2015高考化学大一轮复习 化学反应中的热效应课时跟踪监测试题

课时跟踪检测(十六) 化学反应中的热效应1．(2014·阜宁中学模拟)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A．反应物的总能量一定高于生成物的总能量
B．铝与氧化铁反应既是氧化还原反应，又是吸热反应
C．化学反应中发生能量变化的根本原因是化学键的断裂与形成
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
2．(2014·黄桥中学模拟)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。

下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )
3．(2014·锡山高级中学模拟)对于：2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l)；ΔH＝－5 800 kJ/mol的叙述错误的是( )
A．该反应的反应热为ΔH＝－5 800 kJ/mol，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该式的含义为：25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800 kJ
D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ/mol
4．(2014·南师附中模拟)在298 K、100 kPa时，已知：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)；ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)；ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)；ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
5．(2014·建湖中学模拟)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所
示，已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：N≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )
A ．194
B ．391
C ．516
D ．658
6．(2014·江都中学模拟)下列热化学方程式及说法正确的是( )
A ．CH 4(g)＋ 2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)
ΔH ＝－890 kJ
B ．丁烷的燃烧热是2 878 kJ/mol ，则：
C 4H 10(g)＋13/2O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(g)
ΔH ＝－2 878 kJ/mol
C ．2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ 热量，则：
H 2O(g)===H 2(g)＋1/2O 2(g)；ΔH ＝＋242 kJ·mol －1
D ．CH 3COOH(aq)＋KOH(aq)===CH 3COOK(aq)＋H 2O(l)
ΔH ＝－a kJ·mol －1，a 就为中和热的值
7．(2014·南菁中学模拟)下列说法正确的是( )
A ．已知：H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(l)；ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1 ，则H 2的燃烧热为－285.8 kJ·mol －1
B ．已知：S(g)＋O 2(g)===SO 2(g)；ΔH 1＝－Q 1 ；S(s)＋O 2(g)===SO 2(g)；ΔH 2＝－Q 2，则Q 1<Q 2
C ．已知：12H 2SO 4(浓)＋NaOH(aq)===12
Na 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH 1；CH 3COOH(aq)＋NH 3·H 2O(aq)===CH 3COONH 4(aq)＋H 2O(l) ΔH 2，则有|ΔH 1|<|ΔH 2|
D ．已知：Fe 2O 3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH ＝＋489.0 kJ·mol －1
；CO(g)＋
1
2
O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1；C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol
－1；则4Fe(s)＋3O
2(g)===2Fe2O3(s)；Δ
H＝－1 641.0 kJ·mol－1
8．(2014·苏北四市模拟)反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)过程中的能量变化情况如下图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。

下列判断正确的是( )
A．该反应的ΔH＝＋91 kJ/mol
B．加入催化剂，正、逆反应的活化能数值均减小
C．加入催化剂，该反应的ΔH变小
D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH变大
9．(2014·泰州中学模拟)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。

请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
则M、N相比，较稳定的是________________。

(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋1
2
O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－a kJ·mol－1，则a________238.6(填“>”、“<”或“＝”)。

(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式： ___________________________________。

(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。

将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝－1 176 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________________。

10．(2014·淮阴中学模拟)用一定浓度的稀盐酸与稀NaOH溶液在左下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

已知强酸与强碱的中和热为57.3 kJ/mol，水的比热容为 4.2 J/(g·℃)，有关热量与比热容的计算公式：Q＝
m×c×Δt(Q为热量，m为物质的质量，c为比热容，Δt物质温度的变化值) 回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是：__________________________
________________________________________________________________________
(2)将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。

下列叙述正确的是________。

A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.00 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
(3)V1＝30 mL时HCl和NaOH恰好反应，根据题中所给数据算出的温度变化值约为
________(保留整数，计算时可将稀溶液的密度及比热容看成与水近似相同，且溶液混合时体积变化忽略不计)；而根据上图的温度变化可读出温度变化值约7 ℃；两者相比所测结果偏低，造成如此现象的原因有： ___________________________________________________ ________________________________________________________________________。

11．(2014·沭阳高级中学模拟)Ⅰ.金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧在氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示：
(1)等量金刚石和石墨完全燃烧________(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式___________________________________________；
(2)在通常状况下，金刚石和石墨相比________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式_________________________________________；
(3)12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量________________。

Ⅱ.(1)家用液化气中主要成分之一是丁烷。

当1 g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50 kJ。

试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式_____________________________；
(2)已知含KOH 28.0 g稀溶液与足量稀硫酸反应，放出28.65 kJ的热量，试写出该反应中和热的热化学方程式________________________________________。

