1.2 盖斯定律 反应热的计算 同步练习-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-07-08
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2份
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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 | 第二节 反应热的计算 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.39 MB |
| 发布时间 | 2026-07-08 |
| 更新时间 | 2026-07-08 |
| 作者 | 左耳 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58705997.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦盖斯定律及反应热计算,通过基础应用与综合提升分层设计,构建从单一知识点到实际情境的巩固路径,培养化学观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础应用层|盖斯定律直接应用、反应热大小比较|单选题(如第1-5题)聚焦热化学方程式叠加,强化定律理解|
|综合提升层|键能计算、工业情境应用、能量循环分析|填空题(如15题储氢材料、16题丙烷取代)结合实际问题,提升科学探究能力|
内容正文:
1.2 盖斯定律 反应热的计算
考点1 盖斯定律、反应热大小比较
一、单选题
1.乙醇是重要的化工原料,已知下列热化学反应方程式,则由乙烯和水蒸气制备乙醇蒸气的热化学方程为
①
②
③
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据反应①-反应②-反应③得,根据盖斯定律,,故答案为A。
2.催化分解反应: ,其反应机理如下:
若反应Ⅱ的焓变为,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题中信息可写出①H2O2(aq)+Mn2+(aq)=2H+(aq)+MnO2(s) ΔH;
②MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq)=Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l) ΔH2;
根据盖斯定律,①+②得2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) ΔH1,即ΔH1=ΔH+ΔH2,则ΔH=ΔH1-ΔH2,故B正确。
3.已知:(1)
(2) △H=bkJ/ mol
(3) ΔH=ckJ/ mol
下列关系式中正确的是
A.a<b B.a>c C.2a+b=0 D.a-c=0
【答案】B
【详解】A.反应(2)是反应(1)的两倍,故b=2a。由于燃烧反应放热,a和b均为负值,且绝对值b更大,因此a>b,A错误;
B.反应(3)生成液态水,比反应(1)生成气态水释放更多热量,ΔH更负,故c<a,即a>c,B正确;
C.由b=2a可知,2a+b=4a≠0(a为负值),C错误;
D.液态水与气态水的焓变不同,a和c不相等,所以a-c≠0,D错误;
故选B。
4.在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质生成1mol物质B 的反应焓变,叫做物质B 的标准摩尔生成焓,用符号 表示。部分物质的 如图所示,已知:单质的标准摩尔生成焓为0,下列有关反应 的焓变判断正确的是
A.ΔH= B.ΔH=
C.ΔH= D.ΔH=
【答案】B
【详解】A.反应产物中H2O为液态(对应b)、CH3OH为气态(对应c),A项用H2O(g)(a)和CH3OH(l)(d)计算有误,A项错误;
B.反应焓变ΔH=Σ(产物生成焓)-Σ(反应物生成焓),产物为CH3OH(g)(c)和H2O(l)(b),反应物为CO2(g)(e)(H2为单质生成焓为0),故ΔH=b+c-e kJ·mol-1,B项正确;
C.反应产物中H2O为液态(b),C项用H2O(g)(a)计算有误,C项错误;
D.反应产物中CH3OH为气态(c),D项用CH3OH(l)(d)计算有误,D项错误;
故答案选B。
5.在298K、101kPa时,已知:
则与和间的关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】结合盖斯定律可知反应3可拆分为反应1加上两倍反应2,则,D正确;
答案选D。
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①
②
③下列说法正确的是
A.
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于的环境中,会自行毁坏
【答案】D
【详解】A.根据盖斯定律,ΔH3=ΔH2-ΔH1=+2.1kJ/mol>0,则ΔH1<ΔH2,A错误;
B.常温(约25℃)高于13.2℃,此时白锡更稳定,锡以白锡状态存在,B错误;
C.灰锡转化为白锡的反应ΔH3=+2.1 kJ·mol⁻¹,为吸热反应,C错误;
D.低于13.2℃时,白锡会转化为灰锡(粉末状),导致器皿结构破坏,D正确;
故选D。
7.工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
①
②
③
已知:键键能,CO2中键键能为。
下列说法正确的是
A.反应的
B.由反应③知和断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ
C.若将完全转化为和理论上放热16.1 kJ
D.理论上完全分解为和吸收的能量约为1598.0 kJ
【答案】B
【详解】A.根据盖斯定律,①+②×3可得反应的ΔH为143.9 kJ/mol + 3×131.3 kJ/mol=+537.8 kJ/mol,A错误;
B.反应③的ΔH3= 反应物键能总和 - 生成物键能总和。由题目数据可知,反应物总键能=-41.2 kJ/mol +436 kJ/mol +799×2 kJ/mol=1992.8 kJ/mol,即和断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ,B正确;
C.根据盖斯定律,若将完全转化为和,该反应可由①+②×3+③×3得到,反应的ΔH为143.9 kJ/mol + 3×131.3 kJ/mol-3×41.2 kJ/mol =+414.2 kJ/mol,为吸热反应,C错误;
D.分解CO2为C(s)和O2(g)需破坏两个C=O键,生成一个O-O键,但题目未提供O2的键能,无法确定,D错误;
故选B。
8.已知:①、②,下列判断正确的是
A.a>0,b<0 B. C. D.
