练习十九 化学反应的热效应
1．(2024·湛江模拟)已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0 kJ。
①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===4H2O(g)＋2CO2(g) ΔH2＝－1 277.0 kJ·mol－1
下列有关说法错误的是( )
A.若反应②中CH3OH变为气态，则该反应的反应热ΔH>ΔH2
B.CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1
C.CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH>－57.3 kJ·mol－1
D.液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力
解析：若反应②中CH3OH变为气态，则反应物的总能量更高，放的热更多，ΔH反而要小，故A错误；CH3OH的燃烧热对应的CH3OH的物质的量应为1 mol，且应将气态的水转化为液态的水，根据盖斯定律，燃烧热ΔH＝ΔH2－2×44 kJ·mol－1＝×(－1 277.0 kJ·mol－1)－88 kJ·mol－1＝－726.5 kJ·mol－1，故B正确；CH3COOH是弱酸，弱酸的电离过程要吸热，所以中和热ΔH>－57.3 kJ·mol－1，故C正确；水是由分子构成的化合物，同种分子构成的物质状态间的变化没有化学键断裂，只需要克服分子间作用力，故D正确。
答案：A
2．(2023·北京化学)二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是________(填序号)。
a.活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c.CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH＝E1－E4
解析：反应ⅰ的活化能是E1，反应ⅱ的活化能是E3，E1
3．(2023·海南化学)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol－1) －1 559.8 －1 411 －285.8
A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 411 kJ·mol－1
B.C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝－137 kJ·mol－1
C.H2O(l)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1
D.C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
解析：1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量称为燃烧热，H2O应该为液态，A错误；C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝＋137 kJ·mol－1，B错误；氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则H2O(l)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1，C错误；C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1，D正确。
答案：D
4．(2022·浙江6月选考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/(kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol－1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量：HOO
解析：根据表格中的数据可知，H2的键能为 218 kJ·mol－1×2＝436 kJ·mol－1，A正确；由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为 214 kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；由表格中的数据可知HOO(g)===HO(g)＋O(g)，解离其中氧氧单键需要的能量为 249 kJ·mol－1＋39 kJ·mol－1－10 kJ·mol－1＝278 kJ·mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为 214 kJ·mol－1，C错误；由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ·mol－1－249 kJ·mol－1－(－242 kJ·mol－1)＝－143 kJ·mol－1，D正确。
答案：C
5．(2023·浙江1月选考)标准状况下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是( )
A.E6－E3＝E5－E2
B.可计算Cl—Cl键能为2(E2－E3)kJ·mol－1
C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4) kJ·mol－1
解析：对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应焓变，因此E6－E3＝E5－E2，A正确；已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2－E3) kJ·mol－1，则Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1，B正确；催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＝历程Ⅰ，C错误；活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4) kJ·mol－1，D正确。
答案：C
6．下列关于ΔH的判断正确的是( )
CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq) ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)??HCO(aq)＋OH－(aq) ΔH2
OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH3
OH－(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COO－(aq)＋H2O(l) ΔH4
A.ΔH1<0 ΔH2<0 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH3<0 ΔH4>0 D.ΔH3>ΔH4
解析：碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq)为放热反应，所以ΔH1<0；CO(aq)＋H2O(l)??HCO(aq)＋OH－(aq)为碳酸根的水解反应方程式，CO的水解反应为吸热反应，所以ΔH2>0；OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以ΔH3<0；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以ΔH4<0；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则ΔH4>ΔH3；综上所述，只有ΔH1<ΔH2正确。
