（课时作业）第一章 02 第二节 反应热的计算-【学而思·高中同步培优练】2026-2027学年高二化学选择性必修1 化学反应原理 课时作业(人教版·新教材)

第二节　反应热的计算 1.A　[解析] 由图可得②+③+④=①,即ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH1,A符合题意;由ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH1得ΔH1+ΔH4=ΔH2+ΔH3+2ΔH4,中和反应是放热反应,故ΔH4<0,所以ΔH1+ΔH4<ΔH2+ΔH3,B、C不符合题意;一水合氨的电离是吸热过程,所以ΔH3>0,D不符合题意。 2.B　[解析] 表格中为各物质的标准摩尔生成焓,单质的标准摩尔生成焓为0,C(s)+2H2(g)CH4(g)　Δf=-74.8 kJ·mol-1①,O2(g)+H2(g)H2O(g)　Δf=a kJ·mol-1②,C(s)+O2(g)CO2(g)　Δf= -393.5 kJ·mol-1③,CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+164.9 kJ·mol-1④,根据盖斯定律可得④=③-2×②-①,则ΔH=Δf-2Δf-Δf,ΔH=[(-393.5)-(-74.8)-2×a] kJ·mol-1=+164.9 kJ·mol-1,解得a=-241.8。 3.B　[解析] 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,B正确。 4.A　[解析] 过程Ⅰ中Fe3O4分解为FeO、O2,该反应为吸热反应,由题意可知过程Ⅱ中发生的反应也是吸热反应,因此不存在化学能→热能的转化,A项错误;已知反应①2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1和反应②3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s)　ΔH=+129.2 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①×-②得Fe3O4(s) 3FeO(s)+O2(g)　ΔH=+156.6 kJ·mol-1,B项正确;由2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1可知,2 mol H2完全燃烧生成2 mol液态水放出571.6 kJ的热量,则1 mol H2完全燃烧生成1 mol液态水放出285.8 kJ的热量,故氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,C项正确;过程Ⅱ为3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s)　ΔH=+129.2 kJ·mol-1,产物中H2为气体,而Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离,且整个过程是利用太阳能完成的,成本低,D项正确。 5.C　[解析] 根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,反应S8(g)+P4(g)P4S3(g)　ΔH=×8×a kJ·mol-1+6×b kJ·mol-1-(6×c kJ·mol-1+3×b kJ·mol-1)=(3a+3b-6c) kJ·mol-1。 6.A　[解析] 根据热化学方程式 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl),代入数据,-183 kJ·mol-1=436 kJ·mol-1+E(Cl—Cl)-2×431 kJ·mol-1,解得E(Cl—Cl)=243 kJ·mol-1 ,则1 mol Cl2转变为2 mol Cl(g)需断开Cl—Cl,ΔH=+243 kJ·mol-1,A正确。 7.C　[解析] 根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ得H2O(l)H2(g)+O2(g)　ΔH=+286 kJ·mol-1,C错误。 8.A　[解析] 液态水中的H元素全部来自于H2,液态水的物质的量为n==0.2 mol,根据反应2H2(g)+O2(g)2H2O(l)知,H2与H2O的化学计量数之比为2∶2=1∶1,故H2的物质的量为0.2 mol;根据题干中给出的H2燃烧的热化学方程式知,2 mol H2完全燃烧放出热量571.6 kJ,则 0.2 mol H2完全燃烧放出热量为×0.2=57.16 kJ;H2和CO的混合气体完全燃烧总放热113.74 kJ,CO完全燃烧放出的热量为113.74 kJ-57.16 kJ=56.58 kJ;根据题干所给CO燃烧的热化学方程式知,1 mol CO完全燃烧放热282.9 kJ,故CO的物质的量为=0.2 mol;则H2和CO均为0.2 mol,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为1∶1,A正确。 9.C　[解析] 由图可知CH3CH2CH3溴化反应的ΔH>0,CH3CH2CH3氯化反应的ΔH<0,A错误。由于能量越低越稳定,·CH(CH3)2更稳定,B错误。根据图像可知①CH3CH2CH3(g)+·Cl(g)CH3CH2CH2·(g)+HCl(g)　ΔH1,②CH3CH2CH3(g)+·Cl(g)·CH(CH3)2(g)+HCl(g)　ΔH2,根据盖斯定律①-②得·CH(CH3)2(g)CH3CH2CH2·(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2>0;③CH3CH2CH3(g)+·Br(g)CH3CH2CH2·(g)+HBr(g)　ΔH3,④CH3CH2CH3(g)+·Br(g)·CH(CH3)2(g)+HBr(g)　ΔH4,根据盖斯定律③-④得·CH(CH3)2(g) CH3CH2CH2·(g)　ΔH=ΔH3-ΔH4>0,所以ΔH1+ΔH4=ΔH2+ΔH3,C正确。