摘要:
**基本信息**
该同步练习以“基础巩固-能力提升-拓展探究”三级分层设计,覆盖反应热核心知识点,通过从单一概念记忆到综合计算应用再到实验探究实践的进阶路径,培养化学观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|反应热定义、焓变、热化学方程式等单一知识点|填空题(12题)、选择题(15题),强化概念记忆与简单应用|
|能力提升|盖斯定律、键能计算、中和热测定等综合应用|6道解答题,需整合多知识点,培养科学思维|
|拓展探究|实验误差分析、燃烧热计算等探究实践|4道综合题,结合真实实验情境,提升科学探究与实践能力|
内容正文:
高二化学选择性必修第一册
1.1.1反应热
同步训练
第一课时
(原卷版)
制作人:
审核人:
日期:
一、考点梳理
(1)反应热的定义:化学反应过程中释放或吸收的能量称为反应热。在恒压条件
下,反应热等于焓变。
(2)焓变(△H):△H=H(生成物)-H(反应物),单位为kJ/mol。放热反应
△H<0,吸热反应△H>0。
(③)常见放热反应:燃烧反应、中和反应、金属与酸反应、大多数化合反应等。
(4④常见吸热反应:Ba(OH28HO与NH4CI反应、C与CO2反应、C与HO反应
等。
(S)热化学方程式:需标注各物质聚集状态(g、1、s、q),注明△H的值和符
号,方程式中的系数代表物质的量。
(⑥化学键与反应热:断开化学键吸收能量,形成化学键释放能量。△H=反应
物键能总和·生成物键能总和。
二、基础巩固一
填空题
人教版(2019)高中化学选择性必修第一册·1.1.1反应热
1.化学反应过程中释放或吸收的
称为反应热。在恒压条件下,反应热等于
,用符号表示,单位为
2.已知反应N(g)+3H(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,该反应为
反应
(填“放热”或“吸热”),反应物总能量
生成物总能量(填“大
于”或“小于”)。
3.常见的放热反应有
等(写出三种)。
4.热化学方程式中,物质的状态需标注清楚,其中(g)表示
)表示
,(母)表示一,
(aq)表示
5.已知拆开1molH-H键需要吸收436kJ能量,拆开1molC1C键需要吸收243
kJ能量,形成1molH一C1键释放431kJ能量。则反应H2+Cl2=2HC1的反应热△H
kJ/mol。
6.化学反应中,放热反应的△H0(填“>”、“<或“=),吸热反应的△H
0。
7.已知反应H(g)+Cl(g)=2HC1(g)的△H=-184 kJ/mol,则反应H(g)+Cl(g)=
HCl(g)的△H=kJ/mol.
8.化学反应中,断开旧化学键需要
能量,形成新化学键需要
能量
(填“吸收”或“释放”)。当反应物总能量大于生成物总能量时,反应为
反应(填“放热”或“吸热”)。
9.常见的吸热反应有
等(写出三种)。
10.在中和反应反应热测定实验中,需要测量的物理量有反应前酸溶液的
、反应前碱溶液的
和反应后混合溶液的
计算放出热量的公
式为Q=
11.已知反应C(s)+HO(g)=COg)+H(g)△H=+131.3kJ/mol,反应C(s+O(g)=
CO,(g)△H=-393.5kJ/mol,反应H(g)+0(g)=HO(g)△H=-241.8kJ/mol。则
反应CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g)的△H=_kJ/mol。
2
人教版(2019)高中化学选择性必修第一册·1.1.1反应热
12.在□mol完全燃烧甲烷的反应中,放出热量Q。若反应物由量改为2mol,则放
出热量为
,反应热△H(填“变”或“不变”)。
三、基础巩固一选择题
1.下列反应属于吸热反应的是()
A.铝片与稀盐酸反应
B.甲烷在氧气中燃烧
C.Ba(OH)28HO晶体与NH4CI晶体混合
D.氢氯化钠与稀硫酸反应
2.下列热化学方程式书写正确的是()
A.2H2+O3=2H0△H=-571.6kJ/mol(未标注状态)
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)AH=-571.6 kJ/mol
C.2H2(g)+2(g)=2H2O(1)AH=+571.6 kJ/mol
D.H2(g)+2(g)=H2O(1)AH=-571.6 kJ/mol
3.已知:①C(s)+O(g)=CO(g)△H1=-393.5kJ/mol;②C(s)+O(g)=CO(g)
△H2=-110.5 kJ/mol。.则C0(g)+O,(g)=C0(g)的△H为()
A.-283.0 kJ/mol
B.+283.0 kJ/mol
C.-504.0 kJ/mol
D.+504.0 kJ/mol
4.下列关于反应热的说法正确的是()
A.放热反应的△H>0
B.吸热反应的△H<O
C.△H=H(反应物)-H(生成物)
