1.2反应热的计算 同步练习 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

1.2反应热的计算同步练习题 一、选择题 1．下列科学家与其贡献匹配错误的是 A．侯德榜——联合制碱 B．盖斯——平衡移动原理 C．徐光宪——稀土元素分离及应用 D．门捷列夫——元素周期表 2．下列说法不正确的是 A．化学反应可分为吸热反应和放热反应 B．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来 C．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成 D．化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同 3．利用含碳化合物合成燃料，已知反应过程中的能量变化如下图，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的情况。下列判断正确的是 A．如果该反应生成液态，则ΔH增大 B．加入催化剂，该反应的活化能和ΔH均变小 C．该反应的 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 4．已知P4(白，s)、P(红，s)及P2O5(s)之间转化的关系如图示，则△H1和△H2的关系正确的是 A．△H1＞△H2 B．△H1＜△H2 C．△H1=△H2 D．无法确定 5．已知： 下列说法正确的是 A． B． C．升温时，丙烷与氯自由基反应速率加快，与溴自由基反应速率减慢 D．HCl与HBr的键能差可以表示为 6．已知2Zn(s)＋O2(g) = 2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1 2Hg(l)＋O2(g) = 2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1 则反应2Zn(s)＋2HgO(s)=2ZnO(s)＋2Hg(l)的ΔH为 A．＋519.4 kJ·mol-1 B．-259.7 kJ·mol-1 C．＋259.7 kJ·mol-1 D．-519.4 kJ·mol-1 7．由甲醇制备二甲醚涉及如下反应： (1)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1； (2) 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。 下列说法正确的是 A．△H1＜△H2 B．反应(2)为吸热反应 C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) △H=-5.2kJ•mol-1 D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定 8．下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是 A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6 kJ∙mol-1，则氢气的燃烧热∆H=-241.8 kJ∙mol-1 B．25℃、101kPa时，C的燃烧热燃烧时生成稳定的CO2，S的燃烧热燃烧时生成稳定的SO3 C．含20gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4kJ∙mol-1 D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) ∆H2，则△H1＞△H2 二、填空题 9．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。 (1)“神舟”系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。 已知： 反应1： ； 反应2： 。 写出和反应生成、、的热化学方程式：_______。 (2)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则能过程中的焓变为_______(列式表示)。 (3)已知，在25℃和101kPa下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 H—H H—N N≡N O=O C—H C=O H—O N—N 键能/() 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在25℃和101kPa下，工业合成氨的反应中每生成1mol就会放出46kJ热量，在该条件下，向某容器中加入2mol、6mol及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是_______，表中的a=_______。 ②科学家发现了一种新的气态分子()，在25℃和101kPa下，转化为的热化学方程式为_______，此可知1mol与1mol中能量更低的是_______(填化学式)。 ③已知： 。甲烷是一种常用燃料，则表示甲烷的燃烧热的热化学方程式为_______。 10．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下： ΔH=88.6 kJ·mol－1 则M、N相比，较稳定的是_______。 (2)已知 CH3OH(l)的燃烧热为-726.5kJ·mol－1，CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=－akJ·mol－1，则a_______726.5(填“>”“<”或“=”)。 (3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应生成1molCO2时的热化学方程式：_______。 (4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为_______。 (5)温度在150℃以上时，H2O2便迅速分解为H2O和O2，发射火箭时用过氧化氢作强氧化剂就是利用这个原理，已知： a. H2(g)+O2(g)═H2O2(l)ΔH1=-134.3kJ·mol-1 b. H2O(l)═H2(g)+O2(g) ΔH2=+286kJ·mol-1 则反应H2O2(l)═H2O(l)+O2(g)的ΔH =_______。 11．或可以催化还原以达到消除污染的目的。已知在一定温度下： ① ② ③ (1)在该温度下反应①属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)在该温度下反应①消耗时，_______。 (3)在该温度下反应②生成时，_______。 (4)在该温度下反应③的_______。 12．已知下列反应的反应热为： (1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=−870.3 kJ∙mol−1 (2)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5 kJ∙mol−1 (3)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.8 kJ∙mol−1试计算下列反应的反应热： 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=_______。 13．硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为___________。 14．Ⅰ.按要求填空： (1)有①、、；②、、；③石墨、金刚石；④、、；四组微粒或物质。互为同位素的是_______(填编号，下同)，互为同素异形体的是_______。 Ⅱ. 已知和反应生成吸收180kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。 (2)该反应中反应物所具有的总能量_______(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。 (3)分子中的化学键断裂时要吸收_______kJ能量。 (4)断裂键吸收的能量即x值为_______。 Ⅲ. 如表所示是部分短周期元素的性质或原子结构特点。请回答下列问题： 元素代号 元素性质或原子结构 T M层上有6个电子 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是+7价 W 其最高价氧化物对应水化物既能跟酸反应，又能跟强碱反应 (5)元素X的一种质子数与中子数相同的核素符号为_______。 (6)元素Z与元素T相比，元素原子得电子能力较强的是_______(用元素符号表示)。下列表述中能证明这一事实的是_______。(填序号) a. 常温下Z的单质和T的单质状态不同 b. Z元素的简单氢化物比T元素的简单氢化物稳定 c. 一定条件下Z和T单质都能与氢氧化钠溶液反应 (7)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物中性质明显不同于其他三种的是_______(填化学式)，理由是_______。 (8)T的低价氧化物与Z的单质等体积混合后通入溶液中发生的反应是_______。(用化学方程式表示) 15．用一定浓度的稀盐酸与稀NaOH溶液在图1所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。已知强酸与强碱的中和热为57.3kJ/mol，水的比热容为4.2J/(g·℃)，有关热量与比热容的计算公式：Q=m×c×△t（Q为热量，m为物质的质量，c为比热容，△t物质温度的变化值）回答下列问题： （1）从实验装置上看，图1中尚缺少的一种玻璃用品是：__。 （2）将V1mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL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2所示(实验中始终保持V1＋V2=50mL)。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溶液的浓度约是1.50mol/L D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 （3）根据图2及题中所给数据算出HCl与NaOH恰好反应时的温度变化值约为__。（保留整数，计算时可将稀溶液的密度及比热容看成与水近似相同，且溶液混合时体积变化忽略不计，强酸与强碱的中和热为57.3kJ/mol）； （4）而根据图2的温度变化可读出温度变化值约7℃；上述实验数值结果与理论计算结果偏差，产生偏差的原因可能是__（填字母）。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．侯德榜先生的贡献是联合制碱法制纯碱，故A正确； B．盖斯先生的贡献是提出了盖斯定律用于计算反应热，故B错误； C．徐光宪先生的贡献是提出了稀土元素分离及应用的方法，故C正确； D．门捷列夫的贡献是首先发现了元素周期律，绘制了元素周期表，故D正确； 故选B。 2．B 解析：A．化学反应从能量变化的角度可分为吸热反应和放热反应，A正确； B．化学反应中的能量变化形式可以是热能、电能、光能等，B错误； C．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成，C正确； D．化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同，D正确； 故选B。 3．D 解析：A．如果该反应生成液态，会放出更多热量，ΔH减小，A错误； B．加入催化剂，该反应的活化能变小，ΔH不变，B错误； C．由图可知，该反应的，C错误； D．由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，D正确；故选D。 