考點(diǎn)規(guī)范練15化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

一、選擇題

1.下列說(shuō)法正確的是（）o

A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生

C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱

D.吸熱反應(yīng)只能在加熱的條件下才能進(jìn)行

答案:C

解析:需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如木炭的燃燒是放熱反應(yīng)，但需要點(diǎn)

燃,點(diǎn)燃的目的是使其達(dá)到著火點(diǎn),A項(xiàng)錯(cuò)誤。放熱反應(yīng)在常溫下不一定能發(fā)生,如鋁熱

高溫

反應(yīng)2AI+Fe2O3—AbO3+2Fe是放熱反應(yīng)，但需在高溫條件下進(jìn)行以保證有足夠的熱量

引發(fā)氧化鐵和鋁粉反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤。若反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能

量，則反應(yīng)放熱，反之，反應(yīng)吸熱,C項(xiàng)正確。吸熱反應(yīng)在不加熱的條件下也可能發(fā)生，如

Ba（OH）2-8H2O與NH4cl在常溫下就能發(fā)生反應(yīng)，而該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.甲烷燃燒時(shí)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）。

反應(yīng)物CH4（g）+2O2（g）

咽下.…?…廠.

混\A〃=-890.3kJ?moL

■成物（56；而+2坨0（1）

°反應(yīng)過(guò)程

圖1

反應(yīng)物CH4(g)+^O2(g)

4F廠-I

混\A//=-607.3kJ?mor,

VI

生成物c6面+用20。)

o反應(yīng)過(guò)程

圖2

1

A.圖1中反應(yīng)為CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)△〃=十890.3kJmor

1

B.圖2中反應(yīng)為CH4(g)+|O2(g)—CO(g)+2H2O(g)AH=-607.3kJmor

1

C.由圖可以推得:CO(g)《C)2(g)——CO2(g)A//=-283kJmor

D.由圖可以推知:等物質(zhì)的量的CCh和COCCh具有的能量高

答案:C

解析:根據(jù)圖1分析，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，則圖1中反應(yīng)為

CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)△”=-890.3kJ-mol",A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)圖2分析，生成

物水的狀態(tài)是液態(tài)，則圖2中反應(yīng)為CH4(g)+|O2(g)—CO(g)+2H2O(l)△"=-607.3

kJ-mol”,B項(xiàng)錯(cuò)誤°根據(jù)蓋斯定律，由CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)AH--890.3

11

kJmoF和CH4(g)+|O2(g)—CO(g)+2H2O(l)△止-607.3kJmoF相減，可得

C0(g)+|02(g)—CO2(g)A/7=-283kJ?moH,該反應(yīng)放熱，反應(yīng)物的總能量高于生成物的

總能量,所以等物質(zhì)的量的CO2和CO,CO具有的能量高,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.(雙選)工業(yè)上常利用CO?和NH3合成尿素[CO(NH2)2],該可逆反應(yīng)分兩步進(jìn)行,整個(gè)過(guò)

程中的能量變化如圖所示.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。

A.NH2COONH4為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物

B.反應(yīng)I逆反應(yīng)的活化能〉反應(yīng)II正反應(yīng)的活化能

C.反應(yīng)II在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)很大

D.2NH3(g)+CCh(g)-CO(NH2)2⑴+H?O⑴的焰變△”二眉-反

答案:CD

解析:由題圖可知，合成尿素的過(guò)程中生成了NH2coONH4,其為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)

物,A項(xiàng)正確。由題圖可知，反應(yīng)I逆反應(yīng)的活化能,反應(yīng)II正反應(yīng)的活化能,B項(xiàng)正確。

反應(yīng)II為吸熱反應(yīng),在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)較小,C項(xiàng)錯(cuò)誤。2NH3(g)十CO2(g)一

CO(NH2)2⑴+H2O⑴為放熱反應(yīng)，△/7二生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量＜0,即\H=Ei-E\,D

項(xiàng)錯(cuò)誤。

4.下列關(guān)于的判斷不正確的是()。

Si(s)+2Ch(g)-SiC14(g)\H\

Si(s)+2Br2(g)-SiBr4(g)

Cu(OH)2(s)+2H+(aq)^=iCu2+(aq)+2H2O(l)bH、

2++

2H2O(l)+Cu(aq)^Cu(OH)2(s)+2H(aq)

A.AHI<0,AH2<0

B.A/7I<A//2

C.AH3<0,A“4>0

D.A”3>A“4

答案:D

解析:多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則△M<0,A〃2<0,A項(xiàng)正確。氧化性:Cb>B「2,所以C12與

