2026届高三化学一轮复习——化学反应的热效应专题测试

化学反应的热效应测试 (时间：75分钟，分值：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 S-32 K-39 一、单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.下列说法中正确的是( ) A.伴有能量变化的过程都是化学变化 B.需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量 C.生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热， D.的大小与热化学方程式的化学计量数无关 2.在25℃和101kPa下，2g燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，则下列热化学方程式中书写正确的是( ) A. B. C. D. 3.下列反应属于氧化还原反应，且能量变化符合图中曲线变化的是( ) A.与Al在高温条件下反应 B.NaOH溶液与稀盐酸的反应 C.与的反应 D.碳与水蒸气反应制备水煤气 4.中华传统文化中蕴含着丰富的化学知识，下列语句涉及吸热反应的是( ) A.罗邺的《蜡烛》“暖香红焰一时燃，缇幕初垂月落天” B.王安石的《元日》“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏” C.于谦的《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲” D.曹植的《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣” 5.合成氨的热化学方程式为，下列有关叙述错误的是( ) A.反应物的总能量大于生成物的总能量 B.将与置于密闭容器中充分反应后放出热量为 C.形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量 D.生成时放出的热量 6.下列说法正确的是( ) A.同温同压下，在光照和点燃条件下的不同 B.一定条件下，在密闭容器中1mol与0.5mol充分反应，测得放出热量akJ，则：()， C.已知，则红磷比白磷稳定 D.醋酸与NaOH溶液反应的热化学方程式： 7.在25℃和下，下列热化学方程式书写正确的是( ) A.燃烧生成液态水，放出热量： B.硫粉在中完全燃烧生成，放出热量： C.乙炔的燃烧热是： D.中和热为，氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应： 8.在25 ℃和101 kPa条件下，断开中的1 mol化学键所需能量如下表： 共价键 能量/kJ 436 946 243 391 432 下列说法错误的是( ) A.1 mol 分子具有946 kJ的能量，化学性质非常稳定 B.常温常压下，分子比分子更难分解为原子 C.常温常压下，是放热反应 D.常温常压下，N原子与H原子形成1 mol 时放热1173 kJ 9.已知：①；②；③、、的键能分别为、、。下列叙述正确的是( ) A. B.键能差 C. D. 10.CO用于处理大气污染物，在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是( ) A.总反应为，处理1 mol （g）放出热量361.22 kJ B.稳定性：IM1>IM2>IM3>IM4 C.反应①和反应②均为放热反应 D.总反应的催化剂为 11.下列关于热化学方程式的叙述正确的是( ) A.已知，则金刚石比石墨稳定 B.已知，则燃烧热为 C.；则 D.在稀溶液中：，若将的稀与的的溶液等体积混合，放出的热量等于 12.工业上，冶炼铁的有关热化学方程式如下： ①； ②； ③； ④。 上述热化学方程式中，a、b、c、d均不等于0。下列说法不正确的是( ) A. B. C. D. 13.我国科学家研究化合物M(s)催化氢化机理。由化合物M(s)生成化合物N(s)过程的机理和相对能量曲线如图所示(已知)。TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是( ) A.过渡态TS1比TS2更稳定 B.过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤 C.化合物M催化氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂 D.该过程的热化学方程式为： 14.标准状态下，1 mol物质气态时的相对能量如图所示。 可根据计算出中氧氧单键断裂需要吸收的能量为。下列说法正确的是( ) A.反应生成放出的能量为499 kJ B.断裂氧氧单键所需能量： C.1 mol 具有的能量为436 kJ D.稳定性： 二、填空题：本大题共4小题，15题12分，16题14分，17题14分，18题16分，共58分。 15.