2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-化学反应热的计算（含解析）

2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-化学反应热的计算
一、单选题
1．（2022秋·北京海淀·高三专题练习）2022年度诺贝尔化学奖授予发现“点击化学(通过小单元的拼接，来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成)和生物正交化学”的三位科学家。点击化学的概念对化学合成领域有很大的贡献。点击化学的原理如图所示。下列说法错误的是
A．上述循环中是中间产物之一
B．上述循环中只断裂和形成极性键
C．该过程总反应的原子利用率为100％
D．铜改变了反应历程，但不改变总反应的焓变
2．（2022秋·辽宁大连·高三统考期末）下列说法或表示方法中正确的是
A．已知 kJ·mol， kJ·mol，则a>b
B．实验测得在25℃和101 kPa时，1 mol 完全燃烧放出890.3 kJ的热量，则的燃烧热kJ·mol
C．氢气的燃烧热 kJ/mol，则水分解的热化学方程式为： kJ·mol
D．在稀溶液中， kJ/mol，若向1 L 1 mol/L的稀盐酸中加入1 mol NaOH固体，放出的热量为57.3 kJ
3．（2022秋·广东深圳·高三统考期末）已知在25℃、Pa下，1 mol 生成和的能量变化如下图所示，下列说法正确的是
A．甲为气态水，乙液态水
B．甲乙丙丁中物质所具有的总能量大小关系为：丙>丁>乙>甲
C．热化学方程式为： kJ·mol
D．形成1 mol 中的化学键需吸收930 kJ的能量
4．（2021秋·江西宜春·高三校考阶段练习）下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A．1molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol
B．H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ/mol
C．已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol，则C的燃烧热为110.5kJ/mol
D．HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
5．（2022秋·河南·高三专题练习）利用和制备的过程中，各物质的能量关系如图所示(表示活化能)，下列说法正确的是
A．反应1的正反应活化能大于逆反应的活化能
B．反应2的反应速率决定了整个转化过程的反应速率
C．若该过程中使用合适的催化剂，则图中的高度将减小
D．在转化过程中，只存在C-H键的断裂和C-Cl键的形成
6．（2022秋·广东江门·高三校考期中）已知298K时，合成氨反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol，将此温度下的2molSO2和1molO2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，达到平衡时，反应放出的热量为(忽略能量损失)
A．一定大于196.6kJ B．一定小于196.6kJ
C．一定等于196.6kJ D．不能确定
7．（2022秋·福建莆田·高三校考期中）用50mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。下列说法正确的是
A．环形玻璃搅拌棒可用铜质材料代替
B．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢
C．测量盐酸的温度计要用水清洗后再测量NaOH溶液的温度
D．在25℃和101 kPa下，强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ/mol的热量
8．（2022秋·河南新乡·高三校考期末）下列说法正确的是
A．已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-akJ·mol-1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-bkJ·mol-1，则a＞b
B．由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则向含1molHCl的盐酸中加入40gNaOH固体，放出热量等于57.3kJ
C．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H的数值相同
D．一定条件下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= 38.6kJ·mol-1
9．（2023春·四川成都·高三西南交通大学附属中学校考期中）已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(l)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是
A．每生成2mol气态AB放出bkJ热量
B．向密闭容器中充入1molA2和1molB2充分反应，吸收的热量为(a-b)kJ
C．向密闭容器中充入一定量的A2和B2，、生成2molAB(g)吸收的热量小于(a-b)kJ
D．AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应
10．（2022秋·辽宁·高三校联考阶段练习）科学家已获得了气态N4分子，其空间结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1mol N—N键吸收193kJ能量，断裂1mol N≡N键吸收946kJ能量。下列说法错误的是
A．N4和N2互为同素异形体
B．N4分子中N-N键的键角是109°28′
C．N4(g)=2N2(g)为放热反应
