新高考新教材廣西專版2024屆高考化學(xué)二輪總復(fù)習(xí)專題突破練8化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)B

專題突破練八化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(B)

一、選擇題

1.(2023廣東廣州二中模擬)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()。

A.若2H2(g)+O2(g)；---2HQ(g)△年-483.6kJ-mol二則也的燃燒熱為-241.8kJ-mol-1

B.若C(石墨,s)==金剛石,s)△">(),則石墨比金剛石穩(wěn)定

C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)----NaCl(aq)+H2O(l)△后一57.4kJ?mol：貝lj20.0gNaOH固體與稀

鹽酸完全中和,放出28.7kJ的熱量

D.已知2C(s)+202(g)----2C0：(g)△〃;2C(s)+02(g)==2C0(g)△則△△A

2.我國科學(xué)家使用雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化水煤氣變換反應(yīng):CO(g)+H,O(g)==

C02(g)+H2(g)A水0,在低溫下獲得較高反應(yīng)速率,反應(yīng)過程如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是()o

AOP

產(chǎn).過程過程n占曲|過程

口^?雙功能催化劑OHOC?0

A.雙功能催化劑參與反應(yīng),在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變

B.圖中過程I、過程II共斷裂了2個(gè)0—H

C.在該反應(yīng)過程中，總共消耗了2個(gè)比0分子

D.原料氣需要凈化以防止催化劑中毒

3.C0和N20是環(huán)境污染性氣體,可在Pt2。'表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其反應(yīng)原理為N2O(g)+CO(g)^^

CO2(g)+N2(g)△〃有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量變化過程如圖所示。下列說法不正確的是

()。

A.A(x-y)kJ,mol

B.△廬△卅

C.該反應(yīng)若使用更高效的催化劑，△〃的值會減小

1).凡和C02分子中的原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

4.我國科學(xué)家已成功將CO?催化氫化獲得甲酸,利用化合物1催化C0?氫化的反應(yīng)過程如圖甲所示，

其中化合物2與HQ反應(yīng)變成化合物3與HCOO的反應(yīng)過程如圖乙所示,其中TS表示過渡態(tài)，【表示

中間體，下列說法正確的是()。

TS2(16.87)

L

O

E；TS3(11.53)

?'，④

2

\⑤/'\

苗③(\\?I?

溫TS1(2.34):12(5.31);⑥

①/~''-/

一/1②：

I

2+H20(0.00)\_；

11(-1.99)3+HCOO(-加

反應(yīng)過程

乙

A.該過程中最大能壘(活化能)氏L16.87kJ-mol'1

B.化合物1到化合物2的過程中存在碳氧鍵的斷裂和碳?xì)滏I的形成

C,升高溫度可促進(jìn)化合物2與乩0反應(yīng)生成化合物3與HCOO的程度

【).使用更高效的催化劑可降低反應(yīng)所需的活化能,最終提高C02的轉(zhuǎn)化率

二、非選擇題

5.為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，并采取相應(yīng)措施。

化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算。

(1)實(shí)驗(yàn)測得,5g液態(tài)甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱

量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:o

⑵今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式:則a________(填或“二")瓦

1

II2(g)+^)2(g)----1l20(g)2"akJ?mol

1

Hz(g)+如(g)=---H20(l)、玲bkJ-mof

(3)從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的斷裂和生成物的化學(xué)鍵的形成過

程。

化學(xué)鍵II—HN—HN=N

鍵能

436391945

(kJ,mol1)

已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g),^2NH3(g)△序akJ?moT'o試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的

值:O

(4)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算。

己知:C(s)+O2(g)CO2(g)A〃=-393.5kJ?mol1

:

2H2(g)+02(g)=----2H20(l)A"=-571.6kJ-mof'

=-1

2C2H2(g)+502(g)----4C02(g)+2H20(l)尸-2599kJ?mol

根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)由C(s)和H?(g)生成1molC此(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱

△代o

6.氮的化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用。如何增加氨的產(chǎn)量，減少機(jī)動(dòng)車尾氣中N0,和C0的排

放是科學(xué)家一直關(guān)注研究的課題。

工業(yè)合成氨:NNg)+3H,(g)^^2NH：Jg)kJ-mol1的反應(yīng)過程和能量?變化如圖所示，標(biāo)注

表示在催化劑表面吸附的物質(zhì)。

N2(g)++過渡態(tài)I

3H(g)

22NH(g)

…開1483

l過渡態(tài)H

/00

wNJ*+3H2*

檔2NH/p'"