“液态阳光”，即“清洁甲醇”，指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。加氢的实际化学过程包括以下反应： 反应1： 反应2： 反应3： （1）已知反应3的反应体系能量变化如图所示，下列说法正确的是_____（填标号）。 A.该反应涉及极性键和非极性键的断裂和形成 B.若反应生成的为液态，则生成1 mol 时放出的能量大于90.77 kJ C.断裂1 mol CO（g）和2 mol （g）中化学键吸收的能量低于断裂1 mol （g）中化学键吸收的能量 D.1 mol CO（g）和2 mol （g）在容器中充分反应，放出的能量为90.77 kJ （2）恒容绝热密闭容器中进行反应2，下列说法表明反应达到平衡的是______（填标号）。 A.体系压强不再发生变化 B.的转化率不再变化 C.混合气体的密度不再发生变化 D.每断裂n mol的H—H键时，形成2n mol H—O键 （3）相关化学键的键能（常温常压下，断裂或形成1 mol化学键需要吸收或放出的能量）数据如表所示： 化学键 键能 803 436 414 326 464 反应1中，每生成1 mol （g），会______（填“吸收”或“放出”）_____kJ能量。 （4）一定条件下，向2 L恒温密闭容器中加入1 mol 和3 mol 发生反应1，测得和（g）的物质的量随时间的变化情况如表： 时间 0 min 3 min 6 min 9 min 12 min 0 0.50 a 0.75 0.75 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ①a=____，3～6 min内，v（H₂）=______。 ②12 min时，混合气体中的物质的量分数为。（已知：B的物质的量分数=×100%） ③第3 min时_______（填“>”“<”或“=”）第9 min时。 16.能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。 I.气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能()，一些共价键的键能如下表所示。 共价键 H-H N-H 键能() 436 946 391 (1)请根据上表数据计算，在工业合成氨的反应中，当生成17.0g氨气时__________(填“放出”或“吸收”)的热量为__________kJ。 Ⅱ.实验室模拟工业合成氨时，在容积为5L的密闭容器内，开始时加入2.0mol(g)和5.0mol(g)，在20min末，测得(g)的物质的量是1.0mol。 (2)20min末时，的体积分数为__________。 (3)反应开始至20min，的平均反应速率为__________。 (4)20min末时，容器内的压强与起始压强之比为__________。 (5)一定条件下，将一定量(g)与(g)充入密闭容器中发生反应，下列措施可以提高化学反应速率的是__________。 a.恒容条件下充入He b.增大容器体积 c.升高温度 d.保持恒容投入更多的(g) e.加入合适的催化剂 (6)下列化学反应过程中的能量变化能用下图表示的有__________。 a.盐酸与碳酸氢钠固体反应 b.乙烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳 c.钠和水反应 d.二氧化碳通过炽热的碳 e. f.高温煅烧石灰石使其分解 17.研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题： (1)298K，1mol下列物质气态时的相对能量如下表： 物质 相对能量/ 0 0 -136 -242 1mol(g)与足量(g)反应生成(g)__________(填吸收或释放)的能量为__________kJ。 (2)根据所学知识，比较下列反应热的大小。 ①同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如，，则__________(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ②同一反应的反应物状态不同时，反应热不同，如，，则__________。 (3)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。 化学键 N-H N-Cl H-Cl 键能(/) 391.3 x 431.8 则反应过程中的=__________kJ/mol，表中的x=__________。 (4)已知含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与的稀溶液发生中和反应，表示中和热的热化学方程式为_______。 (5)甲烷是常见的燃料，加氢可制备甲烷，其反应为。对于加氢制备甲烷的反应，有关说法正确的是___________。 A.该反应理论上可以设计成原电池 B.该反应过程中既有极性共价键的断裂，又有非极性共价键的生成 C.干冰变为时破坏了内部的化学键 D.反应结束，体系中物质的总能量降低 18.