)=-d,据此可得x=14(d+6a+5c-12b)。答案: (
18、1)M(2)CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1 159.2 kJ/mol(3)14(d+6a+5c-12b)19.(14分)(1)中和反应反应热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、。(2)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol/L的盐酸,还需加入的试剂是(填字母)。A.50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液B.50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液C.1.0 g NaOH固体(3)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和反应反应热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。反应物起始温
19、度t1/终止温度t2/反应热(kJ/mol)A.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NaOH溶液50 mL13.019.8H1B.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NH3H2O溶液50 mL13.019.3H2甲在实验之前预计H1=H2,他的根据是 ;乙在实验之前预计H1H2,他的根据是。设充分反应后溶液的比热容c=4.184 J/(g),忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则H1=,H2=。(已知溶液密度均为1 g/cm3,结果保留一位小数)解析: (1)中和反应反应热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、玻璃搅拌器。(2)所用
20、NaOH溶液的浓度要略大于盐酸的浓度。(3)根据H=-mc(t2-t1)n(H2O)计算,其中n(H2O)=0.050 mol。答案: (1)玻璃搅拌器量筒(2)B(3)A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同NaOH是强碱,NH3H2O是弱碱,弱碱电离吸热-56.9 kJ/mol-52.7 kJ/mol20.(16分).已知断裂某些共价键需要的能量如下表:断裂的共价键OONNNO需要的能量(kJ/mol)498945630(1)机动车发动机工作时会引发N2与O2的反应,该反应是(填“放热”或“吸热”)反应,1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量(填“高
21、”或“低”)。(2)N2与O2合成NO的热化学方程式可以表示为12N2(g)+12O2(g)NO(g)H,则H=。.处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质硫和二氧化碳。已知:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJ/mol;S(s)+O2(g)SO2(g)H=-296.0 kJ/mol。该反应的热化学方程式为 。.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3H2O形式存在,处理过程中NH4+在微生物的作用下经过两步反应被氧化成NO3-。这两步反应过程中的能量变化如图所示: 1 mol NH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)的热化学方程式
22、是 。解析:.(1)断裂1 mol OO和1 mol NN需吸收的总能量为(498+945)kJ=1 443 kJ,形成2 mol NO放出的总能量为2630 kJ=1 260 kJ,吸收的能量多于放出的能量,该反应是吸热反应,由此可知1 mol O2与1 mol N2的总能量小于2 mol NO的总能量。(2)H=12945 kJ/mol+12498 kJ/mol-630 kJ/mol=+91.5 kJ/mol。.根据盖斯定律,由2-可得题述反应的热化学方程式。.第一步反应的热化学方程式为NH4+(aq)+32O2(g)NO2-(aq)+H2O(l)+2H+(aq)H=-273 kJ/mol,第二步反应的热化学方程式为NO2-(aq)+12O2(g)NO3-(aq)H=-73 kJ/mol,将上述两步反应相加得到反应:NH4+(aq)+2O2(g)NO3-(aq)+H2O(l)+2H+(aq)H=-346 kJ/mol。答案:.(1)吸热低(2)+91.5 kJ/mol.2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) H=-270 kJ/mol.NH4+(aq)+2O2(g)NO3-(aq)+H2O(l)+2H+(aq)H=-346 kJ/mol