Si的反應(yīng)更劇烈，放熱更多，則△FVA”2,B項(xiàng)正確。Cu(OH)2(s)+2H+(aq)u

Cu2+(aq)+2H2O(l)為酸堿中和反應(yīng),應(yīng)為放熱反應(yīng)，則A^3<0,2H2O(l)+Cu2+(aq)-

Cu(OH)2(s)+2H+(aq)為水解反應(yīng),應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則△”>(),C項(xiàng)正確?！鳌?<0公"4>(),則

△〃3<A“4,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

5.胡(N2H4)在不同條件下的分解產(chǎn)物不同,200℃時(shí)在Cu表面分解的機(jī)理如圖1所示。

已知200℃時(shí)，反應(yīng)I:3N2HMg)-Nz(g)+4NH3(g)△H=-32.9kJ.molL反應(yīng)

II:N2H4(g)+H2(g)—2NHa(g)AH2=-41.8下列說(shuō)法不正確的是()。

N2H4N2NH,N2H2

Itttt

?------1過(guò)程(fl-----1過(guò)程(fl——I

A.圖1所示過(guò)程①②都是放熱反應(yīng)

B.反應(yīng)II的能量過(guò)程示意圖如圖2所示

C.斷開(kāi)3molN2H4(g)中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的

化學(xué)鍵釋放的能量

D.2(X)C時(shí),腫分解生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為N2H4(g)——N2(g)+2H2(g)

AH=+50.7kJmor1

答案:A

解析:題圖所示過(guò)程①對(duì)應(yīng)反應(yīng)I,為放熱反應(yīng),過(guò)程②為氨氣分解生成氮?dú)夂蜌錃?，根?jù)

蓋斯定律，由I-3x0即可判斷反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。反應(yīng)I【為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的

總能量大于生成物的總能量，能量過(guò)程示意圖正確,B項(xiàng)正確。反應(yīng)I為放熱反應(yīng)，則斷

開(kāi)3moiN2H4(g)中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4moiNH3(g)中的化學(xué)

鍵釋放的能量,C項(xiàng)正確。200℃時(shí)，根據(jù)蓋斯定律,力井分解生成氮?dú)夂蜌錃獾姆磻?yīng)為I-

2xII，可得到N2H4(g)-N2(g)+2H2(g)AH=+50.7kJmol^D項(xiàng)正確。

6已知25℃.101kPa下,1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.01kJ。

1

2H2O(1)—2H2(g)+O2(g)AH=+571.66kJ-mol-

C(s)+H20(g)—C0(g)+H2i：g)AH=+131.29kJmo『

則反應(yīng)C(s)+g)2(g)—CO(g)的反應(yīng)熱為()o

A.AW=-396.36kJ-mol'1

B.AH=-198.55kJ-moP1

C.A7/=-154.54kJmor1

D.A/7=-110.53kJmol-'

答案:D

解析:根據(jù)題目信息：

①2H20⑴一2H2(g)+Ch(g)△"=+571.66kJmol1

②C(s)+lhO(g)—C0(g)+H2(g)AH=+131.29kJmol”

③H2O~=H2O(g)AH=+44.01kJmol”

根據(jù)蓋斯定律可知目標(biāo)方程式可由②+③尚x①得到，△樂(lè)[+131.29+(+4401)-，(+571.66)]

kJmor,=-l10.53kJ-mol1,D項(xiàng)正確。

7.N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體，其反應(yīng)原理為

N20(g)+C0(g)-CO2(g)+N2(g)△凡有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過(guò)程及能量變化過(guò)程如

下。下列說(shuō)法不正確的是()。

PtO+

N2O2co2

入

N2/A、C0

A.△“=△“I+A〃2

B.AH=-226kJmor1

C.該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能

D.為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷向反應(yīng)器中補(bǔ)充Pt2O+和Pt2Ot

答案:D

+

解析:①N2O+Pt2O+^_=Pt20j+N2△%,②Pt20/C0===Pt2O+CO2八〃2,結(jié)合蓋斯定律

計(jì)算①+②得到N2O(g)+CO(g)—CO2(g)+N2(g)AH二AH1+AH2,A項(xiàng)正確。由圖示分析

可知,反應(yīng)物能量高于生成物能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)始變AH=134kJ?mo「L360

kJinor'—226kJmol^B項(xiàng)正確。正反應(yīng)活化能Ea-134kJ-mol」小于逆反應(yīng)活化能

瓜=360kJ-mol1,C項(xiàng)正確。由①N20+Pt20+——Pt20]+N2bH\和②Pt2。打CO——

+

Pt2O+CO2可知，反應(yīng)過(guò)程中Pt2O+和Pt2Oj參與反應(yīng)后又生成,不需要補(bǔ)充,D項(xiàng)錯(cuò)

