2020版高考化学新增分大一轮复习 第6章 第18讲 化学反应的热效应精讲义+优习题（含解析）鲁科版.docx

第18讲化学反应的热效应考纲要求1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变(H)与反应热的含义。5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。考点一焓变、热化学方程式1反应热(焓变)(1)概念：在恒压条件下进行的反应的热效应。符号：H。单位：kJmol1或kJ/mol。(2)表示方法吸热反应：H0；放热反应：H”“”或“”，下同)H2。答案解析因为C(g)=C(l)H30则H3H2H1，H2H1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20则H1H2。答案解析H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H1H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20则H1H2。答案解析根据常识可知，CO(g)O2(g)=CO2(g)H30，又因为H2H3H1，所以H2H1。2已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H22Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H32Al(s)O2(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()AH10BH50，H4H3CH1H2H3DH3H4H5答案B解析大多数化合反应为放热反应，而放热反应的反应热(H)均为负值，故A错误；铝热反应为放热反应，故H50，而2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H3，2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H4，由可得：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5H4H30，可得H40，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；根据盖斯定律，目标反应可由反应获得，H206.1kJmol1131.3kJmol174.8kJmol1，D正确。32018全国卷，27(1)CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111kJmol1该催化重整反应的HkJmol1。答案247解析C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1运用盖斯定律，2可得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H(1112)(75)(394) kJmol1247 kJmol1。42017全国卷，28(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为、，制得等量H2所需能量较少的是。答案H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1系统()解析隔离分析两个系统，分别将每个系统中的三个方程式相加，即可得到所需答案。52016全国卷，27(4)已知下列反应：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3则反应SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H。答案H1H2H3解析将题中的3个反应依次标记为、，根据盖斯定律，即得所求的反应，HH1H2H3。1下列说法不正确的是()A化学能可以转变成为热能、电能等B化学反应必然伴随发生能量变化C化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的D化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关答案D解析化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成，一定伴随能量变化；化学变化过程中产生的能量可以转化为热能、电能等，且化学反应中，反应物的质量(或物质的量)的多少及物质的聚集状态，影响着反应中能量变化的多少。2根据如图所示的反应，判断下列说法中错误的是()ACO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B该反应的焓变大于零C该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应答案D解析因为碳酸钙受热分解是吸热反应，所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，A、B两项均正确；在CaCO3中，Ca2和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键放出能量，C项正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。3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，2molH2的能量或1molCO的能量一定高于1molCH3OH的能量C相同条件下，反应物2 mol H2和1 mol CO的总能量一定高于生成物1 mol CH3OH的总能量D达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等答案C解析A项，放热反应与反应条件无关，可能需要加热才发生，错误；B项，物质的能量与状态有关，由放热反应可知，相同条件下，2 mol H2(g)的能量与1 mol CO(g)的能量和一定高于1 mol CH3OH(g)的能量，错误；C项，反应物总能量大于生成物总能量时，为放热反应，则相同条件下，反应物2 mol H2和1 mol CO的总能量一定高于生成物1 mol CH3OH的总能量，正确；D项，平衡时，各物质的浓度不变，浓度是否相等与起始量、转化率有关，错误。4(2018吉安二模)下列有关热化学方程式的叙述，正确的是()A1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热B由N2O4(g)2NO2(g)H56.9kJmol1，可知将1molN2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJC由：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，可知：含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJD已知101kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221kJmol1，则1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ答案D解析A项，液态的水才是氢的稳定氧化物，错误；B项，N2O4(g)2NO2(g)H56.9kJmol1，这是一个可逆反应，反应不可能完全，错误；C项，醋酸是弱电解质，电离的过程要吸收热量，因此1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量要小于57.3 kJ，错误。5N2(g)3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中错误的是()A该反应的活化能为E1B该反应的HE1E2C该反应为放热反应D图中表示温度T1T2答案D解析活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量，故A项正确；依据图像分析可知，HE1E2，故B项正确；反应物的能量高于生成物的能量，该反应是放热反应，故C项正确；图中虚线、实线表示的是有无催化剂时，反应过程中的能量变化，反应的活化能与温度无关，故D项错误。6NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)H，该反应过程经历如下两步：反应：NO(g)CO(g)Rh(s)RhN(s)CO2(g)H133.44kJmol1；反应：RhN(s)NO(g)Rh(s)N2OH2319.35kJmol1。如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量变化对比图：下列有关判断正确的是()AH285.91kJmol1BE1为反应2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)的活化能CE2为使用催化剂后降低的活化能D使用合适的催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率答案D解析应用盖斯定律，反应反应可得反应2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)HH1H2352.79 kJmol1，A项错误；E1为2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)不使用催化剂和使用催化剂的活化能之差，B项错误；E2为2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)的焓变，C项错误；使用合适的催化剂可降低反应的活化能，从而提高反应速率，D项正确。7(2018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：CH2=CH2(g)H2O(g)=CH3CH2OH(g)H。已知几种共价键的键能如下表所示：化学键CHC=CHOCCCO键能/kJmol1413615463348351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，H96kJmol1答案D解析题述反应式中，H615 kJmol1413 kJmol14463 kJmol12348 kJmol1413 kJmol15463 kJmol1351 kJmol134 kJmol1，D项错误。8(2018河南中原名校第五次联考)已知：1mol晶体硅中含有2molSiSi键。Si(s)O2(g)=SiO2(s)H，其反应过程与能量变化如图所示。化学键SiOO=OSiSi断开1mol共价键所需键能/kJ460500176下列说法中正确的是()A晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能B二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性CH988kJmol1DHac答案C解析晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A项错误；根据化学键的键能判断，断裂1 mol二氧化硅中的SiO键需要的能量为4460 kJ1 840 kJ，断裂1 mol晶体硅中的SiSi键需要的能量为2176 kJ354 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B项错误；Si(s)O2(g)=SiO2(s)H(17625004604) kJmol1988 kJmol1，C项正确；根据图中信息可知，Hc，D项错误。9在25、101kPa下，1mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：由此判断，下列说法正确的是()A由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定B由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定C由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定D由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定答案D解析由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。10(2018湖北联考)下列图示与对应的叙述相符的是()A图甲中的H1H2B图乙表示可逆反应A(s)3B(g)2C(g)H0C图丙表示充满NO2气体的试管，倒置于水槽中，向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系D由图丁可说明烯烃与H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行答案C解析H1、H2、H3均小于零，且H1H2H3，故A错误；平衡常数不会随压强的改变而改变，故B错误；试管中发生的总反应为4NO2O22H2O=4HNO3，所以随氧气通入，溶质的物质的量浓度不变，故C正确；催化剂会降低反应的活化能，故D错误。11火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应及过程的热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1533.23kJmol1H2O(g)=H2O(l)H244kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H3196.4kJmol1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为()AN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.63kJmol1BN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63kJmol1CN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H641.63kJmol1DN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H817.63kJmol1答案B解析将题中的反应及过程依次编号为、，生成液态水时的反应热2，生成气态水的反应热2，可求出B正确。12煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4kJmol1(反应)CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6kJmol1(反应)请回答下列问题：(1)反应是放热反应还是吸热反应？，能否通过反应判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？。(2)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式，则CO的燃烧热H为kJmol1。(3)依据反应、确定反应CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3CO2(g)HkJmol1。答案(1)吸热反应否(2)2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566kJmol1283(3)394解析(1)反应的H10，故为吸热反应；通过