【答案】C
【详解】A.金属燃烧的反应都为放热反应,焓变均小于0,即a、b均小于0,A错误;
B.金属燃烧的反应都为放热反应,则a<0,b<0,,所以a+b小于0,B错误;
C.铝热反应为:③,该反应为放热反应,由盖斯定律可知,(反应②-反应①) ×=反应③,则(b-a) ×<0,b-a<0,所以b<a,C正确;
D.因为a<0,b<0,b<a、所以<1,D错误;
故选C。
9.有关水煤气转化中的能量变化如图所示。
已知:、的燃烧热分别为、;。下列叙述正确的是
A.
B.如果焦炭与液态水制水煤气,则
C.表示燃烧热的热化学方程式为
D.
【答案】D
【详解】A.根据题干已知信息、,则,A项错误;
B.由题干信息, ,如果焦炭与液态水制水煤气,液态水吸收热量变为气态水,则会吸收更多的热量,故,B项错误;
C.燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,表示 CO(g)燃烧热的热化学方程式为: ,C项错误;
D.根据 C(s)、CO(g)的燃烧热数据,① ,③ ,根据盖斯定律,2×(①-③)得到目标反应,故目标反应的,D项正确;
故选D。
10.如图所示,下列有关说法不正确的是
A.
B.
C.
D.1 mol 石墨(s)和1 mol CO(g)分别完全燃烧,石墨(s)放出的热量多
【答案】B
【详解】A.由盖斯定律可知,=,A正确;
B.由①,②,①-2×②可得=+172.5,B错误;
C.因为反应的能量只与始态和末态有关,与中间过程无关,故△H5=△H4+△H1,△H1>0,故△H5>△H4,C正确;
D.由图可知:、,1 mol 石墨(s)和1 mol CO(g)分别完全燃烧,石墨(s)放出的热量多,D正确;
故选B。
11.已知 ,
,
常温下乙醇的燃烧热为,下列描述正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】常温下乙醇的燃烧热为,则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为;
已知 ①
②
③
根据盖斯定律③-②+3①可得:=−3Q₁+Q₂−Q₃。
故选C。
12.氮氧化物是造成光化学污染的罪魁祸首,用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染,如反应:。
已知:i.碳的燃烧热为
ii.
iii.
则
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】反应可通过获得,根据盖斯定律,计算得出,A正确;
故选A。
13.是一种深红色固体,由英国化学家巴特列特发现,属于离子化合物,其晶体可用(s)表示。该晶体形成过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.根据盖斯定律,总反应焓变等于各分步反应焓变之和。对于反应+=(g),由能量循环图可知,,A错误;
B.由A项可知,,由于离子化合物形成时通常放热(),则>,B正确;
C.是形成气态离子化合物过程的焓变,形成化学键放热,则;是固态化合物变为气态的焓变,升华吸热,则,C错误;
D.离子化合物形成通常放热,故;是得电子生成阴离子的焓变,得电子放热,即,D错误;
故答案为:B。
14.已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
则反应的为。
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据盖斯定律,目标反应可由12×③+5×②-2×①组合得到,因此,故答案选A。
二、填空题
15.氨基硼烷是新型储氢材料,其相关反应的能量变化及物质转化是研究重点,结合所学知识,回答下列问题:
(1)已知25℃、101kPa下,不同聚集状态的分解反应如下:
①
②
相同条件下,从液态变为固态时的 ;比较两个反应的可知,物质的聚集状态对反应热的影响是:相同反应, 。
(2)已知25℃、下:
①
②
则完全燃烧生成气态水时,放出的总热量为 kJ;反应①中,若有参与反应,转移电子的物质的量为 mol。
(3)与水反应可制备,其总反应为。已知该反应分两步进行,已知第一步反应的热化学反应方程式如下:
①,
请写出第二步反应的热化学反应方程式 ,反应①中,生成的在标准状况下体积为7.056L时,反应放出的热量为 kJ。
(4)25℃、101kPa下,的燃烧热。若用按反应脱氢,将产生的完全燃烧,释放的热量可使 的水烧开(结果保留整数,水的比热容,热量损耗忽略不计,水的沸点按100℃计算)。
【答案】(1) -8 反应物分别为固态、液态时,逐渐减小,生成物分别为固态、液态时,逐渐增大。(答案合理即可)
(2) 4.5
(3) 0.315c
(4)2963
