第1章 第1节 第1课时 化学反应的反应热 化学反应的内能变化与焓变（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第1章　第1节　第1课时 1．(教材改编题)下列关于反应ΔU和ΔH的说法中，不正确的是(　　) A．ΔU>0或ΔH>0时，反应吸收能量 B．ΔU<0或ΔH<0时，反应释放能量 C．反应体系不做功：ΔU＝Q D．ΔU＝ΔH D　[ΔU＝U(反应产物)－U(反应物)，ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，若ΔU>0或ΔH>0时，反应吸收能量，若ΔU<0或ΔH<0时，反应释放能量，A、B均正确；ΔU＝Q ＋W，若反应体系不做功，则有ΔU＝Q，C正确；ΔU＝ΔH＋Δ(pV)，D错误。] 2．据报道：科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法正确的是(　　) A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 C　[由图可知，状态I的焓值高于状态Ⅲ的焓值，则CO和O生成CO2是放热反应，A错误；状态I～状态Ⅲ过程中，CO中共价键未断裂，B错误；CO2的结构式为O===C===O，含有极性共价键，C正确；状态I→状态Ⅲ表示CO和O反应的过程，不涉及O2，D错误。] 3．用100 mL 1.0 mol·L－1的盐酸与100 mL 1.0 mol·L－1的NaOH溶液在如图所示的简易量热计中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。下列说法中不正确的是(　　) A．量热计的内筒是反应容器，外筒起保温作用 B．温度计应插入溶液中央，不能接触量热计的内筒壁及筒底 C．量热计的内筒与外筒之间的填充物的作用主要是固定内筒 D．数据处理时，近似认为反应混合液的比热等于水的比热 C　[量热计的内筒与外筒之间的填充物的作用主要是保温，减少热量的损失，C错误。] 4．如图为氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键 B．过程Ⅱ可表示为O3＋Cl===ClO＋O2 C．过程Ⅲ中O＋O===O2是吸热过程 D．上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂 C　[由图可知，过程Ⅰ中CFCl3在紫外辐射下生成CFCl2和Cl原子，故该过程断裂的C—Cl键，A正确；由图可知，过程Ⅱ中Cl原子与O3反应生成O2、ClO，可表示为O3＋Cl===ClO＋O2，B正确；过程Ⅲ中O与O原子结合生成O2，该过程放出热量，C错误；综合过程Ⅰ～Ⅲ可知，O3被氟利昂破坏的过程可表示为2O33O2，该过程中氟利昂起到催化剂作用，D正确。] 5．下列有关中和热叙述正确的是(　　) A．测定中和热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 B．中和热测定实验可以用稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应 C．已知中和反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ D．1 L 0.5 mol·L－1H2SO4溶液与1 L 0.5 mol·L－1Ba(OH)2溶液完全反应生成1 mol H2O放出的热叫作中和热 B　[测定中和热实验中，读取混合溶液的最高温度为反应后体系的温度，A错误；中和热是指在25℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O和可溶性盐时，放出57.3 kJ 的热量，故中和热测定实验中可以用稀硫酸与稀NaOH溶液反应，B正确；含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，生成1 mol 水，由于浓硫酸稀释时放出大量的热，故放出的热量大于57.3 kJ，C错误；1 L 0.5 mol·L－1 H2SO4溶液和1 L 0.5 mol·L－1Ba(OH)2溶液完全反应生成1 mol H2O和0.5 mol BaSO4沉淀，由于生成沉淀放出热量，故放出的热量大于57.3 kJ，不能叫作中和热，D错误。] 1．(原创题)在测定中和反应的反应热实验中，下列说法正确的是(　　) A．使用搅拌器的目的是为了加快反应速率，减小实验误差 B．为了准确测定混合溶液的温度，温度计水银球应与量热计的内筒底部接触 C．用 0.5 mol/L NaOH 溶液分别与 0.5 mol/L的盐酸、硫酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值不同 D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计 A　[使用搅拌器进行搅拌，加快反应速率，减少热量损失，从而减小实验误差，A正确；实验中温度计水银球不能与量热计的内筒底部接触，否则测得温度不准确，影响实验结果，B错误；中和热以生成1 mol 水为基准，故测得的中和热数值相同，C错误；测定中和热实验中需要使用的仪器有烧杯、量筒、简易量热计等，不需要天平、滴定管，D错误。] 2．化学反应通常伴随着能量变化，下列说法正确的是(　　) A．反应热就是反应中放出的能量 B．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C．