【点睛】ΔH=反应过程中吸收的热量－反应过程中放出的热量 4．B 解析：由图可知，白磷转化为红磷的反应为焓变小于0的放热反应，则白磷的能量高于红磷，所以白磷燃烧生成五氧化二磷放出的热量多于红磷燃烧生成五氧化二磷放出的热量，反应的焓变△H1＜△H2，故选B。 5．B 解析：A．Cl比Br活泼，且HCl比HBr稳定，能量越低物质越稳定，则△H1＜△H3，故A错误； B．由盖斯定律可知，①-③=②-④，则△H1=△H2+△H3-△H4 ，故B正确； C．升高温度可加快反应速率，则升高温度，吸热反应、放热反应速率都增大，丙烷与溴自由基反应速率加快，故C错误； D．③-①得HCl+Br∙→HBr+Cl∙，△H=△H3 -△H1，键能差为△H3 -△H1，故D错误； 故选：B。 6．D 解析：由题干信息知：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H=-701.0kJ•mol-1，②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6kJ•mol-1，依据盖斯定律，将①-②得到：2Zn(s)+2HgO(s)=2ZnO(s)+2Hg(l) △H=-519.4kJ/mol； 答案选D。 7．A 解析：A．根据题图可知，，，则，，A正确； B．反应(2)反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，B错误； C．根据盖斯定律，由反应(2)-反应(1)可得反应，则，C错误； D．和的总能量小于的能量，故相同条件下，比稳定，D错误； 故选D。 8．C 解析：A．在2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6 kJ∙mol-1中，水呈气态，则氢气的燃烧热∆H＜-241.8 kJ∙mol-1，A错误； B．25℃、101kPa时，表示燃烧热的热化学反应方程式中，C燃烧生成稳定的CO2，S燃烧生成稳定的SO2，B错误； C．20g NaOH的物质的量为0.5mol，放出28.7kJ的热量，则1mol NaOH发生中和反应，放出57.4kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4kJ∙mol-1，C正确； D．已知 H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H1，H2(g)+I2(s)=2HI(g) ∆H2，I2(g)=I2(s) ∆H＜0，则△H1＜△H2，D错误； 故选C。 二、填空题 9．(1) (2) (3) 合成氨的反应为可逆反应 946 解析：（1）根据盖斯定律，由反应2-2反应1可得目标反应的热化学方程式： = ，故答案为： ； （2）由图中能量变化分析可知，过程中的焓变=，故答案为：； （3）①合成氨的反应为可逆反应，反应不能完全发生，所以放出的热量小于92kJ；根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能，a+3436 - =-92 ，解得a=946，故答案为：合成氨的反应为可逆反应；946； ②每个N4分子中含有6个N-N键，每个N2分子中含有1个N≡N键，由表中数据计算可得：N4(g)2N2(g) =；由N4(g)转化为N2(g)为放热反应，说明N2能量更低，则N2更稳定，故答案为： ；N2； ③根据燃烧热的定义，得出热化学方程式中甲烷的系数为1，生成的水为液态，根据表格中的数据和 ，可得出 ，故答案为： 。 10．(1)M (2)＜ (3)2Cl2(g+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g) ΔH=﹣290kJ·mol﹣1 (4)98 (5)-151.7 kJ·mol-1 解析：（1）M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，能量越高越不稳定，能量越低越稳定，故稳定性M＞N； （2）甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a＜726.5； （3）有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl2(g+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g) ΔH=﹣290kJ·mol﹣1； （4）Al元素化合价从0价升高到＋3价，因此所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ÷12=98kJ； （5）根据盖斯定律可知-(①+②)得到反应H2O2(l)═H2O(l)+O2(g)的ΔH = -(-134.3+286)kJ·mol-1=-151.7 kJ·mol-1。 11．(1)吸热； (2)； (3)； (4) 解析：（1）反应①>0，说明该反应为吸热反应，故本题答案为：吸热； （2）恰为1mol，1mol氮气和1mol氧气反应，生成2mol的一氧化氮，恰好为该反应的反应热，故本题的答案为：； （3）可表示2 mol 氢气和1 mol 氧气反应生成2 mol 液态水放出571.6 kJ 的热量，所以反应②生成时，，故本题答案为：； （4）根据盖斯定律，②-①得；故本题的答案为：。 12．−488.3 kJ∙mol−1 解析：根据盖斯定律分析，第二个方程式的2倍加上第三个方程式的2倍，再减去第一个方程式得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=−488.3 kJ∙mol−1；故答案为：−488.3 kJ∙mol−1。 13．Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH=—225 kJ·mol-1 解析：由硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2放出225 kJ热量可知，生成1 mol SiHCl3气体反应的反应热为ΔH=——225 kJ·mol-1，则反应的热化学方程式为：Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH=—225 kJ·mol-1，故答案为：Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH=—225 kJ·mol-1。 14．(1) ①④ ③(2)低于(3)632(4)946(5)(6) Cl b (7) 是弱酸 (8) 解析：III. T的M层上有6个电子，其核外电子数为16，则T为S元素；X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为第二周期元素，为C元素；常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性可知单质为N2，氢化物的水溶液是NH3•H2O，则Y为N元素；Z的元素最高正价是+7价，元素最高正价等于其族序数，则Z位于第ⅦA，由于F元素无正价，则Z为Cl元素；单质既能跟酸反应，又能跟强碱反应，都产生H2，该单质为金属Al，则W为Al元素，据此分析解答。 （1）①、、质子数相同，中子数不同，故互为同位素；②H2、D2、T2是由氢的同位素原子构成的氢分子，既不是同位素，也不是同素异形体；③石墨、金刚石都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；④、、质子数相同，中子数不同，故互为同位素；所以互为同位素的是：①④，互为同素异形体的是：③，故答案为：①④；③； （2）已知和反应生成吸收180kJ，则为吸热反应，则反应物所具有的总能量低于生成物的总能量，故答案为：低于； （3）由图中可知，断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收632kJ能量，故答案为：632； （4）反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，该反应的热化学方程式为：N2(g)+O2(g)═2NO(g)ΔH=(x+498-2×632)kJ/mol=180 kJ/mol，解得x=946，故答案为：946； （5）X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X为第二周期元素，为C元素，质子数为6，元素C的一种质子数与中子数相同，则质量数为12，核素符号为； （6）分析可知，Z为C，T为S元素，同一周期从左向右，元素的非金属性逐渐增强，故Cl元素与S元素相比，非金属性较强的是Cl元素。可根据元素周期律来选择判断能证明这一事实的选项： a．单质的状态与相应元素的非金属性强弱之间不存在必然联系，a项错误； b．相应元素的非金属性就越强，生成的氢化物的稳定性越强，故可以证明Cl元素的非金属性比较强，b项正确； c．单质能与NaOH溶液反应与相应元素的非金属性强弱没有必然联系，c项错误； 故答案为：Cl；b； （7）T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物分别是：H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，其中H2CO3性质不同于其他三种，因为只有H2CO3为弱酸，其余为强酸，故答案为：H2CO3；H2CO3为弱酸； （8）T的低价氧化物为二氧化硫，通入氯气的水溶液中，发生反应的化学方程式为：Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。 15． 环形玻璃搅拌棒 BC 8℃ acd 解析：(1)由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒； (2)A.据图可知，该实验开始时的环境温度低于22℃，故A错误； B.由图示可以看出该反应过程放出热量，表明化学能可以转化为热能，故B正确； C.恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，设NaOH溶液的浓度为a mol/L，则0.02L×a mol/L=0.03L×1.0mol/L，a=1.50mol/L，故C正确； D.有水生成的反应不一定是放热反应，如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应有水生成，但该反应为吸热反应，故D错误； 答案选BC； (3)V1=30mL时HCl和NaOH恰好反应，由V1+V2=50mL知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，所以30mL 1.0mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.03L×1.0mol/L=0.03mol，溶液的质量为：50mL×1g/cm3=50g，温度变化的值为△T，则生成0.03mol水放出的热量为Q=m•c•△T=50g×4.2J/（g•℃）×△T=210△T J，即0.210△T kJ，所以实验测得的中和热△H=-=-57.3kJ/mol，解得△T=8℃； (4)a.实验装置保温、隔热效果差，会使测定的热量的数据偏小，使温度变化值变小，故a选； b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数，测量氢氧化钠溶液的体积偏大，即氢氧化钠的物质的量偏大，测量的热量数值偏大，使温度变化值变大，故b不选； c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，引起热量散失，测量的热量的值偏小，使温度变化值变小，故c选； d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度，会导致氢氧化钠与HCl反应，使反应前的温度偏高，测定的温度变化值变小，故d选； 答案为acd。 学科网（北京）股份有限公司 $$