1.2反应热的计算同步练习题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．根据图中的各物质间的能量循环图，下列说法正确的是： A．∆H5+∆H6+∆H7+∆H8<∆H2 B．∆H5<0，∆H6<0，∆H7>0 C．I(g)∆H6的小于Cl(g)的∆H6 D．∆H1=∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7+∆H8 2．已知H—H键键能为436kJ·mol-1，N—H键键能为391kJ·mol-1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。则N≡N键的键能是 A．431kJ·mol-1 B．945.6kJ·mol-1 C．649kJ·mol-1 D．896kJ·mol-1 3．用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知： ①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221kJ•mol-1 ②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+181kJ•mol-1 ③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H3=-747kJ•mol-1 则C(s)的燃烧热为 A．221kJ•mol-1 B．393.5kJ•mol-1 C．442kJ•mol-1 D．787kJ•mol-1 4．已知： 则和Q的大小顺序分别为 A． B． C． D． 5．以CO和为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用人工合成淀粉时，第一步就是将转化为甲醇。 已知：① (2) (3) 下列说法正确的是 A．若温度不变，反应①中生成时，放出的热量小于45.25kJ B．对于反应②③，选用高效催化剂，可分别降低反应的焓变 C．与合成甲醇的热化学方程式为 D．以和为原料合成甲醇，同时生成，该反应放出能量 6．关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法错误的是 A．△H1=△H2+△H3 B．2H(g)+2X(g)=2HX(g)    △H3＜0 C．由途径I生成HCl的△H大于生成HBr的△H D．Cl－Cl键、Br－Br键、I－I键键能依次减小，所以途径II吸收的热量依次减少 二、填空题 7．回答下列问题： (1)能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是_______(填字母)。 a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求 c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源 d.减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生 (2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，氧气充足时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 ①通常状况下，相同质量的金刚石和石墨中，化学键总键能较大的是_______(填“金刚石”“石墨”或“不确定”)；表示石墨燃烧热的热化学方程式为_______。 ②若12g金刚石在24g氧气中燃烧，生成气体36g，则该过程放出的热量为_______。 (3)①“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有、、，已知10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，该反应的热化学方程式为_______。 ②在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢。已知下列各物质反应的热化学方程式： I、 II. Ⅲ、 则(l)与过氧化氢(l)反应生成和的热化学方程式为_______。 ③你认为能作为火箭推进剂的物质需要满足的两个基本条件是_______。 8．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题： 二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： 该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。 A． B． C． D． 9．氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： (1)氮元素原子的L层电子数为_____。 (2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为_____。 (3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(1) △H1=−195 kJ∙mol−1 ②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1) △H2=−534.2 kJ∙mol−1 写出肼和N2O4反应的热化学方程式_____。 10．据部分键能数据，以及热化学方程式 ，计算 键的键能为_______。 化学键 C-H C-F H-F F-F 键能/(kJ/mol) 414 489 ? 155 11．Ⅰ、某实验小组用100mL0.55mol·LNaOH溶液与100mL0.5mol·L盐酸进行中和热的测定，装置如图所示。 (1)回答下列问题： ①图中装置缺少的仪器是___________。 ②若将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸，测得中和热为ΔH1，NaOH溶液与盐酸反应中和热为ΔH，则ΔH1___________ΔH (填写<、>、=)；若测得该反应放出的热量为2.84kJ，请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式：___________ Ⅱ、已知1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量。 (2)写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式为___________。 Ⅲ、发射卫星可用肼做燃料，二氧化氮做氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知： kJ·mol kJ·mol (3)写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式为：___________。 (4)有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-O键能为463kJ·mol，O=O键能为498kJ·mol，计算H-H键能为___________kJ·mol。 12．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) 13．胆矾化学式为CuSO4●5H2O，在我国历代多部医学宝典记载了胆矾的药用价值，比如：《唐本草》：主下血赤白，面黄，女子脏寒，等等。然而，胆矾属于重金属化合物，稍有不慎会使人中毒。 已知：胆矾溶于水时， kJ/mol；溶于水时 kJ/mol。 (1)写出CuSO4●5H2O晶体转化为无水CuSO4的热化学方程式___________。 (2)测定胆矾中结晶水含量时，坩埚中附着有热稳定性杂质，则测定结果___________(填“偏高”“偏低”“无影响”)。 (3)加热时，胆矾完全失水的标志是___________。 【参考答案】 一、选择题 1．A 【分析】根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，则∆H1=∆H2+∆H3+∆H4+∆H8或∆H1=∆H2+∆H3+∆H5+∆H6+∆H7+∆H8； 解析：A．由图可知Cl(g)→Cl-(g)放热，即∆H6<0，固态钠气化吸热，即∆H2>0，则∆H5+∆H6+∆H7+∆H8<∆H2，A正确； B．钠原子失去电子放热，即∆H5<0，氯原子得到电子放热，即∆H6<0，钠离子和氯离子结合生成NaCl(g)放出热量，∆H7<0，B错误； C．I的非金属性比Cl弱，得电子能力比Cl弱，所需能量较低，由于该过程放出热量，数值越小∆H越大，则I(g)∆H6的大于Cl(g)的∆H6，C错误； D．根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，则∆H1=∆H2+∆H3+∆H5+∆H6+∆H7+∆H8，D错误； 故选：A。 2．B 解析：结合ΔH=反应物总键能-生成物总键能，令N≡N键的键能为x，即-92.4kJ·mol-1=（x+3436kJ·mol-1）-（6391kJ·mol-1），整理计算得x=945.6kJ·mol-1，故选B。 3．B 解析：根据盖斯定律分析，有（①+②+③）/2得热化学方程式为：C(s)+O2(g)= CO2(g) △H=（-221kJ•mol-1+181kJ•mol-1-747kJ•mol-1）/2=-393.5 kJ•mol-1。 故选B。 4．C 解析：醋酸与氢氧化钠反应过程中，醋酸不断电离吸热，故放出的热量比盐酸与氢氧化钠反应放出的热量少，故，由于反应热有负号，故，1mol硫酸与1mol氢氧化钡反应生成2mol水，放出的热量比盐酸与氢氧化钠反应生成1mol水放出的热量多，且生成硫酸钡沉淀也放出热量，故，故C正确； 故选C。 5．C 解析：A．能量高于，反应物的总能量相同，根据能量守恒定律，若温度不变，反应①中生成时，放出的热量大于45.25kJ，A错误； B．催化剂不能改变反应的焓变，B错误； C．根据盖斯定律①-②得反应④ ，C正确； D．结合C项，根据盖斯定律得 ，则该反应需要吸收能量，D错误； 故答案为：C。 6．C 解析：A．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关，途径I生成HX的反应热与途径无关，所以△H1=△H2+△H3，A正确； B．原子形成化学键放热，焓变小于0，2H(g)+2X(g)=2HX(g)    △H3＜0，B正确； C．反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，途径I生成 HCl放出的热量比生成 HBr 放出的多，途径I生成HCl的△H小于生成HBr的△H，C错误； D．Cl-Cl，Br-Br，I-I的键能依次减小，断裂化学键需要能量减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，D正确； 故选C。 二、填空题 7．(1)acd (2) 石墨 C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5kJ·mol-1 253.9kJ (3) C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH=-2 550.0 kJ·mol-1 N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-641.63 kJ·mol-1 两者混合时即产生气体，并放出大量的热 解析：（1）a、大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，可充分利用资源，减少垃圾污染，符合开源节流的思想，选项a符合； b、煤、石油、天然气属于不可再生资源，故需要节源开流，选项b不符合； c、太阳能、水能、风能、地热等取之不尽、用之不竭，代替不可再生的化石燃料符合开源节流的思想，选项c符合； d、减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生，符合节约能源和保护生态环境的内容，选项d符合； 答案选acd； （2）①因为金刚石能量比石墨高，根据能量越低越稳定，所以在通常状况下石墨更稳定； 根据燃烧热定义，石墨完全燃烧生成二氧化碳，根据图像反应放出的总热量为110.5+283.0=393.5kJ，所以，表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol； ②12g金刚石在一定量空气中燃烧，生成气体36g，根据碳原子守恒，气体总物质的量为1mol，所以生成气体平均摩尔质量为36g/mol，利用十字交叉法求算混合气体中CO和CO2的物质的量的比所以混合气体中CO和CO2各0.5mol，该过程放出热量为=253.9kJ； （3）①10.0 