1.1.1 反应热焓变 课后训练 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

反应热焓变 一、选择题 1．下列过程中，需要吸收能量的是( ) A．钠与水的反应 B．H＋Cl―→HCl C．I2―→I＋I D．S＋O2SO2 2．下列说法正确的是( ) A．反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化 B．ΔH越大，说明反应放出的热量越多 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，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓的差值来决定 3.下列过程中能量变化与图像不相符的是( ) 选项 A B 反应 NaOH和盐酸反应 Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应 图像 选项 C D 反应 Cl2和H2反应 Na和水反应 图像 4．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，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( ) A．整个过程实现了光能向化学能的转化 B．过程Ⅱ有O—O单键生成并放出能量 C．Ⅲ发生的反应：2H2O2===2H2O＋O2↑ D．过程的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ 5．已知2O(g)===O2(g)　ΔΗ＝－496 kJ·mol－1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是( ) A．拆开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收932 kJ能量 B．拆开1 mol H2O(g)中所有化学键需要吸收926 kJ能量 C．1 mol H2O(l)转变为1 mol H2O(g)需要吸收88 kJ能量 D．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l)，共放热1 940 kJ 6．一种“MgCl2热化学循环”工艺如图所示，下列说法正确的是( ) A．该工艺中只有1种能量转化方式 B．该工艺是利用海水制镁 C．MgCl2(aq)与H2O(l)的反应为吸热反应 D．工艺流程中的总反应为MgCl2＋H2O===MgO＋2HCl↑ 7.已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中正确的是(其他条件相同)(　　)。 A.28 g CO所具有的能量一定高于44 g CO2所具有的能量 B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量高于88 g CO2所具有的总能量 C.32 g O2所具有的总能量高于44 g CO2所具有的总能量 D.将一定质量的C燃烧,生成CO2与生成CO 时放出的热量一样多 8.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N吸收193 kJ热量,断裂1 mol N≡N吸收941 kJ热量,则(　　)。 A.N4的熔点比P4高 B.1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量 C.N4是N2的同系物 D.1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量 9.已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O时的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列说法中错误的是(　　)。 A.将含1 mol NaOH的稀溶液与50 g 98%的硫酸混合后放出的热量大于57.3 kJ B.将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ C.用0.50 mol·L-1盐酸和氢氧化钠固体进行实验,测出生成1 mol H2O时的反应热数值偏大 D.用稀硫酸和稀硝酸分别与Ba(OH)2稀溶液进行反应测定生成1 mol H2O时的反应热,其数值相同 10.已知:在25 ℃和101 kPa下,反应H2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH=-270 kJ·mol-1,下列说法正确的是(　　)。 A.在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的总焓小于2 mol HF(g)的总焓 B.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l),放出的热量小于270 kJ C.该反应的逆反应是吸热反应 D.该反应过程中焓的变化可用下图来表示 二、非选择题 11．断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E： 化学键 H—H Cl—Cl O===O C—Cl C—H O—H H—Cl E/kJ·mol－1 436 247 x 330 413 463 431 请回答下列问题： (1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝ (用含a、b的关系式表示)。 (2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝ kJ·mol－1，x＝ 。 (3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法用CuCl2作催化剂，在450 ℃下利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。该反应的化学方程式为 　。 若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题(2)中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子发生转移时，反应的能量变化为 。 12．利用如图装置测定中和反应反应热的实验步骤如下： ①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L－ 1硫酸倒入内筒中，测出硫酸温度； ②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－ 1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。 