【详解】(1)要计算的热化学方程式可表示为,;由盖斯定律,;物质的聚集状态对反应热的影响是:相同反应,反应物分别为固态、液态时,逐渐减小,生成物分别为固态、液态时,逐渐增大;
(2)已知①
②
由盖斯定律得到完全燃烧生成气态水时焓变:,则放出的总热量; ,在中,N为-3价,B为+3价,与N相连的H为+1价,与B相连的H为-1价。反应中,N元素从-3价升高到0价,与B相连的3个H原子从-1价升高到+1价,故1 mol 参与反应,共转移 mol电子,故参与反应,转移电子的物质的量为4.5 mol;故答案为:3a-9b;4.5;
(3)由盖斯定律,①+②=总反应,故②=总反应-①,答案为;n()==0.315 mol,根据①,生成氢气和放出热量的比例式为:~ c,故生成0.315 mol的氢气,放出的热量为0.315c kJ;故答案为0.315c;
(4)n()=,则放出的热量。根据,可得,计算可得,故答案为2963。
16.研究反应中的能量变化有利于更好的认识和利用反应。
(1)与卤素(或)发生取代反应时,会经历如下过程:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
与卤素反应过程中物质的能量变化及产物的选择性如下图所示。
产物选择性(%)
①稳定性: (填“>”或“<”)。
②以丙烷为原料合成丙醇时,为提高2-丙醇的产率,应 (填字母)。
A.先氯代再水解 B.先溴代再水解
③写出包含、、、在内的一个等式: 。
(2)肼()是一种常见的还原剂和良好的火箭推进剂。已知在中燃烧的热化学方程式为 ,部分化学键键能数据如下表
化学键
键能/()
a
b
c
d
①则的键能为 。(用包含a、b、c、d在内的式子表示)
②已知 ,则的燃烧热为 。
③已知:
则的 。
【答案】(1) < B
(2)
【详解】(1)能量越低越稳定,由图可知,的能量比能量高,因此稳定性更小;对比氯代和溴代两图,氯代得到的副产物比例较大,而溴代能得到大部分的2-溴丙烷,因此先溴代再水解得到2-丙醇;由图可知与的能量一定,因此反应→的相同,氯化时=-,溴化时=-,因此-=-,。
(2)=反应物键能-生成物将能,设键能为x,因此=a+4b+c-x-4d,则x=;燃烧热生成的为液态水,所以 ,水的化学计量数为2,故的燃烧热为,故燃烧热为; ,
根据盖斯定律,反应的21-3-2=
-1156kJmol-1
考点2 反应热的计算、根据盖斯定律书写热化学反应方程式
一、单选题
1.下列热化学反应方程式书写正确的是
A.
B.燃烧热的热化学反应方程式:
C.
D.已知断裂键和键消耗能量2253.6 kJ,断裂键消耗能量391 kJ,则
【答案】D
【详解】A.ΔH的单位为kJ/mol,书写不规范,A错误;
B.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水所释放出的能量,B错误;
C.该反应包含中和热和沉淀生成焓变,总ΔH应比-57.3 kJ/mol更小,但选项C的ΔH仅按中和热计算,未考虑沉淀的生成焓变,C错误;
D.根据键能计算,ΔH=断裂键总键能-形成键总键能=2253.6 kJ/mol-6×391 kJ/mol=-92.4 kJ/mol,D正确;
故答案为D。
2.已知 kJ·mol-1; kJ·mol-1。某和的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中和的物质的量之比为
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
【答案】A
【详解】液态水中的H元素全部来自于,因此,根据液态水的量,可以求出的物质的量:,根据反应式可知,与的化学计量数之比为,故的物质的量为;根据题干中给出的的燃烧的热化学方程式可知,,因此,放热为:。和CO的混合气体完全燃烧总放热,CO贡献的热量为。根据题干所给燃烧的热化学方程式可知,对应1mol,故的物质的量为。因此,和均为0.2 mol,则原混合气体中和的物质的量之比:1:1;
故答案为:A。
3.2025年9月3日大阅兵中惊雷-1、巨浪-3、东风61等导弹震撼亮相,彰显大国实力。肼()可用作导弹发射的燃料。已知液态肼与完全反应生成,放出热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】热化学方程式需要标明物质状态,0.5 mol液态肼与气态二氧化氮反应放出283.5 kJ热量,则2 mol肼反应放出热量为,则反应焓变为-1134 kJ/mol,生成物的水为气态,氮气为气态,符合的选项为A,故选A。
4.查阅教材附录Ⅰ某些物质的燃烧热(,)。得到石墨、金刚石、、的燃烧热分别为、、、,根据题干数据,在常温常压下,下列相应的分析正确的是
A.金刚石硬度大,比石墨稳定
B.石墨完全转化为放热
C.石墨经水煤气气化反应后再燃烧,比起直接燃烧,反应热更大
D.
