專題突破練八　化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(A)　　一、選擇題1.(2021河北模擬)已知25℃、101kPa下,1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.01kJ。2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH1=+571.66kJ·mol-1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.29kJ·mol-1則反應(yīng)C(s)+O2(g)CO(g)的反應(yīng)熱為(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A.ΔH=-396.36kJ·mol-1B.ΔH=-198.55kJ·mol-1C.ΔH=-154.54kJ·mol-1D.ΔH=-110.53kJ·mol-12.(2021遼寧沈陽模擬)常溫常壓下,1molCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),生成CO或HCHO的能量變化如圖所示(反應(yīng)物O2和生成物水略去),下列說法正確的是(　　)A.加入催化劑后,生成CO的熱效應(yīng)變大,生成HCHO的熱效應(yīng)變小B.加入催化劑后,生成HCHO的速率增大,單位時(shí)間內(nèi)生成HCHO的質(zhì)量增多C.CH3OH的燃燒熱為393kJ·mol-1D.生成HCHO的熱化學(xué)方程式為2CH3OH+O22HCHO+2H2O　ΔH=-316kJ·mol-13.(2021廣東模擬)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)　ΔH已知:①碳的燃燒熱為ΔH1②S(s)+2K(s)K2S(s)　ΔH2③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)　ΔH3,則ΔH為(　　)A.3ΔH1+ΔH2-ΔH3B.ΔH3+3ΔH1-ΔH2C.ΔH1+ΔH2-ΔH3D.ΔH3+ΔH1-ΔH24.(2021福建福州模擬)反應(yīng)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1過程中的能量變化關(guān)系如圖。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A.ΔH1>ΔH2B.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4=-571.6kJ·mol-1 C.2mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水能夠釋放出的能量為|ΔH3|kJD.若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,則當(dāng)氫氣先失4mol電子時(shí)能夠產(chǎn)生571.6kJ的電能5.(雙選)(2021山東菏澤模擬)研究發(fā)現(xiàn)Pd2團(tuán)簇可催化CO的氧化,在催化過程中路徑不同可能生成不同的過渡態(tài)和中間產(chǎn)物(過渡態(tài)已標(biāo)出),下圖為路徑1和路徑2催化的能量變化。下列說法不正確的是(　　)A.該過程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂和生成B.反應(yīng)路徑2的催化效果更好C.催化劑不會(huì)改變整個(gè)反應(yīng)的ΔHD.路徑1中最大能壘(活化能)E正=2.39eV6.(2021山西呂梁一模)NH3和NO是有毒氣體,在一定條件下它們可通過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害的N2和H2O。已知:N≡N、N—H、NO、H—O的鍵能分別為946kJ·mol-1、391kJ·mol-1、607kJ·mol-1、464kJ·mol-1。則該反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的反應(yīng)熱ΔH為(　　)A.-1964kJ·mol-1B.+430kJ·mol-1C.-1780kJ·mol-1D.-450kJ·mol-1二、非選擇題7.(2021山東模擬節(jié)選)(1)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH1=+180.4kJ·mol-14NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)ΔH2=-905.8kJ·mol-1NH3能將NO轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)。寫出在298K時(shí)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:?　。?(2)亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑,氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯,涉及如下反應(yīng):Ⅰ.4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH1;K1Ⅱ.2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)ΔH2;K2Ⅲ.2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH3;K3則有ΔH3=　　　　　　(用ΔH1和ΔH2表示),K3=　　　　(用K1和K2表示)。?(3)工業(yè)合成尿素以NH3和CO2作為原料,在合成塔中存在如下轉(zhuǎn)化:液相中,合成尿素的熱化學(xué)方程式為2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l)　ΔH=　　　　　　　　kJ·mol-1。? (4)反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=-620.9kJ·mol-1可有效降低汽車尾氣污染物的排放。一定條件下該反應(yīng)經(jīng)歷三個(gè)基元反應(yīng)階段,反應(yīng)過程如圖所示(TS表示過渡態(tài)、IM表示中間產(chǎn)物)。三個(gè)基元反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是　　　　(填標(biāo)號);圖中ΔE=　　　　kJ·mol-1。?8.(2021河北模擬節(jié)選)(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-802kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2=-566kJ·mol-1③H2O(g)H2O(l)　ΔH3=-44kJ·mol-1則1molCH4(g)不完全燃燒生成CO和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為?　。?(2)利用甲醇水蒸氣重整制氫法是獲得氫氣的重要方法。反應(yīng)原理如下:反應(yīng)ⅰ(主反應(yīng)):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH1=+49kJ·mol-1反應(yīng)ⅱ(副反應(yīng)):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41kJ·mol-1溫度高于300℃則會(huì)同時(shí)發(fā)生CH3OH轉(zhuǎn)化為CO和H2的副反應(yīng),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是?　。?(3)丙烯是制備聚丙烯等材料的化工原料。工業(yè)上,以丁烯為原料制備丙烯的方法有兩種:Ⅰ.烯烴歧化法:反應(yīng)1　C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)　ΔH1Ⅱ.烯烴裂解法:反應(yīng)2　3C4H8(g)4C3H6(g)ΔH2(主反應(yīng))反應(yīng)3　C4H8(g)2C2H4(g)　ΔH3(副反應(yīng))已知三種烴的燃燒熱如下表所示:氣體C4H8(g)C2H4(g)C3H6(g)燃燒熱(ΔH)/(kJ·mol-1)-2539-1411-2049根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算,ΔH1=　　　　kJ·mol-1。?