答案：B
7．(2024·山东模拟)下列四组热化学方程式中ΔH1>ΔH2的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH2
③CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
④HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH1
HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l) ΔH2
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析：碳完全燃烧比不完全燃烧放热多，即ΔH1<ΔH2，①错误；化学方程式的化学计量数加倍，焓变数值加倍，该反应是放热反应，即ΔH1>ΔH2，②正确；碳酸钙分解吸热，氧化钙与水反应放热，即ΔH1>ΔH2，③正确；弱电解质电离吸热，所以盐酸和强碱反应比盐酸和弱碱反应放热多，即ΔH1<ΔH2，④错误。
答案：C
8.(2023·浙江6月选考)一定条件下，1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是( )
A.反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
解析：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ＝反应Ⅰ＋反应Ⅲ，相同物质的量的反应物，反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故A正确；短时间里反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，故B正确；设反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数分别为K(Ⅰ)、K(Ⅱ)，由平衡常数表达式可知，平衡时＝，即温度不变，增加HCl浓度，平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不变，故C错误；根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。故选C。
9．(2024·北京模拟)光解水制氢的关键步骤是水的氧化。我国科学家用仿生催化剂[用Cu(H2O)表示]实现在NaHCO3溶液中高效催化水的氧化，该过程物质转化及反应能量变化示意图如图：
下列说法不正确的是( )
A.步骤①可表示为Cu(H2O)＋2HCO===Cu(H2O)(OH)(CO3)＋H2CO3
B.水的氧化反应为2H2O－4e－＋4HCO===O2↑＋4H2CO3
C.ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6
D.催化剂参与反应，降低反应活化能，加快反应速率
解析：Cu(H2O)＋2HCO===Cu(H2O)(OH)(CO3)＋H2CO3中H原子不守恒，A错误；由题干图示信息可知，水的氧化反应(总反应)方程式为2H2O－4e－＋4HCO===O2↑＋4H2CO3，B正确；根据盖斯定律并结合题干图示信息可知，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6，C正确；催化剂参与反应，通过降低反应活化能，提高活化分子百分含量，从而加快反应速率，D正确。
答案：A
10．(2024·重庆联考)二氟卡宾(∶CF2)作为一种活性中间体，一直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以形成S===CF2，反应历程如图所示：
下列叙述错误的是( )
A.S8和CF2生成S===CF2反应的ΔH＝－207.13 kJ·mol－1
B.由生成的活化能为34.21 kJ·mol－1
C.上述反应历程中存在S—S键的断裂和生成
D.决定反应速率的基元反应的活化能为41.65 kJ·mol－1
解析：由图像可知，把反应物1 mol S8＋CF2所具有的能量看为0，生成物1 mol S7＋S===CF2所具有的能量为－207.13 kJ，所以S8和CF2生成S===CF2反应的ΔH＝－207.13 kJ·mol－1，故A不选；由题图可知，由生成的活化能为34.21 kJ·mol－1，故选B；由生成既有S—S键的断裂，又有S—S键的生成，故C不选；TS2所具有的能量为37.29 kJ·mol－1，所具有的能量为－4.36 kJ·mol－1，则活化能为37.29 kJ·mol－1－(－4.36 kJ·mol－1)＝41.65 kJ·mol－1，所以决定反应速率的基元反应的活化能为41.65 kJ·mol－1，故D不选。
答案：B
11．(2023·聊城模拟)铜催化乙炔选择性氢化制1,3-丁二烯的反应机理如图所示(吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。
下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率
B.若原料用丙炔，则会有2种分子式为C6H10的有机物生成
C.增大Cu的表面积，可加快反应速率，提高C2H2的平衡转化率
D.C2H转化成C4H6(g)过程中，有非极性键的断裂和形成
解析：根据图示，反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，所以反应Ⅰ的速率小于反应Ⅱ的速率，故A错误；若原料用丙炔，则会有CH3CH==CH—CH==CHCH3、CH2==C(CH3)—C(CH3)==CH2、CH3CH==CH—C(CH3)==CH2，共3种分子式为C6H10的有机物生成，故B错误；增大Cu的表面积，可加快反应速率，催化剂不能使平衡移动，不能提高C2H2的平衡转化率，故C错误；根据图示，C2H转化成C4H6(g)过程中，先有碳碳双键中1条键断裂，后又有碳碳双键和碳碳单键的形成，所以有非极性键的断裂和形成，故D正确。
答案：D
12．(2023·西安模拟)已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如图：
过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1
过程Ⅱ：……
下列说法不正确的是( )
A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能
B.过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1
C.氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D.过程Ⅰ每转移2 mol电子吸收313.2 kJ热量
解析：过程Ⅰ将太阳能转化为化学能，过程Ⅱ是吸热反应，将热能(以太阳能为热源)转化为化学能，即该过程能量转化形式是太阳能→化学能，故A正确；过程Ⅰ的反应为①2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，反应②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，过程Ⅱ为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)，根据盖斯定律②×－①×计算3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)的ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1，故B正确；2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，则H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，即氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，故C正确；过程Ⅰ的反应为①2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，每吸收313.2 kJ能量转移4 mol电子，故D错误。