D.化学反应中,旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量不相等时,反应才有反
应热
3
人教版(2019)高中化学选择性必修第一册·1.1.1反应热
5.已知:H(g)+C12(g)=2HCl(g)△H=-184kJ/mol,则反应HCl(g)=H(g)+
Cl(g)的△H为()
A.-184 kJ/mol
B.+184 kJ/mol
C.-92 kJ/mol
D.+92 kJ/mol
6.对于反应2H(g)+O2(g)=2HO①)△H=-571.6kJ/mol,下列说法正确的是
()
A.反应物总能量低于生成物总能量
B.该反应为吸热反应
C.生成2mol液态水时放出571.6kJ热量
D.△H表示生成1mol水时的能量变化
7.(25-26高二上山东泰安·期中)已知反应N(g)+3H(g)=2NH(g)△H=-92.4
kJ/mol。.下列说法正确的是()
A.该反应为吸热反应
B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.生成2 mol NH(g)时吸收92.4kJ热量
D.生成1 mol NH(g)时放出46.2kJ热量
8.(25-26高二上·河北邢台阶段检测)已知乙烷燃烧的热化学方程式为:CH(g)+
.∴.O(g)=2CO(g)+3HO△H=-1366.8kJ/mol。关于该反应的说法正确的是(
)
A.该反应为吸热反应
B.生成2molC0(g)时放出1366.8kJ热量
C.生成3mol液态水时放出1366.8kJ热量
D.反应物总能量高于生成物总能量
4
人教版(2019)高中化学选择性必修第一册·1.1.1反应热
9.(25-26高二上湖北武汉·期中)已知:①2H(g)+O(g)=2HO①△H1=-571.6
kJ/mol:②H(g)+O(g)=HOg)△H2=-241.8 kJ/mol。则气态水变为液态水的
△H为()
A.-329.8 kJ/mol
B.+329.8 kJ/mol
C.-44.0 kJ/mol
D.+44.0 kJ/mol
10.(25-26高二上·安徽期中)一定条件下,反应2S0(g)+O(g)=2SO(g)△H=
-196.6 kJ/mol.。关于该反应的说法正确的是()
A.该反应为吸热反应
B.2molS03(g)分解为S0(g)和O2(g)时吸收196.6kJ热量
C.反应物总能量低于生成物总能量
D.生成1 mol SO(g)时释放98.3kJ热量
11.(25-26高一下·浙江杭州·期末)下列热化学方程式书写正确的是()
A.C(s)+2(g)=CO2(g)AH=-393.5 kJ/mol
B.C(s)+2(g)=CO2(g)AH=+393.5 kJ/mol
C.2C(s)+202(g)=2CO2(g)AH =-393.5 kJ/mol
D.C+2=CO2 AH=-393.5 kJ/mol
12.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)已知反应H(g)+C1(g)=2HC1(g)△H=
-l84 kJ/mol。当反应物用量减半时,下列说法正确的是()
A.放出热量不变,△H不变
B.放出热量减半,△H减半
C.放出热量减半,△H不变
D.放出热量不变,△H减半
J
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13.(25-26高二上·四川成都期中)已知反应C(s)+0(g)=C0(g)△H1;C(s)+
O(g)=C0(g)△H2。则反应C0(g)+0(g)=C0(g)的△H为()
A.△H1-△H
B.△H2-△H1
C.△H1+△H2
D.2△H1-△H
14.(25-26高一下·河南郑州·期末)下列关于反应热的说法中,正确的是()
A.放热反应的△H>0
B.吸热反应的△H<0
C.反应热与反应的物质的量有关
D.△H与反应物和生成物的聚集状态无关
15.(2025·全国卷·高考真题)已知反应①2H2(g)+O(g)=2HO(g)△H=-483.6
kJ/mol;反应②H(g)+0(g)=HO)△H=-285.8 kJ/mol。.则反应①中生成的气
态水全部凝结为液态水时放出的热量为()
A.-483.6kJ
B.-571.6kJ
C.-88.0kJ
D.-44.0kJ
四、能力提升
1.(10分)已知下列热化学方程式:
(1)2H(g)+O2(g)=2HO0①)△H=-571.6kJ/mol
(2)H2(g)+02(g)=H2O(g)AH=-241.8 kJ/mol
请回答:
(1)上述两个反应中,生成物水的状态不同,反应热的数值也不同。请解释原
因。
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(2)计算2mol液态水完全分解为氢气和氧气的反应热△H。
2.(10分)已知下列化学键的键能:H-H:436kJ/nol,Cl一Cl:243 kJ/mol,H一Cl:
431 kJ/mol。.
