第一章 化学反应的热效应【期末真题诊断与测试B】高二化学上学期人教版
2025-12-17
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一章 化学反应的热效应 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.69 MB |
| 发布时间 | 2025-12-17 |
| 更新时间 | 2026-01-13 |
| 作者 | 满红 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55488465.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一单元 化学反应的热效应
题号
考点
能力要求
难度
自评
得分
✅
❌
1
化学反应中的能量转化形式(化学能→热能)
基础知识掌握
简单
2
高分子化合物性质、营养物质分类、能量转化
基础知识掌握、分析推理
简单
3
反应热与能量变化示意图的理解
分析推理、图像识别
中等
4
反应热、热化学方程式、物质稳定性、可逆反应
基础知识掌握、分析推理
中等
5
化学反应放热现象的识别与判断
现象分析、推理判断
简单
6
焓变与反应热的关系、反应条件与ΔH、键能与能量关系
概念理解、分析推理
中等
7
反应机理、活化能、反应热计算、催化剂作用
图像分析、综合推理
较难
8
热化学方程式的正误判断、燃烧热、盖斯定律应用
综合运用、计算推理
中等
9
火箭推进剂反应机理、ΔH理解、环境影响
分析推理、综合判断
容易
10
反应能量图分析、催化剂作用、反应热比较
图像分析、推理判断
中等
11
热化学方程式的评价与书写规范
综合运用、判断推理
中等
12
中和热测定实验、能量图分析、反应速率影响因素
实验理解、图像分析
中等
13
热化学循环、氧化还原、盖斯定律应用
综合推理、计算能力
较难
14
键能与焓变的关系、盖斯定律计算
分析推理、计算能力
较难
15
碳中和背景下的CO₂捕获与转化、热化学方程式书写、键能计算
综合运用、计算推理
中等
16
燃烧热、键能与ΔH计算、盖斯定律、热化学方程式书写
计算能力、综合推理
较难
17
中和热测定实验、反应热计算、实验设计与误差分析
实验设计、计算推理、综合运用
中等
18
燃烧热、热值计算、盖斯定律、电池能量转化率
计算能力、综合推理
较难
总分
总评:
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.(24-25高二下·上海·阶段练习)火箭发射时,燃料燃烧过程中发生的能量转化主要是
A.化学能转化为热能 B.机械能转化为化学能
C.电能转化为化学能 D.化学能转化为电能
2.(24-25高二下·安徽·期末)“自热食品”的出现给野外活动的人带来了极大方便。某“自热食品”的部分说明如图所示。下列有关说法错误的是
A.聚丙烯能使溴的溶液褪色 B.发热过程中存在化学能转化为热能的现象
C.牛肉是重要的营养物质,它富含蛋白质 D.淀粉是天然有机高分子
3.(23-24高二上·陕西西安·期末)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
4.(24-25高二下·重庆·期末)下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A.已知C(金刚石,s)=C(石墨,s),则石墨更稳定
B.稀氨水与稀盐酸反应生成1molH2O(l),放出57.3kJ热量
C.H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水与液态水,前者放出的热量更多
D.相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,2molN2和6molH2反应放出的热量是1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍
5.(24-25高二下·北京朝阳·期末)下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A.图①温度计的水银柱上升
B.图②中反应物总能量大于生成物总能量
C.图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D.图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
6.(24-25高二上·山西运城·期末)下列有关叙述正确的是
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
C.相同条件下,若1molO、1molO2所具有的能量分别为E1、E2,则2E1>E2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量
7.(24-25高二下·陕西汉中·期末)在合成氨的反应中,反应物、生成物的能量与活化能的关系如图所示,下列说法正确的是
A.过程I为旧键断裂放热的过程
B.该反应的反应热为
C.稀盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化与如图所示能量变化相符
D.该反应若仅改变温度,能量的变化如图中的曲线Ⅲ所示
8.(25-26高二上·全国·期末)下列关于热化学方程式的叙述错误的是
A.已知,则和反应生成时的反应热
B.,则葡萄糖的燃烧热是
C.,,则
D.已知液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出的热量,则
9.(24-25高二上·安徽亳州·期末)2024年10月30日将神舟十九号载人航天飞船发射升空的运载火箭使用偏二甲肼、作推进剂,相关反应为 。下列有关说法正确的是
A.是燃料
B.若反应物是气态,则反应的焓变
C.值比较小
D.该推进剂使用过程中不会污染环境
10.(24-25高二上·安徽芜湖·期末)二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的化工原料,如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A.