答案：D
13．(2024·江西模拟)下列说法中正确的是( )
A.若2NO2(g)??N2O4(g) ΔH＝＋56.9 kJ·mol－1，则2 mol NO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收的热量为56.9 kJ
B.表示中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C.在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含有0.5 mol H2SO4的浓硫酸和含有1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
D.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
解析：若2NO2(g)??N2O4(g) ΔH＝＋56.9 kJ·mol－1，将2 mol NO2(g)置于密闭容器中，参加反应的NO2小于2 mol，则充分反应吸收的热量小于56.9 kJ，A不正确；表示中和热的热化学方程式中，H＋和OH－的状态都应为aq，而不是l，即为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，B不正确；浓硫酸溶于水时，会放出热量，若将含有0.5 mol H2SO4的浓硫酸和含有1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为中和热与溶解热之和，应大于57.3 kJ，C正确；H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＜＋571.6 kJ·mol－1，D不正确。
答案：C
14．(2024·重庆模拟)依据图示关系，下列说法错误的是( )
A.ΔH4<ΔH5
B.石墨比金刚石稳定
C.ΔH4＝＋112.4 kJ·mol－1
D.C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1
解析：依据图示关系可知，反应①C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH1＝＋1.9 kJ·mol－1；反应②CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1；反应③C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1；反应④C(金刚石，s)＋O2(g)===CO(g) ΔH4；反应⑤C(石墨，s)＋O2(g)===CO(g) ΔH5。按盖斯定律，反应⑤＝反应①＋反应④，ΔH5＝ΔH1＋ΔH4，则ΔH4<ΔH5，A正确；由反应①C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH1＝＋1.9 kJ·mol－1知，等量的石墨能量比金刚石低，石墨比金刚石稳定，B正确；由盖斯定律知，反应③＝反应①＋反应④＋反应②，则ΔH4＝ΔH3－ΔH1－ΔH2＝－112.4 kJ·mol－1，C错误；结合选项A和选项C，ΔH5＝ΔH1＋ΔH4＝(＋1.9－112.4) kJ·mol－1＝－110.5 kJ·mol－1，由盖斯定律，2×反应⑤－反应③得目标反应：C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH，ΔH＝2ΔH5－ΔH3＝＋172.5 kJ·mol－1，D正确。
答案：C
15．(2024·江西模拟)某小组利用如图装置，以0.50 mol·L－1盐酸和0.55 mol·L－1 NaOH溶液为酸、碱溶液测定中和反应的反应热。已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列叙述错误的是( )
A.搅拌时，上下移动搅拌器
B.NaOH溶液适当过量有利于降低误差
C.测定温度时温度计水银球不能接触杯底
D.使用铜质搅拌器导致测得ΔH偏低
解析：根据装置特点，环形玻璃搅拌器在混合溶液搅拌时，只能上下移动，使反应物充分混合而加快反应，A正确；氢氧化钠溶液稍过量能促进盐酸完全反应，最后计算水的物质的量时以不足量的盐酸为标准计算，从而可提高中和反应热准确度，B正确；杯底温度与溶液温度不同，中和反应热实验测定溶液温度，因此测定温度时，温度计水银球不能接触杯底，C正确；铜是热的良导体，铜的导热率大于玻璃，采用铜质搅拌器导致温度散失较快，使得测定的反应放出热量减小，从而导致反应热测定结果偏高，D错误。
答案：D
16．(2024·北京模拟)已知：
化学键 N≡N H—H N—H C—H
键能/(kJ·mol－1) 946 436 391 416
反应Ⅰ：2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋a kJ·mol－1
反应Ⅱ：C3H8(g)??C3H6(g)＋H2(g) ΔH2＝＋125 kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A.通过反应Ⅰ计算，a＝92
B.反应Ⅰ恒压时充入稀有气体，NH3分解率不变
C.反应Ⅱ为气体分子数增加的反应，熵增加，在一定温度下可自发进行
D.通过反应Ⅱ可以计算生成1 mol碳碳π键放出能量271 kJ
解析：根据反应热ΔH等于反应物的总键能减去生成物的总键能，即反应Ⅰ的ΔH＝6EN—H－EN≡N－3EH—H＝6×391 kJ·mol－1－946 kJ·mol－1－3×436 kJ·mol－1＝＋92 kJ·mol－1，A正确；反应Ⅰ恒压时充入稀有气体，反应体系的分压变小，平衡正向移动，NH3的分解率变大，B错误；反应Ⅱ为气体分子数增加的反应，所以是熵增、焓增的反应，在高温条件下可自发进行，C正确；由C3H8(g)??C3H6(g)＋H2(g) ΔH2＝＋125 kJ·mol－1可知，反应中需要断裂2 mol C—H键，形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H键，即416 kJ·mol－1×2－E(碳碳π键)－436 kJ·mol－1＝＋125 kJ·mol－1，解得E(碳碳π键)＝271 kJ·mol－1，所以形成1 mol碳碳π键放出的能量为271 kJ，D正确。
答案：B
17．(2024·浙江嘉兴统考)甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂，可由甲醇和异丁烯(用IB表示)在催化剂作用下合成，其反应过程中各物质相对能量与反应历程的关系如图所示(其中N1表示甲醇和异丁烯同时被吸附，N2表示甲醇先被吸附，N3表示异丁烯先被吸附)，下列说法不正确的是( )
A.三种反应历程中，N1反应速率最快
B.该条件下反应的热化学方程式为CH3OH(g)＋IB(g)??MTBE(g) ΔH＝－4Q kJ·mol－1
C.甲醇比IB更易被催化剂吸附，所以若甲醇过多会占据催化剂表面从而减慢合成速率
D.同温同压下，只要起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率一定相同