D．以N4为原料替代N2合成等量NH3时，可放出更多的热量
11．（2022秋·江苏南京·高三校联考学业考试）空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和，其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和，然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。在人体内，与葡萄糖反应生成和的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．该反应属于吸热反应 B．断开氧气中的化学键会放出能量
C．形成键吸收能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量
12．（2022·上海虹口·统考一模）化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
B．气态氢原子的能量低于氢气的能量
C．与形成时释放能量
D．该反应的热化学反应方程式：
13．（2022秋·山西运城·高三芮城中学校联考阶段练习）已知溶液与盐酸反应生成吸热，溶液与盐酸反应生成放热。关于下列的判断正确的是



A．
B．
C．
D．
二、多选题
14．（2023春·浙江杭州·高三校联考阶段练习）我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知1eV=1.6×10 19J)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是
A．过渡态TS1比TS2更稳定
B．过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤
C．化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe O键的断裂
D．该过程的热化学方程式为：M(s)+CO2(g)=N(s) ΔH= 11.63 kJ·mol 1
三、非选择题
15．（2022春·陕西西安·高三交大附中分校校考期中）某氮肥厂氨氮废水中的氯元素多以NH和NH3 H2O形式存在，该废水的处理流程中，NH在微生物作用的条件下经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如图所示：
1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。
16．（2021春·陕西西安·高三西安市铁一中学校考期中）能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。回答下列问题：
(1)工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：，反应过程中的能量变化情况如图所示。曲线 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示使用催化剂的反应过程。计算当反应生成时，能量变化值是 kJ。
(2)用表示阿伏加德罗常数，在(气态)完全燃烧生成和液态水的反应中，每有个电子转移时，放出650kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为 。
(3)已知拆开键、键、键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则与反应生成需放出的热量为 kJ。
(4)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用生产甲醇燃料的方法：
已知：①
②
③
④
则表示燃烧生成气体和液态水的反应热为 (用含a、b、c、d的代数式表示)。
(5)已知乙醇的燃烧热为。已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则乙醇的热值是 。(取小数点后一位)
17．（2022秋·湖北襄阳·高三校考阶段练习）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下。
(M) (N)
则M的化学式为，M、N相比，较稳定的是 (填“M”或“N”)。
(2)已知(1)的燃烧热为， ，则a 238.6(填“＞”“＜”或“=”)。
(3)使和(g)通过灼热的炭层，生成HCl和，当有1mol 参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料， ，则反应过程中，每转移1mol电子时放出的热量为 。
(5)已知：
① ；
② ；
③ (、、均大于0)。
若要使32g液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为 kJ。
18．（2022春·新疆塔城·高三乌苏市第一中学校考开学考试）按要求回答下列问题：
(1)分析下面的能量变化图，则 0(填“＞”“＜”或“=”)。下列化学反应的能量变化与相同的是
A．碳在高温下与水蒸气的反应
B．点燃的镁条在氮气中继续燃烧
C．灼热的碳与二氧化碳的反应
D．与的反应
(2)1molC(s)与反应生成1molCO(g)和，需吸收131.5kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。
(3)拆开键、键、分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则生成的反应热为 kJ/mol。
(4)已知①
②
③
利用上述三个反应，计算 的反应焓变为 。(用含、、的式子表示)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．观察循环图，开始参与反应，最终生成，是催化剂，在中间生成，最终消失，它是中间产物，A项正确；
B．图示转化中，断裂炔烃的碳碳三键中的1个键，断裂了中氮氮三键中的1个键，断裂了非极性键，B项错误；
C．该过程总反应的实质是加成反应，原子利用率为100％，C项正确；