g 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出 425 kJ 热量，可知 1 mol 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出热量为 2550 kJ，结合焓变及状态可知热量化学方程式为：C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH=-2 550.0 kJ·mol-1； ②已知I、 II. Ⅲ、 根据盖斯定律，由I+Ⅲ- II得反应N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH=ΔH 1+ΔH 3-2ΔH 2=-641.63 kJ·mol-1，则(l)与过氧化氢(l)反应生成和的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-641.63 kJ·mol-1； ③两者混合时即产生气体，并放出大量的热，故能作为火箭推进剂的物质。 8． A 为正值，和为负值，反应①的活化能大于反应②的活化能 解析：根据盖斯定律，总反应的。总反应、反应②是放热反应，B、D选项的示意图不符合，若反应①为慢反应，反应①的活化能比反应②的活化能大，C选项不符合，故示意图中能体现上述反应能量变化的是A，理由可简写成：为正值，和为负值，反应①的活化能大于反应②的活化能。 9．(1)5 (2)2NH3＋NaClO＝NaCl＋ N2H4＋H2O (3)2N2H4(1)＋N2O4(1)＝3N2(g)＋4H2O(1) △H＝−873.4 kJ∙mol−1 解析：（1）氮为7号元素，氮原子核外电子排布为2、5，因此氮元素原子的L层电子数为5；故答案为：5。 （2）NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，根据氧化还原反应原理，则两者反应生成N2H4、NaCl和H2O，其反应的化学方程式为2NH3＋NaClO＝NaCl＋ N2H4＋H2O；故答案为：2NH3＋NaClO＝NaCl＋ N2H4＋H2O。 （3）根据反应②的2倍减去反应①得到肼和N2O4反应的热化学方程式2N2H4(1)＋N2O4(1)＝3N2(g)＋4H2O(1) △H＝−534.2 kJ∙mol−1×2−(−195 kJ∙mol−1) ＝−873.4 kJ∙mol−1；故答案为：2N2H4(1)＋N2O4(1)＝3N2(g)＋4H2O(1) △H＝−873.4 kJ∙mol−1。 10． 解析：反应物总键能-生成物总键能，设键的键能为xkJ/mol，则 ，，解得 ，故答案为：。 11．(1) 环形玻璃搅拌棒 > HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－56.8kJ/mol (2)kJ/mol (3)kJ/mol (4)436 解析：（1）①由图可知，图中缺少让氢氧化钠溶液和盐酸完全反应的环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒； ②醋酸是一元弱酸，在溶液中电离时会吸收热量，所以将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸，会使测得的中和热ΔH1大于氢氧化钠溶液与盐酸反应的中和热ΔH；100mL0.55mol/L氢氧化钠溶液与100mL0.5mol/L盐酸完全反应生成0.05mol水，由测得该反应放出的热量为2.84kJ可知，中和热ΔH=—=—56.8kJ/mol，则反应的热化学方程式为HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－56.8kJ/mol，故答案为：>；HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－56.8kJ/mol； （2）由1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量可知，反应的反应热ΔH=—=—16a kJ/mol，则反应的热化学方程式为kJ/mol，故答案为：kJ/mol； （3）将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，反应②—①×得到肼和二氧化氮反应，则反应热ΔH=(—534kJ/mol) —(+66.4kJ/mol)×=—567.2kJ/mol，则反应的热化学方程式为kJ/mol，故答案为：kJ/mol； （4）设氢氢键的键能为akJ/mol，由1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量可得：2×463kJ/mol—(akJ/mol+498kJ/mol×)=241kJ，解得a=436，故答案为：436。 12．(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。 13．(1)， kJ/mol (2)无影响 (3)恒重操作时，连续两次称量的结果不超过0.001g 解析：（1）由题干已知：胆矾溶于水时， kJ/mol即①CuSO4●5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l) kJ/mol；CuSO4溶于水时 kJ/mol即②CuSO4(s)=CuSO4(aq) kJ/mol，则①-②得CuSO4●5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)根据盖斯定律可知，==+(a+b)kJ/mol，故 CuSO4●5H2O晶体转化为无水CuSO4的热化学方程式， kJ/mol，故答案为：， kJ/mol； （2）测定胆矾中结晶水含量时是根据坩埚质量的改变量来进行测定的，故坩埚中附着有热稳定性杂质，对坩埚质量的改变量无影响，则测定结果无影响，故答案为：无影响； （3）判断硫酸铜晶体是否完全失水方法是：恒重操作时，连续两次称量的结果不超过0.001g，故答案为：恒重操作时，连续两次称量的结果不超过0.001g。 学科网（北京）股份有限公司 $$