12．(2014·江浦高级中学模拟)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A．每生成2分子AB吸收b kJ热量
B．该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ/mol
C．加入催化剂，该化学反应的反应热变大
D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，放出a kJ能量
13．(2014·如皋中学模拟)(1)氯元素的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol 该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出Q kJ 的热量。

写出该反应的热化学方程式：________________________ 。

(2)已知：Fe2O3(s)＋3/2C(s)===3/2CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是________ kJ·mol－1。

(3)意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。

N4分子结构如下图所示。

已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ。

根据以上信息和数据，写出N4气体转变为N2的热化学方程式：________________________________________________________________________。

(4)下图是丙烷(C3H8)、二甲醚(CH3OCH3)燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数。

根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：________________________。

答案
1．选C A项，吸热反应中反应物的总能量低于生成物的的总能量，错误；B项，铝与氧化铁的反应为放热反应，错误；D项，反应热只与参与反应的物质的始态和终态有关，与条件无关，错误。

2．选B 水的分解是吸热反应，催化剂降低反应的活化能。

故选B。

3．选D 燃烧热是指完全燃烧1 mol可燃物的时所放出的热量，由此可知丁烷的燃烧热为2 900 kJ/mol，因此，D错误。

4．选A 第三个方程式等于：方程式①＋2×方程式②，由盖斯定律知：ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。

5．选B 利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ－534 kJ＝2 218 kJ。

肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N—N,4个N—H,1个O===O键，所以1×154＋4×(N—H键能)＋1×500＝2 218，解得断裂1 mol N—H键所需能量为391，单位kJ，选B。

6．选C A项，ΔH的单位是kJ/mol，故错；B项，生成的应是液态水，故错；D项，在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，故错。

7．选D A项，H2的燃烧热应该为285.8 kJ·mol－1；B项，S(g)转化为S(s)需要放热，所以Q1>Q2；C项，浓硫酸遇水放热；CH3COOH反应过程电离吸热，则|ΔH1|>|ΔH2|；D项，利用盖斯定律可知正确。

8．选B A项，反应物总能量大于生成物总能量，该反应放热，错误；B项，加入催化剂，降低反应的活化能，正、逆反应的活化能数值均减小，正确；C项，加入催化剂，反应热不变，错误；D项，如果该反应生成液态CH3OH，放出更多的热量，因反应热为负极，则ΔH减小，错误。

9．解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。

(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<238.6。

(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176 kJ÷12＝98 kJ。

答案：(1)M (2)<
(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)
ΔH＝－290 kJ·mol－1(4)98 kJ
10．解析：(1)在测定中和热时为了使溶液混合均匀，需要用环形玻璃搅拌棒。

(2)只有酸和碱恰好反应时，放出的热量才是最多的，溶液的温度才能最高。

所以根据图像可知，当盐酸的体积是30 mL时溶液温度最高，说明二者恰好反应，此时氢氧化钠的体积是20 mL，
所以氢氧化钠的浓度是0.03 L×1.0 mol/L 0.02 L
＝1.5 mol/L ，C 不正确。

由图像可判断，温度为22 ℃时盐酸的体积是5 mL ，氢氧化钠是45 mL ，因此实验时的环境温度应该小于22 ℃，A 不正确。

该实验不能说明有水生成的反应就是放热反应，D 不正确。

答案选B 。

(3)V 1＝30 mL 时HCl 和NaOH 恰好反应，此时产生的水是0.03 mol ，放出的热量是57.3 kJ/mol×0.03 mol ＝1.719 kJ 。

所以根据Q ＝m ×c ×Δt 可知Δt ＝Q
m ·c ＝1 71950×4.2＝8 ℃。

测定结果偏低，说明装置的保温性能较差，有热量损失。

其次实验中忽略了小烧杯、温度计所吸收的热量。

再就是计算中假定溶液比热容为4.2 J/(g·℃)，密度为 1 g/cm 3
，实际上这是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度略有不同。

答案：(1)环形玻璃棒 (2)B
(3)8 ℃ ①仪器保温性能差；②实验中忽略了小烧杯、温度计所吸收的热量；③计算中假定溶液比热容为4.2 J/(g·℃)，密度为1 g/cm 3，实际上这是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度略有不同(其他合理答案均可)
11．解析：Ⅰ.(1)根据图像可知，金刚石的总能量高于石墨的总能量，所以等量金刚石和石墨完全燃烧金刚石放出热量更多。