根据盖斯定律及C项分析,③-①得到HCl(g)+Br·(g)HBr(g)+Cl·(g)　ΔH=ΔH3-ΔH1,即HCl(g)+Br·(g)+H·(g)HBr(g)+Cl·(g)+H·(g)　ΔH=ΔH3-ΔH1,HCl和HBr的键能分别为EH—Cl、EH—Br,则ΔH=EH—Cl-EH—Br=ΔH3-ΔH1,D错误。 10.(1)C6H14(l)3C2H4(g)+H2(g)　ΔH=+355.8 kJ·mol-1 (2)(n-2m) (3)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.1 kJ·mol-1 (4)3　 (5)>　N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-90.8 kJ·mol-1 [解析] (1)由题给燃烧热可得如下热化学方程式: ①C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g) +2H2O(l)　ΔH=-1411 kJ·mol-1 ②C6H14(l)+O2(g)6CO2(g) +7H2O(l)　ΔH=-4163 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 由盖斯定律可知,反应②-①×3-③得到反应C6H14(l)3C2H4(g)+H2(g),则ΔH=(-4163 kJ·mol-1)- (-1411 kJ·mol-1)×3-(-285.8 kJ·mol-1)= +355.8 kJ·mol-1,反应的热化学方程式为C6H14(l)3C2H4(g)+H2(g)　ΔH=+355.8 kJ·mol-1。 (2)由盖斯定律可知,反应②-反应①×2=反应③,则ΔH3=(n-2m) kJ·mol-1。 (3)由图可得如下热化学方程式: ①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-802.3 kJ·mol-1 ②CO2(g)CO(g)+O2(g)　ΔH=+283 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1 由盖斯定律可知,反应①+反应②-反应③×3得到反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),则ΔH= (-802.3 kJ·mol-1)+(+283 kJ·mol-1)-(-241.8 kJ·mol-1)×3=+206.1 kJ·mol-1。 (4)由盖斯定律可知,反应①×2+②得到反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)　ΔH=-(2a+b) kJ·mol-1,反应每消耗4 mol CO,反应转移电子的物质的量为8 mol、放出的热量为(2a+b) kJ,则标准状况下反应消耗33.6 L(1.5 mol) CO时,反应转移电子的物质的量为1.5 mol×2=3 mol、放出的热量为1.5 mol××(2a+b) kJ·mol-1= kJ。 (5)分子的键能越大,分子的稳定性越大,由表格数据知,氮气的键能大于氢气,所以氮气的稳定性大于氢气;由反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可知,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=(946 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1×3)-(390.8 kJ·mol-1×6)=-90.8 kJ·mol-1。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节　反应热的计算 题组一　盖斯定律的理解与应用 1.CH3COOH和氨水反应的能量循环体系如图所示,下列说法正确的是 (　) A.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 B.ΔH1+ΔH4>ΔH2+ΔH3 C.ΔH4>0 D.ΔH3<0 2.Δf为标准摩尔生成焓,其定义为压强为100 kPa,一定温度下,由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变,而稳定相态单质的Δf为零。CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)　ΔH=+164.9 kJ·mol-1,根据表中数据计算,a为 (　) 物质 CH4(g) H2O(g) CO2(g) Δf/(kJ·mol-1) -74.8 a -393.5 A.-376.9 B.-241.8 C.-176.9 D.-164.9 3.[2025·浙江丽水育才高级中学等高二联考] H2O2催化分解反应为2H2O2(aq)2H2O(l)+ O2(g)　ΔH1,其反应机理如图所示。 若反应Ⅱ的焓变为ΔH2,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变ΔH为 (　) A.2ΔH2-ΔH1 B.ΔH1-ΔH2 C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1+ΔH2 4.已知:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下: 过程Ⅰ:…… 过程Ⅱ:3FeO(s)+H2O(l)H2(g)+Fe3O4(s)　ΔH=+129.2 kJ·mol-1 下列说法不正确的是 (　) A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能 B.过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)3FeO(s)+O2(g)　ΔH=+156.6 kJ·mol-1 C.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1 D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点 5.P4S3可用于制造安全火柴,相关物质的结构及键能如表所示。 共价键 S—S P—P P—S 键能/ (kJ·mol-1) a b c 则反应S8(g)+P4(g)P4S3(g)的ΔH为 (　) A.(a+b-c) kJ·mol-1 B.(c-a-b) kJ·mol-1 C.(3a+3b-6c) kJ·mol-1 D.3(2c-b-a) kJ·mol-1 题组二　反应热的计算与应用 6.[2025·浙江鳌江中学等高二联考] 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表: 共价键 H—H H—Cl 键能/(kJ·mol-1) 436 431 热化学方程式 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=-183 kJ·mol-1 则Cl2(g)2Cl(g)的ΔH为 (　) A.+243 kJ·mol-1 B.-243 kJ·mol-1 C.+188 kJ·mol-1 D.-188 kJ·mol-1 7.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下: 相关反应的热化学方程式为 反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)2HI(aq)+H2SO4(aq)　ΔH1=-213 kJ·mol-1 反应Ⅱ:H2SO4(aq)SO2(g)+H2O(l)+O2(g)　ΔH2=+327 kJ·mol-1 反应Ⅲ:2HI(aq)H2(g)+I2(g)　ΔH3=+172 kJ·mol-1 下列说法不正确的是 (　) A.该过程实现了太阳能到化学能的转化 B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用 C.总反应的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH=+286 kJ·mol-1 D.该过程使水分解制氢反应更加容易发生,但总反应的ΔH不变 8.[2025·安徽蚌埠高二联考] 已知2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1;CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-282.9 kJ·mol-1。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量,同时生成3.6 g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 (　) A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶3 9.一定温度下,CH3CH2CH3的氯化、溴化反应能量图及一段时间后产物的选择性如图所示,下列叙述正确的是 (　) A.CH3CH2CH3的氯化、溴化反应的ΔH均小于0 B.稳定性:CH3CH2CH2·>·CH(CH3)2 C.ΔH1+ΔH4=ΔH2+ΔH3 D.HCl和HBr的键能差=ΔH1-ΔH3 10.化学反应过程中的热量变化在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。 (1)已知几种燃料的燃烧热(ΔH)如表: 燃料 乙烯(g) 己烷(C6H14,l) 氢气(g) 燃烧热(ΔH)/(kJ·mol-1) -1411 -4163 -285.8 则己烷(l)裂解生成乙烯和氢气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)用CO、H2合成甲醇和二甲醚的过程中,主要发生的反应如下: 反应①　CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1=m kJ·mol-1 反应②　2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH2=n kJ·mol-1 反应③　2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH3 则ΔH3=　　　　　　(用含m、n的代数式表示)kJ·mol-1。  (3)以甲烷为原料可制得氢气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层破坏的主要气体。 已知:①CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g)　ΔH=-a kJ·mol-1(a>0) ②2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH=-b kJ·mol-1(b>0) 用33.6 L(标准状况)CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中,转移电子的数目为　　　　NA(设NA为阿伏加德罗常数的值),放出的热量为　　　　　　(用含有a和b的代数式表示)kJ。  (5)合成氨反应中一些化学键的键能如表所示: 化学键 键能/(kJ·mol-1) 化学键 键能/(kJ·mol-1) N≡N 946 H—O 462.8 N—H 390.8 H—H 436 由表中数据可知稳定性:N2　　(填“>”或“<”)H2,写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式:　 　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $