第一章第二节反应热的计算同步练习（含解析）2022——2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修1

第一章第二节反应热的计算同步练习
2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．已知：H2S与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式：
ΔH1①
ΔH2②
ΔH3③
ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A．ΔH1>ΔH3>ΔH2 B．ΔH3>ΔH2>ΔH1
C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH２>ΔH１>ΔH３
2．已知N≡N键的键能是946kJ mol-1，H－H键的键能是436kJ mol-1，N－H键的键能是391kJ mol-1，则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H为
A．209kJ mol-1 B．-209kJ mol-1 C．92kJ mol-1 D．-92kJ mol-1
3．已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式中，正确的是
A．
B．
C．
D．
4．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为
A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
5．已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1mol正盐的ΔH=-12.1kJ·mol-1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于
A．-69.4kJ·mol-1 B．-45.2kJ·mol-1
C．+69.4kJ·mol-1 D．+45.2kJ·mol-1
6．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是
A．A→F的 B．
C．C→F的 D．
7．相同温度时，下列两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示，则
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ/mol；
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2 kJ/mol
A．Q1＞Q2 B．Q1=Q2 C．2Q1＜Q2 D．Q2=Q1
8．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1； C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3； S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H5； 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H7； CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
9．已知：① ；② 。根据相关物质结构和下表中提供的数据计算、分别为
化学键
键能() 360 436 176
化学键
键能() 431 498 460
A．+236、-990 B．-116、-990
C．-116、-70 D．+236、-70
10．已知下列转化过程的热效应：
①
②
③
④
⑤
根据上述信息，下列说法错误的是
A．相同质量的和，前者具有的能量高
B．相同质量的和，破坏两种物质中所有的化学键，后者所需的能量多
C．
D． ，则
11．碳碳双键加氢时放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。1，3-环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下，关于下列反应的，判断正确的是




A．， B．
C．， D．
12．25℃和101下，的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．转化为是一个放热过程
B．1和1的总能量比2的总能量高
C．1个分子中的化学键断裂时需要吸收431能量
D．的反应热
13．氯原子对的分解有催化作用：


大气臭氧层的分解反应是 ，该反应的能量变化如图：
下列叙述中，正确的是
A．反应的
B．是吸热反应
C．
D．是放热反应
14．用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。已知：
①
②
下列说法不正确的是
A．若标准状况下4.48L与完全反应生成、和水蒸气，放出的热量为173.4kJ
B．由反应①可推知：
C．反应①②中，相同物质的量的发生反应，转移的电子数相同
D．反应②中当4.48L反应完全时转移的电子为1.60mol
15．NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F—F N—F
键能/(kJ mol-1) 941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)+3F(g) →NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
二、多选题
三、计算题
16．能源的发展已成为全世界共同关心的问题。乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图。请回答下列问题：
(1)___________。
(2)乙烷的燃烧热为___________。
(3)写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式：___________。
17．苯乙烯()常用来合成橡胶，还广泛应用于制药、染料、农药等行业，是石化行业的重要基础原料，苯乙烯与各物质之间反应的能量变化如下：
I．
II．
III．
IV．
回答下列问题：
(1)①根据上述反应计算得△H3=___________kJ/mol。
②设NA为阿伏加德罗常数的值。反应II每生成5.3 g苯乙烷，放出的热量为___________kJ，转移的电子数为___________NA。