解析：N1、N2、N3三种反应历程的活化能分别为(6－2)Q kJ·mol－1＝4Q kJ·mol－1、(9－3)Q kJ·mol－1＝6Q kJ·mol－1、(10－4)Q kJ·mol－1＝6Q kJ·mol－1，则N1反应速率最快，A项正确；该反应的焓变ΔH为生成物的总能量减去反应物的总能量，则ΔH＝(1－5)Q kJ·mol－1＝－4Q kJ·mol－1，该条件下反应的热化学方程式为CH3OH(g)＋IB(g)??MTBE(g) ΔH＝－4Q kJ·mol－1，B项正确；甲醇比IB更易被催化剂吸附，若甲醇过多会占据催化剂表面从而使异丁烯无法与催化剂接触，导致反应速率减慢，C项正确；N1、N2、N3三种反应历程的活化能不相等，则同温同压下，起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率不相同，D项错误。
答案：D
18．(2024·保定模拟)水煤气变换反应为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法错误的是( )
A.水煤气变换反应的ΔH<0
B.步骤③的化学方程式为CO·＋OH·＋H2O(g)===COOH·＋H2O·
C.步骤⑤只有极性键的形成
D.该反应中的决速步骤为步骤④
解析：根据题图所示，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，ΔH<0，A正确；如题图所示，步骤③的化学方程式为CO·＋OH·＋H2O(g)===COOH·＋H2O·，B正确；步骤⑤中生成H2和CO2，所以步骤⑤既有极性键的形成，又有非极性键的形成，C错误；速率最慢的步骤决定整个反应的速率，活化能越高，反应速率越慢，由题图可知，步骤④活化能最高，反应速率最慢，决定整个反应速率，D正确。
答案：C
19．(2023·吉林模拟)2-甲基丙烯与HCl的加成反应有两种产物，这两种加成反应过程与其相应的能量变化曲线关系如图所示。在恒容绝热密闭容器中通入一定量的2-甲基丙烯与HCl的混合物进行有关反应。下列说法正确的是( )
A.产物稳定性强弱：产物1>产物2
B.反应的活化能大小：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.ΔH大小：反应Ⅰ<反应Ⅱ
D.由2-甲基-2-氯丙烷转化为2-甲基-1-氯丙烷为吸热反应
解析：能量越低越稳定，根据图示，产物1的能量大于产物2，所以产物稳定性强弱：产物1<产物2，故A错误；根据图示，反应的活化能大小：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故B错误；反应物能量相等，产物1的能量大于产物2，ΔH大小：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故C错误；根据图示，2-甲基-2-氯丙烷的能量小于2-甲基-1-氯丙烷，所以由2-甲基-2-氯丙烷转化为2-甲基-1-氯丙烷为吸热反应，故D正确。
答案：D
20．(2024·济宁质检)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是( )
A.提高反应温度，逆反应速率增加最大的是反应①
B.使用催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，提高反应物的转化率
C.该化学反应的速率主要由反应③决定
D.该过程的总反应为2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－620.9 kJ·mol－1
解析：改变温度，对活化能大的反应影响大，反应②的逆反应活化能最大，所以逆反应速率增加最大，A错误；催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，但不能提高反应物的转化率，B错误；正反应活化能最大的是反应①，活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的速率主要由反应①决定，C错误；由题图可知，该过程的总反应为2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝[(199.2－0)＋(－513.5－0)＋(－306.6－0)] kJ·mol－1＝－620.9 kJ·mol－1，D正确。
答案：D
21．利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。回答下列问题：
(1)NaOH溶液稍过量的原因是____________________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填字母)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下：
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH＝________(结果保留一位小数)。
解析：(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们中和反应的反应热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些。
答案：(1)确保盐酸被完全中和 (2)C (3)D (4)ΔH1＝ΔH2<ΔH3 (5)－51.8 kJ·mol－1
22．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。
Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·mol－1。
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是____________________________________。
(2)断开1 mol H—O键所需能量为________kJ。
Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ①
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。
(3)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：___________________________。
(4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________。
(5)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是________。
,温度)
解析：Ⅰ.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1。(2)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H—H键和1 mol O===O键，形成4 mol H—O键，则2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)＝－483.6 kJ·mol－1，则E(H—O)＝ kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1，即断开1 mol H—O所需能量为462.9 kJ。
Ⅱ.(3)由CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。(4)根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。(5)观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢分子。