B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.若产物为H2O(l),相应的焓变为,则
D.与曲线b相比,曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
11.(24-25高二上·安徽合肥·期末)下列有关热化学方程式的评价合理的是
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若
,将稀硫酸和NaOH溶液混合
正确
B
一定条件下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量
正确
C
2mol在中燃烧,生成和,放出4164kJ的热量
正确
D
气体与足量液态水反应生成放出热量
不正确,因为反应热
12.(24-25高二上·吉林松原·期末)反应的能量变化如左图所示,中和反应反应热测定的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.图实验中每次必须在温度计示数稳定后再读数
B.进行图实验时,向内筒倒入盐酸和NaOH溶液时应缓慢注入,以防液滴飞溅
C.的逆反应活化能大于正反应活化能,该反应为放热反应
D.通过压缩容器体积增大体系压强,可提高活化分子百分数,加快反应速率
13.(24-25高二上·广东广州·期末)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ中化学能转化为热能
B.反应Ⅱ是氧化还原且只有硫元素发生了化合价变化
C.反应Ⅱ的热化学方程式为
D.1molS(g)与氧气反应生成1mol(g)放出的热量小于297kJ
14.(24-25高二上·重庆·月考)几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是
A. B.
C. D.
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(24-25高三上·山东·阶段练习)(16分)习近平总书记在8月15日第二个全国生态日到来之际作出重要指示,生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计,以“双碳”工作为引领,推动能耗双控逐步转向碳排放双控,持续推进生产方式和生活方式绿色低碳转型。我国力争于2030年前完成“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要的研究价值。
(1)“碳达峰”中的“碳”是指_______(填字母)。
A.碳元素 B.甲烷 C.一氧化碳 D.二氧化碳
(2)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图所示。
①图中可循环利用的物质有 (填化学式)。
②若产生等物质的量CO、H2,写出反应Ⅱ的化学方程式: 。
(3)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的离子方程式为 。
(4)将CO2转化为有价值的甲酸和尿素、甲醇等是实现“碳中和"的途径之一。
①合成尿素是利用CO2的途径之一、通过两步反应实现,其能量变化示意图如图所示。
则生成尿素的热化学方程式为 。
②CO2与H2在Cu/ZnO催化下发生反应可合成清洁能源甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应实际上分两步进行。
第一步:Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O
第二步: (写出化学方程式)。
断开(或形成)1mol化学键的能量变化数据如表所示,利用表中的数据可知,该反应每生成1mol甲醇,需要 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。
化学键
H-H
C-O
C=O
O-H
C-H
ΔE/(kJ/mol)
436
326
803
463
414
16.(24-25高二上·广东清远·月考)(14分)化学反应中一定伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)在25 ℃、101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。则H2的燃烧热为 。
(2)已知:1molN2(g)生成2molN需要吸收946kJ的能量,1molO2(g)生成2molO需要吸收498kJ的能量,1molN与1molO形成1molNO(g)释放632kJ的能量,则N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式为 。
(3)已知SO2(g)+O2(g)=SO3(g)反应过程的能量变化如图所示:
则2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H= kJ/mol。
(4)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
(白磷,s)
(红磷,s)
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下,能量状态较低的是 ;白磷的稳定性比红磷 填“高”或“低”。