■口

伏。

8.我國(guó)學(xué)者研究了均相NO-CO的反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)過(guò)程中每一階段內(nèi)各駐點(diǎn)的能量均為

相對(duì)于此階段內(nèi)反應(yīng)物的能量之差，下列說(shuō)法正確的是()0

N=N

IMI2%^'P—'TS2

了…42.6~0~21.6'、丁22.2

N=N'.COJ+NJO+CO

+co'、

dhC'fxXTA\2CO,+N2

\CO；+NjO-307.6

-

反應(yīng)過(guò)程

A.2NO(g)+2CO(g)-N2(g)+2CO2(g)

AH>0

B.均相NO-CO反應(yīng)經(jīng)歷了三個(gè)過(guò)渡態(tài)和六個(gè)中間體

C.整個(gè)反應(yīng)分為三個(gè)基元反應(yīng)階段，總反應(yīng)速率由第一階段反應(yīng)決定

N=N

D.NO二聚體(。0)比N2O分子更難與CO發(fā)生反應(yīng)

答案:C

N=N

/\

解析:整個(gè)反應(yīng)分為三個(gè)基元反應(yīng)階段，①NO(g)+NO(g):~:。O(g)△"=+199.2

N=N

/\

kJmoli;②。()(g)十CO(g)^=CO2(g)十N2O(g)△”=-513.5kJmol③

CO(g)+CO2(g)+N2O(g)—N2(g)+2CO2(g)AH=-307.6由于①所需活化能最高，

總反應(yīng)速率由第一階段反應(yīng)決定，故C項(xiàng)正確。①+②+③得2NO(g)+2CO(g)u

N2(g)+2CO2(g),A”=+l99.2kJmoP-513.5kJmoH-307.6kJmoH=-621.9kJmol^A項(xiàng)錯(cuò)

N=N

/\

誤。均相NO-CO反應(yīng)經(jīng)歷了TSI、TS2、TS3三個(gè)過(guò)渡態(tài),IM1、OO、IM2、

N=N

/\

:

N2O、IM3五個(gè)中間體.B項(xiàng)錯(cuò)誤。從②。o(g)+CO(gy_CO2(g)+N2O(g)

1:

AH=-513.5kJmol;@CO(g)+CO2(g)+N2O(g)==N2(g)+2CO2(g)

△"=-307.6kJ-molL②反應(yīng)的活化能比③反應(yīng)的低，放出的能量更多性成物能量更低,NO

N=N

/\

二聚體(。。)比N2O(g)分子更容易與CO發(fā)生反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

9.一氧化碳甲烷化反應(yīng)為CO(g)+3H2(g)—CH4(g)+H2O(g)0下圖是使用某種催化劑時(shí)

轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量變化(部分物質(zhì)省略)。

百

叁

CO(g：+H2(g)--CO(g)+.H-r.CHO--CH+H2O(g)-CH4(g)

下列說(shuō)法不正確的是()o

A.步躲①只有非極性共價(jià)鍵斷裂

B.步驟②的原子利用率為100%

C.過(guò)渡態(tài)II能量最高,因此其對(duì)應(yīng)的步驟③反應(yīng)速率最小

D.該方法可以清除有毒氣體CO,從而保護(hù)環(huán)境

答案:C

解析:步豚①是H2中非極性共價(jià)鍵斷裂,CO中極性共價(jià)鍵未斷裂,A項(xiàng)正確。步驟②反

應(yīng)物中原子全部進(jìn)入生成物中，因此原子利用率為100%,B項(xiàng)正確。根據(jù)圖中信息，過(guò)渡

態(tài)I的能量差最高，因此其對(duì)應(yīng)的步驟①反應(yīng)速率最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)反應(yīng)的歷程可

知，有毒的一氧化碳與氫氣反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的甲烷，該方法可以清除劇毒氣體CO,從

而保護(hù)環(huán)境,D項(xiàng)正確。

10.(2023新課標(biāo)卷改編)“腓合成酶”以其中的Fe?+配合物為催化中心，可將NH20H與

NH3轉(zhuǎn)化為臍(NH2NH2),其反應(yīng)歷程如下所示。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。