(1)计算反应H(g)+Cl(g)=2HCI(g)的反应热△H。
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(2)若将反应物用量改为0.5molH和0.5molC2,反应热△H如何变化?说明理
由。
3.(10分)已知下列热化学方程式:
①C(s)+O(g)=C02(g)△H1=-393.5 kJ/mol
②H2(g)+02(g)=HO0)△H2=-285.8kJ/mol
3C2HsOH(1)+302(g)=2CO2(g)+3H2O(1)AH3=-1366.8 kJ/mol
利用盖斯定律计算反应④2C(s)+3H(g)+O(g)=CH5OHI)的△H。
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4.(10分)已知下列化学键的键能:H一H:436kJ/mol,O-0:498 kJ/mol,O一H:463
kJ/mol
(1)计算反应2H(g)+O(g)=2HO(g)的反应热△H。
(2)若己知2H(g)+O(g)=2H00)△H=-571.6kJ/mol,求2HO(g)=2HO)
的△H。
5.(12分)已知下列热化学方程式:
1 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH1=-24.8 kJ/mol
23Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe304(s)+CO2(g)AH2=-47.2 kJ/mol
③FeO4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO,(g)△H
请回答:
(1)反应③的△H3
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(2)若已知FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO,(g)的△H=-10.5 kJ/mol,计算反应①的
△H1。
6.(12分)某学生为测定中和反应的反应热,设计了如下实验方案:
用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.50mol/L的NaOH溶液反应,测得温度变
化△t=3.3℃。已知混合溶液密度为1.00gmL,比热容c=4.18J/(gC)。
(I)计算该中和反应的△H。
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(2)若改用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液反应,与
原实验相比,温度变化△t如何变化?说明理由。
(3)若改用50mL0.50mol/L的醋酸与50mL0.50mol/L的NaOH溶液反应,测
得的△H是否与原实验相同?说明理由。
五、拓展探究
1.(15分)某化学兴趣小组为测定中和反应的反应热,进行了如下实验:
取50mL0.50mol/L的盐酸放入保温杯中,取50mL0.55mol/L的NaOH溶液放
入另一个烧杯中。用温度计测量盐酸的温度为20.0℃,NaOH溶液的温度为
20.0℃。将NaOH溶液迅速倒入保温杯中,搅拌,记录混合溶液的最高温度为
23.3℃。已知混合溶液的密度约为1.00gmL,比热容c=4.18J/(gC)。
()计算该中和反应放出的热量(不考虑热量损失)。
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(②)计算该中和反应的反应热△H(以盐酸的物质的量为基准)。
(3)实验中NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度,这样做的原因是什么?
(4该实验测得的反应热数值可能偏小的原因有哪些?(列举两点)
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2.(15分)某化学兴趣小组用保温杯量热计测定中和反应的反应热,得到以下三组实
验数据:
第1组:50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.50mol/L NaOH混合,温度升高
3.2C;
第2组:50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/L NaOH混合,温度升高
3.3C:
第3组:50mL0.50mo/L盐酸与50mL0.60mol/L NaOH混合,温度升高
3.3C。
已知混合溶液的密度约为1.00g/mL,比热容c=4.18J/(g℃)。
(1)计算第1组实验的反应热△H。
(2)为什么第2、3组实验中NaOH浓度增大但温度变化基本相同?
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(3)该实验测得的△H与理论值-57.3kJol相比偏小,列举两点可能原因。
3.(15分)已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol(25c),氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
(25C)。
(1)写出甲烷燃烧的热化学方程式。
(②)若在可mol甲烷完全燃烧后,生成的液态水全部气化为水蒸气,需吸收多少
热量?(已知水的气化热为44.0kJ/mol)
(3)若用燃烧1mol甲烷产生的热量来加热水(初温20℃),理论上可使多少千
克水升温至100℃?(不计热损失)
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4.(15分)已知下列化学键的键能(单位:kJ/mol):
H—H:436,NN:945,N—H:391,C1-C1:243,HC1:431,H—N:391。
(1I)计算反应N(g)+3H(g)=2NH3(g)的△H。
(2)计算反应N(g)+4H(g)=NH3(g)的△H.