由C(s，石墨)===C(s，金刚石)(吸热反应)可知，金刚石比石墨稳定 D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 D　[反应热是化学反应中放出或吸收的能量，A错误；只有在等压条件下进行的化学反应，其焓变等于化学反应的反应热，B错误；石墨转化为金刚石是吸热反应，则石墨的焓值小于金刚石的焓值，则石墨比金刚石更稳定，C错误；等量的硫蒸气具有的能量高于硫固体，完全燃烧时，硫蒸气放出的热量多，D正确。] 3．下列反应过程中的能量变化与能量变化图一致的是(　　) A．CH4＋2O2CO2＋2H2O B．C＋CO22CO C．CaCO3CaO＋CO2↑ D．C＋H2O(g)CO＋H2 A　[图中反应物具有能量高于生成物具有能量，则该反应是放热反应，只有A项符合题意。] 4．H2与O2发生反应的过程可用如下模型图表示(“—”表示化学键)。下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ是吸热过程 B．过程Ⅲ一定是放热过程 C．该反应过程中所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 D　[过程Ⅰ中H2和O2中化学键断裂吸收能量，属于吸热过程，A正确；过程Ⅲ中形成H2O分子中化学键释放能量，属于放热过程，B正确；H2和O2反应生成H2O，旧化学键断裂，并形成了新化学键，C正确；该反应中能量转化形式：化学能→化学能，化学能→热能等，D错误。] 5．某反应由两步反应：A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A．B→C反应为放热反应 B．A→B的过程中反应体系的内能增加 C．焓值大小：H(B)>H(A)>H(C) D．A→B反应一定要加热才能发生 D　[图中B具有的能量高于C具有的能量，则B→C反应为放热反应，A正确；A→B是吸热反应，反应过程中反应体系的内能增加，B正确；根据焓的定义和图中信息可知，H(B)＞H(A)＞H(C)，C正确；A→B的反应为吸热反应，与是否加热无关，吸热反应不一定需要加热，D错误。] 6．已知在25℃、101 kPa下，1 mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，下列有关说法正确的是(　　) A．H2O(g)分解为H2(g)与O2(g)时放出热量 B．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙＞甲＞丙 C．H2(g)具有的能量高于H2O(g)具有的能量 D．乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ B　[H2(g)和O2(g)反应生成H2O(g)放出热量，则H2O(g)分解为H2(g)和O2(g)时吸收热量，A错误；由图可知，甲中物质变成乙中物质吸收685 kJ能量，乙中物质生成丙中物质释放930 kJ能量，故物质具有的总能量：乙＞甲＞丙，B正确；H2(g)与O2(g)生成H2O(g)放出热量，则反应物具有的能量比生成物具有的能量高，但不能比较H2(g)和H2O(g)具有的能量高低，C错误；等量H2O(g)具有的能量高于等量H2O(l)具有的能量，故乙→丙的过程若生成液态水，放出的能量大于930 kJ，D错误。] 7．下列有关反应热的说法中正确的是(　　) A．一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的ΔH值的大小没有必然联系 B． 化学键断裂时释放能量和化学键形成时吸收能量是化学反应中能量变化的主要原因 C．中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，所以1.00 L 1.00 mol·L－1 H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出57.3 kJ的热量 D．用等体积的0.50 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1NaOH溶液进行中和热测定的实验，会使测得的值偏大 A　[化学反应能否在常温下进行与物质的稳定性有关，与该反应的ΔH值的大小没有必然联系，A正确；化学键断裂时吸收能量，化学键形成时释放能量，二者是化学反应中能量变化的主要原因，B错误；中和热是稀溶液中H＋与OH－反应生成1 mol H2O和可溶性盐放出的热量，1.00 L 1.00 mol·L－1 H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应生成2 mol H2O，故放出热量为114.6 kJ，C错误；用等体积的0.50 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行中和热测定的实验，NaOH稍过量，可保证HCl完全反应，测得中和热的值不变，D错误。] 8．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。 反应A：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) 已知：Ⅰ.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ热量。 Ⅱ．。 判断下列说法正确的是(　　) A．反应A的ΔH＞－115.6 kJ/mol B．H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱 C．由Ⅱ中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强 D．