(5)用F2代替N2O4和液态肼(N2H4)反应释放的能量更大。
已知:①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol;
②2HF(g)=H2(g)+F2(g) △H=+538kJ/mol;
③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+484kJ/mol。
则液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为 。
17.(23-24高二上·广东梅州·期末)(16分)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得(和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量)。
(1)配制溶液,若实验中大约要使用溶液,则需要称量固体 g。
(2)测定中和热的实验装置如下图所示。取溶液和硫酸溶液进行实验,从实验装置上看,图中尚缺少的重要仪器为 。
(3)已知:用溶液和硫酸溶液进行中和反应,测得生成时放出热量,写出该反应的热化学方程式 。
(4)借鉴上述方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表:
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
溶液
粉
a
b
ii
粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(5)乙同学也借鉴上述方法,测量反应的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入 ,目的是抑制水解。
提出猜想:粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在粉和酸的反应。
验证猜想:用试纸测得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
优化设计:鉴于以上问题,乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案如下: ;
根据(4)中实验计算得到反应的焓变,利用盖斯定律计算得到反应的焓变为。请补充完整上述方案。
18.(24-25高二上·甘肃·期末)(12分)化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展,研究化学反应中的能量变化有重要意义。回答下列问题:
(1)生活中常见燃料的燃烧热如下表所示:
燃料
CO
燃烧热/()
285.8
283.0
890.3
5518
①写出表示燃烧热的热化学方程式 。
②“热值”指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量,则的热值为 kJ/kg。
③已知:
则与反应生成和的热化学方程式为 。
(2)火箭推进剂常用液态过氧化氢做氧化剂,液态肼()做还原剂,二者混合即可剧烈反应生成氮气和水,若0.5mol肼完全被氧化放出408.8kJ的热量。则6.4g液态肼完全被氧化放出的热量为 kJ(保留两位小数)。
(3)已知含11.2g KOH的稀溶液与1L 0.1的稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与稀溶液发生中和反应,表示中和热的热化学方程式为 。
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第一单元 化学反应的热效应
题号
考点
能力要求
难度
自评
得分
✅
❌
1
化学反应中的能量转化形式(化学能→热能)
基础知识掌握
简单
2
高分子化合物性质、营养物质分类、能量转化
基础知识掌握、分析推理
简单
3
反应热与能量变化示意图的理解
分析推理、图像识别
中等
4
反应热、热化学方程式、物质稳定性、可逆反应
基础知识掌握、分析推理
中等
5
化学反应放热现象的识别与判断
现象分析、推理判断
简单
6
焓变与反应热的关系、反应条件与ΔH、键能与能量关系
概念理解、分析推理
中等
7
反应机理、活化能、反应热计算、催化剂作用
图像分析、综合推理
较难
8
热化学方程式的正误判断、燃烧热、盖斯定律应用
综合运用、计算推理
中等
9
火箭推进剂反应机理、ΔH理解、环境影响
分析推理、综合判断
容易
10
反应能量图分析、催化剂作用、反应热比较
图像分析、推理判断
中等
11
热化学方程式的评价与书写规范
综合运用、判断推理
中等
12
中和热测定实验、能量图分析、反应速率影响因素
实验理解、图像分析
中等
13
热化学循环、氧化还原、盖斯定律应用
综合推理、计算能力
较难
14
键能与焓变的关系、盖斯定律计算
分析推理、计算能力
较难
15
碳中和背景下的CO₂捕获与转化、热化学方程式书写、键能计算
综合运用、计算推理
中等
16
燃烧热、键能与ΔH计算、盖斯定律、热化学方程式书写
计算能力、综合推理
较难
17
中和热测定实验、反应热计算、实验设计与误差分析
实验设计、计算推理、综合运用
中等
18
燃烧热、热值计算、盖斯定律、电池能量转化率
计算能力、综合推理
较难
总分
总评:
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.(24-25高二下·上海·阶段练习)火箭发射时,燃料燃烧过程中发生的能量转化主要是