500

308

2N*+6H*

反應(yīng)過程

（1）爐;用化學(xué)方程式表示出對總反應(yīng)速率影響較大的步

驟：o

（2）控制壓強(qiáng)為溫度在700K,將Nz（g）和H2（g）按照體積比1：3充入密閉容器合成NHKg）。反

應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)體系中NFL的體積分?jǐn)?shù)為60%,則化學(xué)平衡常數(shù)K?=（用平衡分

壓代替平衡濃度計(jì)算,氣體分壓=氣體總壓X氣體體積分?jǐn)?shù)）。

7.據(jù)統(tǒng)計(jì),約有90%以上的工也過程中需要使用催化劑，因此,對催化劑的研究已成為重要課題。

I.結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了心與叢在固體催化劑表面合成NH的反應(yīng)過程。圖示為反應(yīng)

過程中的勢能面圖（部分?jǐn)?shù)據(jù)省略），其中吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*標(biāo)注。

7

O

E

;

三

6

反應(yīng)過程

⑴氨的脫附是（填“吸熱”或“放熱”）過程,合成氨的熱化學(xué)方程式

為_____________________________________________________,

（2）當(dāng)使用鐵催化劑時(shí)，合成期的速率方程式為E?0@2）費(fèi)署-冷端，其中“,為反應(yīng)的瞬時(shí)

總速率，等于正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率之差，左、人是正、逆反看速率常數(shù):則合成氨反應(yīng)M+3H2

一^2NHs的平衡常數(shù)Kf.=（用左、兒表示）。

（3）在使用同一催化劑時(shí)，將2.0mol凡和6.0molH?通入容積為1L的密閉容器中，分別在彳和A

溫度下進(jìn)行反應(yīng)。曲線a表示E時(shí)〃（也）的變化，曲線8表示A時(shí)〃（NIh）的變化，E時(shí)反應(yīng)到力點(diǎn)恰

好達(dá)到平衡。

A---1----1----1----1----1---?.

u48121620

Z/min

①A溫度下反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻,測得容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為起始時(shí)的80%,則此時(shí)/正（填

②能否由圖中數(shù)據(jù)得出溫度試說明理由，

II.用催化劑Fe3（CO）,2/ZSM-5催化COz加氫合成乙烯的過程中，還會生成Ch、C凡、CH等副產(chǎn)物，

若在催化劑中添加Na、K、Cu助劑后（助劑也起催化作用）可改變反應(yīng)的選擇性（選擇性指的是轉(zhuǎn)化

的CO,中生成CJ11的百分比）。在其他條件相同時(shí),添加不同助劑,經(jīng)過相同時(shí)間后測得CO,轉(zhuǎn)化率和

各產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如下表:_______________________________________________

各產(chǎn)物在所有產(chǎn)物中的占比（%）

助劑COz轉(zhuǎn)化率（%）

C2H4C3H6其他

Na42.535.939.624.5

K27.275.622.81.6

Cu9.880.712.56.8

（4）欲提高單位時(shí)間內(nèi)乙烯的產(chǎn)量,在Fe3（C0）l2/ZSM-5中添加助劑效果最好；加入助劑能提

高單位時(shí)間內(nèi)乙烯產(chǎn)量的根本原因是。

專題突破練八化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(B)

一、選擇題

1.B解析所給熱化學(xué)方程式中水的狀態(tài)不是液態(tài),所以不能確定氫氣的燃燒熱數(shù)值,A項(xiàng)錯(cuò)誤;物

質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng),可知石墨的能量低「金剛石的能量:所以石

墨比金剛石穩(wěn)定,B項(xiàng)正確;氫氧化鈉固體溶于水時(shí)會放出大量的熱,所以20.OgNaOH固體與稀鹽酸

完全中和時(shí)，放出的熱量大于28.7kJ,C項(xiàng)錯(cuò)誤；A/Z為碳單質(zhì)完全燃燒時(shí)的反應(yīng)熱，A"為碳單質(zhì)不

完全燃燒時(shí)的反應(yīng)熱，燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以△〃均為負(fù)值，所以△〃小于項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.C解析催化劑參與化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,A項(xiàng)正確;根據(jù)圖示，圖中過程I、

過程II共斷裂了2個(gè)O—H,B項(xiàng)正確;根據(jù)圖示，在該反應(yīng)過程中，總共消耗了1個(gè)HQ分子,C項(xiàng)錯(cuò)

誤;某些雜質(zhì)可能使催化劑失去活性,所以原料氣需要凈化以防止催化劑中毒,I)項(xiàng)正確。

3.C解析熔變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量，所以M0(g)+C()(g)r()2(g)+N2(g)