(2)相关化学键的键能数据如下表所示。
化学键 Cl-Cl H-Cl H-H
键能/(kJ/mol) 243 x 436
①x=___________。
②完全燃烧5.2 g苯乙烯，消耗氧气___________mol。
四、实验题
18．(1)某化学兴趣小组的同学进行了如图1所示的实验来探究复分解反应的热效应。在一个小烧杯中加入晶体，将小烧杯放在事先滴有4~5滴水的玻璃片上，然后向小烧杯中加入晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。稍后用手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯黏结在一起。
①实验中玻璃棒的作用是___________，所发生反应的化学方程式是___________。
②若用手触摸烧杯外壁，将会有___________的感觉，说明该反应为___________反应，反应热___________(填“＞”“＜”或“=”)0.由该实验能否得出复分解反应就是吸热反应或放热反应的结论？___________(填“能”或“不能”)，原因是___________。
(2)某反应的反应过程如图2所示。
据图可判断出反应物的总键能___________(填“＞”“＜”或“=”，下同)生成物的总键能，则该反应的反应热___________0。
19．实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是___________。
(2)B中反应的化学方程式为___________。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700 ℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是___________(填字母)。
(4)高温时，2NO2(g)=2NO(g)＋O2(g)，因此氨气与氧气反应难以生成NO2.根据下列数据计算，当2 mol NO2分解时，反应会___________(填“吸收”或“放出”)___________ kJ能量。
NO2(g) N(g)＋2O(g)
NO(g) N(g)＋O(g)
O2(g) 2O(g)
五、原理综合题
20．回答下列问题：
(1)用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热数值将___(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：___。
(2)①已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为___。
②一定条件下，水溶液中所含离子Cl-、ClO-、ClO、ClO、ClO各1mol，其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的 △H=___kJ·mol-1。
21．回答下列问题
(1)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表：
物质
燃烧热 ()
则25℃时，和生成的热化学方程式为___________。
(2)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：
a．
b．
c．
d．
e．
根据盖斯定律，反应a的___________(写出一个代数式即可)。
(3)甲醇是重要的化工原料，利用和在催化剂的作用下合成甲醇，发生反应：___________。
已知反应相关的键能数据如下：
化学键
键能
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．B
【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,
① ΔH1
② ΔH2
③ ΔH3 (ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数)
反应②③相比，生成气态水和生成液态水相比，生成液态水放出的热量多，所以ΔH3>ΔH2；
反应①②相比，由于②反应中生成的单质硫转化为SO2气体时放出热量，所以ΔH２>ΔH１，综上所述ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1，故合理选项是B。
2．D
【详解】根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可知，反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)= 946kJ mol-1+3×436kJ mol-1-6×391kJ mol-1=-92 kJ mol-1，故答案为：D。
3．C
【详解】燃烧热化学方程式中可燃物的物质的量为1mol，7.8g乙炔的物质的量，完全燃烧生成稳定的氧化物释放389.9kJ能量，则1mol乙炔完全燃烧生成稳定氧化物释放1299.6kJ能量，则乙炔的燃烧热化学方程式应为，故选C。
4．C
【详解】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4 496kJ 2x=484 kJ，x =436kJ，故答案选C。
5．D
【详解】弱酸HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1mol正盐的热化学方程式为①HCN(aq)+NaOH(aq)=NaCN(aq)+H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1，则HCN(aq)+OH-(aq)=CN-(aq)+H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1，，强酸与强碱的稀溶液反应的热化学方程式为②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。根据盖斯定律可知，由①-②可得HCN(aq) CN-(aq)+H+(aq)，则HCN在水溶液中电离的ΔH为－12.1kJ·mol－1-(－57.3kJ·mol－1)=+45.2kJ·mol-1，故本题选D。
6．B
【详解】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确；
B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误；
C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确；
