2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第6章 第18講 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)精講義+優(yōu)習(xí)題（含解析）魯科版.docx

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第18講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)考綱要求1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。4.了解焓變(H)與反應(yīng)熱的含義。5.理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的計(jì)算。6.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。考點(diǎn)一焓變、熱化學(xué)方程式1反應(yīng)熱(焓變)(1)概念：在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。符號(hào)：H。單位：kJmol1或kJ/mol。(2)表示方法吸熱反應(yīng)：H0；放熱反應(yīng)：H”“”或“”，下同)H2。答案解析因?yàn)镃(g)=C(l)H30則H3H2H1，H2H1。(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20則H1H2。答案解析H2H3H1，則H3H1H2，又H30，所以H1H2。(3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20則H1H2。答案解析根據(jù)常識(shí)可知，CO(g)O2(g)=CO2(g)H30，又因?yàn)镠2H3H1，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下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()AH10BH50，H4H3CH1H2H3DH3H4H5答案B解析大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)均為負(fù)值，故A錯(cuò)誤；鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，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，為吸熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤；催化劑只降低反應(yīng)的活化能，不影響反應(yīng)的焓變，C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)反應(yīng)可由反應(yīng)獲得，H206.1kJmol1131.3kJmol174.8kJmol1，D正確。32018全國(guó)卷，27(1)CH4CO2催化重整反應(yīng)為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該催化重整反應(yīng)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運(yùn)用蓋斯定律，2可得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H(1112)(75)(394) kJmol1247 kJmol1。42017全國(guó)卷，28(2)下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計(jì)算，可知系統(tǒng)()和系統(tǒng)()制氫的熱化學(xué)方程式分別為、，制得等量H2所需能量較少的是。答案H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1系統(tǒng)()解析隔離分析兩個(gè)系統(tǒng)，分別將每個(gè)系統(tǒng)中的三個(gè)方程式相加，即可得到所需答案。52016全國(guó)卷，27(4)已知下列反應(yīng)：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3則反應(yīng)SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H。答案H1H2H3解析將題中的3個(gè)反應(yīng)依次標(biāo)記為、，根據(jù)蓋斯定律，即得所求的反應(yīng)，HH1H2H3。1下列說法不正確的是()A化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變成為熱能、電能等B化學(xué)反應(yīng)必然伴隨發(fā)生能量變化C化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要是由化學(xué)鍵的變化引起的D化學(xué)反應(yīng)中能量變化的多少與反應(yīng)物的質(zhì)量無關(guān)答案D解析化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂、新化學(xué)鍵形成，一定伴隨能量變化；化學(xué)變化過程中產(chǎn)生的能量可以轉(zhuǎn)化為熱能、電能等，且化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的質(zhì)量(或物質(zhì)的量)的多少及物質(zhì)的聚集狀態(tài)，影響著反應(yīng)中能量變化的多少。2根據(jù)如圖所示的反應(yīng)，判斷下列說法中錯(cuò)誤的是()ACO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量B該反應(yīng)的焓變大于零C該反應(yīng)中既有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，化學(xué)鍵生成放出能量D由該反應(yīng)可推出凡是需要加熱才發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)答案D解析因?yàn)樘妓徕}受熱分解是吸熱反應(yīng)，所以CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，焓變大于零，A、B兩項(xiàng)均正確；在CaCO3中，Ca2和CO之間存在離子鍵，CO中C與O之間存在共價(jià)鍵，故反應(yīng)中既有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂，斷鍵吸收能量，成鍵放出能量，C項(xiàng)正確；需要加熱才發(fā)生的反應(yīng)不一定為吸熱反應(yīng)，如碳的燃燒反應(yīng)就是放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3已知2H2(g)CO(g)CH3OH(g)為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說法正確的是()A因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不加熱就可發(fā)生B相同條件下，2molH2的能量或1molCO的能量一定高于1molCH3OH的能量C相同條件下，反應(yīng)物2 