A.化学能转化为热能 B.机械能转化为化学能
C.电能转化为化学能 D.化学能转化为电能
【答案】A
【解析】燃料燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,化学能直接转化为热能和光能。火箭发射时,燃料燃烧过程中的主要能量转化是化学能转化为热能,故选A。
2.(24-25高二下·安徽·期末)“自热食品”的出现给野外活动的人带来了极大方便。某“自热食品”的部分说明如图所示。下列有关说法错误的是
A.聚丙烯能使溴的溶液褪色 B.发热过程中存在化学能转化为热能的现象
C.牛肉是重要的营养物质,它富含蛋白质 D.淀粉是天然有机高分子
【答案】A
【解析】A.聚丙烯的结构式为:,不存在碳碳双键,不能使溴的溶液褪色,A项错误;B.发热过程中存在放热反应,化学能转化为热能,B项正确;C.牛肉富含蛋白质,是营养物质,C项正确;D.淀粉是糖类物质中的一种,属于自然界存在的高分子,D项正确;故选A。
3.(23-24高二上·陕西西安·期末)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】该反应ΔH<0为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量;同一物质气态能量高于液态,故气态产物能量高于液态产物能量,图示反应物能量最高,气态产物在液态产物上方,故A项符合要求。
4.(24-25高二下·重庆·期末)下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A.已知C(金刚石,s)=C(石墨,s),则石墨更稳定
B.稀氨水与稀盐酸反应生成1molH2O(l),放出57.3kJ热量
C.H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水与液态水,前者放出的热量更多
D.相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,2molN2和6molH2反应放出的热量是1molN2和3molH2反应放出的热量的2倍
【答案】A
【解析】A.ΔH为负表示金刚石转化为石墨时放热,说明石墨能量更低,更稳定,A正确;B.为弱碱,弱碱电离时吸收热量,则稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量小于57.3kJ,B错误;C.等量的水,液态水能量低于气态水,则生成液态水放热更多,故后者放热更多,C错误;D.合成氨的反应为可逆反应,相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,2molN2和6molH2反应的转化率比1molN2和3molH2反应的转化率高,2molN2和6molH2反应放出的热量与1molN2和3molH2反应放出的热量不是简单的2倍关系,D错误;故选A。
5.(24-25高二下·北京朝阳·期末)下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A.图①温度计的水银柱上升
B.图②中反应物总能量大于生成物总能量
C.图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D.图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
【答案】C
【解析】A.温度计的水银柱上升,则中和反应放出热量,说明相应的化学反应是放热反应,不符合题意,A错误;B.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,说明相应的化学反应是放热反应,不符合题意,B错误;C.Zn与稀硫酸反应生成氢气,氢气可使针筒活塞向右移动,不能充分说明相应的化学反应是放热反应,符合题意,C正确;D.反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明装置内压强增大,温度升高,反应为放热反应,不符合题意,D错误; 故选C。
6.(24-25高二上·山西运城·期末)下列有关叙述正确的是
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
C.相同条件下,若1molO、1molO2所具有的能量分别为E1、E2,则2E1>E2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量
【答案】C
【解析】A.在恒压条件下发生的化学反应的反应热等于反应的焓变,故A错误;B.同一化学反应的△H与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关,所以氢气与氯气在光照和点燃条件下反应生成氯化氢的焓变相等,故B错误;C.氧分子共价键断裂生成氧原子的过程为吸收能量的过程,所以,故C正确;D.氢氧化钾固体溶于水的过程为放出热量的过程,所以1mol氢氧化钾固体与稀盐酸反应放出的热量大于57.3kJ,故D错误;故选C。
7.(24-25高二下·陕西汉中·期末)在合成氨的反应中,反应物、生成物的能量与活化能的关系如图所示,下列说法正确的是
A.过程I为旧键断裂放热的过程
B.该反应的反应热为
