第一章第二节反应热的计算同步练习 （含解析）2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第一章第二节反应热的计算同步练习
一、单选题
1. 在一定条件下发生如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法正确的是( )
A. 反应Ⅰ中各物质的化学计量数既可表示物质的量，又可表示分子个数
B. 反应Ⅱ中和的总能量低于的总能量
C. 的数值为
D. 的数值大小与物质的状态无关
2. 已知：
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 如图可表示由生成的反应过程和能量关系
C.
D. 与反应放出 热量时，电子转移数为
3. 空间探测器发射时常用肼作燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知： ； 。则和反应的热化学方程式可表示为( )
A.
B.
C.
D.
4. 已知：
下列说法正确的是( )
A. 的燃烧热为
B. 同质量的和完全燃烧，燃烧放出的热量多
C.
D.
5. 工业上冶炼钛的有关反应如下所示：





下列有关推断正确的是 ( )
A. B.
C. ， D.
6. 物质在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是( )
A. ，
B.
C. ，
D.
7. 已知、下，水蒸发为水蒸气需要吸收的热量，


则反应的为( )
A. B. C. D.
8. 通过以下反应均可获取。下列有关说法不正确的是 ( )
光催化分解水制氧气：
过氧化氢分解制氧气：
一氧化氮分解制氧气：
A. 反应是人们获取的途径之一
B. 反应、都是化学能转化为热能
C. 反应的
D. 反应的
9. 为卤素原子有关转化过程的能量关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.
B.
C. 因为固体溶于水吸热，所以
D. 相同条件下，的比的大
10. 已知：；，、和键的键能分别为、和，则为
( )
A. B. C. D.
11. 相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是( )




A. ， B.
C. ， D.
12. 根据碘与氢气反应的热化学方程式：


下列判断正确的是( )
A. 中通入，反应放热
B. 反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
C. 固态碘与气态碘所含的能量相差
D. 反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低
13. 如图是金属镁和卤素单质反应的单位：示意图，反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项错误的是( )
A. 由图可知，
B. 与反应的
C. 电解制是吸热反应
D. 化合物的热稳定性顺序：
14. 用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。例如：


下列说法不正确的是 ( )
A. 若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为
B. 由反应可推知：
C. 反应中，相同物质的量的发生反应，转移的电子数相同
D. 反应中当反应完全时转移的电子为
15. 为探究合成气制甲醇过程中催化剂中毒的原因，将模拟合成气、和按一定比例混合以一定流速分别通过三份铜基催化剂，其中一份做空白实验，两份强制中毒分别预先吸附和，吸附反应后催化剂中碱元素的质量分数相等。在一定温度下，总碳、转化率、生成的选择性与反应时间的关系如题图所示。
生成的选择性。合成气制甲醇的主要反应为：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
副反应有：，，。
下列说法正确的是
A. 实验条件下，三个副反应的均小于
B. 空白实验时，若其他条件不变，升高温度，总碳转化率一定减小
C. 相同条件下，对催化剂的毒害作用大于
D. 为提高生成的选择性，可研发不与含硫物反应的催化剂
二、填空题
16. 甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
汽油的主要成分之一是辛烷。已知：、时，完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出热量。该反应的热化学方程式为__________________________________________________________________________。
已知：、时，
。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是____________________。
某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中的百分含量与汽车的加速性能的关系如下所示。
根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是_____________________________。
甲醇的合成
以和为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。
该反应需要加入铜锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的________填“变大”“变小”或“不变”。
已知：