答案：(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 (2)462.9 (3)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 (4)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1 (5)H、O(或氢原子、氧原子) H2
23．(1)(2023·浙江6月选考)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
该反应分两步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g)??2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4(s)＋H2O(g)??3Fe2O3(s)＋H2(g) ΔH2
ΔH2＝________kJ·mol－1。
(2)(2023·湖南化学)已知下列反应的热化学方程式：
①C6H5C2H5(g)＋O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g) ΔH1＝－4 386.9 kJ·mol－1
②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝－4 263.1 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1
计算反应④C6H5C2H5(g)??C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。
解析：(1)设方程式①CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)??2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
③2Fe3O4(s)＋H2O(g)??3Fe2O3(s)＋H2(g) ΔH2
根据盖斯定律可知，③＝①－②，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2 kJ·mol－1)－(－47.2 kJ·mol－1)＝＋6 kJ·mol－1。
(2)根据盖斯定律，①－②－③可得C6H5C2H5(g)??C6H5CH===CH2(g)＋H2(g) ΔH4＝－4 386.9 kJ·mol－1－(－4 263.1 kJ·mol－1)－(－241.8 kJ·mol－1)＝＋118 kJ·mol－1。
答案：(1)＋6 (2)＋118
24．(1)(2023·新课标卷)根据如图数据计算反应N2(g)＋H2(g)===NH3(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。
,能量转换关系)
(2)(2023·湖北化学)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如图：
已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·mol－1和298.0 kJ·mol－1，H—H键能为436.0 kJ·mol－1。估算C40H20(g)??C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
解析：(1)在化学反应中，断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差，因此，由题图数据可知，反应N2(g)＋H2(g)===NH3(g)的ΔH＝(473＋654－436－397－339) kJ·mol－1＝－45 kJ·mol－1。
(2)由C40H20和C40H18的结构式和反应历程可以看出，C40H20中断裂了2个碳氢键，C40H18形成了1个碳碳键，所以C40H20(g)??C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝(431.0×2－298.0－436.0) kJ·mol－1＝＋128.0 kJ·mol－1。
答案：(1)－45 (2)＋128.0
25.(2023·广东化学)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q＝cρV总·ΔT计算获得。
(1)盐酸浓度的测定：移取20.00 mL待测液，加入指示剂，用0.500 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液22.00 mL。
①上述滴定操作用到的仪器有________。
②该盐酸浓度为________ mol·L－1。
(2)热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值( ℃)分别为T0、T1，则该过程放出的热量为________J(c和ρ分别取4.18 J·g－1·℃－1和1.0 g·mL－1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。
(3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应Fe(s)＋CuSO4(aq)===FeSO4(aq)＋Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见表格。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 0.20 mol·L－1CuSO4溶液100 mL 1.20 g铁粉 a b
ⅱ 0.56 g铁粉 a c
①温度：b________(填“>”“<”或“＝”)c。
②ΔH＝________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应A：Fe(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===3FeSO4(aq)的焓变。
查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是____________________________。
提出猜想：铁粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在铁粉和酸的反应。
验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入铁粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和_________________________________ (用离子方程式表示)。
实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。
教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为__________________________。
(5)化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用____________。