【答案】B
【详解】A.金刚石的燃烧热比石墨高,说明其能量更高,稳定性更差,因此石墨更稳定,A错误;
B.根据盖斯定律,石墨完全转化为放热为:,B正确;
C.根据盖斯定律,总反应热与路径无关,直接燃烧石墨与石墨经水煤气气化反应后再燃烧的总反应热相同,C错误;
D.燃烧热数据都是生成液态水得出的,题干中为气态水参与反应,则无法计算反应热,D错误;
故答案选B。
5.我国明确提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的目标,旨在推动经济社会发展全面绿色转型。下列燃料完全燃烧放出等量的能量释放最少的是
选项
A
B
C
D
燃料
燃烧热
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】由碳元素守恒,假设均放出1 mol CO2,甲烷释放的能量为890.3 kJ,乙醇释放的能量为,丙烷释放的能量为,丁烷释放的能量为,可见生成等量的二氧化碳时,甲烷放出的能量最多,则放出等量的能量时,甲烷释放的二氧化碳最少,故选A。
6.一种将甲烷溴化再偶联为丙烯的部分数据如下,图中物质的化学计量数代表其物质的量(mol),线下数据代表相应物质的量物质的相对能量之和(kJ),则的约为
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】目标反应为。由图可知,1mol CH4与1mol Br2的总相对能量为x kJ,则3mol CH4与3mol Br2的总相对能量为3x kJ。图中最终产物为 C3H6与2 mol HBr,其总相对能量为,扩大3倍后,1 mol C3H6与6 mol HBr的总相对能量为,。
【详解】根据分析可知,答案为:A。
7.某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下:
下列说法错误的是
A. B.反应①中有两种元素化合价发生变化
C.图中 D.该过程实现了太阳能向化学能的转化
【答案】A
【详解】A.由能量图可知,ΔH1为H2O(g)分解为H2(g)和O2(g)的焓变(吸热,ΔH1>0),ΔH3为H2(g)和O2(g)生成H2O(l)的焓变(放热,ΔH3<0),-ΔH3表示H2O(l)分解的焓变,而ΔH1是H2O(g)分解的焓变,二者数值不同(因H2O(l)汽化需吸热),故ΔH1≠-ΔH3,A错误;
B.反应①中,CeO2中Ce为+4价,产物中部分Ce为0价,Ce元素化合价降低;O元素由-2价升高为0价,共两种元素化合价变化,B正确;
C.根据盖斯定律,图中三步反应构成循环,总焓变为0,即,C正确;
D.反应①利用太阳能使CeO2分解,将太阳能转化为化学能储存在产物中,实现了太阳能向化学能的转化,D正确;
答案选A。
8.科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,方法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。下图是有关的能量循环示意图(已知:H-H的键能为a kJ/mol,的键能为b kJ/mol)。常压下发生下图的转化,下列有关说法正确的是
A.图中
B.mol完全燃烧生成液态水的能量变化为
C.断开1 mol 所需要的太阳能为kJ
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
【答案】B
【详解】A.氢气燃烧是放热反应,而水的分解为吸热反应,则ΔH1> 0,故A错误;
B.由题给信息知,1 mol H2与mol O2反应产生1 mol H2O(1)的能量变化为ΔH3,故B正确;
C.根据△H= 反应物总键能 - 生成物总键能,,则,故C错误;
D.没有指明水蒸气的物质的量,则水蒸气所具有的能量不一定比液态水多ΔH2 kJ,故D错误;
故选B。
9.我国发射“神五”所用的长征2号火箭的主要燃料是偏二甲肼(C2H8N2),氧化剂是NO2,燃烧产物只有N2、CO2和H2O。有的国家用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料。NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。已知:①;②。则反应的反应热为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.选项数值为-600 kJ·mol-1,与计算结果不符,A错误;
B.根据盖斯定律,将反应②×2减去反应①得到目标反应,则ΔH=(-534 kJ·mol-1×2)-66 kJ·mol-1=-1134 kJ·mol-1,B正确;
C.+600 kJ·mol-1为正值,与放热反应矛盾,C错误;
D.+1134 kJ·mol-1符号错误,D错误;
故答案选B。
10.氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知:
①
②
在转化为的总反应中,若有标准状况下被氧化,则放出的热量为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】①;②,根据盖斯定律:①×2+②可得总反应,,若有标准状况下(0.5 mol)被氧化,则放出的热量,故选B。
11.工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
①
②
③
已知:键键能中键键能为。
下列说法正确的是
A.反应的
B.由反应③知和断裂键和键消耗的能量为
C.若将完全转化为和理论上放热
D.理论上完全分解为和吸收的能量约为
【答案】B
【详解】A.根据盖斯定律,将反应①与3倍反应②相加,总,A错误;
B.反应③的,通过键能计算=断裂键能-形成键能,断裂键能=+形成键能=,断裂的键能为和断裂键和键,B正确;
C.总反应,根据盖斯定律,C错误;
D.理论上完全分解为和,方程式未提供碳碳键、O=O键键能,也无法利用盖斯定律找到关系,故该反应无法计算,D错误;
故选B。
12.甲醇可合成甲醛、醋酸等。已知:、和的燃烧热分别为、和-。相关化学键的键能如下表所示,则CO中键键能约为
化学键
键
键
键
键
键能
436.0
413.4
351.0
462.8
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题给三种物质的燃烧热可以写出:
①
②
③
根据盖斯定律,①×2+②-③可得反应的ΔH=2ΔH1+ΔH2-ΔH3=2×(-285.8 kJ/mol)+(-283.0 kJ/mol)-(-764.5 kJ/mol)=-90.1 kJ/mol,由ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,CO中键键能为-90.1 kJ/mol +3×413.4 kJ/mol +351.0 kJ/mol +462.8 kJ/mol-2×436.0 kJ/mol=1091.9 kJ/mol,故选B。
13.工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
① kJ/mol
