2026人教版高中化学选择性必修1--第一章　第一节　第1课时　反应热　焓变（含解析）

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2026人教版高中化学选择性必修1
第一章　化学反应的热效应
第一节　反应热
第1课时　反应热　焓变
基础过关练
题组一　化学反应与能量变化
1.(2025四川绵阳三台中学月考)能量变化如图所示的化学反应是 (　　)
A.碳酸氢钠与盐酸
B.氧化钙溶于水
C.天然气的燃烧
D.铝条溶于盐酸
2.(易错题)(2025湖北襄阳一中月考)下列诗词描述的变化中,放热反应和吸热反应都有发生的是 (　　)
A.“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”
B.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”
C.“东风夜放花千树。更吹落,星如雨”
D.“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”
题组二　反应热与焓变
3.(2025河北衡水二中阶段练习)下列说法不正确的是 (　　)
A.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,ΔH>0
B.反应放热时ΔH<0,反应吸热时ΔH>0
C.任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D.在一定条件下,某化学反应是吸热反应还是放热反应,由反应产物的总焓与反应物的总焓之差决定
4.(易错题)(2024辽宁重点高中协作体期中联考)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是 (　　)
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.该反应的ΔH=+91 kJ·mol-1
C.加入催化剂,该反应的ΔH变小
D.如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH变小
题组三　反应热与化学键的关系
5.(2025山东临沂月考)N4分子的结构为,已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量,生成1 mol 键放出946 kJ热量。根据以上信息和数据,则由N2气体生成1 mol气态N4的ΔH为　 (　　)
A.+734 kJ·mol-1　　　　　B.+367 kJ·mol-1
C.-734 kJ·mol-1　　　　　D.-367 kJ·mol-1
6.(教材习题改编)物质变化常常伴随着能量变化,下图表示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量的变化情况,判断下列说法错误的是 (　　)
A.该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B.2 mol气态氧原子结合生成O2(g)时,能放出498 kJ能量
C.断裂1 mol NO分子中的化学键,需要吸收632 kJ能量
D.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)的ΔH=-180 kJ·mol-1
7.(2025安徽蚌埠二中月考)已知某化学反应A2(g)+2B2(g) 2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为AA、B—B、B—A—B),反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成2 mol AB2(g),则放出的热量为(E1-E2) kJ
C.形成2 mol B—A键放出E2 kJ能量
D.该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
8.(2025江苏苏州月考)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键 H—O O O H—H O—O
键能/(kJ/mol) 463 498 436 138
若反应过程中分解了2 mol H2O,则下列说法不正确的是 (　　)
A.总反应为2H2O 2H2↑+O2↑
B.过程Ⅲ属于放热反应
C.总反应是吸热反应
D.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
题组四　中和反应反应热的测定
9.(易错题)(2025广东茂名联考)已知H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ/mol。利用三组稀溶液分别进行“中和反应反应热”测定实验,并计算出生成1 mol水对应的反应热如表所示。下列判断正确的是 (　　)
序号 ① ② ③
稀溶液 硫酸和氢氧化钠 硫酸和氨水 硫酸和氢氧化钡
ΔH/(kJ·mol-1) a b c
A.a<-57.3　　　　　B.b<-57.3
C.b10.(2025河南濮阳一中月考)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.5 mol·L-1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,回答下列问题:
已知:可以近似地认为酸碱稀溶液的密度、比热容与水的相等,c=4.18 J·g-1·℃-1。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是　　　　　　。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和80 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量　　　　(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用100 mL 0.5 mol·L-1的醋酸与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行上述实验,发现体系温度升高了3.0 ℃,该过程放出的热量为　　　　。
(5)下列说法正确的是　　　　(填字母)。
A.向内筒中加入稀碱时,应当迅速加入
B.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
C.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1 mol H2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响
能力提升练
题组一　从微观和宏观角度理解反应热
1.(2025天津耀华中学月考)研究表明,在一定条件下,气态HCN(a)与CNH(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.CNH(g)比HCN(g)稳定
B.HCN(g) CNH(g)为吸热反应且反应条件一定为加热
C.1 mol HCN(g)中的化学键全部断开需要吸收186.5 kJ的能量
D.1 mol HCN(g)转化为1 mol CNH(g)需要吸收59.3 kJ的能量
2.(创新题·新情境)(2025河北石家庄卓越中学月考)CO用于处理大气污染物N2O,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是 (　　)
图1
图2
A.总反应的催化剂为ZnO+
B.稳定性:IM1>IM2>IM3>IM4
C.反应①和反应②均为放热反应
D.总反应CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g)的反应热ΔH=-361.22 kJ·mol-1
题组二　根据断键、成键的能量变化计算ΔH
3.(2025河南南阳一中月考)已知:①某些化学键的键能如表所示。
化学键 N—N O O N—H
键能/(kJ/mol) 154 498 946 a
②肼(H2N—NH2)燃烧的能量变化如图所示。
则下列说法错误的是 (　　)
A.N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)的反应热ΔH<-534 kJ/mol
B.表中的a=194