以和为原料合成甲醇的反应为 。该反应的为_________。
17. 利用加氢制甲醇等清洁燃料，是实现减排较为可行的方法。一定温度下，和在催化剂作用下可发生以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
相同温度下，反应的_______。
在催化、恒压条件下，向密闭容器中投入一定量和。其他条件相同，升高温度，判断甲醇选择性以及的平衡转化率的变化，并说明理由：_______。已知：。
氢气可通过水煤气法获得，原理为。在进气比不同时，测得平衡时转化率如图，和两点对应的温度关系：_______填“”、“”、或“”，判断的理由是_______。
如图装置可将和甲醇转化为甲酸。阳极的电极反应式为_______。
加氢制甲醇的部分反应机理如图所示。
“”表示物质在催化剂表面被吸附，“”表示自由基中未成对电子。已知在催化剂表面会形成两种吸附态的，一种显正电性，一种显负电性。
根据元素的电负性变化规律分析，过程中参与反应的显正电性与显负电性氢原子的数目比为_______；
结合化学键的断裂和形成，过程可描述为_______。
三、实验题
18. 生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：
反应，生成物能量总和_______填“大于”、“小于”或“等于”反应物能量总和。
已知：常温常压下，甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出热量，写出甲烷气体的燃烧热的热化学方程式：_______________。
焙烧产生的可用于制硫酸。
已知：、时， ；
；
；
则与反应生成的热化学方程式是______________。
某实验小组用的溶液和的溶液进行中和反应的反应热测定。
若需配制溶液，则需用量筒量取_______密度为，质量分数为的浓硫酸。
测定稀硫酸和氢氧化钠稀溶液反应的反应热的实验装置如图所示。则仪器的名称为_______。
取溶液和溶液进行实验，实验数据如下表。
实验次数 反应物温度 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
温度差的平均值为_______。
近似认为的溶液和的溶液的密度都是，中和后生成的溶液的比热容。则测得生成时中和反应的反应热_______取小数点后一位。
上述结果与理论值有偏差，产生此偏差的原因可能是_______填标号。
实验装置保温、隔热效果差
用量筒量取溶液的体积时仰视读数
把溶液一次性倒入盛有溶液的小烧杯中
碎泡沫塑料的作用是____________________________。
19. 白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成，空气充足时生成。
已知时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为：
白磷，
红磷，
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为____________；此温度下红磷的燃烧热是__________________，红磷转化为白磷是___________反应填“放热”或“吸热”；
已知白磷和的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：为，为，分子内氧原子间的键能为：，则的反应热为___________________________________。

在某密闭容器中加入白磷和若干氧气完全反应，测得放出的热量为，则所得到的与的物质的量之比为__________，通入氧气的物质的量为____________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【解答】
A. 反应Ⅰ中各物质的化学计量数只能表示物质的量，不能表示分子个数，故A错误；
B. 反应Ⅱ是放热反应，则反应中和的总能量高于的总能量，故B错误；
C. 根据盖斯定律可知反应Ⅰ反应Ⅱ即得到反应Ⅲ的逆反应，所以的数值为，故C正确；
D. 物质的聚集状态不同，含有的能量不同，的数值大小与物质的状态有关系，故D错误；
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题旨在考查学生对热化学方程式、燃烧热、盖斯定律及有关计算的综合应用，是高考常考知识点，难度一般。关键是掌握利用盖斯定律计算的方法，侧重知识、能力的考查。
【解答】
A. ，燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，则一氧化碳的燃烧热为，单位不对，故A错误；
B.依据热化学方程式 ，图象中一氧化碳和氧气物质的量的比为：，不符合热化学方程式中反应物的物质的量，故B错误；
C. ，变成气体是吸热过程，所以该反应放出的热量就少于，焓变为负值，，即 ，故C正确；
D.， ，依据盖斯定律得 ，则与反应放出热量时消耗，转移了电子，电子转移数为，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查盖斯定律的应用，为高频考点，把握明确盖斯定律的含义为解答关键，题目难度不大。
【解答】
A.热化学方程式的书写需要表明各组分的状态，故A错误；
B.由盖斯定律有：的焓变，故B正确；
C.由盖斯定律有：的焓变，故C错误；
D.，该反应是放热反应，故D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了反应热与焓变的应用，题目难度中等，涉及燃烧热、中和热、盖斯定律等知识，明确盖斯定律的内容及应用方法为解答关键，试题培养了学生的灵活应用能力。
【解答】
A.根据可知氢气燃烧生成液态水放出热量为 ，则氢气燃烧热为 ，故A错误；
B.同质量的和完全燃烧，设质量为






所以放出的热量多，故B正确；
C.反应中有生成，而生成也是放热的，所以放出的热量不是 ，故C错误；
D.
根据盖斯定律，得到： ，故D错误；
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查盖斯定律的应用，难度中等。
【解答】
A.可得，该反应为放热反应，即，所以，故A错误；
B.根据盖斯定律，则，故B正确；
C.和均为放热反应，即，，故C错误；
D.可得，该反应为放热反应，即，故D错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查盖斯定律，难度不大，理解盖斯定律是解题关键。
【解答】
A.，，则，，故A正确；
B.应是的过程，在此过程中没有能量变化，，故B错误；
C.的，则的，所以，故C正确；
D.的，的，二者的绝对值相等，符号相反，即，故D正确；
故选B。

7.【答案】
【解析】已知、下，水蒸发为水蒸气需要吸收的热量，
则 Ⅰ，
Ⅱ，
Ⅲ，
根据盖斯定律：将ⅢⅡⅠ得 ，，故D正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了化学反应与能量变化，是中学化学的重要知识，难度一般。利用盖斯定律进行相关计算，盖斯定律计算时焓变的加减时正负号为易错点是关键，侧重基础知识的考查。
【解答】反应是制取氢气的途径之一，A正确；
B.过氧化氢分解制氧气： ；一氧化氮分解制氧气： 都是放热反应，故反应、都是化学能转化为热能，B正确；
C.根据可知反应 ，题中是气态，故 ，C错误；
D.根据盖斯定律，由可得反应： ，D正确。
9.【答案】
【解析】由固体分解为三种气体的反应为吸热反应，则，由转变为是原子结合电子形成稳定结构的过程，能量越低越稳定，则转变为放热，则，则，故A正确；根据盖斯定律可知，，即，故B正确；因为由固体变为和是断开化学键的过程，断键吸收热量，则逆过程形成化学键需要放热，所以，不是因为固体溶于水吸热，故C错误；相同条件下，和的不同，相同，因为的键能大于的键能，所以使等物质的量的和变成原子时，需要吸收的热量多，即的比的大，则的比的大，故D正确。
10.【答案】
【解析】【解答】
已知：，，根据盖斯定律可得到，反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则，解得，故选D。
11.【答案】
【解析】环己烯、，环已二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，，，不正确；
苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环已烯，，环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即，不正确；
由于，环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环已烯的倍，故其放出的热量更多，其；苯与氢气发生加成反应生成，环已二烯的反应为吸热反应，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热：，因此，，C正确、不正确。
12.【答案】
【解析】略
13.【答案】
【解析】由题图可 ， ， 。根据盖斯定律，由得 ，项正确。
根据盖斯定律，由得 ，，项正确。
由题图可知和反应生成为放热反应，故电解制是吸热反应，项正确。
、、、均为离子晶体，离子半径，离子半径越小，与的作用力越强，所以化合物的热稳定性顺序为，项错误。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查热化学反应及盖斯定律，明确热化学反应的关系及物质的状态、反应热的数值与物质的量的关系即可解答，题目难度不大。
【解答】
A.得，标准状况下的物质的量为，放出热量为，故A正确；
B.气态水转化为液态水是放热的过程，反应中生成的水为液态时，放出热量更多，更小，故，故B正确；
C.反应中，相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同，故C正确；
D.没有标明 所处的状态，无法计算转移的电子的物质的量，故D错误。
故选D。
15.【答案】
【解析】
【分析】
略
【解答】
A.反应，根据盖斯定律可由反应ⅡⅠ得到，则，故A错误；
B.因副反应中有吸热反应，故升高温度，碳转化率不一定减小，故B错误；
C.由图像可知，吸附的催化剂条件下，总碳转化率和甲醇选择性都降低，故对催化剂的毒害作用大于，故C错误；
D.由图像可知，空白实验时，总碳转化率和甲醇选择性都比含硫催化剂高，故为提高生成的选择性，可研发不与含硫物反应的催化剂，故D正确；
故选D。

16.【答案】I.


在汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中含量更低，对环境产生的污染更小
．
不变

【解析】
【分析】
本题主要考查热化学方程式书写，燃烧热与热量大小的比较，催化剂对的影响，根据盖斯定律计算的数值。
【解答】
I.
依据题意完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出热量，结合热化学方程式的书写规则，可知该热化学方程式为：
；
故答案为： ；
依据 ，可知完全燃烧释放出约的热量；依据 ，完全燃烧释放出约的热量。故相同质量的甲醇和辛烷燃烧时放出热量较多的是；
故答案为：；
由所给图示横、纵坐标信息可知，汽车加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中含量明显更低。故答案为在汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中含量更低，对环境产生的污染更小；
故答案为：在汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时，产生的尾气中含量更低，对环境产生的污染更小；
．
加入催化剂，能同等程度的改变正、逆反应的活化能的大小，但对的大小无影响，故不变；
故答案为：不变；
将各热化学方程式标记