C.稀盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化与如图所示能量变化相符
D.该反应若仅改变温度,能量的变化如图中的曲线Ⅲ所示
【答案】B
【解析】合成氨反应的反应物为氮气和氢气,生成物为氨气,反应物总能量高于生成物总能量,该反应属于放热反应,且反应热为,图中过程I为旧键断裂吸收热量的过程,图中过程II为新键形成释放热量的过程,曲线Ⅲ可表示加入催化剂后的能量变化,使用催化剂可以降低反应的活化能,但不会改变反应的反应热。A.反应开始时,反应物需要吸收能量达到一个较高的能量状态(活化能为),过程I为旧键断裂吸热的过程,故A错误;B.反应热等于反应过程中旧键断裂吸收的能量减去新键形成释放的能量,则反应热为,故B正确;C.稀盐酸与碳酸氢钠发生的反应属于吸热反应,结合分析知,图中是放热反应,稀盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化与如图所示能量变化不相符,C错误;D.仅改变温度,不会改变反应的活化能,能量变化不会如图中的曲线Ⅲ所示,曲线Ⅲ可表示加入催化剂后的能量变化,故D错误;故选B。
8.(25-26高二上·全国·期末)下列关于热化学方程式的叙述错误的是
A.已知,则和反应生成时的反应热
B.,则葡萄糖的燃烧热是
C.,,则
D.已知液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出的热量,则
【答案】A
【解析】A.醋酸是弱酸,解离需吸热,与NaOH反应放出的热量比强酸少,ΔH应大于-57.3kJ·mol-1,故,A错误;B.燃烧热是1mol物质完全燃烧的ΔH,葡萄糖燃烧ΔH=1400kJ·mol-1,则1mol葡萄糖ΔH=2800kJ·mol⁻¹,则葡萄糖的燃烧热是,B正确;C.液态钠能量高于固态钠,反应释放更多热量,ΔH1更小(更负),故,C正确;D.1g肼()的物质的量为,1mol肼放热20.05×32=641.6kJ,ΔH为,则,D正确;故选A。
9.(24-25高二上·安徽亳州·期末)2024年10月30日将神舟十九号载人航天飞船发射升空的运载火箭使用偏二甲肼、作推进剂,相关反应为 。下列有关说法正确的是
A.是燃料
B.若反应物是气态,则反应的焓变
C.值比较小
D.该推进剂使用过程中不会污染环境
【答案】B
【解析】A.N2O4在反应中作为氧化剂,提供氧元素使偏二甲肼(燃料)被氧化,因此N2O4不是燃料,A错误;B.对于放热反应,=生成物总能量-反应物总能量<0,反应物是气态时的反应物总能量比反应物是液态时的反应物总能量高,故ΔH< ΔH1,B正确;C.火箭推进剂需要高能量释放,ΔH1的绝对值(即a值)应较大,C错误;D.该反应生成的CO2会加剧温室效应,且推进剂中本身具有毒性、易挥发,使用过程中可能污染环境,D错误;故选B。
10.(24-25高二上·安徽芜湖·期末)二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的化工原料,如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A.
B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.若产物为H2O(l),相应的焓变为,则
D.与曲线b相比,曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
【答案】C
【解析】A.由图可知,,故A错误;B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,故B错误;C.若产物为(l),(l)能量低于(g),放出热量更多,即,故C正确;D.使用催化剂可降低反应的活化能,故与曲线a相比,曲线b为使用了催化剂的图像,故D错误;故答案选C。
11.(24-25高二上·安徽合肥·期末)下列有关热化学方程式的评价合理的是
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若
,将稀硫酸和NaOH溶液混合
正确
B
一定条件下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量
正确
C
2mol在中燃烧,生成和,放出4164kJ的热量
正确
D
气体与足量液态水反应生成放出热量
不正确,因为反应热
【答案】C
【解析】A.稀硫酸与NaOH反应生成2mol水,ΔH应为-114.6 kJ·mol-1(两倍于H+与OH-的中和热),而非-57.3 kJ·mol-1,评价错误,A不合题意;B.合成氨为可逆反应,1mol N2和3mol H2无法完全反应,实际放热小于理论值(ΔH应更小,即绝对值更大),方程式ΔH=-38.6 kJ·mol-1错误,评价错误,B不合题意;C.2mol C6H14燃烧放热4164 kJ,则1mol对应ΔH=-2082 kJ·mol-1,方程式系数与ΔH匹配,评价正确,C符合题意;D.=2mol SO3反应放出热量为260.6 kJ,则1mol对应ΔH=-130.3 kJ·mol-1,评价中错误认为ΔH=-260.6 kJ·mol-1,评价错误,D不合题意;故答案为:C。
12.(24-25高二上·吉林松原·期末)反应的能量变化如左图所示,中和反应反应热测定的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.图实验中每次必须在温度计示数稳定后再读数