C.N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)的反应热ΔH=-534 kJ/mol
D.图中的ΔH3=+2 218 kJ/mol
4.(甄选真题)(2023新课标节选)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。根据图中数据计算反应N2(g)+H2(g) NH3(g)的反应热ΔH=　　　　kJ·mol-1。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A　题图中反应物的能量低于生成物,表示的化学反应为吸热反应。NaHCO3与盐酸反应是吸热反应,与题图相符,A正确;CaO与H2O反应是放热反应,与题图不符,B错误;CH4与O2反应是放热反应,与题图不符,C错误;Al与盐酸反应是放热反应,与题图不符,D错误。
2.A　“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”涉及C与H2O反应生成CO、H2及CO、H2的燃烧,放热反应和吸热反应都有发生,A正确;“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”中爆竹燃烧涉及的反应是放热反应,B错误;“东风夜放花千树。更吹落,星如雨”涉及焰火,焰火利用了金属元素的焰色试验,是物理变化(易错点),C错误;“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”通过水洗法分离金子与沙子,属于物理变化,D错误。
3.C　反应产物的总能量大于反应物的总能量的反应为吸热反应,反应的焓变ΔH>0,A正确;反应放热时,反应的焓变ΔH<0,反应吸热时,反应的焓变ΔH>0,B正确;在等压条件下,化学反应的焓变等于化学反应的反应热,C错误;任何化学反应都伴随能量变化,在确定的化学反应体系中反应物的总能量与生成物的总能量一定不同,所以在一定条件下,某化学反应是吸热反应还是放热反应,由反应产物的总焓与反应物的总焓之差决定,D正确。
4.D　由题图可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误;反应为放热反应,而ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,焓变为负值,B错误;根据题图,催化剂不影响反应的ΔH,C错误;反应为放热反应,如果该反应生成液态CH3OH,会放出更多的热量,放出热量越多,ΔH越小,D正确。
易错分析　本题容易忽视放热反应中ΔH是负值而不选D项,实际上化学反应中放出的热量越多,ΔH反而越小。
5.A　N2生成1 mol气态N4的化学方程式为2N2(g) N4(g),根据ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量可得ΔH=(2×946-6×193) kJ·mol-1=+734 kJ·mol-1,A正确。
6.D　ΔH=(946+498-2×632) kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1,该反应为吸热反应,反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,A项正确、D项错误;相同物质的量的同一化学键断键时吸收的能量与成键时放出的能量相同,B、C项正确。
7.D　由题图可知反应物总能量小于生成物总能量,题述反应为吸热反应,但并不是所有的吸热反应都需要在加热或点燃条件下才能进行,A错误;题述反应为吸热反应,若生成2 mol AB2(g),吸收的能量为(E1-E2) kJ,B错误;根据反应可知,生成2 mol AB2(g)时,会产生4 mol B—A键,此时会放出E2 kJ能量,则形成2 mol B—A键时放出E2 kJ能量,C错误;题述反应为吸热反应,该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确。
8.B
反应过程中分解了2 mol H2O,总反应为2H2O 2H2↑+O2↑,是吸热反应,A、C正确;由上图分析知,过程Ⅲ吸收了130 kJ能量,是吸热反应,B错误;由上图分析知,过程Ⅰ中断裂了2 mol H—O键,吸收926 kJ能量,D正确。
9.D　H2SO4和NaOH反应生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ,即a=-57.3,A错误;NH3·H2O是弱碱,电离要吸热,H2SO4和氨水反应放出的热量小于57.3 kJ(易错点),即b>-57.3,B错误;H2SO4和Ba(OH)2反应时,S和Ba2+生成BaSO4沉淀放热,H2SO4和Ba(OH)2反应生成1 mol H2O放出的热量大于57.3 kJ(易错点),c<-57.3,故b>a>c,|b|<|a|<|c|,C错误、D正确。
10.答案　(1)玻璃搅拌器　(2)偏大　(3)不相等　(4)2.508 kJ　(5)A
解析　(1)根据简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是玻璃搅拌器,它的作用是搅拌,使强酸和强碱充分反应,加快反应速率。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,会有一部分热量散失,但中和反应的焓变是负值,则生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将偏大。
(3)反应放出的热量和所用酸、碱的量有关,实验中改用80 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和80 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与题述实验相比,生成水的量减少,所放出的热量减少。
(4)根据Q=cmΔt=4.18 J·g-1·℃-1×200 g×3 ℃=2 508 J=2.508 kJ,100 mL 0.5 mol·L-1的醋酸与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液反应生成0.05 mol水放出2.508 kJ热量。
(5)向内筒中加入稀碱时,应当快速倒入,以减少热量损失,A正确;将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,不能用水冲洗量筒内剩余的稀盐酸至内筒,否则会导致盐酸加入量增多,溶液质量增大,从而造成测量误差,B错误;内筒中有残留的水,导致溶液的最高温度值偏低,从而对反应热的测定造成影响,C错误。
能力提升练
1.D　等物质的量的CNH(g)的能量比HCN(g)高,则HCN(g)比CNH(g)稳定,A错误;由题图可知,HCN(g) CNH(g)为吸热反应,但反应条件不一定是加热,B错误;1 mol HCN(g)转化成过渡态吸收186.5 kJ的能量,过渡态中有化学键存在,即1 mol HCN(g)中化学键全部断开吸收的能量要大于186.5 kJ,C错误;由题图可知,1 mol HCN(g)转化为1 mol CNH(g)需要吸收的能量为186.5 kJ-127.2 kJ=59.3 kJ,D正确。
2.D　观察图1和图2,反应前有Zn+,反应后也有Zn+,Zn+为催化剂,ZnO+为中间产物,A错误;能量越低越稳定(解题技法),稳定性IM13.B　由题图知N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ/mol,H2O(g) H2O(l)放出热量,则N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)的ΔH<-534 kJ/mol,A、C正确;利用ΔH3建立a的等量关系,即(154+4a+498) kJ/mol=ΔH3=(2 752-534) kJ/mol=+2 218 kJ/mol,解得a=391.5,B错误、D正确。
4.答案　-45
解析　在化学反应中,断开化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量,反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差,由题图中数据知,反应N2(g)+H2(g) NH3(g)的反应热ΔH=(473+654-436-397-339) kJ·mol-1=-45 kJ·mol-1。
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