D．铜是点击化学反应的催化剂，仅改变反应历程，D项正确；
故答案：B。
2．B
【详解】A．碳燃烧生成CO2 (g)放出的热量大于生成CO (g)，两个反应均为放热反应，焓变为负值，放出热量越多焓变越小，则a < b，A错误；
B．实验测得25℃和101 kPa时， 1mol CH4完全燃烧放出890.31kJ的能量，结合燃烧热的概念可知，CH4的燃烧热890.31kJ /mol，B正确；
C．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则氢气燃烧热的热化学方程式为：
，则水分解的热化学方程式为：
kJ·mol，C错误；
D．HF的电离过程吸热，则HF与NaOH溶液反应的放出的热量小于57.3kJ /mol，D错误；
故本题选B。
3．B
【详解】A．乙聚集状态变为甲聚集状态放热，水蒸气变为液态水为液化放热，所以甲为液态水，乙为气态水，故A错误；
B．甲为液态水，乙为气态水，气态水比液态水的能量高，具有的总能量大小关系为乙>甲，乙到丙断开化学键吸收能量930kJ ，则丙所具的能量比乙高930kJ，乙到丁形成化学键放出能量436kJ+249kJ=685kJ ，则丙所具的能量比丁高685kJ ，则甲、乙、丙、丁物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲，故B正确；
C．由图可得， ，则热化学方程式 故C错误；
D．形成1 mol 中的化学键需放出930 kJ的能量，故D错误；
故答案为B。
4．A
【详解】A．1molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量，则其热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol，根据化学计算系数与反应热成正比可知，其热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol，A正确；
B．H2的燃烧热为285.8kJ/mol，即其热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol，则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ/mol，B错误；
C．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的指定物质，C为CO2时放出的热量，故已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol，则C的燃烧热不为110.5kJ/mol，C错误；
D．中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和水时放出的热量，由于HF为弱酸，，故可知HF与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH＞-57.3kJ/mol，D错误；
故答案为：A。
5．A
【详解】A．本题考查化学反应与能量变化，涉及活化能、催化剂与焓变的关系、化学键变化等。由图可知反应1为吸热反应，故正反应活化能大于逆反应活化能，A正确；
B．整个转化过程的速率由慢反应的速率决定，由于反应1的正反应活化能明显大于反应2，则可知反应1为慢反应，B错误；
C．催化剂只能改变反应活化能，无法改变，C错误；
D．转化过程中还存在键的断裂和键的形成，D错误；
故答案为：A。
6．B
【详解】根据反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol可知，2molSO2完全反应时放出的热量为196.6kJ，但将1molN2和3molH2放在一密闭容器中反应时，由于反应是可逆反应，故2molSO2不可能完全反应，故放出的热量小于196.6 kJ；
故选B。
7．C
【详解】A．若用铜质材料代替玻璃搅拌器，使热量损失大，测定结果偏低，A错误；
B．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心迅速，减缓热量损失，B错误；
C．测量盐酸温度的温度计上沾有少量盐酸，如果不用水冲洗干净，测量 NaOH 溶液的温度时,少量盐酸与NaOH反应放热，使测得的温度高于 NaOH 溶液的实际温度，C正确；
D．在25℃和101kPa下，强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量，中和热△H=-57.3kJ/mol，D错误；
答案选C。
8．C
【详解】A．氢气燃烧是放热反应，ΔH＜0，H2O(g)→H2O(l)是放热过程，因此a＜b，故A错误；
B．氢氧化钠固体溶于水放出热量，则含1molHCl的盐酸中加入40gNaOH固体，放出热量大于57.3kJ，故B错误；
C．ΔH只与反应体系的始态和终态有关，因此氢气与氯气反应在光照还是点燃条件下，ΔH的数值相同，故C正确；
D．该反应为可逆反应，题中无法判断出消耗氮气或氢气物质的量，即无法写出该反应的热化学方程式，故D错误；
答案为C。
9．D
【详解】A．根据图象可知，每生成2mol液态AB吸收(a-b)kJ热量，A选项错误；
B．向密闭容器中充入1mol A2和1mol B2充分反应，由于生成物状态未知，因此吸收的热量也未知，B选项错误；
C．由于2molAB(g)再转化为2molAB(l)会放出热量，则向密闭容器中充入一定量的A2和B2，生成2molAB(g)时吸收的热量大于(a-b)kJ，C选项错误；
D．A2(g)和B2(g)化合生成AB(l)的反应为吸热反应，则逆反应AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应，D选项正确；
答案选D。
10．B
【详解】A．同一元素形成的性质不同的几种单质称之为同素异形体，故N4和N2互为同素异形体，Ａ正确；
B．N4分子类似于白磷P4分子，故分子中N-N键的键角是60°，B错误；