为_________
依据盖斯定律可知，目标方程 ，
相应 ，代入相应数据。
故答案为 。
17.【答案】
温度升高，甲醇选择性降低，的平衡转化率无法判断。温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动。故甲醇选择性降低。若反应Ⅰ移动程度大于反应Ⅱ，则的平衡转化率降低；反之，则的平衡转化率升高
由图中数据计算得等于，同一反应只与温度有关，相等温度相等
被吸附的与被吸附的作用，中断裂，形成了中，生成被吸附的与

【解析】反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅰ反应Ⅱ得反应，其；
反应Ⅰ放热，反应Ⅱ吸热，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动。故甲醇选择性降低。若反应Ⅰ移动程度大于反应Ⅱ，则的平衡转化率降低；反之，则的平衡转化率升高。即温度升高，甲醇选择性降低，的平衡转化率无法判断。温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动。故甲醇选择性降低。若反应Ⅰ移动程度大于反应Ⅱ，则的平衡转化率降低；反之，则的平衡转化率升高；
设点起始，，列三段式：，；
设点起始，，列三段式：，；
即，故；判断的理由是由图中数据计算得等于，同一反应只与温度有关，相等温度相等；
由图可知二氧化碳转化为甲酸的电极的价态降低，为阴极，则阳极甲醇失电子转化为甲酸，电极反应式为；
过程可表示为表示吸附态，反应后多了个形成，个形成，电负性：，则形成的显负电性，形成的显正电性，即过程中参与反应的显正电性与显负电性氢原子的数目比；
结合图可知过程为被吸附的与被吸附的作用，中断裂，形成了中，生成被吸附的与。
18.【答案】小于；
；
玻璃搅拌器；
；
；
；
保温、隔热，减少实验过程中的热量损失；
【解析】
【分析】本题考查化学反应原理，涉及常见放热反应、热化学方程式书写、盖斯定律、中和热测定等等，综合性强，难度一般，侧重对知识的灵活运用。
【解答】的燃烧属于放热反应，生成物能量总和小于反应物能量总和；甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出热量，则反应放出，甲烷气体的燃烧热的热化学方程式：；
式 ，式 ，式 ，式式式得到；
密度为，质量分数为的浓硫酸的物质的量浓度，稀释过程中硫酸的物质的量不变，则需要浓硫酸的体积，
故答案为：；
实验中要让酸碱快速反应，需要使用玻璃搅拌器搅拌；
进行的四次实验的反应前后的温度差分别是：、、、，第一次实验误差偏大，应该舍去，则该实验的平均温度差为，
故答案为：；
二者反应，所得溶液的质量，反应放出的热量，，，酸、碱发生中和反应时、按：的物质的量关系反应，，所以反应产生水的物质的量按的物质的量计算，反应产生水的物质的量，则测定的中和热，
故答案为：；
实验装置保温、隔热效果差，使热量散失，反应放出热量偏小，导致中和热偏小，故正确；
量取溶液的体积时仰视读数，则碱的物质的量偏大，反应放出的热量偏多，使中和热偏大，故错误；
一次性把溶液倒入盛有溶液的小烧杯中，减少了实验过程中的热量损失，使测定值更接近，与实验事实不符合，故错误；
答案为；
中和热测定关键是减少实验过程中的热量损失，在大小烧杯之间填充碎泡沫塑料，可以更好的保温、隔热，减少实验过程中热量损失，
故答案为：保温、隔热，减少实验过程中热量损失。
19.【答案】白磷，红磷，；；吸热

；
【解析】
【分析】
本题考查了物质结构分析，热化学方程式书写和盖斯定律计算应用，原子守恒和化学方程式的计算方法应用，掌握基础是关键，题目难度中等。
【解答】
白磷，
，
根据盖斯定律：可得：白磷，红磷，；
热化学方程式为：白磷，红磷，；
由红磷燃烧的热化学方程式可知，红磷的燃烧热是；
由白磷转化为红磷的热化学方程式可知，转化时放出热量，所以红磷转化为白磷是吸热反应；
故答案为：白磷，红磷，；；吸热；
化学键的键能：为，为：，则反应的反应热；
故答案为： ；
在某密闭容器中加入白磷和若干氧气，白磷中物质的量，依据原子守恒列式计算：设物质的量为，物质的量为，

计算出，
与的物质的量之比为：；
则由题意可知，生成时通入氧气的物质的量为，生成时通过氧气的物质的量为：，所以通入氧气的物质的量为：。
故答案为：：；。
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