② kJ/mol
③ kJ/mol
已知:键键能436 kJ/mol,中键键能为799 kJ/mol。
下列说法正确的是
A.反应)的 kJ/mol
B.由反应③知1 mol 和1 mol 断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ
C.若将1 mol 完全转化为和理论上放热16.1 kJ
D.理论上1 mol 完全分解为C(s)和(g)吸收的能量约为1598.0 kJ
【答案】B
【详解】A.反应①的ΔH1为+143.9 kJ/mol,反应②的ΔH2为+131.3 kJ/mol,根据盖斯定律可知,总反应可由①+3×②得到,则ΔH总=143.9 kJ/mol +3×131.3 kJ/mol =537.8 kJ/mol,A错误;
B.反应③的ΔH3=断裂键能总和−形成键能总和,已知CO2中C=O键能为799 kJ/mol,H-H键能为436 kJ/mol,代入ΔH3=-41.2 kJ/mol,得断裂键能总和=2×799 kJ/mol +436 kJ/mol −41.2 kJ/mol =1992.8 kJ/mol,即CO的C≡O键和H2O的2个O-H键断裂消耗1992.8 kJ,B正确;
C.若将1 mol C3H8完全转化为CO2(g)和H2(g),该反应为①+3×②+3×③得到,则ΔH总=143.9 kJ/mol +3×131.3 kJ/mol +3×(-41.2 kJ/mol) =+414.2 kJ/mol,C错误;
D.分解CO2为C(s)和O2(g)需打破2个C=O键(总1598 kJ),但形成O2的O=O键会释放能量(键能未给出),无法确定,D错误;
故选B。
二、填空题
14.定量计算和测量是化学研究的常用方法。
(1)通过化学键的键能计算化学反应的焓变。已知:
化学键种类
H-H
O=O
O-H
键能
436
498
463.4
计算可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 。
(2)已知1 g C(s)与适量水蒸气反应生成CO(g)和H2(g),需吸收10.94 kJ热量。写出反应的热化学方程式: 。
(3)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol
ΔH=-113.0 kJ/mol
则: ΔH= kJ/mol。
【答案】(1)-483.6
(2)
(3)-41.8
【详解】(1)根据反应物键能总和-生成物键能总和,该反应的=。
(2)1 g C(s)与适量水蒸气反应生成CO(g)和H2(g),需吸收10.94 kJ热量,则12 g C(s)(物质的量是1 mol)发生该反应,需吸收,热化学方程式表示为。
(3)根据盖斯定律,可以由已知的第一个反应已知的第二个反应得到,则该反应的。
15.氮及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。回答下列问题:
(1)工业上常用催化氧化的方法将转化为,涉及反应 。部分化学键的键能如表所示。
化学键
O=O
O-H
键能
①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②若向该反应体系中加入适宜的催化剂,则的值将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
③反应 ,则 (填“>”“<”或“=”),判断的理由为 。
④ (用含、、、的代数式表示)。
(2)火箭发射时可以用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。已知该反应中,每转移电子,此时放出的热量为。
①该反应的反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②该反应的热化学方程式为 。
【答案】(1) 放热 不变 < ,则
(2) 大于
【详解】(1)①由 可知,该反应是放热反应;
②只与反应的始态和终态有关,与其他条件无关,若向该反应体系中加入适宜的催化剂,则的值将不变;
③反应 ,生成液态水放热多,因此,则;
④=-x=反应物的键能之和-生成物的键能之和=,因此;
(2)①焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量,由题意得该反应放热反应,所以生成物的总能量小于反应物的总能量;
②反应的方程式为,生成3mol氮气转移8mol电子,已知该反应中,每转移1 mol电子,放出的热量为163.8 kJ,所以转移8mol电子放出的热量为8×163.8 kJ=1310.4 kJ,因此该反应的热化学方程式为: 。
16.化学能与热能在生产生活中扮演着重要的角色,按照要求回答下列各题。
I、键能、焓变及热化学方程式相关考点:
(1)已知 。根据下表中的键能数据。
共价键
键能(kJ/mol)
946
436
a
则表中a= 。
(2)在101 kPa时,氢气在1.0 mol氧气中完全燃烧,生成2.0 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(3)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和反应转化为绿色能源已知:
;
;
写出CO和作用生成和的热化学方程式 。该反应中反应物的总键能 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
(4)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
(s,白磷)
P(s,红磷)
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下,能量较低的是 (填“红磷”或“白磷”),白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
(5)过程的焓变为 (列式表示)。
【答案】(1)391
(2)
(3) 小于
(4) 红磷 低
(5)
【详解】(1)根据焓变=反应物总键能-生成物总键能知,,解得;
(2)根据题干信息,对应的热化学方程式为,而物质的燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为;
(3)① ;② ;根据盖斯定律,(反应①反应②)得:,根据焓变=反应物总键能-生成物总键能可知,该反应中反应物的总键能小于生成物总键能;
(4)①(s,白磷) ;②P(s,红磷) ;根据盖斯定律,反应①反应②得;相同情况下能量较低的是红磷,物质能量越低越稳定,红磷能量低,较稳定,白磷的稳定性比红磷低;
(5)过程经三步反应得到,总反应的焓变等于分步反应焓变的加和,故总反应焓变为:。
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1.2 盖斯定律 反应热的计算
考点1 盖斯定律、反应热大小比较
一、单选题
1.乙醇是重要的化工原料,已知下列热化学反应方程式,则由乙烯和水蒸气制备乙醇蒸气的热化学方程为
①
②
③
A.