C．根据反应的反应热=6×193kJ /mol-2×946kJ/mol=-734kJ/mol，故 N4(g)=2N2(g)为放热反应，C正确；
D．由C项分析可知，N4(g)=2N2(g)为放热反应，则以N4为原料替代N2合成等量NH3时，可放出更多的热量，D正确；
故答案为：B。
11．D
【详解】A．从图中看出：反应物的能量高于生成物的能量，所以该反应是放热反应，故A错误；
B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，断开氧气中的化学键会吸收能量，故B错误；
C．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，形成H-O键放出能量，故C错误；
D．该反应是一个放热反应，反应中反应物总能量大于生成物总能量，故D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．化学反应的热效应只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关，该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的，A正确；
B．氢气断键吸收能量得到气态氢原子，故气态氢原子的能量高于氢气的能量，B错误；
C．根据图像可知与形成时释放能量，C正确；
D．该反应放出(862-679)kJ=183 kJ热量，热化学反应方程式为，D正确；
故选B。
13．A
【详解】A．由题意得到： 、　，②-①即得，A正确；
B．是一个吸热过程，所以　，B错误；
C．由题意得到：即，C错误；
D．由题意得到：即　，D错误；
故选A。
14．CD
【详解】A．由图可知，过渡态TS2比TS1能量高，则过渡态TS1更稳定，故A正确；
B．由图可知，过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应，为慢反应，即为化合物M生成化合物N的决速步骤，故B正确；
C．化合物M为催化剂，反应前后结构不会改变，比较M、N的结构可知，Fe-O键无需断裂，故C错误；
D．图示为一个二氧化碳分子反应过程，能量变化为-11.63eV，所以当有1mol二氧化碳反应能量变化为-11.63eV×1.6×10-19J/eV×6.02×1023=1.12×106J=1120kJ，则该过程的热化学方程式为：M（s）+CO2（g）=N（s）ΔH=-1120kJ mol-1，故D错误；
答案选CD。
15．
【详解】由图可知，第一步反应的热化学方程式为，第二步反应的热化学方程式为，将两步反应相加即可得到1mol (aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式为，故答案为：。
16．(1) Ⅱ 136.5
(2)
(3)
(4)2a+2b-3c-4d
(5)29.7
【详解】（1）催化剂能降低反应活化能，曲线Ⅱ表示使用催化剂的反应过程。根据图示，反应生成1molCH3OH(g)放出的能量是(510-419)=91 kJ，当反应生成时，能量变化值是91×1.5=136.5kJ；
（2）在(气态)完全燃烧生成和液态水，碳元素化合价由-1升高为+4，1molC2H2转移10mol电子，每有个电子转移时，消耗0.5molC2H2，放出650kJ的热量，则1mol C2H2燃烧热放出1300KJ能量，热化学方程式为；
（3）已知拆开键、键、键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，焓变=反应物总键能-生成物总键能，，则与反应生成需放出的热量为；
（4）①
②
③
④
根据盖斯定律③×3+④×4-②×2-①×2得 (2a+2b-3c-4d) ；
（5）乙醇的燃烧热是1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的能量，乙醇的燃烧热为，则乙醇的热值是。
17．(1)M
(2)＜
(3)
(4)98kJ
(5)
【详解】（1）M生成N为吸热反应，N能量大于M，能量越低越稳定，故M和N相比M稳定。
（2）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，此反应中生成氢气而不是稳定氧化物水，故放出热量较少，故a＜238.6。
（3）有1mol 参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为 。
（4）由方程式可知，反应中铝化合价升高为还原剂，碳化合价降低为氧化剂，每4molAl反应转移电子12mol放热1176kJ，则转移1mol电子放热。
（5）由盖斯定律③-2×②＋4×①可得 ，32g的物质的量为1mol，故释放的热量为kJ。
18．(1) ＜ B
(2)C(s)+ =+131.5kJ/mol
(3)-92
(4)3-2-2
【解析】(1)
由图可知，该反应的反应物总能量大于生成物总能量，故＜0；
反应为放热反应。
A．碳在高温下与水蒸气的反应属于吸热反应，选项A不相同；
B．点燃的镁条在氮气中继续燃烧，反应为放热反应，选项B相同；
C．灼热的碳与二氧化碳的反应属于吸热反应，选项C不相同；
D．与的反应为吸热反应，选项D不相同；
答案选B；
(2)
1molC(s)与反应生成1molCO(g)和，需吸收131.5kJ的热量，该反应的热化学方程式为C(s)+ =+131.5kJ/mol；
(3)
拆开键、键、分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，在反应N2+3H2 2NH3中，断裂3mol H-H键，键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，
吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，
则生成的反应热为-92kJ/mol；
(4)
已知①
②
③
根据盖斯定律，由②3-①2-③2得反应利用上述三个反应，则 的反应焓变为3-2-2。
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