PAGEPAGE1第一單元化學反應中的熱效應1.下列熱化學方程式中,ΔH能正確表示物質的燃燒熱的是()A.CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-283.0kJ/molB.C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-110.5kJ/molC.H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=-241.8kJ/molD.2C8H18(l)+25O2(g)16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036kJ/mol答案A燃燒熱是指25℃、101kPa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量。B項,C未完全燃燒;C項,H2O(g)不是穩定的氧化物,H2O(l)才是穩定的氧化物;D項,C8H18的物質的量不是1mol。2.(2024浙江11月選考,21,2分)已知:H2O(g)H2O(l)ΔH1C6H12O6(g)C6H12O6(s)ΔH2C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(g)+6CO2(g)ΔH3C6H12O6(g)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)ΔH4下列說法正確的是()A.ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<ΔH4B.6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0C.-6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0D.-6ΔH1+ΔH2-ΔH3+ΔH4=0答案B在H2O(g)H2O(l)中,ΔH1<0;在C6H12O6(g)C6H12O6(s)中,ΔH2<0;在C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(g)+6CO2(g)中,ΔH3<0;在C6H12O6(g)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)中ΔH4<0,C6H12O6(s)轉化為C6H12O6(g)須要汲取熱量,所以ΔH3>ΔH4,故A不正確;依據蓋斯定律可確定B正確,C和D都錯誤。3.用Cl2生產某些含氯有機物時會生成副產物HCl。利用如下反應,可實現氯的循環利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-115.6kJ/mol下列說法正確的是()A.上升溫度能提高HCl的轉化率B.加入催化劑,能使該反應的焓變減小C.1molCl2轉化為2molCl原子放出243kJ熱量D.斷裂H2O(g)中1molH—O鍵比斷裂HCl(g)中1molH—Cl鍵所需能量多答案DA項,正反應是放熱反應,所以上升溫度平衡逆向移動,HCl轉化率降低,錯誤;B項,催化劑不變更反應的焓變,錯誤;C項,斷鍵須要汲取能量,錯誤;D項,ΔH=4E(H—Cl鍵)+E(OO鍵)-2E(Cl—Cl鍵)-4E(H—O鍵),所以E(H—O鍵)-E(H—Cl鍵)==498kJ/4.已知反應H2(g)+12O2(g)H2O(g)的能量變更如圖所示,a、b、c表示能量變更,為正值,單位為kJ,下列說法正確的是()A.H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=ckJ·mol-1B.2H2O(g)2H2(g)+O2(g)ΔH=-2(a-b)kJ·mol-1C.1mol氫氣與0.5mol氧氣總能量為akJD.2mol氫氣與1mol氧氣完全反應生成2mol液態水放出的熱量小于2(b-a)kJ答案BA項中反應物的能量高于生成物,該反應為放熱反應,ΔH=-ckJ·mol-1,A錯誤。2molH2O(g)分解時,先汲取2bkJ能量,又釋放2akJ能量得到產物,ΔH=-2(a-b)kJ·mol-1,B正確。題圖中未給出1molH2與0.5molO2總能量的詳細值,akJ是反應物的活化能,C錯誤。反應生成液態水比生成氣態水釋放出更多的能量,所以2molH2與1molO2完全反應生成2mol液態水放出的熱量大于2(b-a)kJ,D錯誤。5.肯定條件下,在水溶液中1molCl-、ClOxA.這些離子中結合H+實力最強的是EB.A、B、C、D、E五種微粒中C最穩定C.C→B+D的反應,反應物的總鍵能大于生成物的總鍵能D.B→A+D反應的熱化學方程式為3ClO-(aq)ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=-116kJ·mol答案D因HClO4為強酸,HClO為弱酸,故題述離子中結合H+實力最強的明顯不是ClO4-,A錯誤;能量越低越穩定,故A、B、C、D、E五種微粒中C最不穩定,A最穩定,B錯誤;C→B+D的反應為2ClO2-(aq)ClO-(aq)+ClO3-(aq),ΔH=(60kJ·mol-1+64kJ·mol-1)-2×100kJ·mol-1=-76kJ·mol-1,反應放熱,故反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能,C錯誤;B→A+D反應的熱化學方程式為3ClO-(aq)ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=(64kJ·mol-1+2×0kJ·mol6.H2與O2發生反應的過程用模型圖表示如下(“—”表示化學鍵):Ⅰ過程能量變更為akJ,Ⅱ過程能量變更為bkJ。