6.2 化学反应中的热 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

2024—2025学年高中化学苏教版必修第二册6.2 化学反应中的热 一、单选题 1．工业上由和合成氯化氢气体的热化学方程式为  。下列表示合成氯化氢的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 2．已知反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该图可以表示甲烷的燃烧反应 B．只有在加热条件下该反应才能进行 C．反应中断开反应物的化学键吸收的能量高于形成生成物的化学键放出的能量 D．物质C一定比物质A稳定 3．下图所示的变化中一定为吸热反应的是 A． B．需要加热的反应 C．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体 D． 4．下列反应中，属于吸热反应的是 A．镁与盐酸的反应 B．氢氧化钠溶液与盐酸的反应 C．生石灰与水的反应 D．与的反应 5．下列有关能量的转化说法正确的是 A．节能就是减少能量的使用 B．能量的变化必然伴随发生化学反应 C．原电池反应都是放热反应 D．随着社会的发展人均耗能降低 6．化学反应在发生物质变化的同时伴随能量变化，是人获取能量的重要途径。下列能量变化图与化学反应对对应的是 A．小苏打与盐酸反应 B．与反应 C．碳酸钙高温分解 D．与醋酸反应 A．A B．B C．C D．D 7．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示C与H2O反应生产水煤气过程中能量变化的是 A． B． C． D． 8．在，与反应时的能量变化如图所示。下列热方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   9．将下列各组物质置于绝热密闭容器中，一段时间后，容器中混合物的温度下降的是 A．NaOH溶液、硫酸溶液 B．氢氧化钡与氯化铵晶体 C．锌粉与硝酸溶液 D．铜片、溶液 10．下列有关叙述不正确的是 A．101kPa，20℃和25℃时，的燃烧热不同 B．已知：  ，则稀溶液与浓硫酸完全反应生成时，放出的热量少于 C．由  ，可知红磷比白磷稳定 D．用键能计算出的反应热是估算值，但与实验测得的反应热很接近 11．下图分别表示HCl、N2O4(g)、N2O4(l)的能量变化图，有关说法正确的是 A．①中H2和Cl2的总能量大于HCl的总能量 B．由②可以看出N2O4(g)转化为N2O4(l)需要吸收热量 C．化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化，化学能只能转化为热能 D．化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 12．化学与生产、生活、科研密切相关。下列说法错误的是 A．月球探测器使用的太阳能电池板，其主要成分是单质硅 B．火星探测器上天线接收器外壳为钛合金，钛合金属于金属材料 C．氮化硅陶瓷、光导纤维、硅酸盐水泥均属于新型无机非金属材料 D．火箭发射时使用液氢和液氧作推进剂，是利用燃烧反应提供能量 13．已知的能量变化如图所示，根据图示数据推知，键的键能为（　　） A． B． C． D． 14．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的有 A．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”描述的石灰石煅烧是放热反应 B．“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关 C．工业生产玻璃、水泥均需要用石灰石做原料 D．“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低 15．二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为，已知该反应为放热反应，在恒容密闭容器中充入和进行反应，下列说法正确的是 A．反应过程中， B．气体密度不变可说明反应已达到平衡状态 C．断键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 D．反应达到平衡时的转化率可能为 二、填空题 16．放热反应与吸热反应的比较 放热反应 吸热反应 形成原因 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放的总能量 反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量 反应物分子断键时吸收的总能量 反应过程图示 示例 ①金属与水或酸的反应 ②所有的燃烧反应 ③中和反应 ④大部分化合反应 ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ②C与H2O(g)、CO2的氧化还原反应反应 ③大部分分解反应 ④水解反应 17．燃料的热值 热值是指一定条件下 的可燃物 所放出的热。常见的燃料中，热值最大的是 ，其次是 。 18．控制变量法是研究化学变化量的重要思想方法。请仔细观察下表中50mL稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据： 实验序号 碳酸钙状态 溶液温度/℃ 碳酸钙消失时间/s 反应前 反应后 1 块状 0.5 20 39 400 2 粉末 0.5 20 40 60 3 块状 0.6 20 41 280 4 粉末 0.8 20 40 30 5 块状 1.0 20 40 120 6 块状 1.0 30 50 40 (1)该反应属于 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)实验5、6表明 对反应速率的影响，说明 ，反应速率越快。 (3)实验6中，在10s时盐酸的浓度变为，求10s内盐酸的平均速率 。 19．天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。 (1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH= kJ·mol−1。相关物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 燃烧热ΔH/( kJ·mol−1) -1560 -1411 -286 (2)下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量： 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 根据上述数据回答问题：按照反应 I2+H2=2HI生成2 mol HI (填“吸收”或“放出”)的热量为 kJ。 三、计算题 20．在25  ℃、101  kPa时，C8H18在12.5 mol O2中完全燃烧生成CO2和 H2O(l)放出5518 kJ的热量。 (1)C8H18的燃烧热为 ，表示C8H18燃烧热的热化学方程式为 。 (2)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则 1molC8H18完全燃烧生成气态水时，放出的热量为 。 21．计算 (1)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料。由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1=-49.58 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2=＋41.19 kJ·mol-1 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH3 则反应Ⅲ的ΔH3= 。 (2)低能耗高效率的合成氨技术开发是实现氨燃料化利用的基础。探索新型合成氨技术是研究热点之一。回答下列问题： 哈伯合成氨在较高温度下以氢气做氢源，氢气可由天然气制备。CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 下表列出了几种化学键的键能：【CO的结构 】 化学键 H-H C-H H-O 键能kJ/mol 436 413 467 1072 298 K时，上述反应的ΔH= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年1月17日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C D C A A B B B 题号 11 12 13 14 15 答案 D C A A A 1．A 【详解】由题意知，为放热反应，故反应物总能量高于生成物总能量，且液态生成物的能量低于气态生成物的能量，故选A。 2．C 【详解】A．由图象可知反应物能量低于生成物，表示该反应是吸热反应，而甲烷的燃烧反应是放热反应，不符合，故A错误； B．某些吸热反应不需要加热也可以发生，如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应，故B错误； C．反应是吸热反应，依据反应实质分析，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量，故C正确； D．图象表示反应物和生成物的总能量，未知具体物质A和物质C的能量，由能量越低物质越稳定，则无法比较A和C的稳定性，故D错误； 故选：C。 3．C 【详解】A．图中反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故A不符合题意； B．需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，反应吸热还是放热与反应条件无关，故B不符合题意； C．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体混合后发生反应，属于吸热反应，故C符合题意； D．酸碱中和反应一定是放热反应，故D不符合题意； 答案选C。 4．D 【详解】A．镁与盐酸的反应属于放热反应，A不符合； B．氢氧化钠溶液与盐酸的反应属于放热反应，B不符合； C．生石灰与水的反应属于放热反应，C不符合； D．与的反应属于吸热反应，D符合； 答案选D。 5．C 【详解】A．节能，就是尽可能地减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品，A错误； B．伴有能量变化的不一定是化学变化，如物质三态的变化，B错误； C．原电池反应都是自发的氧化还原反应，放热反应，C正确； D．随着社会的发展，人类对能源的需求越来越大，D错误； 故选C。 6．A 【详解】A．小苏打与盐酸反应为吸热反应，且反应过程中断裂化学键需要吸收能量，形成化学键放出能量，故A符合题意； B．与反应为吸热反应，而图象中反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，故B不符合题意； C．碳酸钙高温分解为吸热反应，但是断裂化学键需要吸收能量，形成化学键放出能量，故C不符合题意； D．与醋酸反应为放热反应，但是断裂化学键需要吸收能量，形成化学键放出能量，故D不符合题意； 故选A。 7．A 【分析】C与H2O反应生产水煤气的过程中需要吸热，反应物的总能量低于生成物的总能量，据此分析判断。 【详解】A．图中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，符合C与H2O反应生产水煤气的反应过程中的能量变化，故A选； B．图中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，不符合C与H2O反应生产水煤气的反应过程中的能量变化，故B不选； C．化学反应前后一定伴随能量的变化，反应物和生成物的总能量不可能相同，故C不选； D．图中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，不符合C与H2O反应生产水煤气的反应过程中的能量变化，故D不选； 故选A。 8．B 【详解】 反应物的总键能-生成物的总键能=436+243-2×431=-183，故选B。 9．B 【详解】A．NaOH溶液、硫酸溶液发生中和反应，中和反应放热，容器中混合物的温度升高，故不选A；     B．氢氧化钡与氯化铵晶体反应放出氨气，属于吸热反应，容器中混合物的温度下降，故选B； C．金属与酸反应放热，锌粉与硝酸溶液反应，容器中混合物的温度升高，故不选C；     D．铜片、溶液不反应，容器中混合物的温度不变，故不选D； 选B。 10．B 【详解】A．通常情况下燃烧热的测定条件为25℃，100kPa，温度不同，燃烧热数值也不相同，A正确； B．浓硫酸溶于水放热，两者完全反应生成时，放出的热量多于，B错误； C．物质具有的能量越低越稳定，红磷比白磷稳定，C正确； D．键能是一个平均值，可以通过键能估算反应的反应热，与实验测得的反应热很接，D正确； 故选B。 11．D 【详解】A．H2与Cl2反应产生HCl的反应是放热反应，说明反应物H2和Cl2的总能量大于生成物HCl的总能量，但图示未指明反应物与生成物的聚集状态，因此图中不能表示①中H2和Cl2的总能量大于HCl的总能量，A错误； B．等质量的N2O4(g)含有的能量比N2O4(l)的能量多，因此由N2O4(g)转化为N2O4(l)时会放出热量，B错误； C．化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化，化学能不是只转化为热能，还有部分转化为光能、电能等，C错误； D．化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应为放热反应；若反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应为吸热反应，D正确； 故合理选项是D。 