參考答案專題突破練八　化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(A)1.D　解析已知25℃、101kPa下,1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.01kJ,則①2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH1=+571.66kJ·mol-1、②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.29kJ·mol-1、③H2O(l)H2O(g)　ΔH3=+44.01kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律②-×①+③可得C(s)+O2(g)CO(g)　ΔH=+131.29kJ·mol-1-×571.66kJ·mol-1+44.01kJ·mol-1=-110.53kJ·mol-1,故D項(xiàng)正確。2.B　解析催化劑只改變反應(yīng)速率,不能改變反應(yīng)熱,故生成CO或HCHO的熱效應(yīng) 不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤。加入催化劑后,生成HCHO的速率增大,單位時(shí)間內(nèi)生成HCHO的質(zhì)量增多,B項(xiàng)正確。CH3OH完全燃燒生成的穩(wěn)定化合物為CO2(g)和H2O(l),圖中CH3OHCO的熱效應(yīng)為393kJ·mol-1,不能確定CH3OH的燃燒熱,C項(xiàng)錯(cuò)誤。書寫熱化學(xué)方程式時(shí),要標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.A　解析據(jù)碳的燃燒熱為ΔH1,可得:①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1;根據(jù)蓋斯定律,由①×3+②-③可得:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),則該反應(yīng)的ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3。4.D　解析由題中圖示可知,ΔH1>0,ΔH2<0,則ΔH1>ΔH2,A項(xiàng)正確。題圖為各個(gè)中間反應(yīng)的能量變化,由2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6kJ·mol-1和蓋斯定律可知,ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-571.6kJ·mol-1,B項(xiàng)正確。H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)的過程中,能量降低,即2molH2O(g)轉(zhuǎn)化為2molH2O(l)能夠釋放出的能量為|ΔH3|kJ,C項(xiàng)正確。該反應(yīng)放出的能量不會(huì)被全部轉(zhuǎn)化為電能,會(huì)有一部分損失,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.AD　解析由圖可知,該過程有極性鍵和非極性鍵的斷裂,有極性鍵的生成,但沒有非極性鍵的生成,A項(xiàng)錯(cuò)誤。反應(yīng)路徑2只有1個(gè)過渡態(tài),活化能較小,故催化效果更好,B項(xiàng)正確。由圖可知,催化劑只改變反應(yīng)路徑,不改變整個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱,C項(xiàng)正確。路徑1中最大能壘(活化能)E正=-3.96eV-(-5.73eV)=1.77eV,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.A　解析根據(jù)反應(yīng)的反應(yīng)熱與物質(zhì)鍵能之間的關(guān)系,可進(jìn)行如下計(jì)算:該反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的反應(yīng)熱ΔH=∑E反應(yīng)物的鍵能-∑E生成物的鍵能=12EN—H+6-5EN≡N-12EH-O=12×391kJ·mol-1+6×607kJ·mol-1-5×946kJ·mol-1-12×464kJ·mol-1=-1964kJ·mol-1。7.答案(1)4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)　ΔH=-1807.8kJ·mol-1(2)2ΔH2-ΔH1　(3)-93.7(4)②③　554.9解析(1)將題給反應(yīng)依次編號為①、②,根據(jù)蓋斯定律,由②-①×5可得反應(yīng):4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l),該反應(yīng)的ΔH=(-905.8kJ·mol-1)-(+180.4kJ·mol-1)×5=-1807.8kJ·mol-1。(2)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅱ×2-Ⅰ可得反應(yīng)Ⅲ:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g),則有ΔH3=2ΔH2-ΔH1。分別寫出反應(yīng)Ⅰ~Ⅲ的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式,由于反應(yīng):Ⅲ=Ⅱ×2-Ⅰ,從而推知K3=。(3)根據(jù)圖中物質(zhì)變化及能量變化寫出熱化學(xué)方程式:①2NH3(l)+CO2(l)NH2COONH4(l)　ΔH1=-109.2kJ·mol-1;②NH2COONH4(l)H2O(l)+NH2CONH2(l)　ΔH2=+15.5kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由①+②可得反應(yīng):2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l),則有ΔH=ΔH1+ΔH2=(-109.2kJ·mol-1)+(+15.5kJ·mol-1)=-93.7kJ·mol-1。(4)整個(gè)反應(yīng)分為三個(gè)基元反應(yīng)階段,①NO(g)+NO(g)(g)　ΔH=+199.2kJ·mol-1;②(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g)　ΔH=-513.5kJ·mol-1。由于總反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=-620.9kJ·mol-1,則反應(yīng)③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)2CO2(g)+N2(g)的ΔH=-620.9kJ·mol-1-(+199.2kJ·mol-1)-(-513.5kJ·mol-1)=-306.6kJ·mol-1。反應(yīng)③正反應(yīng)活化能為248.3kJ·mol-1,則反應(yīng)③的ΔE=248.3kJ·mol-1-(-306.6kJ·mol-1)=554.9kJ·mol-1。 8.答案(1)CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)　ΔH=-607kJ·mol-1(2)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH=+90kJ·mol-1(3)+148解析(1)①根據(jù)蓋斯定律,由①-×②+③×2得反應(yīng):CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(l),則該反應(yīng)的ΔH=(-802kJ·mol-1)-(-566kJ·mol-1)×+(-44kJ·mol-1)×2=-607kJ·mol-1。(2)根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)i+ii可得反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),則該反應(yīng)的ΔH=(+49kJ·mol-1)+(+41kJ·mol-1)=+90kJ·mol-1。(3)根據(jù)表中物質(zhì)的燃燒熱寫出熱化學(xué)方程式:①C4H8(g)+6O2(g)4CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-2539kJ·mol-1;②C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-1411kJ·mol-1;③2C3H6(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH=-4098kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,由①+②-③可得:C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g),則該反應(yīng)的ΔH1=-2539kJ·mol-1+(-1411kJ·mol-1)-(-4098kJ·mol-1)=+148kJ·mol-1。