1.1 课时2反应热的测量与计算能源的充分利用 练习 （含答案）2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修第一册

课时2　反应热的测量与计算　能源的充分利用
1 已知：
①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ/mol
则2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是(　　)
A. －386 kJ/mol B. ＋386 kJ/mol
C. －746 kJ/mol D. ＋746 kJ/mol
2 已知：2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l)　　ΔH＝－571.6 kJ/mol
CH4(g)＋ 2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ/mol
现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　　)
A. 1∶1 B. 1∶3 C. 1∶4 D. 2∶3
3 下列有关测定中和反应反应热实验的说法正确的是(　　)
A. 用铜丝代替玻璃搅拌器，测得的ΔH偏大
B. 强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成 1 mol H2O的ΔH均为－57.3 kJ/mol
C. 测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度不再变化时，该温度为终止温度
D. 某同学通过实验测出稀盐酸和NaOH稀溶液反应生成1 mol H2O反应热ΔH＝－52.3 kJ/mol，造成这一结果的原因不可能是用测量过稀盐酸温度的温度计直接测量NaOH稀溶液的温度
4 已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol，Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ/mol。根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(　　)
A. CO的标准燃烧热为－566 kJ
B. 如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C. 2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH>－452 kJ/mol
D. CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
5 [2025南通海门中学期中]下列说法或表示方法正确的是(　　)
A. N2H4的燃烧热是624.0 kJ/mol，则N2H4(l)＋3O2(g)===2NO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－624.0 kJ/mol
B. N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，某容器中起始充入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)达到平衡时放出92.4 kJ热量
C. 等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧，前者放出的热量多
D. 在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol的稀硫酸与含0.5 mol Ba(OH)2的溶液混合，则放出的热量为57.3 kJ
6 将V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 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V1＋V2＝50)。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
D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应
7 肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)
ΔH＝＋8.7 kJ/mol
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ/mol
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式正确的是(　　)
A. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 076.7 kJ/mol
B. N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－542.7 kJ/mol
C. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－542.7 kJ/mol
D. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 076.7 kJ/mol
8 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　)
选项 热化学方程式 结论
A 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol 反应物的总能量比生成物低
B OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol 含1 mol NaOH稀溶液与浓硫酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ
C 2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－a kJ/mol 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－b kJ/mol a>b
D C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.5 kJ/mol 金刚石比石墨稳定
9 异丁烯与氯化氢发生加成反应过程的体系能量变化如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A. 产物②比产物①更稳定
B. 此过程中只发生了非极性键的断裂
C. 异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应
D. 1 mol产物①或②中均含有7 mol共价键
10 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，下列说法错误的是(　　)
甲 乙 丙 丁
A. 由图甲知，石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 由图乙知，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2
C. 由图丙知，红磷比白磷稳定
D. 由图丁知，CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0
11 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ/mol
已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝a kJ/mol
②K2S(s)===S(s)＋2K(s)　ΔH＝b kJ/mol
③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH＝c kJ/mol
下列说法不正确的是(　　)
A. x<0　a<0
B. b>0　c<0
C. x＝3a－b－c
D. 1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJ/mol
12 [2025南通海安中学月考](1) 运动会中的火炬一般采用丙烷(C3H8)为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题。
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和 1 mol H2O(l)过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_____________________________________
______________________________________________________________________。
②二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2) 试运用盖斯定律回答下列问题。
已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ/mol
C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ/mol
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中的反应热为_________________。
(3) 已知：
CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝－1 366.8 kJ/mol
CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2＝－870.3 kJ/mol
则CH3CH2OH(l)＋O2(g)===CH3COOH(l)＋H2O(l)的ΔH＝______________。
(4) 用如图所示的装置测定中和热。
实验药品：100 mL 0.50 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液、50 mL 0.55 mol/L氨水。
实验步骤：略
已知：NH3·H2O NH＋OH－　ΔH>0。回答下列问题。
①从实验装置上看，还缺少________________。
②将浓度为0.50 mol/L的酸溶液和 0.55 mol/L 的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g/mL)，生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，搅动后，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：
反应物 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 中和热