mol H2和1 mol CO的總能量一定高于生成物1 mol CH3OH的總能量D達(dá)到平衡時(shí)，CO的濃度與CH3OH的濃度一定相等答案C解析A項(xiàng)，放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān)，可能需要加熱才發(fā)生，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，物質(zhì)的能量與狀態(tài)有關(guān)，由放熱反應(yīng)可知，相同條件下，2 mol H2(g)的能量與1 mol CO(g)的能量和一定高于1 mol CH3OH(g)的能量，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量時(shí)，為放熱反應(yīng)，則相同條件下，反應(yīng)物2 mol H2和1 mol CO的總能量一定高于生成物1 mol CH3OH的總能量，正確；D項(xiàng)，平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，濃度是否相等與起始量、轉(zhuǎn)化率有關(guān)，錯(cuò)誤。4(2018吉安二模)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述，正確的是()A1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱B由N2O4(g)2NO2(g)H56.9kJmol1，可知將1molN2O4(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后放出熱量為56.9kJC由：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，可知：含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量為57.3kJD已知101kPa時(shí)，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221kJmol1，則1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5kJ答案D解析A項(xiàng)，液態(tài)的水才是氫的穩(wěn)定氧化物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N2O4(g)2NO2(g)H56.9kJmol1，這是一個(gè)可逆反應(yīng)，反應(yīng)不可能完全，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，醋酸是弱電解質(zhì)，電離的過程要吸收熱量，因此1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出熱量要小于57.3 kJ，錯(cuò)誤。5N2(g)3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是()A該反應(yīng)的活化能為E1B該反應(yīng)的HE1E2C該反應(yīng)為放熱反應(yīng)D圖中表示溫度T1T2答案D解析活化能是指化學(xué)反應(yīng)中，由反應(yīng)物分子到達(dá)活化分子所需的最小能量，故A項(xiàng)正確；依據(jù)圖像分析可知，HE1E2，故B項(xiàng)正確；反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故C項(xiàng)正確；圖中虛線、實(shí)線表示的是有無催化劑時(shí)，反應(yīng)過程中的能量變化，反應(yīng)的活化能與溫度無關(guān)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6NO與CO在金屬銠(Rh)的催化下發(fā)生反應(yīng)2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)H，該反應(yīng)過程經(jīng)歷如下兩步：反應(yīng)：NO(g)CO(g)Rh(s)RhN(s)CO2(g)H133.44kJmol1；反應(yīng)：RhN(s)NO(g)Rh(s)N2OH2319.35kJmol1。如圖所示為該反應(yīng)在無催化劑(a)和有催化劑(b)時(shí)反應(yīng)過程的能量變化對(duì)比圖：下列有關(guān)判斷正確的是()AH285.91kJmol1BE1為反應(yīng)2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)的活化能CE2為使用催化劑后降低的活化能D使用合適的催化劑可降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率答案D解析應(yīng)用蓋斯定律，反應(yīng)反應(yīng)可得反應(yīng)2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)HH1H2352.79 kJmol1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；E1為2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)不使用催化劑和使用催化劑的活化能之差，B項(xiàng)錯(cuò)誤；E2為2NO(g)CO(g)N2O(g)CO2(g)的焓變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；使用合適的催化劑可降低反應(yīng)的活化能，從而提高反應(yīng)速率，D項(xiàng)正確。7(2018邯鄲教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))工業(yè)上，在一定條件下利用乙烯和水蒸氣反應(yīng)制備乙醇?；瘜W(xué)原理：CH2=CH2(g)H2O(g)=CH3CH2OH(g)H。