第一章 基础课时5 反应热的计算 练习（含答案）2025秋高中化学选择性必修一（人教版2019）

第一章　基础课时5　反应热的计算
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(每小题5分)
(一)根据热化学方程式计算反应热
1.半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅：
SiO2(s，石英砂)＋2C(s)===Si(s，粗硅)＋2CO(g)ΔH1＝＋682.44 kJ·mol－1
Si(s，粗硅)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH2＝－657.01 kJ·mol－1
SiCl4(l)＋2Mg(s)===2MgCl2(s)＋Si(s，纯硅)　ΔH3＝－625.63 kJ·mol－1
用石英砂生产1.00 kg纯硅放出的热量为(　　)
21.44 kJ 21 435.71 kJ
600.20 kJ 1 965.10 kJ
(二)根据反应物和生成物的能量计算反应热
2.结合下图信息分析，反应N2O(g)＋CO(g)===N2(g)＋CO2(g)的ΔH为(　　)
－436 kJ·mol－1 ＋436 kJ·mol－1
－359 kJ·mol－1 ＋359 kJ·mol－1
(三)根据键能计算反应热
3.已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键 H—H H—O
键能/(kJ/mol) 436 463
热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ/mol
则2O(g)===O2(g)的ΔH为(　　)
＋428 kJ/mol －428 kJ/mol
＋498 kJ/mol －498 kJ/mol
(四)根据燃烧热计算反应热
4.(3分)已知：乙炔(C2H2)的燃烧热为1 300 kJ/mol，氢气的燃烧热为286 kJ/mol。常温下，将21.2 g由乙炔和氢气组成的混合气体在足量氧气中充分燃烧，共放出1 097.2 kJ的热量，则混合气体中乙炔和氢气的物质的量之比为________。
(五)根据盖斯定律计算反应热
5.(2分)基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下：
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：
①2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　
ΔH1＝－227 kJ/mol
②8CuO(s)＋CH4(g)===4Cu2O(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－348 kJ/mol
则反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝________ kJ/mol。
(六)反应热(ΔH)大小的比较
6.下列各组反应中关于反应热的比较正确的是(　　)
①CH3OH(g)＋O2(g)===CO (g)＋2H2O(l)　ΔH1；CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH2；ΔH1<ΔH2
②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1; 2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH2；ΔH1>ΔH2
③H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1; H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g)　ΔH2；ΔH1>ΔH2
④C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2则ΔH1＞ΔH2。
①③ ②④
③④ ①④
B级　素养培优练
7.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　
ΔH＝－1 452 kJ·mol－1
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
下列说法不正确的是(　　)
H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol－1
用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出28.65 kJ的热量
同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多
3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝-131.4 kJ·mol－1
8.已知：由最稳定的单质化合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用ΔH(kJ·mol－1)表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0；有关物质的ΔH如图所示，下列有关判断不正确的是(　　)
H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<－241.8 kJ·mol－1
相同状况下，NH3比N2H4稳定
依据上表所给数据，可求得N2H4(l)的燃烧热
0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应，放出小于45.9 kJ的热量
9.(10分)回答下列问题。
(1)(2分)已知：C(s)与水蒸气反应制取水煤气(一氧化碳和氢气)时，每转移NA个电子吸收65.75 kJ的热量。写出该反应的热化学方程式___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)(4分)汽车行驶时，N2和O2在电火花作用下产生NO，各物质所含化学键键能数据如下表：
物质 N2 O2 NO
化学键键能/(kJ·mol－1) 946 498 632
相同条件下，N2、O2、NO三种物质中最稳定的是________________；N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝__________________________________________。
(3)(2分)有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是
A.CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋49.0 kJ/mol
B.CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ/mol
由上述方程式可知，CH3OH(g)的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJ/mol
(4)(2分)科研工作者经过研究，可以用不同方法处理氮的氧化物，防止空气污染。
已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　
ΔH＝＋180.4 kJ·mol－1
4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　
ΔH＝－905.8 kJ·mol－1
NH3能将NO转化成无毒物质。写出在298 K时该反应的热化学方程式：___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
10.(5分)回答下列问题：
(1)(2分)已知SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)反应过程的能量变化如图所示：
则2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g)　
ΔH＝________ kJ/mol。
(2)(3分)用F2代替N2O4和液态肼(N2H4)反应释放的能量更大。
已知：①N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ/mol；
②2HF(g)===H2(g)＋F2(g)　