(3)对比反应H(g)+C1(g)=2HCI(g)与合成氨反应,哪个反应放出的热量更
多?说明理由。
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1.1.1 反应热 同步训练
第一课时
(答案版)
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参考答案
二、基础巩固——填空题
1. 能量;焓变;ΔH;kJ/mol
2. 放热;大于
3. 燃烧反应;中和反应;金属与酸反应(或大多数化合反应)
4. 气态;液态;固态;水溶液
5. -183
6. <;>
7. -92
8. 吸收;释放;放热
9. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;C与CO2反应;CaCO3分解(或C与H2O反应等)
10. 温度;温度;最高温度;mcΔt
11. -41.0
12. 2Q;不变
三、基础巩固——选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
B
A
D
D
C
D
D
C
B
A
C
B
C
C
四、能力提升
1. (1) 生成液态水时释放能量更多
(2) 2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) ΔH = +571.6 kJ/mol
2. (1) ΔH = -183 kJ/mol
(2) ΔH不变,仍为-183 kJ/mol
3. ΔH = 2ΔH1 + 3ΔH2 - ΔH3 = -277.6 kJ/mol
4. (1) ΔH = -482 kJ/mol
(2) ΔH = -89.6 kJ/mol
5. (1) ΔH3 = +58.1 kJ/mol
(2) ΔH1 = -24.8 kJ/mol
6. (1) ΔH = -55.2 kJ/mol
(2) Δt基本相同,NaOH过量不影响
(3) 不同,醋酸为弱酸,中和热相同但反应程度不同
五、拓展探究
1. (1) Q ≈ 1.38 kJ
(2) ΔH = -55.2 kJ/mol
(3) 确保盐酸完全反应,避免H+剩余导致误差
(4) ①保温杯隔热不理想;②温度计测量滞后
2. (1) Q ≈ 1.34 kJ;ΔH = -53.6 kJ/mol
(2) 第2、3组NaOH过量,H+反应量不变,热量相同
(3) ①隔热效果差;②温度计滞后
3. (1) CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890 kJ/mol
(2) 吸收88.0 kJ
(3) 2.66 kg
4. (1) ΔH = 945 + 3×436 - 6×391 = -93 kJ/mol
(2) ΔH = -46.5 kJ/mol
(3) 合成氨反应放热更多(|93| > |183|÷2)
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高二化学选择性必修第一册
1.1.1 反应热 同步训练
第一课时
(解析版)
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日期:
一、考点梳理
(1) 反应热的定义:化学反应过程中释放或吸收的能量称为反应热。在恒压条件下,反应热等于焓变。
(2) 焓变(ΔH):ΔH = H(生成物)- H(反应物),单位为kJ/mol。放热反应ΔH < 0,吸热反应ΔH > 0。
(3) 常见放热反应:燃烧反应、中和反应、金属与酸反应、大多数化合反应等。
(4) 常见吸热反应:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应、C与CO2反应、C与H2O反应等。
(5) 热化学方程式:需标注各物质聚集状态(g、l、s、aq),注明ΔH的值和符号,方程式中的系数代表物质的量。
(6) 化学键与反应热:断开化学键吸收能量,形成化学键释放能量。ΔH = 反应物键能总和 - 生成物键能总和。
二、基础巩固——填空题
1. 化学反应过程中释放或吸收的 称为反应热。在恒压条件下,反应热等于 ,用符号 表示,单位为 。
2. 已知反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ/mol,该反应为 反应(填“放热”或“吸热”),反应物总能量 生成物总能量(填“大于”或“小于”)。
3. 常见的放热反应有 、 、 等(写出三种)。
4. 热化学方程式中,物质的状态需标注清楚,其中(g)表示 ,(l)表示 ,(s)表示 ,(aq)表示 。
5. 已知拆开1 mol H—H键需要吸收436 kJ能量,拆开1 mol Cl—Cl键需要吸收243 kJ能量,形成1 mol H—Cl键释放431 kJ能量。则反应H2 + Cl2 = 2HCl的反应热ΔH = kJ/mol。
6. 化学反应中,放热反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”),吸热反应的ΔH 0。
7. 已知反应H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)的ΔH = -184 kJ/mol,则反应½H2(g) + ½Cl2(g) = HCl(g)的ΔH = kJ/mol。
8. 化学反应中,断开旧化学键需要 能量,形成新化学键需要 能量(填“吸收”或“释放”)。当反应物总能量大于生成物总能量时,反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
9. 常见的吸热反应有 、 、 等(写出三种)。
10. 在中和反应反应热测定实验中,需要测量的物理量有反应前酸溶液的 、反应前碱溶液的 和反应后混合溶液的 。计算放出热量的公式为Q = 。
11. 已知反应C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) ΔH = +131.3 kJ/mol,反应C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol,反应H2(g) + ½O2(g) = H2O(g) ΔH = -241.8 kJ/mol。则反应CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)的ΔH = kJ/mol。
12. 在◱ mol完全燃烧甲烷的反应中,放出热量Q。若反应物由量改为2 mol,则放出热量为 ,反应热ΔH (填“变”或“不变”)。
三、基础巩固——选择题
1. 下列反应属于吸热反应的是( )
A. 铝片与稀盐酸反应
B. 甲烷在氧气中燃烧
C. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合
D. 氢氯化钠与稀硫酸反应
2. 下列热化学方程式书写正确的是( )
A. 2H2 + O2 = 2H2O ΔH = -571.6 kJ/mol(未标注状态)
B. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol
C. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = +571.6 kJ/mol
D. H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol
3. 已知:① C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -393.5 kJ/mol;② C(s) + ½O2(g) = CO(g) ΔH2 = -110.5 kJ/mol。则CO(g) + ½O2(g) = CO2(g)的ΔH为( )
A. -283.0 kJ/mol
B. +283.0 kJ/mol
C. -504.0 kJ/mol
D. +504.0 kJ/mol
4. 下列关于反应热的说法正确的是( )
A. 放热反应的ΔH > 0
B. 吸热反应的ΔH < 0
C. ΔH = H(反应物)- H(生成物)
D. 化学反应中,旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量不相等时,反应才有反应热
5. 已知:H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH = -184 kJ/mol,则反应HCl(g) = ½H2(g) + ½Cl2(g)的ΔH为( )
A. -184 kJ/mol
B. +184 kJ/mol
C. -92 kJ/mol
D. +92 kJ/mol
6. 对于反应2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A. 反应物总能量低于生成物总能量
B. 该反应为吸热反应
C. 生成2 mol液态水时放出571.6 kJ热量
D. ΔH表示生成1 mol水时的能量变化
7. (25-26高二上·山东泰安·期中)已知反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ/mol。下列说法正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 反应物的总能量低于生成物的总能量
C. 生成2 mol NH3(g)时吸收92.4 kJ热量
D. 生成1 mol NH3(g)时放出46.2 kJ热量
8. (25-26高二上·河北邢台·阶段检测)已知乙烷燃烧的热化学方程式为:C2H6(g) + ∴O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = -1366.8 kJ/mol。关于该反应的说法正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 生成2 mol CO2(g)时放出1366.8 kJ热量
C. 生成3 mol液态水时放出1366.8 kJ热量
D. 反应物总能量高于生成物总能量
9. (25-26高二上·湖北武汉·期中)已知:① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH1 = -571.6 kJ/mol;② H2(g) + ½O2(g) = H2O(g) ΔH2 = -241.8 kJ/mol。则气态水变为液态水的ΔH为( )
A. -329.8 kJ/mol
B. +329.8 kJ/mol
C. -44.0 kJ/mol
D. +44.0 kJ/mol
10. (25-26高二上·安徽·期中)一定条件下,反应2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) ΔH = -196.6 kJ/mol。关于该反应的说法正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 2 mol SO3(g)分解为SO2(g)和O2(g)时吸收196.6 kJ热量
C. 反应物总能量低于生成物总能量
D. 生成1 mol SO3(g)时释放98.3 kJ热量
11. (25-26高一下·浙江杭州·期末)下列热化学方程式书写正确的是( )
A. C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol
B. C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH = +393.5 kJ/mol
C. 2C(s) + 2O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol
D. C + O2 = CO2 ΔH = -393.5 kJ/mol
12. (25-26高二上·江苏南京·阶段检测)已知反应H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH = -184 kJ/mol。当反应物用量减半时,下列说法正确的是( )
A. 放出热量不变,ΔH不变
B. 放出热量减半,ΔH减半
C. 放出热量减半,ΔH不变
D. 放出热量不变,ΔH减半
13. (25-26高二上·四川成都·期中)已知反应C(s) + ½O2(g) = CO(g) ΔH1;C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2。则反应CO(g) + ½O2(g) = CO2(g)的ΔH为( )
A. ΔH1 - ΔH2
B. ΔH2 - ΔH1
C. ΔH1 + ΔH2
D. 2ΔH1 - ΔH2
14. (25-26高一下·河南郑州·期末)下列关于反应热的说法中,正确的是( )
A. 放热反应的ΔH > 0
B. 吸热反应的ΔH < 0
C. 反应热与反应的物质的量有关
D. ΔH与反应物和生成物的聚集状态无关
15. (2025·全国卷·高考真题)已知反应① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH = -483.6 kJ/mol;反应② H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) ΔH = -285.8 kJ/mol。则反应①中生成的气态水全部凝结为液态水时放出的热量为( )
A. -483.6 kJ
B. -571.6 kJ
C. -88.0 kJ
D. -44.0 kJ
四、能力提升
1. (10分)已知下列热化学方程式:
(1) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol
(2) H2(g) + ½O2(g) = H2O(g) ΔH = -241.8 kJ/mol
请回答:
(1) 上述两个反应中,生成物水的状态不同,反应热的数值也不同。请解释原因。
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(2) 计算2 mol液态水完全分解为氢气和氧气的反应热ΔH。