A.NH2OH、NH3和H2O均為極性分子

B.反應(yīng)涉及N—H、N—O斷裂和N—N生成

C.催化中心的Fe?被氧化為Fd+,后又被還原為

D.將NHzOH替換為ND2OD,反應(yīng)可得ND2ND2

答案:D

解析:NH2OH、NH3、H2O分子中正負(fù)電中心不重合，三種分子均為極性分子,A項(xiàng)正確；

從反應(yīng)歷程看,NH20H中存在N—0斷裂、NH3分子中存在N—H斷裂,NH2NH2中存在

N—N的生成,B項(xiàng)正確;反應(yīng)過(guò)程中,Fe?+先失去電子轉(zhuǎn)移至NH20H的N原子上，又被

NH2還原,C項(xiàng)正確;根據(jù)反應(yīng)歷程可知,產(chǎn)物中兩部分一NH2分別來(lái)自NH20H和氨氣，將

NFhOH替換為NDzOD反應(yīng)得到ND2NH2Q項(xiàng)錯(cuò)誤。

二、非選擇題

11.氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn);氫氣也是重要的化

工原料。

⑴納米級(jí)的CU20可作為太陽(yáng)能分解水的催化劑。一定溫度下，在2L密閉容器中加入

光照、

納米級(jí)CmO并通入0.10mol水蒸氣發(fā)生反應(yīng):2入00'Cu,o、2H2（g）+Ch（g）AH=十484

不同時(shí)段產(chǎn)生Ch的量見(jiàn)表格：

時(shí)間

20406()8()

min

九（。2）

0.00100.00160.00200.0020

mol

上述反應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為能,達(dá)平衡過(guò)程中至少需要吸收

光能kJ（保留三位小數(shù)）。

⑵氫氣是合成氨工業(yè)的原料，合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量。己知：

頌)型喘3?+?

@@吸收43.-能量+?

則1molN—H鍵斷裂吸收的能量約等于o

⑶已知:①2H2(g)+O2(g)-2H20(g)A/7-483.6kJmoH;

②N2(g)+2O2(g)-2NCh(g)A//=+67.7kJmoH。

則H2還原NOz生成水蒸氣和氮?dú)夥磻?yīng)的熱化學(xué)方程式是o

答案:(1)化學(xué)().968

(2)391kJ

1

(3)4H2(g)+2NO2(g)—N2(g)+4H2O(g)\H=-\034.9kJmor

解析：(1)題述反應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，達(dá)平衡時(shí)，生成氧氣0.0020

mol,至少需要吸收的光能為0.0020molx484kJ-mol1=0.968kJ。

Q)3H2(g)+N2(g)=2NH3(g),反應(yīng)的始變;反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化

學(xué)鍵放出的能量=3x436kJmoP+945.8kJmorI-6xE(N—H)=-92.2kJmoP,E(N—H)=391

kJmol'o

:

(3)反應(yīng)4H2(g)+2NO2(g)~=N2(g)+4H2O(g)可以由①x2-②得到，故△”=(-483.6kJmor

')x2-67.7kJmol^-1034.9kJmol'o

12.乙烯可用作合成纖維、合成橡膠、塑料的原料。回答下列問(wèn)題。

(1)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的過(guò)程如下：

P2O5+3H2O-2H3Po%

H3PO4+C2H5OH-P2H50Po(OH)2(磷酸單乙酯)+H2。；

170-200℃時(shí),C2H50Po(OH”會(huì)分解生成乙烯和磷酸。C2H50Po(OH)2分解反應(yīng)的化學(xué)

方程式為0

⑵用CrO3作催化劑,CCh重整C2H6制乙烯的反應(yīng)過(guò)程如下：

C2H6(g)^C2H4(g)+H2(g)AHi；

3H2(g)+2CrCh⑸^=3H2O(g)+Cr2C)3⑸bH?;

Cr2O3(s)+3CO2(g)—3C0(g)+2CiO3(s)

①反應(yīng)C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)的\H=(用含

△H\、A“2、A”3的代數(shù)式表示)。

②已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示，則△“尸kJ.mol'o

1化學(xué)鍵C—Cc=cC—HH—H

鍵能

348615413436

(kJmol1)

170~200*C

答案:(1)C2H50Po(0H)2-------------<H2=CH2T+H3Po4

(2)①%為+““"3②+]23

3

解析：(1)17()?200℃時(shí),C2H5OPO(OH)2會(huì)分解生成乙焙和磷酸，則C2H50Po(OH)2分解反

170?200C

應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H50Po(OH)2-------------*CH2=CFhT+H3Po4。

⑵①將題述熱化學(xué)方程式分別用4、b、C表示,也詈得:C2H6(g)+CO2(g)U

?5

3AHI+A〃2+AH3

C2H4(g)+CO(g)+HO(g)\H=

23

②△〃二反