答案：(1)①AD ②0.550 0 (2)418(T1－T0) (3)①> ②－20.9(b－a)kJ·mol－1或－41.8(c－a)kJ·mol－1 (4)抑制Fe3＋水解 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 将一定量的铜粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应，测量反应热，计算得到反应Cu(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===CuSO4(aq)＋2FeSO4(aq)的焓变ΔH1；根据(3)中实验计算得到反应Fe(s)＋CuSO4(aq)===Cu(s)＋FeSO4(aq)的焓变ΔH2；根据盖斯定律计算得到反应Fe(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===3FeSO4(aq)的焓变为ΔH1＋ΔH2 (5)燃料燃烧(或利用铝热反应焊接铁轨等)
解析：(1)①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台等，故选AD。②滴定时发生的反应为HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，故c(HCl)＝＝＝0.550 0 mol·L－1。
(2)由Q＝cρV总·ΔT可得Q＝4.18 J·g－1·℃－1×1.0 g·mL－1×(50 mL＋50 mL)×(T1－T0) ℃＝418(T1－T0) J。
(3)①100 mL 0.20 mol·L－1 CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02 mol,1.20 g铁粉和0.56 g铁粉的物质的量分别为0.021 mol、0.01 mol，实验ⅰ中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ⅱ中有0.01 mol CuSO4发生反应，实验ⅰ放出的热量多，则b>c；若按实验ⅰ进行计算，ΔH＝－ kJ·mol－1＝－20.9(b－a)kJ·mol－1。②若按实验ⅱ进行计算，ΔH＝－ kJ·mol－1＝－41.8(c－a)kJ·mol－1。
(4)Fe3＋易水解，为防止Fe3＋水解，在配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1，说明溶液呈强酸性，向少量Fe2(SO4)3溶液中加入铁粉，溶液颜色变浅的同时有气泡即氢气产生，说明溶液中还存在Fe与酸的反应，其离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。乙同学根据相关原理，重新设计优化的实验方案的重点为如何防止Fe与酸反应产生影响，可以借助盖斯定律，设计分步反应来实现Fe2(SO4)3溶液与Fe的反应，故可将一定量的铜粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应，测量反应热，计算得到反应Cu(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===CuSO4(aq)＋2FeSO4(aq)的焓变ΔH1；根据(3)中实验计算得到反应Fe(s)＋CuSO4(aq)===Cu(s)＋FeSO4(aq)的焓变ΔH2；根据盖斯定律计算得到反应Fe(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===3FeSO4(aq)的焓变为ΔH1＋ΔH2。
(5)化学能转化为热能在生产和生活中应用比较广泛，化石燃料的燃烧、炸药开山、发射火箭等都是化学能转化为热能的应用，另外利用铝热反应焊接铁轨也是化学能转化为热能的应用。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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练习十九 化学反应的热效应
1．(2024·湛江模拟)已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0 kJ。
①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===4H2O(g)＋2CO2(g) ΔH2＝－1 277.0 kJ·mol－1
下列有关说法错误的是( )
A.若反应②中CH3OH变为气态，则该反应的反应热ΔH>ΔH2
B.CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1
C.CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH>－57.3 kJ·mol－1
D.液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力
2．(2023·北京化学)二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是________(填序号)。
a.活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c.CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH＝E1－E4
3．(2023·海南化学)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol－1) －1 559.8 －1 411 －285.8
A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 411 kJ·mol－1
B.C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝－137 kJ·mol－1
C.H2O(l)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1
D.C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
4．(2022·浙江6月选考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/(kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol－1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量：HOO
5．(2023·浙江1月选考)标准状况下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是( )
A.E6－E3＝E5－E2
B.可计算Cl—Cl键能为2(E2－E3)kJ·mol－1
C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4) kJ·mol－1
6．下列关于ΔH的判断正确的是( )
CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq) ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)??HCO(aq)＋OH－(aq) ΔH2
OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH3
OH－(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COO－(aq)＋H2O(l) ΔH4
A.ΔH1<0 ΔH2<0 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH3<0 ΔH4>0 D.ΔH3>ΔH4