D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确；
故选B。
7．C
【分析】发生反应的物质越多，反应过程中吸收或放出的热量就越多。等质量的同一种物质含有的能量：气态＞液态＞固态。
【详解】相同温度时，由①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ/mol，该反应为放热反应，ΔH1＜0，Q1＞0，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-2Q1 kJ/mol，当反应物与生成物颠倒时，反应热数值相等，符号相反，③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+2Q1 kJ/mol；水分解反应为吸热反应，②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2 kJ/mol，则Q2＞0。等物质的量的气态水含有的能量比液体水含有的能量多，物质由气态转化为液态会放出热量，③相对于反应②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2 kJ/mol，发生反应吸收的热量要少一些，则反应热关系有：2Q1＜Q2，故合理选项是C。
8．C
【详解】①都为放热反应，△H＜0，前者完全反应，放出的热量多，则△H1＜△H2，①不符合题意；
②都为放热反应，△H＜0，由于S（s）→S（g）吸热，前者放出的热量少，则△H3＞△H4，②符合题意；
③都为放热反应，△H＜0，消耗的氢气越多，则放出的热量越多，则△H5＞△H6，③符合题意；
④前者为吸热反应，△H7＞0，后者为放热反应，△H8＜0，则△H7＞△H8，④符合题意；
答案选C。
9．A
【详解】反应物的键能总和-生成物的键能总和，则；。
故选A。
10．D
【详解】A．物质由气态转化为液态时放热，因此相同质量的和，前者具有的能量高，A正确；
B．由 ，可知2的键能总和小于1的键能总和，因此相同质量的和，破坏两种物质中所有的化学键，后者所需的能量多，B正确；
C．由盖斯定律可知，故，C正确；
D．将D项中反应编号为⑥，根据盖斯定律，，因此，故，D错误；
故选D。
11．C
【详解】四个反应从上到下依次编号为①②③④。
A．由题干知反应①和②都是和氢气加成，是放热反应，所以ΔH1＜0，ΔH2＜0。A错误。
B．将反应①和②相加不能得到反应③，所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2。B错误。
C．反应①和②都是放热反应，ΔH＜0，根据已知，加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比，所以ΔH1＞ΔH2；反应③可由反应②与反应④相加得到，根据盖斯定律有ΔH3=ΔH2+ΔH4。ΔH2＜0，且由题意可知ΔH4＞0，于是ΔH3＞ΔH2。C正确。
D．反应②由反应③减去反应④得到，所以ΔH2=ΔH3-ΔH4。D错误。
综上所述，答案为C。
12．B
【分析】根据图示可知，1mol氢气分子吸收436kJ能量，共价键断裂生成氢原子，1mol氯气分子吸收243kJ能量共价键断裂生成氯原子，氢原子和氯原子结合生成2molHCl，释放862kJ能量，释放的能量大于吸收的能量，反应为放热反应。
【详解】A．转化为，共价键断裂，吸收热量，A错误；
B．由题图可知该反应为放热反应，1和1的总能量比2的总能量高，B正确；
C．由题图可知1HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431能量，C错误；
D．题图所示反应的，与其逆过程的焓变的数值相同、符号相反，则的反应热，D错误；
故答案选B。
13．C
【详解】A．反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，则反应的，A错误；
B．由图象可以看出，反应物总能量大于生成物总能量，即为放热反应，B错误；
C．已知：① ，② ，利用盖斯定律，可得： ，C正确；
D．为放热反应，则是吸热反应，D错误；
故选C。
14．D
【详解】A．根据盖斯定律，(①+②)×得：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJ/mol，标准状况下4.48L CH4的物质的量为0.2mol，放出的热量为0.2mol×867kJ/mol =173.4kJ，A正确；
B．由于液态水转化为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多， H越小，即 H ＜-574 kJ/mol，B正确；
C．反应①②中CH4均转化为CO2，所以相同物质的量的CH4发生反应，转移的电子数相同，C正确；
D．因为没有指明气体所处的状况，4.48L CH4的物质的量无法求算，转移电子数也无法计算，D错误。
故选D。
15．B
【详解】A．过程N2(g)→2N(g)是化学键断裂的过程，需要吸收能量，A错误；
B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)是化学键的形成过程，将放出能量，B正确；
C．反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)的ΔH=反应物的键能之和减去生成物的键能之和=941.7kJ/mol+3×154.8 kJ/mol-6×283.0 kJ/mol=-291.9 kJ/mol＜0，反应为放热反应，C错误；
D．化学反应的本质从微观的角度讲就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，故NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，不可能发生化学反应，D错误；
故选B。
16．(1)
(2)1560
(3)
【解析】（1）
根据图示可知，C2H6与O2反应生成CO2和H2O，已知生成1，则根据氢守恒可得C2H6的物质的量为，即a=。
（2）
结合题图及上述分析得 ，则乙烷的燃烧热为。
（3）
结合题图二甲醚在氧气中燃烧的方程式为 ，则表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为 。
17．(1) -118 6.05 0.1
(2) 432 0.5
【详解】（1）①根据盖斯定律可知，反应Ⅲ可由反应Ⅰ+反应Ⅳ-反应Ⅱ得到，则△H3=△H1+△H4-△H2=-54 kJ/mol-185 kJ/mol+121 kJ/mol=-118 kJ/mol；