已知幾種共價(jià)鍵的鍵能如下表所示：化學(xué)鍵CHC=CHOCCCO鍵能/kJmol1413615463348351下列說法中錯(cuò)誤的是()A上述合成乙醇的反應(yīng)是加成反應(yīng)B相同時(shí)間段內(nèi)，反應(yīng)中用三種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率相等C碳碳雙鍵的鍵能小于碳碳單鍵鍵能的2倍D上述反應(yīng)式中，H96kJmol1答案D解析題述反應(yīng)式中，H615 kJmol1413 kJmol14463 kJmol12348 kJmol1413 kJmol15463 kJmol1351 kJmol134 kJmol1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8(2018河南中原名校第五次聯(lián)考)已知：1mol晶體硅中含有2molSiSi鍵。Si(s)O2(g)=SiO2(s)H，其反應(yīng)過程與能量變化如圖所示。化學(xué)鍵SiOO=OSiSi斷開1mol共價(jià)鍵所需鍵能/kJ460500176下列說法中正確的是()A晶體硅光伏發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B二氧化硅的穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性CH988kJmol1DHac答案C解析晶體硅光伏發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能判斷，斷裂1 mol二氧化硅中的SiO鍵需要的能量為4460 kJ1 840 kJ，斷裂1 mol晶體硅中的SiSi鍵需要的能量為2176 kJ354 kJ，故二氧化硅的穩(wěn)定性大于硅的穩(wěn)定性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Si(s)O2(g)=SiO2(s)H(17625004604) kJmol1988 kJmol1，C項(xiàng)正確；根據(jù)圖中信息可知，Hc，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9在25、101kPa下，1mol白磷(化學(xué)式為P4)完全燃燒放出的熱量和4mol紅磷(化學(xué)式為P)完全燃燒放出的熱量關(guān)系如圖所示：由此判斷，下列說法正確的是()A由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷比白磷能量高，白磷比紅磷穩(wěn)定B由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷比白磷能量低，紅磷比白磷穩(wěn)定C由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷比白磷能量高，白磷比紅磷穩(wěn)定D由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷比白磷能量低，紅磷比白磷穩(wěn)定答案D解析由圖像知：白磷比紅磷能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故紅磷比白磷穩(wěn)定，紅磷轉(zhuǎn)化為白磷時(shí)需要吸收能量，屬于吸熱反應(yīng)。10(2018湖北聯(lián)考)下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是()A圖甲中的H1H2B圖乙表示可逆反應(yīng)A(s)3B(g)2C(g)H0C圖丙表示充滿NO2氣體的試管，倒置于水槽中，向其中緩慢通入氧氣直至試管中全部充滿水，假設(shè)溶質(zhì)不擴(kuò)散，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與通入氧氣的體積關(guān)系D由圖丁可說明烯烴與H2加成反應(yīng)是放熱反應(yīng)，虛線表示在有催化劑的條件下進(jìn)行答案C解析H1、H2、H3均小于零，且H1H2H3，故A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)不會(huì)隨壓強(qiáng)的改變而改變，故B錯(cuò)誤；試管中發(fā)生的總反應(yīng)為4NO2O22H2O=4HNO3，所以隨氧氣通入，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，故C正確；催化劑會(huì)降低反應(yīng)的活化能，故D錯(cuò)誤。11火箭推進(jìn)器常以聯(lián)氨(N2H4)為燃料、過氧化氫為助燃劑。已知下列各物質(zhì)反應(yīng)及過程的熱化學(xué)方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1533.23kJmol1H2O(g)=H2O(l)H244kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H3196.4kJmol1則聯(lián)氨與過氧化氫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為()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解析將題中的反應(yīng)及過程依次編號(hào)為、，生成液態(tài)水時(shí)的反應(yīng)熱2，生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱2，可求出B正確。12煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4kJmol1(反應(yīng))CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6kJmol1(反應(yīng))請(qǐng)回答下列問題：(1)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？，能否通過反應(yīng)判斷等物質(zhì)的量的CO、CO2具有能量的高低？。(2)已知CO轉(zhuǎn)化成CO2的能量關(guān)系如圖所示。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，則CO的燃燒熱H為kJmol1。(3)依據(jù)反應(yīng)、確定反應(yīng)CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3CO2(g)HkJmol1。答案(1)吸熱反應(yīng)否(2)2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566kJmol1283(3)394解析(1)反應(yīng)的H10，故為吸熱反應(yīng)；通過