回答下列问题： (1)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填序号)。 ①沿玻璃棒缓慢倒入　②分三次少量倒入　③一次迅速倒入 (2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (填字母标号)。 a．用温度计小心搅拌 b．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 c．轻轻地振荡烧杯 d．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 反应热焓变 一、选择题 1．下列过程中，需要吸收能量的是( ) A．钠与水的反应 B．H＋Cl―→HCl C．I2―→I＋I D．S＋O2SO2 解析：A中钠与水的反应是放热反应；B中氢原子与氯原子结合生成HCl分子时，有化学键形成，要放出热量；C项中有化学键的断裂，需要吸收能量；D中S与O2的反应是放热反应。 2．下列说法正确的是( ) A．反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化 B．ΔH越大，说明反应放出的热量越多 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，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓的差值来决定 解析：一定量的物质在恒压条件下反应所释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；对于放热反应，ΔH越大，说明反应放出的热量越少，B项错误；只有在恒压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，C项错误；一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，D项正确。 3.下列过程中能量变化与图像不相符的是( ) 选项 A B 反应 NaOH和盐酸反应 Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应 图像 选项 C D 反应 Cl2和H2反应 Na和水反应 图像 解析：NaOH和盐酸反应是放热反应，反应物能量高于生成物，A正确；Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，反应物能量低于生成物，B正确；Cl2和H2反应是放热反应，反应物能量高于生成物，C正确；Na和水反应是放热反应，反应物能量高于生成物，D错误。 4．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，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( ) A．整个过程实现了光能向化学能的转化 B．过程Ⅱ有O—O单键生成并放出能量 C．Ⅲ发生的反应：2H2O2===2H2O＋O2↑ D．过程的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ 解析：由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，A正确；过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢，形成化学键，过程Ⅱ放出能量并生成了O—O键，B正确；过程Ⅲ为O—H键的断裂过程，生成H2和O2，C错误；总反应为水分解生成氢气和氧气，则总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，D正确。 5．已知2O(g)===O2(g)　ΔΗ＝－496 kJ·mol－1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是( ) A．拆开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收932 kJ能量 B．拆开1 mol H2O(g)中所有化学键需要吸收926 kJ能量 C．1 mol H2O(l)转变为1 mol H2O(g)需要吸收88 kJ能量 D．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l)，共放热1 940 kJ 解析：已知2O(g)===O2(g)　ΔΗ＝－496 kJ· mol－1，故断开1 mol O2需要吸收496 kJ能量，由图所示，断开2 mol H2和1 mol O2共吸收1 368 kJ能量，故断开1 mol H2化学键吸收的能量为：＝436 kJ，A错误；由图所示，形成2 mol H2O(g)释放的能量为1 852 kJ，故拆开1 mol H2O(g)中所有化学键需要吸收1 852 kJ/2＝926 kJ能量，B正确；由图所示，2 mol H2O(g)转化为2 mol H2O(l)需要释放88 kJ能量，故1 mol H2O(l)转变为1 mol H2O(g)需要吸收88 kJ/2＝44 kJ能量，C错误；由图所示，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应，化学键断开需要吸收1 368 kJ能量，形成稳定的生成物2 mol H2O(l)释放1 852 kJ＋88 kJ＝1 940 kJ，故共放热1 940 kJ－1 368 kJ＝572 kJ，D错误。 6．一种“MgCl2热化学循环”工艺如图所示，下列说法正确的是( ) A．该工艺中只有1种能量转化方式 B．该工艺是利用海水制镁 C．MgCl2(aq)与H2O(l)的反应为吸热反应 D．工艺流程中的总反应为MgCl2＋H2O===MgO＋2HCl↑ 解析：该工艺中有热能转化为化学能的过程，也有电能转化为化学能的过程，A错误；图示中看出在生产转化中MgCl2是循环物，氧气为最后产物，没有镁单质的生成，B错误；此反应需要在加热条件中反应，需要吸收能量，属于吸热反应，C正确；从图中看出初始反应物为H2O，最终生成物有O2和H2，总反应为2H2OO2↑＋2H2↑，D错误。 7.已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中正确的是(其他条件相同)(　　)。 A.28 g CO所具有的能量一定高于44 g CO2所具有的能量 B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量高于88 g CO2所具有的总能量 C.32 g O2所具有的总能量高于44 g CO2所具有的总能量 D.将一定质量的C燃烧,生成CO2与生成CO 时放出的热量一样多 答案:B 解析:放热反应是反应物的总能量高于生成物的总能量。 8.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N吸收193 kJ热量,断裂1 mol N≡N吸收941 kJ热量,则(　　)。 