1、课时规范练18化学反应的热效应基础巩固1.已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)为放热反应,对该反应的下列说法正确的是()A.因该反应为放热反应,故不加热就可发生B.相同条件下,2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量C.相同条件下,反应物2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于反应产物1 mol CH3OH(g)的总能量D.达到平衡时,CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等2.(2020福建莆田模拟)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.改变催化剂,可改变该反应的活化能B.该反应为吸热反应,热
2、效应等于HC.反应过程a一定有催化剂参与D.b中反应的活化能等于E1+E23.“钙基固硫”是将煤中的硫元素以CaSO4的形式固定脱硫,而煤炭燃烧过程中产生的CO又会发生反应和反应,导致脱硫效率降低。某温度下,反应的速率(v1)大于反应的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是()反应:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H1=+218.4 kJmol-1反应:CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)H2=-175.6 kJmol-14.(2020河北邯郸教学质量检测)工业上,在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。化学原理为CH2C
3、H2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)H。已知几种共价键的键能如下表所示:化学键CHCCHOCCCO键能/(kJmol-1)413615463348351下列说法中错误的是()A.上述合成乙醇的反应是加成反应B.相同时间段内,反应中用三种物质表示的反应速率相等C.碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍D.上述反应式中,H=-96 kJmol-15.(2020河南开封模拟)已知室温下,将CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,则下列能量转化关系的判断不正确的是()A.H10B.H2H3C.H3H1D.H2=H1+H36.(2021黑龙江哈三
4、中第二次验收考试)下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是()A.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应生成2 mol H2O时的H=2(-57.3)kJmol-1B.CO(g)的摩尔燃烧焓H=-283.0 kJmol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)H=+2283.0 kJmol-1C.氢气的摩尔燃烧焓H=-285.5 kJmol-1,则2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+285.5 kJmol-1D.1 mol甲烷燃烧生成水蒸气和二氧化碳时所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓7.(2020四川成都模拟)(1)已
5、知C(s,石墨)C(s,金刚石)H0,则稳定性:金刚石(填“”或“”或“”)H2。(3)火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作为燃料,四氧化二氮为氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:N2(g)+2O2(g)N2O4(g)H=+10.7 kJmol-1N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-543 kJmol-1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式:。(4)25 、101 kPa时,14 g CO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3 kJ的热量,则CO的燃烧热为H=。(5)0.50 L 2.00 molL-1
6、H2SO4溶液与2.10 L 1.00 molL-1 KOH溶液完全反应,放出114.6 kJ热量,该反应的中和热H=。(6)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是。能力提升8.(2021湖南长沙一中月考)为减少温室气体的排放,科学家研究出以TiO2为催化剂,光热化学循环分解CO2的反应,该反应机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A.该反应中,光能和热能转化为化学能B.该过程中没有电子的转移C.使用TiO2为催化剂可以降低反应的焓变,从
7、而提高化学反应速率D.分解CO2反应的热化学方程式:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)H=-30 kJmol-19.(双选)(2020山东模拟)热催化合成氨面临的两难问题是:釆用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100 )。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()A.为NN键的断裂过程B.在高温区发生,在低温区发生C.为氮原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应10
8、.已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H13H2(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3H2O(g)H22Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s)H32Al(s)+32O2(g)Al2O3(s)H42Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10B.H50,H40,正确;B项,根据题意可知,H20,H3H3,正确;C项,H30,则H3H1,错误;D项,根据盖斯定律可知:H2=H1+H3,正确。6.B稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O放出57.3kJ热量,但H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙沉淀的反应