化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。 (1)在催化剂表面和光照条件下，氮气和水发生置换反应生成氨气的反应原理如图。氮气的电子式为__________；下列有关说法正确的是__________(填标号)。 A.发生了氧化反应 B.该过程属于氮的固定 C.太阳能属于清洁能源 D.水分子形成H原子和O原子时会释放能量 (2)下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是__________(填标号)。 A.电解水 B.生石灰与水反应 C.三氧化二铁粉末与铝粉在高温条件下发生反应生成铁单质和氧化铝 (3)键能是指断开或形成1mol化学键的能量变化。氮的氧化物是造成雾霾、光化学烟雾污染的重要原因，其中NO产生的原因之一是汽车发动机工作时引发和反应，根据表中数据，写出生成NO的热化学方程式：__________。 物质 键能 945 498 630 (4)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下： i. ⅱ. ①(g)的摩尔燃烧焓__________kJ/mol。 ②2mol(l)完全燃烧生成液态水时放出的热量__________(填“>”“<”或“＝”)。 ③__________kJ/mol。 答案以及解析 1.答案：C 解析：A.氢氧化钠固体溶于水时放热，但是没有发生化学变化，A错误； B.加热的目的只是促使反应发生，与反应吸热放热无关，如燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生，B错误； C.生成物的总焓大于反应物的总焓，该反应需要吸收热量，则，C正确； D.的大小不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误； 故选C。 2.答案：B 解析：A.1mol完全燃烧生成液态水放热285.8kJ，则2mol完全燃烧生成液态水放热571.6kJ，A不正确； B.1mol完全燃烧生成液态水放热285.8kJ，则热化学方程式为，B正确； C.由题意知，燃烧生成液态水，而不是气态水，所以，C不正确； D.燃烧放出热量，而不是吸收热量，所以<0，D不正确； 故选B。 3.答案：A 解析：由题图可知，反应物总能量>生成物总能量，反应放热。 A（√）铝热烧化金水中，与Al在高温条件下的反应是铝热反应，属于放热反应，且为氧化还原反应。 B（×）铝热烧化金水中，NaOH溶液与稀盐酸的反应是中和反应，属于放热反应，但不是氧化还原反应。 C（×），与的反应是吸热反应，且不是氧化还原反应。 D（×）碳与水蒸气反应制备水煤气是吸热反应。 4.答案：C 解析：A（×）“暖香红焰一时燃”涉及燃烧，属于放热反应。 B（×）“爆竹声中一岁除”涉及燃烧、爆炸，属于放热反应。 C（√）“烈火焚烧”涉及高温煅烧石灰石生成生石灰和二氧化碳，石灰石的分解反应属于吸热反应。 D（×）“煮豆燃豆萁”涉及燃烧，属于放热反应。 5.答案：B 解析：A.反应过程中气体质量不变，物质的量减小，平均摩尔质量增大，当平均摩尔质量不变时反应达平衡状态，A正确； B.由可知这是一个可逆反应，反应物不可能完全反应，B错误； C.该反应为放热反应，C正确； D.反应放出的热量与化学反应方程式的计量数成正比，D正确。 6.答案：C 解析：A.同一反应的反应热与反应条件无关，则同温同压下，在光照和点燃条件下的相同，A错误； B.与反应生成是可逆反应，不能完全转化，1mol与0.5mol充分反应，测得放出热量akJ，则，B错误； C.，说明反应放热，白磷的能量高于红磷，能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，C正确； D.醋酸是弱酸，电离过程吸热，则醋酸与NaOH溶液反应的热化学方程式：，D错误； 故选C。 7.答案：B 解析：A.的物质的量为0.5mol，0.5mol燃烧生成液态水，放出热量，则2mol燃烧生成液态水，放出×4=571.6kJ热量，则，A错误； B.硫粉的物质的量为=0.125mol，在中完全燃烧生成，放出热量，则1mol硫粉在中完全燃烧生成，放出×8=296kJ热量，则，B正确； C.乙炔的燃烧热是，则1mol乙炔完全燃烧生成(g)和(l)放出能量，则，C错误； D.中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量，氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应生成水和硫酸钡沉淀，额外释放热，则，D错误； 故选B。 8.答案：A 解析：A（×）根据题表中数据，断开1 mol 需要吸收946 kJ能量，由于含有，断键需要吸收的能量较多，所以的化学性质较稳定。 B（√）断裂化学键需要的能量越多，分子越难分解为原子，常温常压下，断裂中H—H需要的能量为436 kJ，断裂中Cl—Cl需要的能量为243 kJ，因此分子更难分解为原子。 