A.N4的熔点比P4高 B.1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量 C.N4是N2的同系物 D.1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量 答案:D 解析:N4与白磷(P4)结构相似,由于N4相对分子质量小于P4,故其分子间作用力弱于P4,其熔点低于P4,A项错误;N4与N2互为同素异形体,而不是同系物,C项错误;从结构图中可看出,1个N4分子中含有6个N—N,根据N4(g)2N2(g),有ΔH=6×193kJ·mol-1-2×941kJ·mol-1=-724kJ·mol-1,故B项错误,D项正确。 9.已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O时的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列说法中错误的是(　　)。 A.将含1 mol NaOH的稀溶液与50 g 98%的硫酸混合后放出的热量大于57.3 kJ B.将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ C.用0.50 mol·L-1盐酸和氢氧化钠固体进行实验,测出生成1 mol H2O时的反应热数值偏大 D.用稀硫酸和稀硝酸分别与Ba(OH)2稀溶液进行反应测定生成1 mol H2O时的反应热,其数值相同 答案:D 解析:选项A中98%的硫酸属于浓硫酸,与水混合时放出热量,使放出的热量增多,A项正确;选项B中 CH3COOH是弱酸,电离时吸热,使反应中放出的热量减少,B项正确;选项C中氢氧化钠固体溶于水放热,使放出的热量增多,C项正确;D项中H2SO4与Ba(OH)2反应还生成BaSO4沉淀,放出的热量增多,D项错误。 10.已知:在25 ℃和101 kPa下,反应H2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH=-270 kJ·mol-1,下列说法正确的是(　　)。 A.在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的总焓小于2 mol HF(g)的总焓 B.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l),放出的热量小于270 kJ C.该反应的逆反应是吸热反应 D.该反应过程中焓的变化可用下图来表示 答案:C 解析:该反应是放热反应,反应物1molH2(g)与1molF2(g)的总焓大于生成物2molHF(g)的总焓,A、D项错误;该反应的逆反应是吸热反应,C项正确;HF(g)变为 HF(l)放出热量,因此生成2molHF(l)放出的热量大于270kJ,B项错误。 二、非选择题 11．断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E： 化学键 H—H Cl—Cl O===O C—Cl C—H O—H H—Cl E/kJ·mol－1 436 247 x 330 413 463 431 请回答下列问题： (1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为 放热 (填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝ (a－b) kJ·mol－1 (用含a、b的关系式表示)。 (2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝ 926 kJ·mol－1，x＝ 496.4 。 (3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法用CuCl2作催化剂，在450 ℃下利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。该反应的化学方程式为 O2＋4HCl2Cl2＋2H2O　。 若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题(2)中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子发生转移时，反应的能量变化为 放出能量31.4 kJ 。 解析：(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物与生成物的能量之差，即ΔH＝(a－b) kJ·mol－1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；436＋x－926＝－241.8，则x＝496.4。(3)根据题意易写出方程式。反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4) kJ·mol－1＝－125.6 kJ·mol－1，则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。 12．利用如图装置测定中和反应反应热的实验步骤如下： ①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L－ 1硫酸倒入内筒中，测出硫酸温度； ②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－ 1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度； ③将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。 回答下列问题： (1)倒入NaOH溶液的正确操作是 ③ (填序号)。 ①沿玻璃棒缓慢倒入　②分三次少量倒入　③一次迅速倒入 (2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 d (填字母标号)。 a．用温度计小心搅拌 b．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 c．轻轻地振荡烧杯 d．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 解析：(1)倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，所以③是正确的。 (2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡内筒否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能揭开杯盖用玻璃棒搅拌，会导致热量散失。 学科网（北京）股份有限公司 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