根据图像可知，1 mol 石墨完全燃烧放出的热量是110.5 kJ ＋283.0 kJ ＝393.5 kJ ，所以表示石墨燃烧热的热化学方程式是C(石墨，s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol 。

(2)金刚石的总能量高于石墨的总能量，所以石墨比金刚石稳定。

根据图像可知，1 mol 金刚石转化为石墨放出的能量是395.4 kJ －393.5 kJ ＝1.9 kJ ，石墨转化为金刚石的热化学方程式是C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH ＝＋1.9 kJ/mol 。

(3)设生成的CO 和CO 2的物质的量分别是x 和y ，则x ＋y ＝1 mol 、28x ＋44y ＝36 g ，解得x ＝y ＝0.5 mol ，所以实际放出的热量是(393.5 kJ/mol ＋110.5 kJ/mol)×0.5 mol＝252.0 kJ 。

Ⅱ.(1)当1 g 丁烷完全燃烧并生成CO 2和液态水时，放出热量50 kJ ，则1 mol 丁烷即58 g 丁烷完全燃烧放出的热量是50 kJ×58＝2 900 kJ ，所以反应的热化学方程式是C 4H 10(g)＋13/2O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l) ΔH ＝－2 900 kJ/mol 。

(2)中和热是在一定条件下的稀溶液中，强酸和强碱反应生成1 mol 水时所放出的热量。

28 g 氢氧化钾的物质的量是0.5 mol ，则该反应的热化学方程式是1/2H 2SO 4(aq)＋KOH(aq)===1/2K 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol 。

答案：Ⅰ.(1)金刚石
C(石墨，s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol
(2)石墨
C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH ＝＋9.1 kJ/mol
(3)252.0 kJ
Ⅱ.(1)C 4H 10(g)＋13/2O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l)
ΔH ＝－2 900 kJ/mol
(2)1/2H 2SO 4(aq)＋KOH(aq)===1/2K 2SO 4(aq)＋H 2O(l)
ΔH ＝－57.3 kJ/mol
12．选B 根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，反应是吸热反应，反应热是ΔH ＝＋(a －b )kJ/mol ，选项B 正确，A 不正确；催化剂不能改变反应热，C 不正确；断键吸热，D 不正确。

13．解析：(1)氯元素的最高价氧化物是Cl 2O 7,0.25 mol Cl 2O 7与一定量水混合得到HClO 4溶液时，放出Q kJ 的热量，则1 mol Cl 2O 7与一定量水混合得到HClO 4溶液时，放出4Q kJ 的热量，所以热化学方程式为：
Cl 2O 7(1)＋H 2O(1)===2HClO 4(aq) ΔH ＝－4Q kJ·mol －1。

(2)已知：(1)Fe 2O 2(s)＋3/2C(s)===3/2CO 2(g)＋2Fe(s)ΔH ＝＋234.1 kJ·mol －1
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1
由盖斯定律(2)×(3/2)－(1)，得：2Fe(s)＋3/2O 2(g)===Fe 2O 3(s) ΔH ＝(－393.5 kJ·mol －1)×(3/2)－234.1 kJ·mol －1＝－824.35 kJ·mol －1
即2Fe(s)＋3/2O 2(g)===Fe 2O 3(s)ΔH ＝－824.35 kJ·mol －1。

(3)1 mol N 4气体中含有6 mol N —N 键，可生成2 mol N 2，形成2 mol N≡N 键，则1 mol N 4气体转变为N 2化学键断裂断裂吸收的热量为6×167 kJ＝1 002 kJ ，形成化学键放出的热量为1 884 kJ ，所以反应放热，放出的热量为1 884 kJ －1 002 kJ ＝882 kJ ，故N 4气体转变为N 2的热化学方程式是
N 4(g)===N 2(g) ΔH ＝－882 kJ/mol 。

(4)由图象可知生成1 mol 水时，二甲醚燃烧放出485 kJ 的热量，则生成3 mol 水，放
出的热量为3×485 kJ＝1 455 kJ ，所以热化学方程式为CH 3OCH 3(g)＋3O 2(g)――→点燃2CO 2(g)＋
3H 2O(l) ΔH ＝－1 455 kJ·mol －1。

答案：(1)Cl 2O 7(l)＋H 2O(l)===2HClO 4(aq)
ΔH ＝－4Q kJ/mol
(2)－824.4
(3)N4(g)===N2(g) ΔH＝－882 kJ/mol
(4)CH3OCH3(g)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 kJ·mol－1。