C（√）8大招解法一看本质，常温常压下，反应旧键断裂吸收能量为，形成新键放出能量为2×3×391 kJ=2346kJ·mol⁻¹，断键吸热<成键放热，是放热反应。 D（√）中有3mol N—H，则常温常压下，N原子与H原子形成时放热3×391 kJ=1173 kJ。 9.答案：B 解析：A.形成共价分子时放出热量，，A错误； B.反应热等于断裂化学键总键能与形成化学键的总键能之差，根据反应①可知，，整理得，，B正确； C.反应热等于断裂化学键总键能与形成化学键的总键能之差，，C错误； D.反应②，反应①，由盖斯定律②+×①，得出，生成物是气态水，D错误； 故选B。 10.答案：A 解析：A（√）从题图1可以看出，反应过程中CO变为，变成，总反应为，从题图2可以看出，生成物总能量小于反应物总能量，反应放热，放出的热量=反应物总能量-生成物总能量，因此处理1 mol （g）放出热量361.22 kJ。 B（×）能量越低越稳定，能量：IM1>IM2>IM3>IM4，所以稳定性：IM1<IM2<IM3<IM4。 C（×）根据题图2，反应①的生成物总能量>反应物总能量，是吸热反应，反应②的生成物总能量<反应物总能量，是放热反应。 D（×）结合题图1和题图2可以看出，反应的催化剂为为中间产物。 11.答案：C 解析：A.该反应为吸热反应，说明等物质的量的情况下，石墨的能量较低，即石墨更稳定，A错误； B.在25℃，100kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量，叫做该物质的燃烧热；在25℃时，的稳定状态是液态，所以燃烧热不是，B错误； C.根据盖斯定律可得：，气态物质变为固态是放热的过程，即，所以，C正确； D.在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热；题中未告知酸碱的体积，无法保证生成的水的物质的量为1mol，故放出的热量不一定是57.3kJ，D错误； 故答案：C。 12.答案：D 解析：①为放热反应，；②为吸热反应，，因此，A正确。②，③，根据盖斯定律可知，反应②×3+反应③×2，可得，B正确。①，②，根据盖斯定律可知，（反应①+反应②）×，可得，C正确。因为碳燃烧生成CO为放热反应，所以1 mol碳完全燃烧放出的热量大于1 mol CO完全燃烧放出的热量，而反应热为负值，故，D错误。 13.答案：D 解析：A.由图可知，过渡态TS2比TS1能量高，则过渡态TS1更稳定，A正确； B.由图可知，过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应，为慢反应，即为化合物M生成化合物N的决速步骤，B正确； C.M为催化剂，整个反应前后M的结构不会发生改变，对比M和N的结构特点可知，当N中Fe-O键断裂，重新连接H原子才能生成M，所以化合物M催化氢化反应过程中一定有Fe-O键的断裂，C正确； D.图示为一个分子反应的过程，据图可知该过程能量变化，所以当参与反应时能量变化为，所以该反应的焓变，D错误； 故选D。 14.答案：A 解析：A（√）宏观角度，反应放出的热量=反应物总能量-生成物总能量，则反应生成1 mol （g）放出的能量为（39+218+242）kJ=499 kJ。 B（×）根据题中信息“可根据计算出中氧氧单键断裂需要吸收的能量为”可知，利用可计算出断裂HOO中氧氧单键需要吸收的能量，根据题图，反应生成1 mol HOO（g）放出的能量为（39+249-10）kJ=278 kJ，则解离1 mol HOO中氧氧单键需要的能量大于214 kJ，断裂氧氧单键所需能量：HOO>。 C（×）根据题图，断裂1 mol 中H—H需要吸收的能量为218×2 kJ=436 kJ，而不是1 mol 具有的能量为436 kJ。 D（×）能量越低越稳定，的能量高于，故稳定性：<。 15.答案：（1）BC （2）AB （3）放出；46 （4）①0.65；；②30%；③> 解析：（1）A（×）反应涉及C—O极性键和H—H非极性键的断裂，以及C—H极性键、C—O极性键、H—O极性键的形成，没有非极性键的形成。 B（√）物质由气态转化为液态为放热过程，若反应生成的为液态，则生成1 mol 时放出的能量大于90.77 kJ。 C（√）根据题图，该反应生成物总能量<反应物总能量，为放热反应，故断裂1 mol CO（g）和2 mol （g）中化学键吸收的能量低于断裂1 mol （g）中化学键吸收的能量。 D（×）为可逆反应，1 mol CO（g）和2 mol （g）在容器中充分反应，不能完全转化为，放出的能量小于90.77 kJ。 （2）“变量不变” 确定反应条件 分析反应特点 代入公式分析 作出判断 A（√） 恒容绝热V是常量、T是变量 反应前后气体分子数相等，则为常量；反应中无固体和纯液体参与，则为常量 体系压强是变量 C（×） 气体密度是常量 B（√）“变量不变”，随着反应的进行，CO₂的转化率逐渐增大，不再变化时反应达到平衡。 D（×）“正逆相等”，先看有无正逆，断裂H—H和形成H—O均表示正反应，有正无逆。 （3）反应1为，根据题表中数据，断裂1 mol 和3 mol 中化学键吸收的能量为（2×803+3×436）kJ=2914 kJ，生成1 mol 和1 mol 释放的能量为（3×414+326+464+2×464）kJ=2960 kJ，断键吸热<成键放热，反应放出能量，放出的能量=成键放热-断键吸热=（2960-2914）kJ=46 kJ。 （4）①根据题表中数据列三段式： 则a=0.65。3~6 min，的物质的量减少了（0.50-0.35）mol=0.15 mol，反应速率之比等于化学计量系数之比，则。 ②12 min时，混合气体中的物质的量为0.25 mol、的物质的量为0.75 mol，列三段式： 可得的物质的量分数为。 ③“变量不变”即平衡，由题表中数据可知，9 min时反应达到平衡，此时，随着反应进行，正反应速率逐渐减小，所以第3 min时>第9 min时=第9 min时。 16.答案：(1)放出；46 (2)25% (3) (4)6:7 (5)cde (6)bc 解析：（1），根据表中的数据，，当生成17.0g氨气，即1mol氨气时，放出46kJ的热量； （2）根据题目信息： 20min末时，的体积分数为； （3）反应开始至20min，的平均反应速率为； （4）根据阿伏加德罗定律，同温同体积，容器内的气体压强之比等于物质的量之比，所以20min末时，容器内的压强与起始压强之比为 （5）a.恒容条件下充入He，不改变气体的浓度，所以反应速率不变； b.增大容器体积气体的浓度减小，反应速率减慢； c.升高温度，可以加快反应速率； d.保持恒容投入更多的(g)，增大反应物的浓度，可以加快反应速率； e.加入合适的催化剂，可以加快反应速率；故选cde； （6）如图，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应 a.盐酸与碳酸氢钠固体反应为吸热反应，不符合题意； b.乙烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，为放热反应，符合题意； c.钠和水反应为放热反应，符合题意； d.二氧化碳通过炽热的碳，为吸热反应，不符合题意； e.，为吸热反应，不符合题意； f.高温煅烧石灰石使其分解，为吸热反应，不符合题意；故选bc。 17.答案：(1)释放；348 (2)>；< (3)-1405.6；191.2 (4) (5)AD 解析：（1）与足量反应生成的反应为：，，故释放的能量为348kJ，故答案为：释放；348； （2）①和发生反应产生，产生的(l)更稳定，因此放出的热量更多，使得更小，故； ②由盖斯定律知，用与相减，得，故； （3）根据图像可知，； ，得：解得x=191.2； （4）中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量；已知含11.2gKOH的稀溶液（含0.2mol氢氧根离子）与1L0.1mol/L的稀溶液（含有氢离子0.2mol）反应放出11.46kJ的热量，则生成1mol液态水时所释放的热量为5×11.46kJ，故表示中和热的热化学方程式为：； （5）A.该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，故A正确； B.该反应过程中没有非极性共价键的生成，故B错误； C.干冰变为时破坏了分子间作用力，没有破坏化学键，故C错误； D.该反应是放热反应，因此反应结束，体系中物质的总能量降低，故D正确； 综上所述，答案为AD。 18.答案：(1)；BC (2)A (3) (4)-1300；<；-605 解析：（1）分子中2个N原子通过三个共价键结合，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为：； 根据图示可知反应方程式为：。 A.在该反应中N元素化合价由反应前中的0价变为反应后中的-3价，化合价降低，得到电子被还原，发生还原反应，A错误； B.该过程中N元素由单质态变为化合态，因此属于氮的固定，B正确； C.太阳能不会造成对空气的污染，因此属于清洁能源，C正确； D.水分子形成H原子和O原子时要断裂H-O共价键，断裂化合价要吸收能量，D错误； 故合理选项是BC； （2）A.电解水时要吸收能量，则生成物总能量高于反应物总能量，A符合题意； B.生石灰与水反应是放热反应，发生反应放出热量，则生成物总能量低于反应物总能量，B不符合题意； C.三氧化二铁粉末与铝粉在高温条件下发生反应生成铁单质和氧化铝，该反应发生会放出热量。发生反应放出热量，则生成物总能量低于反应物总能量，C不符合题意； （3）与发生反应产生NO，反应方程式为：，根据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，则反应热，故该反应的热化学方程式为：。 （4）①(g)的摩尔燃烧焓是1mol(g)完全燃烧产生气体和液态时放出的热量，则根据i.，可知(g)的摩尔燃烧焓是； ②等质量的气态(l)含有的能量比(l)含有的能量多，当生成物的状态相同时放出的热量就会比(l)燃烧放出热量多。则根据可知：2mol(l)完全燃烧生成液态水时放出的热量小于； ③已知：i.；ⅱ.，根据盖斯定律，将(i×3-ⅱ)×，整理可得。 学科网（北京）股份有限公司 $$