2020高三化学一轮复习 化学反应热与焓变

化学反应热与焓变1．(2020·江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。

已知： ①CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)；ΔH ＝－574 kJ·mol －1②CH 4(g)＋4NO(g)===2N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)；ΔH ＝－1 160 kJ·mol －1下列正确的选项是( )A ．CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l)；ΔH ＝－867 kJ·mol －1B ．CH 4催化还原NO x 为N 2的过程中，若x ＝1.6，则转移的电子总数为3.2 molC ．若0.2 mol CH 4还原NO 2至N 2，在上述条件下放出的热量为173.4 kJD ．若用标准状况下4.48L CH 4还原NO 2至N 2，整个过程中转移的电子总数为3.2 mol 解析：A 项，根据盖斯定律由已知反应①②计算得反应热应为－867 kJ·mol －1，但方程式中水的状态应为气态；B 项，由于NO x 的物质的量未知，故无法计算反应中转移的电子总数；C 项，结合A 项计算出的反应热数据，再根据CH 4的物质的量0.2 mol 容易求出反应放出的热量为173.4 kJ ；D 项，1 mol CH 4被氧化为CO 2转移电子总数为8 mol ，则0.2 mol CH 4还原NO 2至N 2，整个过程中转移的电子总数应为1.6 mol ，故正确选项为C 。

答案：C2．已知下列热化学方程式：Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)；ΔH ＝－24.8 kJ/molFe 2O 3(s)＋13CO(g)===23Fe 3O 4(s)＋13CO 2(g)； ΔH ＝－15.73 kJ/molFe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g)；ΔH ＝＋640.4 kJ/mol则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体时对应的ΔH 约为( )A ．－218 kJ/molB ．－109 kJ/molC ．＋218 kJ/molD ．＋109 kJ/mol解析：该问题可以转化为12CO(g)＋12FeO(s)===12Fe(s)＋12CO 2(g)；ΔH ＝？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么[(①－②)×32－③]×16即可。

答案：B3．下列反应中，其反应放热的是( )①NaOH 溶液中加入盐酸 ②由乙醇制C 2H 4 ③铝热反应④由氯酸钾制O 2A ．①② B．②③ C．①③ D．①④解析：一般来说，化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应，分解反应为吸热反应。

B 、D 选项中的物质的制取反应都属于分解反应，都要吸收热量，故只能选C 。

答案：C4．已知：Fe 2O 3(s)＋32C(s)===32CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH ＝－234.14 kJ·mol －1 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1则2Fe(s)＋32O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( ) A ．－824.4 kJ·mol －1 B ．－627.6 kJ·mol －1C ．－744.7 kJ·mol －1D ．－169.4 kJ·mol －1解析：把题给的两个方程式变换为：2Fe(s)＋32CO 2(g)===Fe 2O 3(s)＋32C(s) ΔH ＝－234.14 kJ·mol －132C(s)＋32O 2(g)===32CO 2(g)，ΔH ＝－590.25 kJ·mol －1，相加即得结果。

答案：A5．将V 1 mL 1.00 mol·L －1HCl 溶液和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V 1＋V 2＝50 mL)。

下列叙述正确的是( )A ．做该实验时环境温度为22℃B ．该实验表明化学能可以转化为热能C ．NaOH 溶液的浓度约为1.00 mol·L －1D ．该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：实验所测量的温度不是环境温度，而是反应后溶液的温度；根据图象，当V 1＝30 mL 时，反应混合液温度最高，说明此时二者恰好完全反应，V 2＝20 mL,1.00 mol·L －1×30mL ＝c (NaOH)×20 mL，c (NaOH)＝1.5 mol·L －1；NH 4Cl(s)与Ba(OH)2·8H 2O(s)的反应也有水生成，但该反应是吸热反应。

答案：B6．如图所示，把盛有几小块镁片的试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，再用滴管向试管中滴入 2 mL 的稀盐酸。

下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是( )A ．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱和石灰水温度升高，溶质析出B ．烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低，溶质析出C ．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系D ．烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应既不放出热量，也不吸收热量解析：金属镁与酸反应放出热量，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。

答案：A7．水煤气(主要成分：CO 、H 2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得。

已知：①C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)；ΔH ＝＋131.3 kJ·mol －1②C(s)＋12O 2(g)===CO(g)；ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1③CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g)；ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1 ④H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)；ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1 ⑤H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)；ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1 (1)将2.4 g 炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的ΔH ＝________ kJ·mol －1。

(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO 2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。

“绿色自由”构想技术流程如下：在合在塔中，若有4.4 kg CO 2与足量H 2恰好完全反应，可放出4 947 kJ 的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_____________________________________________________________________________________________________________________。

(3)小亮同学拟用沉淀法测定空气中CO 2的体积分数，他查得CaCO 3、BaCO 3的溶度积(K sp )分别为4.96×10－9、2.58×10－9。

小亮应该选用的试剂是________，实验时测定的数据除空气的体积外，还需要测定____________________________________________。

解析：(1)根据盖斯定律由已知反应不难求出2.4 g 炭转化为水煤气再完全燃烧的ΔH 为 －78.7 kJ·mol －1。

(2)根据4.4 kg CO 2与足量H 2恰好完全反应，可放出4 947 kJ 的热量，则1 mol CO 2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ 的热量。

书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位。

(3)根据CaCO 3、BaCO 3的溶度积大小可知BaCO 3更难溶，因此令CO 2生成BaCO 3反应更完全；要测定空气中CO 2的体积分数，则需根据实验时的温度、压强计算空气的物质的量，以及根据沉淀BaCO 3的质量计算出CO 2的物质的量，进而求出空气中CO 2的体积分数。

答案：(1)－78.7(2)CO 2(g)＋3H 2(g)=====催化剂加热、加压CH 3OH(g)＋H 2O(g)；ΔH ＝－49.47 kJ·mol －1(3)Ba(OH)2(或NaOH 溶液和BaCl 2溶液)实验时的温度、压强，沉淀的质量8．(1)负离子发生器产生的负离子是O－2，它在大气中存在的时间很短。

O2、O3、O－2三种微粒自身所具有的能量由低到高的顺序是________。

(2)A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。

若A、B、C、D间分别形成二元素化合物，其中最可能属于离子化合物的是________(填写时用A、B、C、D表示的化学式)。

(3)下列反应中反应物总能量低于生成物总能量的是________(填写编号)。

A．石灰石受热分解B．酒精燃烧C．生石灰溶于水D．实验室用KClO3加热制氧气E．实验室制乙烯F．实验室制乙炔G．用镁条引燃铝、四氧化三铁混合粉末H．CuCl2水解解析：(1)能量越高越不稳定，由此可确定三种微粒的稳定性和能量高低。

(2)由A、B两元素的原子分别失去得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量。

所以A比B的非金属性强。

C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量，则D比C难失电子，即C的金属性比D强，故最可能属于离子化合物的是C2A。

答案：(1)O2、O3、O－2(2)C2A (3)ADEH9．美国东部时间2020年2月10日上午11时55分，美国“铱星33”卫星与俄罗斯已报废的“宇宙2251”卫星在西伯利亚上空发生相撞。

美方称，卫星相撞时，燃烧罐中装有的约453 kg联氨(N2H4)可能发生泄漏，对太空造成污染。

(1)联氨是航天飞船常用的高能燃料。

可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水，该反应的氧化产物是________。

也可以采用尿素[CO(NH2)2]为原料制取联氨，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式________________________________________________________________________。