B.进行图实验时,向内筒倒入盐酸和NaOH溶液时应缓慢注入,以防液滴飞溅
C.的逆反应活化能大于正反应活化能,该反应为放热反应
D.通过压缩容器体积增大体系压强,可提高活化分子百分数,加快反应速率
【答案】C
【解析】A.在中和反应反应热测定实验中,要测量反应前后的温度差。如果在温度计示数稳定后再读数,此时反应可能已经结束并开始散热,导致测量的温度不准确,应该在反应混合液温度最高时读数,A错误;B.进行中和反应反应热测定实验时,向内筒倒入盐酸和溶液时应快速倒入,以减少热量散失,而不是缓慢注入,B错误;C.由反应的能量变化图可知,逆反应活化能大于正反应活化能。根据反应热,所以该反应为放热反应,C正确;D.通过压缩容器体积增大体系压强,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,只是碰撞频率增加,从而加快反应速率,D错误;综上,答案是C。
13.(24-25高二上·广东广州·期末)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ中化学能转化为热能
B.反应Ⅱ是氧化还原且只有硫元素发生了化合价变化
C.反应Ⅱ的热化学方程式为
D.1molS(g)与氧气反应生成1mol(g)放出的热量小于297kJ
【答案】B
【解析】A.反应Ⅰ为吸热反应,热能转化为化学能,A错误;B.反应Ⅱ方程式为:,反应Ⅱ中硫元素从+4价部分升至+6价(H2SO4),部分降至0价(S),只有硫的化合价变化,B正确;C.反应Ⅱ的正确方程式应为:,由盖斯定律可知,反应,则,C错误;D.反应Ⅲ:,S(g)比S(s)能量高,生成SO2时释放的热量应大于297 kJ,D错误;故选B。
14.(24-25高二上·重庆·月考)几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.过程3为断键,是吸热过程,则大于0,过程4为成键,是放热过程,则小于0,即,A项正确;B.同理有,,,由盖斯定律得,,则,B项错误;C.反应焓变与途径无关,则,C项正确;D.由B项可知,,D正确;故选B。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(24-25高三上·山东·阶段练习)(16分)习近平总书记在8月15日第二个全国生态日到来之际作出重要指示,生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计,以“双碳”工作为引领,推动能耗双控逐步转向碳排放双控,持续推进生产方式和生活方式绿色低碳转型。我国力争于2030年前完成“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要的研究价值。
(1)“碳达峰”中的“碳”是指_______(填字母)。
A.碳元素 B.甲烷 C.一氧化碳 D.二氧化碳
(2)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图所示。
①图中可循环利用的物质有 (填化学式)。
②若产生等物质的量CO、H2,写出反应Ⅱ的化学方程式: 。
(3)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的离子方程式为 。
(4)将CO2转化为有价值的甲酸和尿素、甲醇等是实现“碳中和"的途径之一。
①合成尿素是利用CO2的途径之一、通过两步反应实现,其能量变化示意图如图所示。
则生成尿素的热化学方程式为 。
②CO2与H2在Cu/ZnO催化下发生反应可合成清洁能源甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应实际上分两步进行。
第一步:Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O
第二步: (写出化学方程式)。
断开(或形成)1mol化学键的能量变化数据如表所示,利用表中的数据可知,该反应每生成1mol甲醇,需要 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。
化学键
H-H
C-O
C=O
O-H
C-H
ΔE/(kJ/mol)
436
326
803
463
414
【答案】(1)D(2分)
(2) CaO、CaCO3 (2分) (2分)
(3)(2分)
(4) (2分) (2分) 放出(2分) 43(2分)
【解析】燃煤烟气中CO2的捕集过程为氢氧化钠吸收二氧化碳发生,在加入石灰乳后发生,再高温煅烧碳酸钙释放出二氧化碳同时生成生石灰,生石灰加入水中得到石灰乳可以循环使用。
(1)"碳达峰”指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落,“碳达峰”中的“碳”指二氧化碳。
(2)①反应I为CO2+CaO=CaCO3,反应Ⅱ为CaCO3+CH4→CaO+CO+H2,CaO、CaCO3可循环利用;②发生反应Ⅱ,反应物为CaCO3和CH4,生成CO、H2的物质的量相等,反应Ⅱ的化学方程式为。
(3)由图可知“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应生成碳酸钙则用于煅烧产生二氧化碳,产物KOH可回收利用,故离子方程式为+Ca(OH)2=CaCO3↓+OH-+H2O。