7．(2024·山东模拟)下列四组热化学方程式中ΔH1>ΔH2的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH2
③CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
④HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH1
HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l) ΔH2
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
8.(2023·浙江6月选考)一定条件下，1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是( )
A.反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
9．(2024·北京模拟)光解水制氢的关键步骤是水的氧化。我国科学家用仿生催化剂[用Cu(H2O)表示]实现在NaHCO3溶液中高效催化水的氧化，该过程物质转化及反应能量变化示意图如图：
下列说法不正确的是( )
A.步骤①可表示为Cu(H2O)＋2HCO===Cu(H2O)(OH)(CO3)＋H2CO3
B.水的氧化反应为2H2O－4e－＋4HCO===O2↑＋4H2CO3
C.ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6
D.催化剂参与反应，降低反应活化能，加快反应速率
10．(2024·重庆联考)二氟卡宾(∶CF2)作为一种活性中间体，一直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以形成S===CF2，反应历程如图所示：
下列叙述错误的是( )
A.S8和CF2生成S===CF2反应的ΔH＝－207.13 kJ·mol－1
B.由生成的活化能为34.21 kJ·mol－1
C.上述反应历程中存在S—S键的断裂和生成
D.决定反应速率的基元反应的活化能为41.65 kJ·mol－1
11．(2023·聊城模拟)铜催化乙炔选择性氢化制1,3-丁二烯的反应机理如图所示(吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。
下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率
B.若原料用丙炔，则会有2种分子式为C6H10的有机物生成
C.增大Cu的表面积，可加快反应速率，提高C2H2的平衡转化率
D.C2H转化成C4H6(g)过程中，有非极性键的断裂和形成
12．(2023·西安模拟)已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如图：
过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1
过程Ⅱ：……
下列说法不正确的是( )
A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能
B.过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1
C.氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D.过程Ⅰ每转移2 mol电子吸收313.2 kJ热量
13．(2024·江西模拟)下列说法中正确的是( )
A.若2NO2(g)??N2O4(g) ΔH＝＋56.9 kJ·mol－1，则2 mol NO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收的热量为56.9 kJ
B.表示中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C.在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含有0.5 mol H2SO4的浓硫酸和含有1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
D.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
14．(2024·重庆模拟)依据图示关系，下列说法错误的是( )
A.ΔH4<ΔH5
B.石墨比金刚石稳定
C.ΔH4＝＋112.4 kJ·mol－1
D.C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1
15．(2024·江西模拟)某小组利用如图装置，以0.50 mol·L－1盐酸和0.55 mol·L－1 NaOH溶液为酸、碱溶液测定中和反应的反应热。已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列叙述错误的是( )
A.搅拌时，上下移动搅拌器
B.NaOH溶液适当过量有利于降低误差
C.测定温度时温度计水银球不能接触杯底
D.使用铜质搅拌器导致测得ΔH偏低
16．(2024·北京模拟)已知：
化学键 N≡N H—H N—H C—H
键能/(kJ·mol－1) 946 436 391 416
反应Ⅰ：2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋a kJ·mol－1
反应Ⅱ：C3H8(g)??C3H6(g)＋H2(g) ΔH2＝＋125 kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A.通过反应Ⅰ计算，a＝92
B.反应Ⅰ恒压时充入稀有气体，NH3分解率不变
C.反应Ⅱ为气体分子数增加的反应，熵增加，在一定温度下可自发进行
D.通过反应Ⅱ可以计算生成1 mol碳碳π键放出能量271 kJ
17．(2024·浙江嘉兴统考)甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂，可由甲醇和异丁烯(用IB表示)在催化剂作用下合成，其反应过程中各物质相对能量与反应历程的关系如图所示(其中N1表示甲醇和异丁烯同时被吸附，N2表示甲醇先被吸附，N3表示异丁烯先被吸附)，下列说法不正确的是( )
A.三种反应历程中，N1反应速率最快
B.该条件下反应的热化学方程式为CH3OH(g)＋IB(g)??MTBE(g) ΔH＝－4Q kJ·mol－1
C.甲醇比IB更易被催化剂吸附，所以若甲醇过多会占据催化剂表面从而减慢合成速率
D.同温同压下，只要起始投料相同，相同时间三种途径MTBE的产率一定相同
18．(2024·保定模拟)水煤气变换反应为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法错误的是( )
A.水煤气变换反应的ΔH<0
B.步骤③的化学方程式为CO·＋OH·＋H2O(g)===COOH·＋H2O·
C.步骤⑤只有极性键的形成
D.该反应中的决速步骤为步骤④
19．(2023·吉林模拟)2-甲基丙烯与HCl的加成反应有两种产物，这两种加成反应过程与其相应的能量变化曲线关系如图所示。在恒容绝热密闭容器中通入一定量的2-甲基丙烯与HCl的混合物进行有关反应。下列说法正确的是( )
A.产物稳定性强弱：产物1>产物2
B.反应的活化能大小：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.ΔH大小：反应Ⅰ<反应Ⅱ
D.由2-甲基-2-氯丙烷转化为2-甲基-1-氯丙烷为吸热反应
20．(2024·济宁质检)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是( )
A.提高反应温度，逆反应速率增加最大的是反应①
B.使用催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，提高反应物的转化率
C.该化学反应的速率主要由反应③决定
D.该过程的总反应为2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－620.9 kJ·mol－1
21．利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。回答下列问题：
(1)NaOH溶液稍过量的原因是____________________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填字母)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下：
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH＝________(结果保留一位小数)。
22．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。
Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·mol－1。
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是____________________________________。
(2)断开1 mol H—O键所需能量为________kJ。
Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ①
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。
(3)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：___________________________。
(4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________。
(5)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是________。
,温度)
23．(1)(2023·浙江6月选考)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
该反应分两步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g)??2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4(s)＋H2O(g)??3Fe2O3(s)＋H2(g) ΔH2
ΔH2＝________kJ·mol－1。
(2)(2023·湖南化学)已知下列反应的热化学方程式：
①C6H5C2H5(g)＋O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g) ΔH1＝－4 386.9 kJ·mol－1
②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝－4 263.1 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1
计算反应④C6H5C2H5(g)??C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。
24．(1)(2023·新课标卷)根据如图数据计算反应N2(g)＋H2(g)===NH3(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。
,能量转换关系)
(2)(2023·湖北化学)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如图：
已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·mol－1和298.0 kJ·mol－1，H—H键能为436.0 kJ·mol－1。估算C40H20(g)??C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
25.(2023·广东化学)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q＝cρV总·ΔT计算获得。
(1)盐酸浓度的测定：移取20.00 mL待测液，加入指示剂，用0.500 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液22.00 mL。
①上述滴定操作用到的仪器有________。
②该盐酸浓度为________ mol·L－1。
(2)热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值( ℃)分别为T0、T1，则该过程放出的热量为________J(c和ρ分别取4.18 J·g－1·℃－1和1.0 g·mL－1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。
(3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应Fe(s)＋CuSO4(aq)===FeSO4(aq)＋Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见表格。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
ⅰ 0.20 mol·L－1CuSO4溶液100 mL 1.20 g铁粉 a b
ⅱ 0.56 g铁粉 a c
①温度：b________(填“>”“<”或“＝”)c。
②ΔH＝________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应A：Fe(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===3FeSO4(aq)的焓变。
查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是____________________________。
提出猜想：铁粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在铁粉和酸的反应。
验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入铁粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和_________________________________ (用离子方程式表示)。
实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。
教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为__________________________。
(5)化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用____________。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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