12．C 【详解】A．硅元素处于元素周期表金属与非金属交界处，其单质晶体硅是良好的半导体材料，因此可作为月球探测器使用的太阳能电池板，A正确； B．钛合金是合金，属于金属材料，B正确； C．硅酸盐水泥属于传统无机非金属材料，C错误； D．氢气燃烧产生大量热量，因此可以为火箭发射反应提供能量，D正确； 故合理选项是C。 13．A 【详解】键能是指常温常压下气态分子化学键断裂形成气态原子时所需要的能量。根据图示知，H2(g)+F2(g)=2HF  △H=-542kJ∙mol-1，△H=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ∙mol-1+157kJ∙mol-1-2E(H-F)= -542kJ∙mol-1，E(H-F)=567.5 kJ∙mol-1，故选A。 14．A 【详解】A．石灰石煅烧发生分解反应，反应为CaCO3CaO+CO2↑，绝大多数的分解反应吸热，且石灰石分解是熵增的反应(∆S＞0)，并且常温下不能自发进行，即∆H﹣T∆S＞0，则∆H＞0，所以石灰石煅烧分解是吸热反应，故A错误， B．以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的形成的一个重要原因，故B正确； C．生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，高温下，碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙；生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研成细粉就得到普通水泥，所以在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是石灰石，故C正确； D．“冰，水为之，而寒于水”，说明等质量的冰和水比较，冰的温度更低，冰转化为液态水是吸热过程，因此冰的能量更低，故D正确； 故选：A。 15．A 【详解】A．由反应化学方程式可知，反应过程中生成等物质的量的和，则，故A正确； B．在恒容密闭容器中反应，反应物，生成物全部是气体，气体总质量不变，容器体积不变，则气体密度始终不变，故气体密度不变不能说明反应已达平衡状态，故B错误； C．该反应为放热反应，断键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量，故C错误； D．若的转化率为，则完全反应，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，故D错误． 答案A。 16． 大于 小于 大于 小于 【详解】从宏观角度来说，反应的热效应=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量，若大于0，则表现为吸热反应，若小于0，则表现为放热反应；从微观角度来说，反应的热效应=反应物分子断键时吸收的总能量-生成物分子成键时释放的总能量，若大于0，则表现为吸热反应，若小于0，则表现为放热反应。 17． 单位质量 完全燃烧 氢气 天然气 【详解】热值是指一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热量。常见的燃料中，热值最大的是氢气，其次是天然气，较小的是石油、煤炭。 18．(1)放热 (2) 温度 温度越高 (3) 【详解】（1）反应后溶液温度升高，所以该反应属于放热反应，故答案为：放热； （2）实验5的初始温度小于6，实验6碳酸钙消失用的时间短，实验5、6表明温度对反应速率的影响，说明温度越高，反应速率越快，故答案为：温度；温度越高； （3）实验6中，在10s时盐酸的浓度变为0.25 mol·L-1，则10s内盐酸的平均速率v(HCl)=，故答案为：。 19．(1)+137 (2) 放出 9 【详解】（1）(1)根据C2H6(g)、C2H4(g)、H2(g)的燃烧热，可得燃烧的热化学方程式：①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)，ΔH=-1560 kJ/mol；②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)，ΔH=-1411 kJ/mol；③H2(g)+O2(g)=H2O(l)，ΔH=-286 kJ/mol，根据盖斯定律，将①-(②+③)，C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)  ΔH=+137 kJ/mol。 （2）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则根据键能表格数据可知：断裂1 mol H2中的H-H键和1 mol I2中的I-I键需吸收能量436 kJ+151 kJ=587 kJ，形成2 mol HI中的H-I键放出能量为298 kJ×2=596 kJ，吸收587 kJ＜放出596 kJ，因此反应为放热反应，反应放出热量为Q=596 kJ-587 kJ=9 kJ。 20． 5518 kJ·mol－1 ΔH＝－5518 kJ·mol－1 5122 kJ 【分析】（1）根据燃烧热的定义分析； （2）1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44kJ，故反应H2O（g）=H2O（l）的反应热△H=-44kJ/mol，由此分析解答。 【详解】（1）燃烧热的定义为：在25摄氏度，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热；根据方程式： 可知与12.5 mol O2反应的C8H18为1mol， 故答案为：5518 kJ·mol－1；ΔH＝－5518 kJ·mol－1； （2）1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44.0kJ，故反应H2O（g）=H2O（l）的反应热△H=-44.0kJ/mol；所以△H=-5518 kJ·mol－1+9×44.0kJ/mol=-5122 kJ·mol－1， 故答案为：5122 kJ； 21． -90.77 kJ·mol-1 +206 kJ·mol-1 【详解】(1)根据盖斯定律，将I-II，整理可得CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH3=ΔH1-ΔH2=-90.77 kJ·mol-1； (2)反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，所以在298 K时，CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)的反应热ΔH=(413 kJ/mol×4+467 kJ/mol×2)-( 1072 kJ/mol+436 kJ/mol×3)=+206 kJ/mol。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$