(4)①观察知,NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的反应方程式可通过图中第一步和第二步的反应方程式相加得到,由盖斯定律可得该反应的△H=-272kJ/mol+138kJ/mol=-134kJ/mol,热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)H2O(1)+CO(NH2)2(s) △H=-134kJ·mol-1。②根据催化剂的催化机理与原子守恒定律,可推出第二步反应的化学方程式为:Cu/Zn*+CO2+2H2=Cu/ZnO*+CH3OH;根据化学方程式,每生成1mol甲醇,需要断开2molC=O、3molH-H,生成3molC-H、1molC-O、3molO-H,断开化学键共吸收能量:(2×803+3×436)kJ=2914kJ,形成化学键共放出能量:(3×414+326+3×463)kJ=2957kJ,故每生成1mol甲醇,共放出43kJ的热量。
16.(24-25高二上·广东清远·月考)(14分)化学反应中一定伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)在25 ℃、101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。则H2的燃烧热为 。
(2)已知:1molN2(g)生成2molN需要吸收946kJ的能量,1molO2(g)生成2molO需要吸收498kJ的能量,1molN与1molO形成1molNO(g)释放632kJ的能量,则N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式为 。
(3)已知SO2(g)+O2(g)=SO3(g)反应过程的能量变化如图所示:
则2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H= kJ/mol。
(4)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
(白磷,s)
(红磷,s)
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下,能量状态较低的是 ;白磷的稳定性比红磷 填“高”或“低”。
(5)用F2代替N2O4和液态肼(N2H4)反应释放的能量更大。
已知:①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol;
②2HF(g)=H2(g)+F2(g) △H=+538kJ/mol;
③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+484kJ/mol。
则液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为 。
【答案】(1)285.8 kJ·mol-1(2分)
(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH = +180 kJ/mol(2分)
(3)+198.0(2分)
(4) 白磷,红磷, (2分) 红磷 (2分) 低(2分)
(5)N2H4(l)+2F2(g)= N2(g)+ 4HF(g) △H =-1126 kJ/mol(2分)
【解析】(1)根据燃烧热的定义,1mol氢气完全燃烧生成稳定的化合物H2O(l),所放出的热量。根据题意H2的燃烧热为。
(2)1molN2(g)生成2molN需要吸收946kJ的能量,1molO2(g)生成2molO需要吸收498kJ的能量,1molN与1molO形成1molNO(g)释放632kJ的能量,则1mol N2(g)和1mol O2(g)生成2mol NO(g)的反应热为断键吸热和成键放热之间的差值,(946+498-2×632)kJ=180 kJ,故N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH = +180 kJ/mol。
(3)分析图像可知,反应物1molSO2(g)和mol O2(g)的总能量与产物1mol SO3(g)的之间差值为99 kJ/mol,是放热反应,则逆反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)是吸热反应,△H=+(2×99) kJ/mol=+198.0 kJ/mol,故答案是+198.0。
(4)白磷转化为红磷:白磷,红磷, s),根据题目两个反应①和②,通过盖斯定律,可知反应热等于①-4×②,列式如下:-2983.2 kJ/mol -4×(-738.5 kJ/mol)=-29.2 kJ/mol,白磷转化为红磷的热化学方程式为白磷,红磷,。白磷转化为红磷是放热反应,白磷的总能量高于红磷,能量越高,越不稳定,故相同状况下,能量状态较低的是红磷,白磷稳定性比红磷低;故答案是白磷,红磷,;红磷;低。
(5)液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的化学方程式是N2H4(l)+2F2(g)= N2(g)+ 4HF(g),通过盖斯定律可知,反应①、②、③与目标反应方程式的关系是①-2×②+③,则反应焓变△H=-534kJ/mol-2×538kJ/mol+484kJ/mol=-1126kJ/mol,故液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为N2H4(l)+2F2(g)= N2(g)+ 4HF(g) △H =-1126 kJ/mol。