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2. (10分)已知下列化学键的键能:H—H: 436 kJ/mol,Cl—Cl: 243 kJ/mol,H—Cl: 431 kJ/mol。
(1) 计算反应H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)的反应热ΔH。
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(2) 若将反应物用量改为0.5 mol H2和0.5 mol Cl2,反应热ΔH如何变化?说明理由。
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3. (10分)已知下列热化学方程式:
① C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -393.5 kJ/mol
② H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) ΔH2 = -285.8 kJ/mol
③ C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH3 = -1366.8 kJ/mol
利用盖斯定律计算反应④ 2C(s) + 3H2(g) + ½O2(g) = C2H5OH(l)的ΔH。
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4. (10分)已知下列化学键的键能:H—H: 436 kJ/mol,O=O: 498 kJ/mol,O—H: 463 kJ/mol。
(1) 计算反应2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)的反应热ΔH。
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(2) 若已知2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol,求 2H2O(g) = 2H2O(l)的ΔH。
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5. (12分)已知下列热化学方程式:
① Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) ΔH1 = -24.8 kJ/mol
② 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g) ΔH2 = -47.2 kJ/mol
③ Fe3O4(s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO2(g) ΔH3
请回答:
(1) 反应③的ΔH3。
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(2) 若已知FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g)的ΔH = -10.5 kJ/mol,计算反应①的ΔH1。
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6. (12分)某学生为测定中和反应的反应热,设计了如下实验方案:
用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液反应,测得温度变化Δt = 3.3℃。已知混合溶液密度为1.00 g/mL,比热容c = 4.18 J/(g·℃)。
(1) 计算该中和反应的ΔH。
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(2) 若改用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液反应,与原实验相比,温度变化Δt如何变化?说明理由。
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(3) 若改用50 mL 0.50 mol/L的醋酸与50 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液反应,测得的ΔH是否与原实验相同?说明理由。
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五、拓展探究
1. (15分)某化学兴趣小组为测定中和反应的反应热,进行了如下实验:
取50 mL 0.50 mol/L的盐酸放入保温杯中,取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液放入另一个烧杯中。用温度计测量盐酸的温度为20.0℃,NaOH溶液的温度为20.0℃。将NaOH溶液迅速倒入保温杯中,搅拌,记录混合溶液的最高温度为23.3℃。已知混合溶液的密度约为1.00 g/mL,比热容c = 4.18 J/(g·℃)。
(1) 计算该中和反应放出的热量(不考虑热量损失)。
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(2) 计算该中和反应的反应热ΔH(以盐酸的物质的量为基准)。
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(3) 实验中NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度,这样做的原因是什么?
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(4) 该实验测得的反应热数值可能偏小的原因有哪些?(列举两点)
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2. (15分)某化学兴趣小组用保温杯量热计测定中和反应的反应热,得到以下三组实验数据:
第1组:50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.50 mol/L NaOH混合,温度升高3.2℃;
第2组:50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH混合,温度升高3.3℃;
第3组:50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.60 mol/L NaOH混合,温度升高3.3℃。
已知混合溶液的密度约为1.00 g/mL,比热容c = 4.18 J/(g·℃)。
(1) 计算第1组实验的反应热ΔH。
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(2) 为什么第2、3组实验中NaOH浓度增大但温度变化基本相同?