断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差31.9 kJ D　[反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ热量，则反应A的ΔH＝－115.6 kJ/mol，A错误；反应A中ΔH＝Σ(E反应物)－Σ(E生成物)，则有4×EH—Cl＋498 kJ/mol－(2×243 kJ/mol＋4×EH—O)＝－115.6 kJ/mol，整理可得EH—O－EH—Cl＝31.9 kJ/mol，故断裂1 mol H—O键比断裂1 mol H—Cl键多吸收31.9 kJ热量，故H2O中H—O键比HCl中H—Cl键强，B错误；由反应A可知，O2可将HCl氧化为Cl2，则O2的氧化性强于Cl2，故O元素的非金属性强于Cl元素，而由Ⅱ中数据不能得到此结论，C错误；由B项分析可知，断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差31.9 kJ，D正确。] 9．N2(g)与H2(g)在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3(g)，下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ中破坏的均为极性键 B．Ⅳ中NH2与H的总键能大于NH3中的总键能 C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均为放热过程 D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＞0 C　[由图可知，过程Ⅰ为1/2N2＋3/2H2→N＋3H，故破坏的化学键均为非极性键，A错误；NH2＋H具有的总能量高于NH3具有的总能量，该过程放出热量，则Ⅳ中NH2＋H的总键能小于NH3中的总键能，B错误；由图可知，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ过程中反应物具有的总能量均大于生成物具有的总能量，故均为放热过程，C正确；由图可知，1/2 mol N2＋3/2 mol H2具有的总能量高于1 mol NH3具有的总能量，则该反应为放热反应，则有ΔH＜0，D错误。] 10．50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的简易量热计中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。 (1)实验中______(填“能” 或“不能”)用铁质搅拌器代替玻璃搅拌器。 (2)某同学用0.25 mol/L的稀硫酸代替盐酸进行上述实验，实验数据如表： 　　　温度 实验次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差平均值 (t2－t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 ①近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L H2SO4溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，则中和热ΔH＝________(保留小数点后一位)。 ②上述实验结果的数值与－57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是________(填字母代号，多选)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中 c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 解析　(1)铁质搅拌器的导热性能较强，故实验中不能用于代替玻璃搅拌器。 (2)①0.25 mol/L的稀硫酸相当于0.50 mol/L盐酸，硫酸完全反应生成0.025 mol H2O，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，温度差平均值为3.4℃，则放出的热量为Q放＝cmΔt＝4.18 J/(g·℃)×(50 mL＋50 mL)×1 g/cm3×3.4℃＝1 421.2 J＝1.421 2 kJ，故中和热ΔH＝－＝－≈－56.8 kJ/mol。 ②实验结果的数值大于－57.3 kJ/mol，说明实验中测得放出热量Q放偏小，可能原因是实验装置保温、隔热效果差，或实验操作缓慢，分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，损失热量，或用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，引起温差变小，故答案为abc。 答案　(1)不能　(2)① －56.8 kJ/mol　②abc 11．(原创题)已知几种物质之间的能量关系如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．反应 (g)＋3H2(g)―→ (g)中，反应体系从环境获得能量 B．反应 (g)＋H2(g)―→ (g)的ΔH>0 C．反应 (g)＋H2(g)―→ (g)中，热能转化为反应产物的内能 D．反应 (g)＋H2(g)―→ (g)中，H(反应物)<H(反应产物) B　[反应 (g)＋3H2(g)―→ (g)是放热反应，反应体系向周围环境释放能量，A错误；反应 (g)＋H2(g)―→中反应物具有的能量低于反应产物具有的能量，该反应是吸热反应，故该反应的ΔH>0，B正确；反应 (g)＋H2(g)―→ (g)是放热反应，化学能转化为反应产物的内能和热能，C错误；反应 (g)＋H2(g)―→ (g)是放热反应，则有H(反应物)>H(反应产物)，D错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $$