2024届 高三化学二轮复习--化学反应热的计算
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．设为阿伏加德罗常数的值。接触法制备硫酸的原理：(1)；(2)；(3)。下列说法正确的是
A．的硫酸溶液中含的数目为
B．反应(2)中和反应放出热量时生成分子的数目为
C．，则
D．反应(1)中生成转移的电子数为
2．丙烷经催化脱氢可制丙烯： 。600℃时，将不同浓度的与固定浓度的通入含催化剂的恒容反应器，反应相同时间，测得、和的浓度随初始浓度的变化关系如图所示。
已知：
①
②
③
④
下列说法错误的是
A．其他条件相同时，升高温度，测得的平衡浓度增大
B．图中和的变化趋势有差异的原因是发生了反应④
C．其他条件不变，投料比越大，的平衡转化率越大
D．若产物只有、、和，则一定存在
3．关于下列的判断正确的是
A． B．
C． D．
4．反应经过以下两步基元反应完成，反应过程中的能量变化如图所示：
i. 慢 ii. 快
下列说法不正确的是
A．
B．因为中断裂化学键吸收能量，所以
C．总反应的速率由反应i决定
D．断裂中的化学键吸收的能量大于断裂和中的化学键吸收的总能量
5．苯和液溴反应进程中的能量变化如图所示。
已知：①断裂化学键所需要的能量(kJ/mol)如下表所示：
Br-Br(g) H-Br(g)
413 276 194 366
② 。
下列叙述正确的是A．第三步是该反应的决速步骤
B．该反应的
C．升高温度达平衡时，有利于提高产物溴苯的产率
D．该反应的
6．甲烷分子结构具有高对称性且断开1键需要吸收440能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下，可在较低温度下发生裂解反应，甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．1甲烷催化裂解成C和的
B．反应②、③均为放热反应
C．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D．使用该催化剂，反应的焓变不变
7．M和N转化为P的催化反应历程如图，下列说法错误的是
A．生活中常用P除水垢
B．该反应有利于治理温室效应
C．M和N转化为P是一个放热反应
D．催化剂能改变反应速率，同时也能改变反应的焓变
8．以CO和为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用人工合成淀粉时，第一步就是将转化为甲醇。
已知：①
(2)
(3)
下列说法正确的是
A．若温度不变，反应①中生成时，放出的热量小于45.25kJ
B．对于反应②③，选用高效催化剂，可分别降低反应的焓变
C．与合成甲醇的热化学方程式为
D．以和为原料合成甲醇，同时生成，该反应放出能量
9．根据如图所示的和反应生成过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是
A．气态氧原子结合生成时，能放出能量
B．断裂分子中的化学键，需要吸收能量
C．和具有的总能量小于具有的总能量
D．和反应的焓变
10．下列推论正确的是
A．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1；S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2，则△H1>△H2
B．C(s，石墨)=C(s，金刚石) △H=+1.9kJ/mol，则由石墨制金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定
C．已知：C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-1400kJ/mol，则葡萄糖的燃烧热是2800kJ/mol
D．△H>0和△S>0的反应，在任何温度下都不能自发进行
11．已知1mol下列气态物质分解为气态原子吸收的能量与热化学方程式信息如下表
物质 AB AC
能量/() 632 436 946
热化学方程式
则1mol气态分解为气态原子吸收的能量为A．1230 B．1150 C．615 D．575
12．接触法制备硫酸中的关键步骤是：在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应，其热化学方程式为： 。题图表示在有、无催化剂条件下氧化成过程中的能量变化。催化时，该反应机理为：
反应①：
反应②：
下列说法正确的是
A．催化时，反应②的速率大于反应①
B．
C．升高温度，有利于提高的平衡转化率
D．增大压强，反应的平衡常数增大
13．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是
①，
②，
③，
④，
⑤，
A． B． C． D．
14．HCHO(g)与(g)在催化剂(简写为HAP)表面催化生成(g)和的历程示意图如下。下列说法错误的是
A．反应物的键能总和-生成物的键能总和
B．羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能，加快反应速率
C．HCHO与分子中的中心原子的杂化轨道类型相同
D．该反应过程既有极性共价键的断裂，也有非极性共价键的断裂
15．根据图所示的和反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是
A．断裂1molNO分子中的化学键，放出632kJ能量
B．2mol气态氧原子结合生成时，吸收498kJ能量
C．该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
D．1mol和1mol生成2molNO(g)的反应热
二、填空题
16．Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
则的_______。
17．回答下列问题：
(1)土壤中的微生物可将H2S经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如图：
1molH2S(g)全部氧化为(aq)的热化学方程式为_____________________。
(2)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应：
①
②
③
写出乙烷(C2H6)标准摩尔生成焓的焓变=_________(用含、、的式子表示)。
(3)我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO，原理如图2所示：
通入CO2气体的一极为_________(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”)，写出该极的电极反应式：__________________________，若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为_________mol。
18．请按要求填空。
(1)以为原料合成涉及的主要反应如下：
I.
II.
III.
回答下列问题：
_______。
(2)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
热化学硫碘循环水分解制氢系统(I) 热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫黄系统(IIⅡ)
通过计算，可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为_______、_______。
(3)已知：
I.
II.
III.
写出分解生成与气体的热化学方程式：_______。
19．回答下列问题：
(1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，涉及反应的反应过程中能量变化示意图如图1所示：
写出第一步反应的热化学方程式：_____。已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，可判断Ea1_____(填“>”“<”或“=”)Ea3。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了丙烷在六方氮化硼催化剂表面氧化脱氢制丙烯的反应历程，部分历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
①该历程中决速步骤能垒(活化能)为_____eV。
②该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为_____。
③该历程之后可能发生反应的化学方程式为_____。
20．CO2的捕集和利用对“碳中和”的实现具有重要意义，回答下列问题：
(1)在钌配合物催化下CO2加氢合成甲酸发生反应I，同时还伴有反应II的发生。
I.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) △H1=-30.9kJ mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
已知Arrhenius公式Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为反应速率常数，R和C为常数)，反应I的有关数据如图1中的曲线d所示，则该反应的活化能Ea=______kJ mol-1。改变外界条件，有关数据如图1中的曲线e所示，则实验可能改变的外界条件是______。
(2)一种新型钌配合物催化剂催化CO2加氢合成甲酸的反应机理如图2所示。生成中间体的反应为______。研究表明，极性溶剂有助于促进CO2插入M－H键中，使用极性溶剂后较大地提高了整个反应的合成效率，原因可能是______。
参考答案：
1．B
【详解】A． 的硫酸溶液中含的物质的量为0.1mol、数目为，A错误；
B． 反应(2)中每消耗2mol、1mol，生成2mol时放出热量，则和反应放出热量时生成分子的数目为，B正确；
C．硫酸溶于水时放热，则三氧化硫与水反应生成稀硫酸比生成纯硫酸时放出热量更多，则和相比， b＞a，C错误；
D． 没有指明是标准状况，所以22.4L二氧化硫的物质的量难以计算，反应(1)中生成转移的电子数难以计算，D错误；
案选B。
2．C
【详解】A．根据盖斯定律，由可得到目标反应 ，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，测得的平衡浓度增大，正确；
B．若只发生反应，则、的浓度随初始浓度变化的趋势应该是一致的，但是题图中浓度的变化不明显，而的浓度增大，因此可以推断高温下能够发生反应，导致、的浓度随初始浓度的变化趋势出现如题图所示的差异，正确；
C．增大，说明浓度减小，反应④平衡逆向移动，浓度增大，可导致平衡逆向移动，的平衡转化率减小，错误；
D．根据碳原子守恒可得正确；
故选C。
3．B
【详解】A．形成化学键要放出热量，，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应，，A错误；
B．是负值，是正值，，B正确；
C．酸碱中和反应是放热反应，，，C错误；
D．第四个反应(醋酸是弱酸，电离吸热)放出的热量小于第三个反应，但和都是负值，则，D错误；
故答案为：B。
4．B
【详解】A．根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g) H2(g)+I2(g)，H=H1+H2，故A正确；
B．ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，形成H2成键要放出能量，所以 H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，故B错误；
C．反应的快慢由慢反应决定，故总反应的速率由反应i决定，故C正确；
D．反应2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0，说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量，故D正确；