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(3) 该实验测得的ΔH与理论值-57.3 kJ/mol相比偏小,列举两点可能原因。
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3. (15分)已知甲烷的燃烧热为890 kJ/mol(25℃),氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol(25℃)。
(1) 写出甲烷燃烧的热化学方程式。
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(2) 若在◱ mol甲烷完全燃烧后,生成的液态水全部气化为水蒸气,需吸收多少热量?(已知水的气化热为44.0 kJ/mol)
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(3) 若用燃烧1 mol甲烷产生的热量来加热水(初温20℃),理论上可使多少千克水升温至100℃?(不计热损失)
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4. (15分)已知下列化学键的键能(单位:kJ/mol):
H—H: 436,N≡N: 945,N—H: 391,Cl—Cl: 243,H—Cl: 431,H—N: 391。
(1) 计算反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的ΔH。
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(2) 计算反应½N2(g) + ¾H2(g) = NH3(g)的ΔH。
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(3) 对比反应H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)与合成氨反应,哪个反应放出的热量更多?说明理由。
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参考答案及解析
二、基础巩固——填空题
1. 【答案】能量;焓变;ΔH;kJ/mol
【详解】反应热是化学反应中能量变化的体现,恒压条件下等于焓变。
2. 【答案】放热;大于
【详解】ΔH = -92.4 kJ/mol < 0,为放热反应。放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,多余能量以热能形式释放。
3. 【答案】燃烧反应;中和反应;金属与酸反应(或大多数化合反应)
【详解】常见放热反应包括燃烧、中和、金属与酸反应等。
4. 【答案】气态;液态;固态;水溶液
【详解】热化学方程式中必须标注物质聚集状态。
5. 【答案】-183
【详解】ΔH = 反应物键能总和 - 生成物键能总和 = (436 + 243) - 2×431 = 679 - 862 = -183 kJ/mol。
6. 【答案】<;>
【详解】放热反应释放热量,焓变减少,ΔH < 0;吸热反应吸收热量,焓变增加,ΔH > 0。
7. 【答案】-92
【详解】热化学方程式中的系数减半时,ΔH也相应减半,-184÷2 = -92 kJ/mol。
8. 【答案】吸收;释放;放热
【详解】断键吸能、成键放能是化学反应能量变化的本质。反应物总能量大于生成物时,多余能量释放,为放热反应。
9. 【答案】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;C与CO2反应;CaCO3分解(或C与H2O反应等)
【详解】常见吸热反应包括分解反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应、C与CO2/H2O反应等。
10. 【答案】温度;温度;最高温度;mcΔt(m为混合液质量,c为比热容,Δt为温度变化)
【详解】中和热测定实验需测量反应前后的温度变化,用Q = mcΔt计算热量。
三、基础巩固——选择题
1. 【答案】C
【详解】A铝与盐酸反应为放热反应;B甲烷燃烧为放热反应;C Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应;D中和反应为放热反应。
2. 【答案】B
【详解】A未标注物质聚集状态,错误;B标注了状态且ΔH符号正确(放热为负),正确;C放热反应ΔH应为负值,错误;D系数减半时ΔH也应减半,应为-285.8 kJ/mol,错误。
3. 【答案】A
【详解】根据盖斯定律,目标反应 = 反应① - 反应②,ΔH = ΔH1 - ΔH2 = -393.5 - (-110.5) = -283.0 kJ/mol。
4. 【答案】D
【详解】A放热反应ΔH < 0,错误;B吸热反应ΔH > 0,错误;CΔH = H(生成物)- H(反应物),错误;D正确,旧键断裂与新键形成的能量差异导致反应热。
5. 【答案】D