B.
C.
D.
2.催化分解反应: ,其反应机理如下:
若反应Ⅱ的焓变为,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变为
A. B. C. D.
3.已知:(1)
(2) △H=bkJ/ mol
(3) ΔH=ckJ/ mol
下列关系式中正确的是
A.a<b B.a>c C.2a+b=0 D.a-c=0
4.在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质生成1mol物质B 的反应焓变,叫做物质B 的标准摩尔生成焓,用符号 表示。部分物质的 如图所示,已知:单质的标准摩尔生成焓为0,下列有关反应 的焓变判断正确的是
A.ΔH= B.ΔH=
C.ΔH= D.ΔH=
5.在298K、101kPa时,已知:
则与和间的关系正确的是
A. B.
C. D.
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①
②
③下列说法正确的是
A.
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于的环境中,会自行毁坏
7.工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
①
②
③
已知:键键能,CO2中键键能为。
下列说法正确的是
A.反应的
B.由反应③知和断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ
C.若将完全转化为和理论上放热16.1 kJ
D.理论上完全分解为和吸收的能量约为1598.0 kJ
8.已知:①、②,下列判断正确的是
A.a>0,b<0 B. C. D.
9.有关水煤气转化中的能量变化如图所示。
已知:、的燃烧热分别为、;。下列叙述正确的是
A.
B.如果焦炭与液态水制水煤气,则
C.表示燃烧热的热化学方程式为
D.
10.如图所示,下列有关说法不正确的是
A.
B.
C.
D.1 mol 石墨(s)和1 mol CO(g)分别完全燃烧,石墨(s)放出的热量多
11.已知 ,
,
常温下乙醇的燃烧热为,下列描述正确的是
A. B.
C. D.
12.氮氧化物是造成光化学污染的罪魁祸首,用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染,如反应:。
已知:i.碳的燃烧热为
ii.
iii.
则
A. B. C. D.
13.是一种深红色固体,由英国化学家巴特列特发现,属于离子化合物,其晶体可用(s)表示。该晶体形成过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
14.已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
则反应的为。
A. B.
C. D.
二、填空题
15.氨基硼烷是新型储氢材料,其相关反应的能量变化及物质转化是研究重点,结合所学知识,回答下列问题:
(1)已知25℃、101kPa下,不同聚集状态的分解反应如下:
①
②
相同条件下,从液态变为固态时的 ;比较两个反应的可知,物质的聚集状态对反应热的影响是:相同反应, 。
(2)已知25℃、下:
①
②
则完全燃烧生成气态水时,放出的总热量为 kJ;反应①中,若有参与反应,转移电子的物质的量为 mol。
(3)与水反应可制备,其总反应为。已知该反应分两步进行,已知第一步反应的热化学反应方程式如下:
①,
请写出第二步反应的热化学反应方程式 ,反应①中,生成的在标准状况下体积为7.056L时,反应放出的热量为 kJ。
(4)25℃、101kPa下,的燃烧热。若用按反应脱氢,将产生的完全燃烧,释放的热量可使 的水烧开(结果保留整数,水的比热容,热量损耗忽略不计,水的沸点按100℃计算)。
16.研究反应中的能量变化有利于更好的认识和利用反应。
(1)与卤素(或)发生取代反应时,会经历如下过程:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
与卤素反应过程中物质的能量变化及产物的选择性如下图所示。
产物选择性(%)
①稳定性: (填“>”或“<”)。
②以丙烷为原料合成丙醇时,为提高2-丙醇的产率,应 (填字母)。
A.先氯代再水解 B.先溴代再水解
③写出包含、、、在内的一个等式: 。
(2)肼()是一种常见的还原剂和良好的火箭推进剂。已知在中燃烧的热化学方程式为 ,部分化学键键能数据如下表
化学键
键能/()
a
b
c
d
①则的键能为 。(用包含a、b、c、d在内的式子表示)
②已知 ,则的燃烧热为 。
③已知:
则的 。
考点1 盖斯定律、反应热大小比较
一、单选题
1.乙醇是重要的化工原料,已知下列热化学反应方程式,则由乙烯和水蒸气制备乙醇蒸气的热化学方程为
①
②
③
A.