故答案为B。
5．B
【详解】A．从图中可知，第三步反应的活化能并不是最大的，因此第三步不是该反应的决速步骤，A错误；
B．该反应实质为液态苯与液态Br2反应生成液态溴苯和HBr(g)，根据表中化学键的键能可知，ΔH=(194+30+413-276-366)kJ/mol=-5kJ/mol，B正确；
C．该反应正反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，产物溴苯的产率减小，C错误；
D．根据图示可知，该反应的ΔH≠ΔE1+ΔE2+ΔE3，D错误；
故答案选B。
6．A
【详解】A．断开1键需要吸收440能量，1甲烷分子中有4键，完全断开需要吸收1760能量，即1甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760能量，而不是1甲烷催化裂解成C和H，需要吸收1760能量，故A错误；
B．反应②、③中，反应物的总能量均高于生成物的总能量，所以均为放热反应，故B正确；
C．从题图中可以看出，甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的，催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积，堵塞了催化剂表面的活性中心，故C正确；
D．催化剂不影响反应物和生成物的总能量，使用该催化剂，反应的焓变不变，故D正确；
故选A。
7．D
【分析】通过结构式可知，M是甲烷，N是二氧化碳，P是CH3COOH，甲烷与二氧化碳在催化剂作用下生成乙酸的反应过程，据此分析。
【详解】A．由P的结构可知，P为CH3COOH，能与碳酸钙反应，可用于除水垢，A正确；
B．该反应可将二氧化碳转化为醋酸，减少了温室效应气体二氧化碳的排放，所以该反应有利于治理温室效应，B正确；
C．由图可知，M和N具有的总能量大于P的总能量，则该反应为放热反应，C正确；
D．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应的始态和终态，则不能改变反应的焓变，D错误；
故本题选D。
8．C
【详解】A．能量高于，反应物的总能量相同，根据能量守恒定律，若温度不变，反应①中生成时，放出的热量大于45.25kJ，A错误；
B．催化剂不能改变反应的焓变，B错误；
C．根据盖斯定律①-②得反应④ ，C正确；
D．结合C项，根据盖斯定律得 ，则该反应需要吸收能量，D错误；
故答案为：C。
9．D
【详解】A．成键放热，根据图示，气态氧原子结合生成时，能放出能量，故A正确；
B．断键吸热，根据图示，断裂分子中的化学键，需要吸收能量，故B正确；
C．断和分子中的化学键需要吸收的总能量为，形成分子中的化学键放出的能量，吸收的能量多放出的能量少，反应吸热，和具有的总能量小于具有的总能量，故C正确；
D．断和分子中的化学键需要吸收的总能量为，形成分子中的化学键放出的能量，反应的焓变，故D错误；
选D。
10．C
【详解】A．等质量的气态硫比固态硫具有的能量高，即等质量的气态硫完全燃烧放出的热量比固态硫更多，则S(g)+O2(g)=SO2(g) H1；S(s)+O2(g)=SO2(g) H2，则△H1＜△H2小于0，A错误；
B．H＞0为吸热反应，C(s，石墨)=C(s，金刚石) H=+1.9kJ/mol，则由石墨制金刚石的反应是吸热反应，即金刚石具有的能量高于石墨，能量越高越不稳定，即石墨比金刚石稳定，B错误；
C．燃烧热是指1mol纯物质燃料完全燃烧生成指定稳定化合物时放出的热量，故已知：C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) H=-1400kJ/mol，则葡萄糖的燃烧热是2800kJ/mol，C正确；
D．根据自由能变G=H-TS可知，H>0和S>0的反应，在高温下能自发进行，D错误；
故答案为：C。
11．C
【详解】设1molA2分解为气态原子吸收的能量为x，则2×632＋2×436－2x－946=-40，x=615，故选C。
12．B
【详解】A．反应①的活化能小，反应②的活化能大，催化时，对活化能小的影响更大，所以反应②的速率小于反应①，故A错误；
B．总反应为，根据盖斯定律，总反应为2×反应①+反应②，反应①：，则反应②：的，故B正确；
C．反应放热，升高温度，平衡逆向移动，反应的化学平衡常数减小，故C错误；
D．平衡常数只受温度影响，增大压强，反应的平衡常数不变，故D错误；
故选B。
13．D
【详解】A．气态S的能量比固体S的大，所以气态S燃烧时放出的热量多，放热反应的为负数，绝对值大的反而小，故A错误；
B．反应③是H2S的不完全燃烧，反应④是H2S的完全燃烧，完全燃烧放出的热量多，放热反应的为负数，绝对值大的反而小，所以，故B错误；
C．根据盖斯定律，②×2＋③得，故C错误；
D．根据盖斯定律[③×3-④]得，故D正确；
选D。
14．C
【详解】A．反应的反应热△H =反应物的键能总和一生成物的键能总和，A正确；