1

A盾(x-y)kj?mor,A項(xiàng)正確;根據(jù)蓋斯定律,N2O(g)+CO(g)^C02(g)+N2(g)△滬△〃+A%B項(xiàng)正

確;催化劑只能降低反應(yīng)活化能，使用更高效的催化劑，八〃的值不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤N分子中存在氨氮三

鍵,C0,分子中存在碳氧雙鍵,原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D項(xiàng)正確。

4.B解析根據(jù)圖示，該過程中最大能壘(活化能)￡正=16.87kJ?mol"(-I.99kJ?mol

')=18.86kJ?mo『,A項(xiàng)錯(cuò)誤;化合物l與二氧化碳反應(yīng)生成化合物2的過程中存在碳氧鍵的斷裂和

碳?xì)滏I的形成,B項(xiàng)正確；化合物2與H.0反應(yīng)變成化合物3與HCOO的反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆

向移動(dòng)，降低化合物2與此反應(yīng)變成化合物3與HCOO的轉(zhuǎn)叱率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;使用更高效的催化劑可

降低反應(yīng)所需的活化能,加大反應(yīng)速率,催化劑不能使平衡移動(dòng),所以C0?的轉(zhuǎn)化率不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

二、非選擇題

1

5.答案(l)2CH：QH(l)+3()2(g)-2C02(g)+4H20(l)△左一1452.8kJ?mol'

(2)>(3)-93(4)+226.7kJ?mol-1

解析(l)5g液態(tài)甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,則

Imol甲醇(即32g甲醇)充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出四等迄726.4kJ的熱

量,2mol甲醇充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出726.4kJX2=1452.8kJ的熱量，所以甲

醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2CHQH(D+302(g)-2CO2(g)+4H2O(l)△代-1452.8kJ-mofo

(2)氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水要放出熱量，由于放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值,則a>b0

⑶△生反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,N2(g)+3IL(g)=2NHNg)A/A945kJ-mof

,+436kJ,mol'X3-391kJ,mol'X6=-93kJ?mol1=^kJ,mol因此^=-93<,

1

(4)已知：①C(s)+O2(g)-CO2(g)A/Z=-393.5kJ?mol',②2H2(g)+0=(g)-2H20(l)A儂一

l

571.6kJ-mor,@2C2H2(g)+502(g)—4C02(g)+2H20(l)△用二—2599kJ?mo廣，根據(jù)蓋斯定律，[①

X4+②-③]+2得到反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2c⑸+似由一C2H2(g)△所[-393.5kJ?mor'X4-

571.6kJ?mor-(-2599kJ?mol-1)]-r2=+226.7kJ?mo。。

6.答案(1)-922N*+6ir-2NH；(或N*+3H‘一NH。

⑵翳

解析(1)由圖可知,合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)的反應(yīng)熱A(500-308-100)kJ-mot--

92kJ-mol-1,則卡-92;反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)速率越小，總反應(yīng)速率取決于最慢的一步，由圖可

知,2N\6H?轉(zhuǎn)為2NH：時(shí),反應(yīng)的活化能最大,反應(yīng)速率最小,則對總反應(yīng)速率影響較大的步驟的化學(xué)

方程式為2N+6H.—251現(xiàn)(或3H.—NH。。

(2)由化學(xué)方程式可知，氮?dú)夂蜌錃獍凑阵w積比1：3充入密閉容相合成氨時(shí)，容器中氮?dú)夂蜌錃獾?/p>

體積比恒定為1：3,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)體系中氨的體積分?jǐn)?shù)為60乳則氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為(1-

60%)xl=10%,氫氣的體積分?jǐn)?shù)為(1-60給X》30%化學(xué)平衡常數(shù)"邛產(chǎn)=罌.

3

4410%poX(30%po)Po

-1

7.答案(1)吸熱N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)A>7=-92kJ-mDl

⑵氏

(3)?>②不能，因?yàn)闇囟炔煌?，催化劑的活性不?對反應(yīng)速率造成的影響不同

(4)K助劑K降低了生成乙烯的反應(yīng)所需要的活化能,增大乙烯生成速率而對其他副反應(yīng)的速率幾

乎無影響

解析I.(DNH3*-NH*的過程為脫附，由題圖可知,氨脫附后能量升高，則氨的脫附是吸熱過程，由

能量圖可知，夕iolN=N和|molH-H被分解生成ImolN和3molH時(shí)吸收(21T7)kJ的能量、ImoN

和3molH生成ImolNHMg)時(shí)放出50kJ的能量，則加1N=N和加1H—H生成Imol氨需要放出46kJ

的能量，可得合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)—2NHs(g)A住-92kJ?molL

⑵當(dāng)平衡時(shí)，合成氨的瞬時(shí)總速率“咕?0@)喘￥一比邛黑二°，則k\?夕P(NH3)

E