②苯乙烷的相对分子质量为106，5.3 g苯乙烷的物质的量n==0.05 mol。根据方程式可知：每生成1 mol苯乙烷，转移电子2 mol，则反应Ⅱ每生成5.3 g苯乙烷即反应产生0.05 mol苯乙烷，放出的热量为Q=121 kJ/mol×0.05 mol=6.05 kJ，转移电子的物质的量n(e-)=0.05 mol×2=0.1 mol，故转移电子数目为0.1NA；
（2）①反应热=反应物化学键的键能总和-生成物化学键的键能总和，根据反应Ⅳ及表格中的数据可得：436 kJ/mol+243 kJ/mol-2x=-185 kJ/mol，解得x=432；
②苯乙烯与O2反应的化学方程式为+10O28CO2+4H2O，苯乙烯的相对分子质量为104，5.2 g苯乙烯的物质的量为n(苯乙烯)==0.05 mol，则根据方程式中物质反应转化关系可知：完全燃烧5.2 g苯乙烯消耗氧气物质的量n(O2)=0.05 mol×10=0.5 mol。
18． 使反应物充分接触并发生反应 冰凉 吸热 ＞ 不能 只进行了一个复分解反应的实验，不能科学地得出结论 ＜ ＜
【详解】(1)①反应物为固体，使用玻璃棒搅拌，可以使反应物充分接触并发生反应；Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl发生复分解反应，即反应方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；故答案为可以使反应物充分接触并发生反应；Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；
②玻璃片和小烧杯之间滴有水，一段时间后用手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯黏结在一起，说明该反应为吸热反应，用手触摸烧杯外壁，将会有冰凉的感觉；反应热＞0；只进行了一个复分解反应的实验，不能科学地得出结论；故答案为冰凉；吸热；＞；不能；只进行了一个复分解反应的实验，不能科学地得出结论；
(2)根据图象，反应物的总能量大于生成物的总能量，说明该反应为放热反应，即＜0；断键吸收能量，形成化学键释放能量，利用=反应物键能总和－生成物键能总和，因为该反应为放热反应，＜0，因此反应物的键能总和小于生成物的键能总和；故答案为＜；＜。
19． 碱石灰 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO A 吸收 113
【详解】(1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是碱石灰。
(2)B中反应的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700 ℃以上，说明该反应是放热反应。放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，所以能够正确表示该反应过程能量变化的是A。
(4)2 mol NO2断裂化学键时吸收的总能量为931 kJ×2=1 862 kJ，生成2 mol NO和1 mol O2的化学键放出的总能量是628 kJ×2＋493 kJ=1 749 kJ，显然吸收的热量较多，故为吸热反应。因此，当有2 mol NO2分解时吸收的热量为-1749 kJ+1862 kJ =113 kJ。
20．(1) 偏小 HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l) △H=-56.8 kJ/mol
(2) CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165kJ mol-1 -117
【详解】（1）①若将杯盖改为薄铁板，由于金属的传热速度比泡沫塑料或硬纸板的快，热量散失得多，故求得的中和热数值将会偏小，故答案为：偏小；
②50mL 0.50mol L-1的盐酸与50mL 0.55mol L-1的NaOH溶液反应时，NaOH过量，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol L-1=0.025mol，则焓变△H=-=-=-56.8kJ/mol，反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-56.8 kJ/mol，故答案为：HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l) △H=-56.8 kJ/mol；
（2）①已知①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ mol-1
②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ mol-1 CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)，结合盖斯定律可知，①×2-②计算CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)的△H=(+206.2kJ mol-1)×2-(+247.4kJ mol-1)=+165kJ mol-1，故答案为：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165kJ mol-1；
②由图可知反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的△H=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，故答案为：-117。
21．(1)6+3 H2(g)= △H=
(2)-
(3)-46
【详解】（1）①+O2(g)= CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol，②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ/mol，③+ O2(g)= +CO2(g)+6H2O(l) △H3= kJ/mol，根据盖斯定律：[①×12+②×6]×-③可得：6+3 H2(g)= △H=；
（2）根据题目所给出的反应方程式关系可知：a=b+c-e=c-d，根据盖斯定律可知：=+-=-；
（3）反应热=反应物总键能-生成物总键能，×2+3×-(×3+326+)-2×=-46；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页