ΔH＝＋538 kJ/mol；
③2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　
ΔH＝＋484 kJ/mol。
则液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
基础课时5　反应热的计算
1.B　[由三个热化学方程式可知，生成1 mol纯硅，需要热量：682.44 kJ＋(－657.01 kJ)＋(－625.63 kJ)＝－600.2 kJ，n(Si)＝1 000 g÷28 g/mol＝35.71 mol，则生产1.00 kg纯硅的总反应热为35.71 mol×(－600.2 kJ/mol)＝－21 435.71 kJ。]
2.C　[由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是一个放热反应，相对能量是330 kJ/mol、229 kJ/mol是产生中间体Ⅰ和Ⅱ释放的总能量，相对能量是123 kJ/mol、77 kJ/mol是中间体Ⅰ和Ⅱ继续吸收的总能量，则ΔH＝－(330＋229－123－77) kJ/mol＝－359 kJ/mol，故本题选C。]
3.D　[根据反应热与反应物键能、生成物键能的关系，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)，即－482 kJ/mol＝2×436 kJ/mol＋E(O===O)－4×463 kJ/mol，解得E(O===O)＝498 kJ/mol，断裂1 mol O2中O===O要吸收498 kJ热量，据此可得热化学方程式：O2(g)===2O(g)　ΔH＝＋498 kJ/mol，从而可得：2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ/mol。]
4.4∶1
解析　设乙炔的物质的量为x mol，氢气的物质的量为y mol，则26x＋2y＝21.2、1 300x＋286y＝1 097.2，解得：x＝0.8、y＝0.2；则混合气体中乙炔和氢气的物质的量之比为4∶1。
5.－802
解析　①2Cu2O(s)＋O2(g)??4CuO(s)　ΔH＝－227 kJ·mol－1；②8CuO(s)＋CH4(g)===4Cu2O(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－348 kJ/mol，用①×2＋②得反应：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－227 kJ·mol－1×2＋(－348 kJ·mol－1)＝－802 kJ·mol－1。
6.B　[①CO能够燃烧放出热量，所以乙醇燃烧生成CO比生成二氧化碳放热少，放出的热量越多，ΔH越小，则ΔH1＞ΔH2，①错误；②H2O分解为吸热反应，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＞0；Na与H2O反应为放热反应，则2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH2＜0，所以ΔH1＞ΔH2，②正确；③氯气和氢气的化合为放热反应，所以焓变为负值，又焓变与系数成正比，所以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1；H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH2；ΔH1＜ΔH2，③错误；④C与CO2的反应为吸热反应，故ΔH1＞0；C与O2的反应为放热反应，故ΔH2＜0，所以ΔH1＞ΔH2，④正确。]
7.A　[燃烧热为1 mol可燃物完全燃烧生成指定物质时所放出的热量，H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，A错误；用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，会生成0.5 mol水，根据H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1可以知道，生成1 mol H2O放出热量为57.3 kJ，所以此时放出的热量是×57.3 kJ＝28.65 kJ，B正确；1 g氢气放热 kJ，1 g甲醇放热 kJ，所以同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多，C正确；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1①；2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452 kJ·mol－1②；根据盖斯定律①×－②×，3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ·mol－1，D正确。]
8.C　[气态水变为液态水释放能量，放热焓变为负值，则H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<－241.8 kJ·mol－1，A正确；由图可知，N2H4的摩尔生成焓为正值，NH3的摩尔生成焓为负值，则相同状况下，NH3比N2H4稳定，B正确；燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；缺少液态水和N2的生成焓数据，不能求得N2H4(l)的燃烧热，C错误；氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，反应进行不彻底，0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)充分反应，放出的热量小于45.9 kJ，D正确。]
9.(1)C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1
(2)N2　＋180 kJ·mol－1　(3)大于
(4)4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(l)　
ΔH＝－1 807.8 kJ·mol－1
解析　(1)每转移NA个电子吸收65.75 kJ的热量，热化学方程式：C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1；(2)由题表中的化学键键能数据可知，N2的键能最大，即要断裂N≡N键消耗的能量最多，故其最稳定。结合表格中的键能数据可知，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的ΔH＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×632 kJ·mol－1＝＋180 kJ·mol－1。(3)根据反应B可知，氢气燃烧生成液态水会进一步放出热量，所以CH3OH(g)的燃烧热大于192.9 kJ/mol；(4)根据题干信息，NH3能将NO转化成无毒物质，该无毒物质为N2，将题给已知热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，②－5×①可得反应的热化学方程式。
10.(1)198.0　(2)N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)　ΔH＝－1 126 kJ/mol
解析　(1)由图可知SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)的ΔH＝－99.0 kJ/mol，则2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝198.0 kJ/mol；(2)液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的反应方程式为N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)，根据盖斯定律可知，该反应可由①－2×②＋③得到，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＋ΔH3＝(－534 kJ/mol)－2×(＋538 kJ/mol)＋(＋484 kJ/mol)＝－1 126 kJ/mol；反应热化学方程式为N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)　ΔH＝－1 126 kJ/mol。