【详解】目标反应是原反应的逆反应,ΔH符号相反,且系数减半,ΔH = +184÷2 = +92 kJ/mol。
6. 【答案】C
【详解】A放热反应反应物总能量高于生成物,错误;B该反应为放热反应,错误;C正确,ΔH = -571.6 kJ/mol对应2 mol液态水;DΔH对应2 mol水,不是1 mol,错误。
7. 【答案】D
【详解】ΔH = -92.4 kJ/mol < 0,为放热反应,A错误;反应物总能量高于生成物,B错误;生成2 mol NH3时放出92.4 kJ,C错误(“吸收”应为“释放”);生成1 mol NH3时放出46.2 kJ,D正确。
8. 【答案】D
【详解】该反应为燃烧反应,放热反应,A错误;生成2 mol CO₂时放出1366.8 kJ,但还需考虑生成3 mol水,B正确但不全面;C正确;反应物总能量高于生成物,D正确。
9. 【答案】C
【详解】反应①÷2 - 反应②×2 = 气态水凝结反应,ΔH = (-571.6÷2 - (-241.8)×2)/2 = -44.0 kJ/mol。
10. 【答案】B
【详解】该反应为放热反应,A错误;逆反应吸收196.6 kJ,B正确;放热反应反应物能量高,C错误;生成1 mol SO₃时释放98.3 kJ,D错误。
11. 【答案】A
【详解】B符号错误(放热ΔH应为负);C系数未减半;D未标注状态。
12. 【答案】C
【详解】反应物用量减半,放出热量减半,但ΔH是指每摩尔的能量变化,与用量无关,ΔH不变。
13. 【答案】B
【详解】目标反应 = 反应② - 反应①,ΔH = ΔH2 - ΔH1。
14. 【答案】C
【详解】放热ΔH < 0,A错误;吸热ΔH > 0,B错误;ΔH与反应物的量有关,C正确;ΔH与聚集状态有关,D错误。
15. 【答案】C
【详解】将反应②×2得到:2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH = -285.8×2 = -571.6 kJ/mol。目标反应 = 反应②×2 - 反应①,ΔH = (-571.6) - (-483.6) = -88.0 kJ。
四、能力提升
1. (10分)
【答案】(1) 生成液态水时释放的能量更多,因为还包括气态水凝结为液态水的放热过程。
【答案】(2) 2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) ΔH = +571.6 kJ/mol
【详解】分解反应是化合反应的逆反应,ΔH符号相反。
2. (10分)
【答案】(1) ΔH = (436 + 243) - 2×431 = -183 kJ/mol
【详解】ΔH = 反应物键能总和 - 生成物键能总和。
【答案】(2) ΔH不变,仍为-183 kJ/mol
【详解】反应热是指反应物完全反应时的能量变化,与实际用量无关。当反应物用量减半时,放出的热量减半,但ΔH是以每摩尔为基准的,所以ΔH不变。
3. (10分)
【答案】目标反应④ = 2×反应① + 3×反应② - 反应③
ΔH = 2ΔH1 + 3ΔH2 - ΔH3 = 2×(-393.5) + 3×(-285.8) - (-1366.8) = -277.6 kJ/mol
【详解】根据盖斯定律,目标反应可由已知反应线性组合得到。
4. (10分)
【答案】(1) ΔH = (2×436 + 498) - (4×463) = -482 kJ/mol
【详解】ΔH = 反应物键能总和 - 生成物键能总和。
【答案】(2) ΔH = -571.6 - (-482) = -89.6 kJ/mol
【详解】根据盖斯定律,目标反应 = 反应(A) - 反应(B)。
五、拓展探究
1. (15分)
【答案】(1) Q = mcΔt = 100 × 4.18 × 3.3 ≈ 1.38 kJ
【详解】混合溶液质量 = (50 + 50) × 1.00 = 100 g;温度变化Δt = 23.3 - 20.0 = 3.3℃。
【答案】(2) ΔH = -1.38/0.025 = -55.2 kJ/mol
【详解】盐酸的物质的量 = 0.050 × 0.50 = 0.025 mol。
【答案】(3) 确保盐酸完全反应,避免H+剩余导致误差
【详解】若NaOH不足,则盐酸有剩余,实际反应的H+物质的量小于盐酸的物质的量,以盐酸为基准计算ΔH会偏小。
【答案】(4) ①保温杯隔热效果不理想,热量散失;②温度计测量存在滞后性,未读到最高温度。
2. (15分)
【答案】(1) Q ≈ 1.34 kJ;ΔH = -53.6 kJ/mol
【详解】m = (50+50) × 1.00 = 100 g;Q = 100 × 4.18 × 3.2 ≈ 1.34 kJ;n(HCl) = 0.025 mol。
【答案】(2) 第2、3组NaOH过量,H+反应量不变,热量相同,温度变化相同
【详解】第1组中NaOH和HCl等浓度等体积,恰好完全反应。第2、3组NaOH过量,但HCl仍是限制因素,反应的H+物质的量不变,放出的热量基本相同。
【答案】(3) ①隔热效果差;②温度计滞后
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