甲组 HCl＋NaOH 15.0 18.3 ΔH1
乙组 HCl＋NH3·H2O 15.0 18.1 ΔH2
某同学利用上述装置做甲组实验，根据所给数据计算ΔH1＝____________，测得中和热的数值偏低可能的原因为________(填字母)。
A. 测量完盐酸的温度再次测量NaOH溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净
B. 做本实验的当天室温较高
C. 在量取盐酸体积时俯视读数
D. NaOH溶液一次性迅速倒入
E. 实验装置保温隔热效果差
两组实验结果差异的原因是__________________________________________。
13 氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1) 如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2(g)和H2(g)反应的热化学方程式：___________________________________。
(2) 若已知下列数据。
化学键 H—H N≡N
键能/(kJ/mol) 436 946
根据表中及图中数据计算N—H的键能是________kJ/mol。
(3) 用NH3催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝a kJ/mol①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH2＝b kJ/mol②
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
14 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。
(1) 汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25 ℃、101 kPa时，0.2 mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1 103.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________。
25 ℃、101 kPa时，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.5 kJ/mol，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是________(填“甲醇”或“辛烷”)。
(2) CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－393 kJ/mol，该反应相关化学键键能数据如下表，则x＝________。
化学键 O===O C—O CO H—O C—H
E/(kJ/mol) 496 343 1 076 x 413
Ⅱ. 甲醇的合成。
(3) 已知：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－283 kJ/mol；
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－242 kJ/mol；
CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＝－676 kJ/mol。
以CO(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g)的热化学方程式为_________________
______________________________________________________________________。
课时2　反应热的测量与计算能源的充分利用
1. C　利用盖斯定律可知①－②即可得：2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，故该反应的ΔH＝－566 kJ/mol－(＋180 kJ/mol)＝－746 kJ/mol。故选C。
2. B　H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，其物质的量为n(混)＝＝5 mol，设原混合气体中H2与CH4的物质的量分别是x mol和y mol，则有x＋y＝5，285.8x＋890y＝3 695，解得x∶y＝1∶3，故选B。
3. A　用铜丝代替玻璃搅拌器，导致热量损耗，溶液温度升高偏小，从而导致测得的中和热ΔH偏大，A正确；强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O，同时产生可溶性盐时ΔH＝－57.3 kJ/mol，若产生的盐是难溶性盐，由于形成化学键释放热量，则ΔH<－57.3 kJ/mol，B错误；测定中和反应反应热的实验中，混合溶液的温度达到最高值时，表明酸、碱恰好完全反应，此时的温度为终止温度，C错误；用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度，导致溶液的温度差偏小，测定的反应热数值偏小，即ΔH可能为 －52.3 kJ/mol，D错误。
4. C　2 mol CO完全燃烧生成CO2气体放热 566 kJ，标准燃烧热是1 mol物质完全燃烧的反应热，故CO的标准燃烧热为283 kJ/mol，A错误；图中物质的物质的量和焓变不统一，且没有标明状态，B错误；根据Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ/mol可知，2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－452 kJ/mol，CO2固体的能量低于等量CO2气体的能量，则改为CO2固体反应时放出的热量少，但ΔH变大，C正确；已知①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol、②Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJ/mol，依据盖斯定律②＋×①得：Na2O2(s)＋CO(g)===Na2CO3(s)　ΔH＝－509 kJ/mol，则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时消耗1 mol CO，转移2 mol电子，电子转移数为2×6.02×1023，D错误。
5. C　N2H4的燃烧热是生成N2和液态水，A错误；合成氨是可逆反应，不能进行到底，B错误；硫燃烧是放热反应，气态硫能量高，燃烧时放出的热量多，C正确；稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应，除酸碱中和外，还有Ba2+与SO的沉淀反应，D错误。
6. B　从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生中和反应，故22 ℃一定不是做该实验时的环境温度，A错误；由曲线可知，随着V1的增大，溶液温度先升高后降低，温度升高说明反应放热，表明化学能可以转化为热能，B正确；当V1＝30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.50 mol/L，C错误；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错误。
7. A　根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 076.7 kJ/mol，A正确。
8. C　由热化学方程式可知该反应为放热反应，故反应物的总能量比生成物的高，A错误；浓硫酸溶于水放热，则用浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量大于57.3 kJ，B错误；2 mol碳单质完全燃烧时放出的热量更多，故有a>b，C正确；石墨转化为金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石，而物质能量越低越稳定，故石墨比金刚石更稳定，D错误。
9. A　能量越低，物质越稳定，根据图示可知，产物②比产物①的能量更低，故产物②比产物①更稳定，A正确；根据反应原理可知，反应过程中有碳碳键的断裂和氢氯键的断裂，B错误；根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，C错误；根据产物的结构简式可知，1 mol产物①或②中均含有13 mol共价键，D错误。
10. B　由图甲知，相同质量的石墨具有的总能量低于金刚石的，则石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；由图乙知，等质量的气态S的总能量高于固态S的，则固态S燃烧时放出的热量小于气态S的，则S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1<ΔH2，B错误；由图丙知，等质量的红磷具有的总能量低于白磷的，能量越高越不稳定，则红磷比白磷稳定，C正确；由图丁知，1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)的总能量高于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)具有的总能量，则CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，D正确。
11. D　黑火药的爆炸、碳的燃烧都属于放热反应，因此x<0，a<0，A正确；反应②为分解反应，反应吸热，b>0，反应③为化合反应，多数化合反应放热，c<0，B正确；根据盖斯定律将方程式3×①－②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)的ΔH＝(3a－b－c)kJ/mol，所以x＝3a－b－c，C正确；1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO放出的热量小于生成CO2时放出的热量，所以焓变大于a kJ/mol，D错误。
12. (1) ①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ/mol　②1∶3
(2) －(3Q1－Q2＋Q3)kJ/mol
(3) －496.5 kJ/mol
(4) ①环形玻璃搅拌器　②－55.18 kJ/mol　ACE　NH3·H2O电离要吸热，导致放热减少
13. (1) N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol　(2) 391　(3)
14. (1) C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ/mol　辛烷
(2) 465
(3) CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ/mol