9、还要释放热量,则H2SO4和Ca(OH)2反应生成1molCaSO4和2mol水时的焓变小于2(-57.3)kJmol-1,故A错误;CO(g)的摩尔燃烧焓为H=-283.0kJmol-1,则CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0kJmol-1,则2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-2283.0kJmol-1,逆向反应时反应热的绝对值相等,符号相反,故B正确;电解2mol水吸收的热量和2molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等,C项中的H应为+571.0kJmol-1,故C错误;在一定反应温度和压强条件下,1mol纯物质完全氧化为同温度下的指定产物(水应为液态)时的
10、焓变是该物质的摩尔燃烧焓,故D错误。7.答案(1)(2)0,说明该反应是吸热反应,因此石墨的总能量低于金刚石的总能量,而能量越低,物质越稳定,故稳定性:金刚石石墨。(2)H1表示碳完全燃烧的反应热,H2表示碳不完全燃烧的反应热,碳完全燃烧放热多,且放热越多H越小。因此H1H2。(3)根据盖斯定律,由2-得:2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)H=2(-543kJmol-1)-(+10.7kJmol-1)=-1096.7kJmol-1。(4)25、101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ热量,则1molCO(即28gCO)完全燃烧放出的热量是1
11、41.3kJ2=282.6kJ,即CO的燃烧热H=-282.6kJmol-1。(5)0.50L2.00molL-1H2SO4溶液与2.10L1.00molL-1KOH溶液完全反应的中和热的热化学方程式为12H2SO4(aq)+KOH(aq)12K2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3kJmol-1。(6)N2与H2反应生成NH3的热化学方程式可表示为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=E(NN)+3E(HH)-23E(NH)=946kJmol-1+3436kJmol-1-6391kJmol-1=-92kJmol-1。8.A由图中信息可知,在太阳能作用下,二氧化碳发生分解反应,光能和
12、热能转化为化学能,A正确;该过程中二氧化碳发生分解反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g),属于氧化还原反应,故有电子转移,B不正确;催化剂不能改变反应的焓变,但可以降低反应的活化能,故使用TiO2为催化剂可以提高化学反应速率,C不正确;化学反应的焓变等于反应物的键能总和与反应产物的键能总和的差,H=21598kJmol-1-21072kJmol-1-496kJmol-1=+556kJmol-1,则分解CO2反应的热化学方程式为2CO2(g)2CO(g)+O2(g)H=+556kJmol-1,D不正确。9.BC从图中反应历程看,为N2被吸附,N2中化学键没有断开,A项错误;合成氨反应是放热反
13、应,反应历程的最后是指形成NH键,即合成NH3,故需要在低温下,才能获得更多的NH3,即是将N2吸附并断键的过程,是形成NH的过程,是低温区,由题中信息知,两个区域相差一定的温度,则为高温区,B项正确;处的变化为Ti-H-Fe*N转变成Ti-H*N-Fe,即氮原子由Fe区域向Ti-H区域传递,C项正确;合成氨反应为放热反应,催化剂不会改变反应的热效应,D项错误。10.BH2和O2反应生成H2O的反应放热,铁和氧气的反应也放热,故A错误;铝热反应为放热反应,故H50,设2Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s)H3,2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s)H4,由-可得:2Al(s)+Fe
14、2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)H5=H4-H30,可得H4H3、H3=H4-H5,故B正确、D错误;已知:3H2(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3H2O(g)H2,2Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s)H3,将(+)23可得:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H1=23(H2+H3),故C错误。11.答案(1)2LiH(s)+O2(g)Li2O(s)+H2O(l)H=-702 kJmol-1(2)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-1 025.2 kJmol-1(3)NH4+(aq)+2O2(g)NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l
15、)H=-346 kJmol-1解析(1)根据已知的三个热化学方程式可得,2LiH(s)2Li(s)+H2(g)H=+182kJmol-1,2Li(s)+12O2(g)Li2O(s)H=-598kJmol-1,H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-286kJmol-1,将上述三式相加可得:2LiH(s)+O2(g)Li2O(s)+H2O(l)H=-702kJmol-1。(2)将已知的两个热化学方程式依次标记为和,根据盖斯定律,由5-4得:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-1025.2kJmol-1。(3)写出两步反应的热化学方程式并依次标为和,根据盖斯定律,由+
16、得:NH4+(aq)+2O2(g)NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)H=-346kJmol-1。12.答案(1)-149.73 kJmol-1(2)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-744 kJmol-1ACHO*+3H*CO*+4H*解析(1)根据盖斯定律,-2H1+2H2=H3,则有H2=H3+2H12=-149.73kJmol-1。(2)汽车尾气中含有NO和CO,可转化为无毒的N2和CO2,化学方程式为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。根据盖斯定律,由已知的两个热化学方程式可得,2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-744kJmol-1。一般来说,活化能越低化学反应速率越快,在相同的时间内可以得到更多的产物,因此甲醇裂解过程主要经历的方式应为A。反应热=反应产物的能量-反应物的能量,放热最多时反应产物的能量与反应物的能量差值最大。根据图示,过渡态两端的物质能量差值最大,放热最多,该步反应的方程式为CHO*+3H*CO*+4H*。