B.
C.
D.
2.催化分解反应: ,其反应机理如下:
若反应Ⅱ的焓变为,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变为
A. B. C. D.
3.已知:(1)
(2) △H=bkJ/ mol
(3) ΔH=ckJ/ mol
下列关系式中正确的是
A.a<b B.a>c C.2a+b=0 D.a-c=0
4.在标准压强101kPa、298K下,由最稳定的单质生成1mol物质B 的反应焓变,叫做物质B 的标准摩尔生成焓,用符号 表示。部分物质的 如图所示,已知:单质的标准摩尔生成焓为0,下列有关反应 的焓变判断正确的是
A.ΔH= B.ΔH=
C.ΔH= D.ΔH=
5.在298K、101kPa时,已知:
则与和间的关系正确的是
A. B.
C. D.
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①
②
③下列说法正确的是
A.
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于的环境中,会自行毁坏
7.工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
①
②
③
已知:键键能,CO2中键键能为。
下列说法正确的是
A.反应的
B.由反应③知和断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ
C.若将完全转化为和理论上放热16.1 kJ
D.理论上完全分解为和吸收的能量约为1598.0 kJ
8.已知:①、②,下列判断正确的是
A.a>0,b<0 B. C. D.
9.有关水煤气转化中的能量变化如图所示。
已知:、的燃烧热分别为、;。下列叙述正确的是
A.
B.如果焦炭与液态水制水煤气,则
C.表示燃烧热的热化学方程式为
D.
10.如图所示,下列有关说法不正确的是
A.
B.
C.
D.1 mol 石墨(s)和1 mol CO(g)分别完全燃烧,石墨(s)放出的热量多
11.已知 ,
,
常温下乙醇的燃烧热为,下列描述正确的是
A. B.
C. D.
12.氮氧化物是造成光化学污染的罪魁祸首,用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染,如反应:。
已知:i.碳的燃烧热为
ii.
iii.
则
A. B. C. D.
13.是一种深红色固体,由英国化学家巴特列特发现,属于离子化合物,其晶体可用(s)表示。该晶体形成过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
14.已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
则反应的为。
A. B.
C. D.
二、填空题
15.氨基硼烷是新型储氢材料,其相关反应的能量变化及物质转化是研究重点,结合所学知识,回答下列问题:
(1)已知25℃、101kPa下,不同聚集状态的分解反应如下:
①
②
相同条件下,从液态变为固态时的 ;比较两个反应的可知,物质的聚集状态对反应热的影响是:相同反应, 。
(2)已知25℃、下:
①
②
则完全燃烧生成气态水时,放出的总热量为 kJ;反应①中,若有参与反应,转移电子的物质的量为 mol。
(3)与水反应可制备,其总反应为。已知该反应分两步进行,已知第一步反应的热化学反应方程式如下:
①,
请写出第二步反应的热化学反应方程式 ,反应①中,生成的在标准状况下体积为7.056L时,反应放出的热量为 kJ。
(4)25℃、101kPa下,的燃烧热。若用按反应脱氢,将产生的完全燃烧,释放的热量可使 的水烧开(结果保留整数,水的比热容,热量损耗忽略不计,水的沸点按100℃计算)。
16.研究反应中的能量变化有利于更好的认识和利用反应。
(1)与卤素(或)发生取代反应时,会经历如下过程:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
与卤素反应过程中物质的能量变化及产物的选择性如下图所示。
产物选择性(%)
①稳定性: (填“>”或“<”)。
②以丙烷为原料合成丙醇时,为提高2-丙醇的产率,应 (填字母)。
A.先氯代再水解 B.先溴代再水解
③写出包含、、、在内的一个等式: 。
(2)肼()是一种常见的还原剂和良好的火箭推进剂。已知在中燃烧的热化学方程式为 ,部分化学键键能数据如下表
化学键
键能/()
a
b
c
d
①则的键能为 。(用包含a、b、c、d在内的式子表示)
②已知 ,则的燃烧热为 。
③已知:
则的 。
考点2 反应热的计算、根据盖斯定律书写热化学反应方程式
一、单选题
1.下列热化学反应方程式书写正确的是
A.
B.燃烧热的热化学反应方程式:
C.