下列說法正確的是()A.過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂過程,只能通過吸熱實現B.過程Ⅱ肯定是放熱過程,且b大于aC.該反應的熱化學方程式為:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=(a-b)kJ/molD.加入催化劑不能變更a、b值的大小答案B本題考查化學反應中的能量變更、熱化學方程式的書寫。A項,過程Ⅰ是舊化學鍵斷裂過程,可以通過吸熱、光照、電解等方式實現;B項,過程Ⅱ肯定是放熱過程,H2與O2的反應是放熱反應,故b肯定大于a;C項,該反應的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=[(a-b)NA/2]kJ/mol;D項,加入催化劑,變更了反應歷程,a、b的值會受到影響。7.通過以下反應均可獲得H2:①太陽光催化分解水制氫:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH1=+571.6kJ·mol-1②焦炭與水反應制氫:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH2=+131.3kJ·mol-1③甲烷與水反應制氫:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.1kJ·mol-1下列有關說法正確的是()A.由反應①可知H2(g)的燃燒熱為571.6kJ·mol-1B.將反應②中H2O(g)變為H2O(l),ΔH將變小C.反應CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·mol-1D.通過反應②③分別獲得等物質的量的H2(g),前者汲取熱量少答案CA項,氫氣的燃燒熱指1mol氫氣完全燃燒生成液態水所放出的熱量,錯誤;B項,液態水能量低,由液態水到氣態水也須要吸熱,錯誤;C項,依據蓋斯定律,將③式減去②式可得CH4(g)C(s)+2H2(g),則ΔH=206.1kJ·mol-1-131.3kJ·mol-1=+74.8kJ·mol-1,正確;D項,反應②若獲得3mol氫氣,汲取熱量3×131.3kJ=393.9kJ>206.1kJ,故前者吸熱多,錯誤。8.(2024浙江4月選考,19,2分)已知斷裂1molH2(g)中的H—H鍵須要汲取436.4kJ的能量,斷裂1molO2(g)中的共價鍵須要汲取498kJ的能量,生成H2O(g)中的1molH—O鍵能放出462.8kJ的能量。下列說法正確的是()A.斷裂1molH2O中的化學鍵須要汲取925.6kJ的能量B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-480.4kJ·mol-1C.2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=471.6kJ·mol-1D.H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-240.2kJ·mol-1答案B斷裂1molH2O(g)中的化學鍵須要汲取925.6kJ的能量,A項中沒說明狀態,錯誤;B項,ΔH=2×436.4kJ·mol-1+498kJ·mol-1-4×462.8kJ·mol-1=-480.4kJ·mol-1,正確;由于H2O(g)H2O(l)的ΔH不知,故C、D錯誤。9.2A(g)B(g)ΔH1(ΔH1<0);2A(g)B(l)ΔH2。下列能量變更示意圖正確的是()答案B由2A(g)B(g)ΔH1<0可得,該反應中反應物總能量大于生成物總能量,B(g)變成B(l)需放出能量,B(l)能量更低,故選B項。10.已知有以下四個熱化學方程式:①C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-akJ·mol-1②C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1③2C3H8(g)+9O2(g)4CO2(g)+2CO(g)+8H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1④12C3H8(g)+52O2(g)32CO2(g)+2H2其中a、b、c、d中最大的是()A.a B.b C.c D.d答案C①與②相比,生成液態水比生成氣態水放出的熱量多,所以b>a;④中各物質的物質的量均為①中的一半,所以d=12a;③與②相比,2molC3H8燃燒生成4molCO2和2molCO,相當于此反應中有43molC3H8完全燃燒,23molC311.已知HI在催化劑作用下分解速率會加快,其能量隨反應過程的變更如圖所示。下列說法正確的是()A.加入催化劑,減小了反應的活化能B.加入催化劑,可提高HI的平衡轉化率C.降低溫度,HI的分解速率加快D.反應物的總能量大于生成物的總能量答案A催化劑能降低反應的活化能,A項正確;催化劑能同等程度地變更正、逆反應速率,但不能使平衡發生移動,反應物的轉化率不變,B項錯誤;降低溫度,不論平衡如何移動,正、逆反應速率都減慢,C項錯誤;由題圖可以干脆看出反應物的總能量小于生成物的總能量,D項錯誤。12.