17.(23-24高二上·广东梅州·期末)(16分)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得(和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量)。
(1)配制溶液,若实验中大约要使用溶液,则需要称量固体 g。
(2)测定中和热的实验装置如下图所示。取溶液和硫酸溶液进行实验,从实验装置上看,图中尚缺少的重要仪器为 。
(3)已知:用溶液和硫酸溶液进行中和反应,测得生成时放出热量,写出该反应的热化学方程式 。
(4)借鉴上述方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表:
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
溶液
粉
a
b
ii
粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(5)乙同学也借鉴上述方法,测量反应的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入 ,目的是抑制水解。
提出猜想:粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在粉和酸的反应。
验证猜想:用试纸测得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
优化设计:鉴于以上问题,乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案如下: ;
根据(4)中实验计算得到反应的焓变,利用盖斯定律计算得到反应的焓变为。请补充完整上述方案。
【答案】(1)5.5(2分)
(2)温度计(2分)
(3)(2分)
(4) > (2分) [或(2分)
(5) 硫酸(或稀硫酸)(2分) (2分) 将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变(2分)
【解析】(1)配制溶液250mL,则需要称量固体m=cVM=0.55mo/L×0.25L×40g/mol=5.5g。
(2)取溶液和硫酸溶液进行实验,需要测定反应后溶液的温度,从实验装置上看,图中尚缺少的重要仪器为温度计。
(3)生成时放出热量,该反应的热化学方程式。
(4)①反应i参加反应的硫酸铜大于反应ii,所以反应i放出的热量多,温度:b>c。
②根据实验ii,0.01molFe参加反应放出的热量为,则1molFe反应放热,。
(5)水解使溶液呈酸性,配制溶液时需加入硫酸抑制水解。
向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,则铁和酸反应放出氢气,说明存在反应A和。
将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应①的焓变
根据(4)中实验计算得到反应②的焓变,利用盖斯定律①+②得的焓变为。
18.(24-25高二上·甘肃·期末)(12分)化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展,研究化学反应中的能量变化有重要意义。回答下列问题:
(1)生活中常见燃料的燃烧热如下表所示:
燃料
CO
燃烧热/()
285.8
283.0
890.3
5518
①写出表示燃烧热的热化学方程式 。
②“热值”指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量,则的热值为 kJ/kg。
③已知:
则与反应生成和的热化学方程式为 。
(2)火箭推进剂常用液态过氧化氢做氧化剂,液态肼()做还原剂,二者混合即可剧烈反应生成氮气和水,若0.5mol肼完全被氧化放出408.8kJ的热量。则6.4g液态肼完全被氧化放出的热量为 kJ(保留两位小数)。
(3)已知含11.2g KOH的稀溶液与1L 0.1的稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与稀溶液发生中和反应,表示中和热的热化学方程式为 。
【答案】(1) ; (2分) l42900(或) (2分) ; (3分)
(2)163.52(2分)
(3) (3分)
【解析】(1)①的燃烧热为5518,表示燃烧热的热化学方程式;;
②燃烧热为285.8,即1mol氢气(2g)完全燃烧放出285.8kJ的热量,则的热值为;
③已知:i、
ii、
根据盖斯定律可得2×i-ii得反应,则该反应,该反应热化学方程式为:;;
(2)0.5mol肼完全被氧化放出408.8kJ的热量,则6.4g液态肼即为,完全被氧化放出的热量=408.8kJ=163.52 kJ;
(3)11.2g KOH为;1L 0.1的含的物质的量为0.1mol;两者恰好完全反应,放出的热量为11.46kJ,则1molKOH反应时放出11.46kJ×5=57.3 kJ,表示中和热的热化学方程式为: 。
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