D.已知断裂键和键消耗能量2253.6 kJ,断裂键消耗能量391 kJ,则
2.已知 kJ·mol-1; kJ·mol-1。某和的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中和的物质的量之比为
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
3.2025年9月3日大阅兵中惊雷-1、巨浪-3、东风61等导弹震撼亮相,彰显大国实力。肼()可用作导弹发射的燃料。已知液态肼与完全反应生成,放出热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
4.查阅教材附录Ⅰ某些物质的燃烧热(,)。得到石墨、金刚石、、的燃烧热分别为、、、,根据题干数据,在常温常压下,下列相应的分析正确的是
A.金刚石硬度大,比石墨稳定
B.石墨完全转化为放热
C.石墨经水煤气气化反应后再燃烧,比起直接燃烧,反应热更大
D.
5.我国明确提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的目标,旨在推动经济社会发展全面绿色转型。下列燃料完全燃烧放出等量的能量释放最少的是
选项
A
B
C
D
燃料
燃烧热
A.A B.B C.C D.D
6.一种将甲烷溴化再偶联为丙烯的部分数据如下,图中物质的化学计量数代表其物质的量(mol),线下数据代表相应物质的量物质的相对能量之和(kJ),则的约为
A. B. C. D.
7.某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下:
下列说法错误的是
A. B.反应①中有两种元素化合价发生变化
C.图中 D.该过程实现了太阳能向化学能的转化
8.科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,方法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。下图是有关的能量循环示意图(已知:H-H的键能为a kJ/mol,的键能为b kJ/mol)。常压下发生下图的转化,下列有关说法正确的是
A.图中
B.mol完全燃烧生成液态水的能量变化为
C.断开1 mol 所需要的太阳能为kJ
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
9.我国发射“神五”所用的长征2号火箭的主要燃料是偏二甲肼(C2H8N2),氧化剂是NO2,燃烧产物只有N2、CO2和H2O。有的国家用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料。NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。已知:①;②。则反应的反应热为
A. B. C. D.
10.氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知:
①
②
在转化为的总反应中,若有标准状况下被氧化,则放出的热量为
A. B. C. D.
11.工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
①
②
③
已知:键键能中键键能为。
下列说法正确的是
A.反应的
B.由反应③知和断裂键和键消耗的能量为
C.若将完全转化为和理论上放热
D.理论上完全分解为和吸收的能量约为
12.甲醇可合成甲醛、醋酸等。已知:、和的燃烧热分别为、和-。相关化学键的键能如下表所示,则CO中键键能约为
化学键
键
键
键
键
键能
436.0
413.4
351.0
462.8
A. B. C. D.
13.工业常用“丙烷蒸汽重整法”制备氢气,其核心反应体系涉及三步反应,相关数据如下:
① kJ/mol
② kJ/mol
③ kJ/mol
已知:键键能436 kJ/mol,中键键能为799 kJ/mol。
下列说法正确的是
A.反应)的 kJ/mol
B.由反应③知1 mol 和1 mol 断裂键和键消耗的能量为1992.8 kJ
C.若将1 mol 完全转化为和理论上放热16.1 kJ
D.理论上1 mol 完全分解为C(s)和(g)吸收的能量约为1598.0 kJ
二、填空题
14.定量计算和测量是化学研究的常用方法。
(1)通过化学键的键能计算化学反应的焓变。已知:
化学键种类
H-H
O=O
O-H
键能
436
498
463.4
计算可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 。
(2)已知1 g C(s)与适量水蒸气反应生成CO(g)和H2(g),需吸收10.94 kJ热量。写出反应的热化学方程式: 。
(3)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol
ΔH=-113.0 kJ/mol
则: ΔH= kJ/mol。
15.氮及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。回答下列问题:
(1)工业上常用催化氧化的方法将转化为,涉及反应 。部分化学键的键能如表所示。
化学键
O=O
O-H
键能
①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②若向该反应体系中加入适宜的催化剂,则的值将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
③反应 ,则 (填“>”“<”或“=”),判断的理由为 。
④ (用含、、、的代数式表示)。
(2)火箭发射时可以用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。已知该反应中,每转移电子,此时放出的热量为。
①该反应的反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②该反应的热化学方程式为 。
16.化学能与热能在生产生活中扮演着重要的角色,按照要求回答下列各题。
I、键能、焓变及热化学方程式相关考点:
(1)已知 。根据下表中的键能数据。
共价键
键能(kJ/mol)
946
436
a
则表中a= 。
(2)在101 kPa时,氢气在1.0 mol氧气中完全燃烧,生成2.0 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(3)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和反应转化为绿色能源已知:
;
;
写出CO和作用生成和的热化学方程式 。该反应中反应物的总键能 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
(4)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
(s,白磷)
P(s,红磷)
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下,能量较低的是 (填“红磷”或“白磷”),白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
(5)过程的焓变为 (列式表示)。
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