已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-394kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol-1③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-2510kJ·mol-1④2C(s)+H2(g)C2H2(g)ΔH4下列說法正確的是()A.反應①放出197kJ的熱量時,轉移4mol電子B.由反應②可知1mol氣態水分解所放出的熱量為242kJC.反應③表示C2H2標準燃燒熱的熱化學方程式D.ΔH4=2ΔH1+ΔH2-12ΔH答案D1molC參加反應①,放出的熱量為394kJ,轉移4mol電子,故放出197kJ熱量時,轉移2mol電子,A項錯誤;氣態水分解須要汲取熱量,B項錯誤;表示燃燒熱的熱化學方程式中可燃物的化學計量數必需為1,且生成物應為穩定的化合物,H2O的穩定狀態應是液態,而不是氣態,C項錯誤;應用蓋斯定律,由①×2+②-③×1213.利用含碳化合物合成新燃料是發展低碳經濟的重要方法,已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反應過程和能量變更的關系狀況如下圖所示,曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不運用催化劑和運用催化劑的兩種狀況。下列推斷正確的是()A.該反應的熱化學方程式是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=+91kJ·mol-1B.加入催化劑,該反應的ΔH變小C.反應物的總能量大于生成物的總能量D.假如該反應生成液態CH3OH,則ΔH增大答案C由題圖可知,反應物總能量大于生成物總能量,該反應放熱,故A錯誤,C正確;加入催化劑,ΔH不變,故B錯誤;假如該反應生成液態CH3OH,則須要放出更多的熱量,因此ΔH減小,故D錯誤。14.依據能量變更示意圖,推斷下列熱化學方程式正確的是()A.32Cl2(g)+P(s)PCl3(g)ΔH=+306kJ·mol-1B.3Cl2(g)+2P(s)2PCl3(g)ΔH=-306kJ·mol-1C.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ·mol-1D.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=-93kJ·mol-1答案C依據能量變更示意圖可知,ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量,可得熱化學方程式:32Cl2(g)+P(s)PCl3(g)ΔH=-306kJ·mol-1,若反應從生成物起先,則能量數值相等,符號相反,故相應的熱化學方程式是PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ·mol-1,故C正確。15.已知:①P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,②P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,又知P4具有正四面體形結構,PCl5(g)中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol-1,PCl3(g)中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol-1。下列敘述正確的是()A.P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應熱ΔHC.Cl—Cl鍵的鍵能為b-aD.P—P鍵的鍵能為5a-答案CP—Cl鍵的鍵能大于P—P鍵的鍵能,A項錯誤;PCl5(g)→PCl5(s)的能量變更未知,無法求出B項反應的反應熱,B項錯誤;設Cl—Cl鍵的鍵能為x,依據蓋斯定律,反應②-①得到4PCl3(g)+4Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=(b-a)kJ·mol-1,則(b-a)kJ·mol-1=1.2ckJ·mol-1×12+4x-ckJ·mol-1×20,x=b-a+5.6c4kJ·mol16.最近幾年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區。其中,汽車尾氣和燃煤煙氣是造成空氣污染的緣由之一。(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),在密閉容器中發生該反應時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變更曲線如圖甲所示,據此推斷:圖甲①該反應的ΔH0(選填“>”“<”)。

②當固體催化劑的質量肯定時,增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1>S2,在圖甲中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達到平衡過程中的變更曲線。③探討表明在紫外線照耀下,由于TiO2的催化作用,空氣中的某些物質會產生OH自由基,如圖乙所示,OH與NO2的反應為NO2+OHHNO3,寫出NO與OH反應的化學方程式。

圖乙(2)干脆排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴峻的環境污染問題。煤燃燒產生的煙氣含氮氧化物,用CH4催化還原NOx可以消退氮氧化物的污染。CH4(