B．由题意可知，羟基磷灰石(HAP)是甲醛催化氧化的催化剂，可以降低反应的活化能，加快反应速率，B正确；
C．HCHO中C原子的σ键数为3，中心原子C上无孤电子对，杂化方式为sp2杂化，CO2分子中C原子的σ键数为2，无孤电子对，C原子的杂化方式为sp杂化，两者杂化方式不同，C错误；
D．反应过程存在氧原子和氧原子之间非极性共价键的断裂，也存在碳氢、碳氧极性键的断裂，D正确；
故答案选C。
15．D
【详解】A．形成2molNO放热2×632kJ能量，所以1molNO分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，故A正确；
B．2molO2(g)吸收498kJ能量形成2molO原子，原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2molO原子结合生成1molO2(g)时需要放出498kJ能量，故B正确：
C．焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量 生成物形成化学键放出的能量，对于N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)，ΔH＝946kJ/mol＋498kJ/mol 2×632kJ/mol＝＋180kJ/mol，反应是吸热反应，所以该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，故C正确；
D．焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量 生成物形成化学键放出的能量，N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)，ΔH＝946kJ/mol＋498kJ/mol 2×632kJ/mol＝＋180kJ/mol，所以1molN2和1molO2的反应热△H＝＋180kJ/mol，故D错误；
故答案选D。
16．
【详解】
根据盖斯定律，可得： 。
17．(1)H2S(g)+2O2(g)=SO(aq)+2H+(aq) △H=-806.39kJ·mol-1
(2)2 H2+ H3- H1
(3) 阴极 2H++CO2+2e-=CO+H2O 0.2
【详解】（1）第一步反应为，第二步反应为，根据盖斯定律，两式相加得所求热化学方程式：；
（2）①；
②；
根据盖斯定律，乙烷标准摩尔生成焓的焓变，即乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式为kJ/mol；
（3）该装置为电解池，，碳元素化合价降低，发生还原反应，则通入气体一极为阴极，电极反应式：，阳极a上的反应式为：，若电解时，电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为0.2mol。
18．(1)+40.9
(2)
(3)
【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，即。
（2）令题干中的四个热化学方程式从上到下分别为①②③④，根据盖斯定律，将①+②+③可得系统(Ⅰ)中的热化学方程式： ；同理，将②+③+④可得系统(Ⅱ)中的热化学方程式： 。
（3）由盖斯定律将Ⅰ+Ⅱ-Ⅲ得：。
19．(1) 2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s) △H=Ea1-Ea2 ＜
(2) 1.73 H*+O2*=HO2*(或C3H7*+H*+O2*=HO2*+C3H7*) 2H2O2=2H2O+O2↑
【详解】（1）由第一步反应的能量变化示意图可知，第一步反应的热化学方程式为；两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，说明第二步反应是慢反应，控制总反应速率，即第二步反应速率小于第一步反，应速率，故第二步反应的活化能较第一步反应的活化能大，即Ea1
②由图可知，该历程中最低能垒对应步骤的化学方程式为或；
③该历程中的产物之一为过氧化氢，其不稳定易分解，故该历程之后可能发生的反应为。
20．(1) 1120 使用更高效的催化剂(或增大催化剂的比表面积)
(2) CO2+ = CO2插入M－H键中所需的活化能最大，使用极性溶剂后活化能降低
【详解】（1）由可知，活化能为直线斜率的相反数。将曲线上两点的坐标分别代入中，可得。同理，可得曲线对应的，活化能减小，故改变的条件可能是使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积。故答案为：1120；使用更高效的催化剂(或增大催化剂的比表面积)。
（2）由题图2知，该反应的中间体为 ，则生成中间体的反应为，是决速步，插入键中所需的活化能最大，使用极性溶剂后活化能降低，从而较大地提高了整个反应的合成效率。故答案为：CO2+ =；CO2插入M－H键中所需的活化能最大，使用极性溶剂后活化能降低。
