第一章第二节反应热的计算同步练习（含解析）2023-2024学年上学期高二化学（人教版）选择性必修第一册

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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、选择题

1．根据能量变化示意图得出的结论正确的是

A．1molC完全燃烧生成CO2时放出的热量为393.5kJ

B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.0kJ/mol

C．2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH=＋283.0kJ/mol

D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=＋393.5kJ/mol

2．对于反应a：C2H4(g)=C2H2(g)＋H2(g)，反应b：2CH4(g)=C2H4(g)＋2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH1；②2C(s)＋H2(g)=C2H2(g)ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)=C2H4(g)ΔH3.则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是

A．ΔH1>ΔH2>ΔH3B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1

C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3D．ΔH3>ΔH2>ΔH1

3．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3.下列判断正确的是

A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1ΔH3

4．结合下图信息分析，反应的为

A．B．C．D．

5．已知：①

②

③

④

下列说法正确的是

A．、

B．

C．

D．、、分别对应为、、的燃烧热

6．已知：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH=＋571.0kJ/mol。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的过程如下：

过程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)＋O2(g)ΔH=＋313.2kJ/mol

过程Ⅱ：……

下列说法不正确的是

A．过程Ⅰ中每消耗232gFe3O4转移2mol电子

B．过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)=H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH=＋128.9kJ/mol

C．过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能

D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点

7．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。

已知：几种物质中化学键的键能如下表所示：

化学键H—O键O=O键H—H键O—O键

键能/(kJ/mol)463496436138

若反应过程中分解了2molH2O，则下列说法不正确的是

A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑

B．过程Ⅰ吸收了926kJ能量

C．过程Ⅱ放出了574kJ能量

D．过程Ⅲ属于放热反应

8．为了探究、与盐酸反应过程中的热效应，某化学活动小组获得如下实验数据(假设实验中试剂均充分反应，生成的完全分解为逸出)：

序号试剂1试剂2混合前温度混合后温度

Ⅰ盐酸含的溶液

Ⅱ盐酸含的溶液

下列说法不正确的是

①

②

③

④

⑤

A．B．C．D．

9．已知：①

②

③

④

下列判断正确的是

A．

B．，

C．

D．

10．依据图示关系，下列说法不正确的是

A．石墨燃烧是放热反应

B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多

C．ΔH=ΔH1+ΔH2

D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

11．NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能，下列说法中正确的是

化学键N≡NF-FN-F

键能/kJ·mol-1946154.8283.0

A．过程N2(g)→2N(g)放出能量

B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量

C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应

D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应

12．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：

S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1

已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1

②K2S(s)=S(s)＋2K(s)ΔH＝bkJ·mol－1

③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH＝ckJ·mol－1

下列说法不正确的是

A．x0cd>0

C．2a＝b0

14．如图为N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是

A．1molN2(g)与1molO2(g)反应放出的能量为180kJ

B．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量

C．常温下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO

D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水

15．硫酸是基础化学工业的重要产品，下列为接触法制硫酸的反应：

①4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)ΔH=-3412kJ·mol-1

②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1

③SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)ΔH=-130.3kJ·mol-1

下列说法正确的是

A．反应②中使用催化剂越多释放出的热量越大

B．反应①中1molFeS2(s)参与反应放出的热量为3412kJ

C．64gSO2与1molO2在密闭容器中发生反应释放出98.3kJ热量

D．FeS2生成H2SO4的热化学方程式可表示为2FeS2(s)＋O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3(s)＋4H2SO4(l)ΔH=-2620.4kJ·mol-1

二、实验题

16．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并测出其温度；

③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。

回答下列问题：

(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是。

(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。

(3)所用NaOH溶液要稍过量的原因是。

(4)倒入NaOH溶液的正确操作是(填序号)。

A．沿玻璃棒缓慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入

(5)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________(填序号)。

A．用温度计小心搅拌B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌

C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌器轻轻地搅动

(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为。

(7)若用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，测得的中和反应热数值会(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

17．完成下列问题

(1)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知：

根据盖斯定律，计算298K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应热化学方程式：。

(2)工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：，已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：

化学键H-HC-OC≡OH-OC-H

E/(kJ/mol)4363431076465413

则

(3)化学兴趣小组进行测定中和热的实验，装置如图，步骤如下。

a．用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸倒入如图装置的小烧杯中，测出盐酸温度。

b．用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用另一温度计测出其温度。

c．将NaOH溶液倒入小烧杯中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。

①实验中，倒入NaOH溶液的正确操作是。

A．一次性快速倒入B．分3次倒入C．边搅拌边慢慢倒入

②若将各含1mol溶质的NaOH稀溶液、Ca(OH)2稀溶液、稀氨水，分别与足量的稀盐酸反应，放出的热量分别为Q1、Q2、Q3，则Q1、Q2、Q3的关系为。

③若通过测定计算出产生的热量为1.39kJ，则中和热。

三、计算题

18．氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。

(1)已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)ΔH1=-101.1kJ·mol-1

②3NaClO(aq)=NaClO3(aq)＋2NaCl(aq)ΔH2=-112.2kJ·mol-1

则反应3Cl2(g)＋6NaOH(aq)=5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH=kJ·mol-1

(2)几种含氯离子的相对能量如下表所示：

离子Cl-(aq)ClO-(aq)(aq)(aq)(aq)

相对能量/(kJ·mol-1)0601016338

①在上述五种离子中，最不稳定的离子是(填离子符号)。

②反应3ClO-(aq)=(aq)＋2Cl-(aq)的ΔH=。

③写出由反应生成和Cl-的热化学方程式：。

(3)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染，反应如下：

4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH=-115.4kJ·mol-1

上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示：

已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)＋CuO(s)CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH1=-120.4kJ·mol-1

①过程Ⅱ反应的热化学方程式为。

②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，判断氯化结束时溶液的现象为。

19．回答下列小题

(1)在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

已知200℃时：i．3N2H4(g)=N2(g)＋4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ·mol-1；

ii．N2H4(g)＋H2(g)=2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ·mol-1。

①写出肼的电子式：。

②200℃时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为。

(2)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的CO2合成CH3OH，主要有以下反应：

反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1=-49.0kJ·mol-1

反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH2

反应Ⅲ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g)ΔH3=＋23.4kJ·mol-1

已知某些化学键的键能数据如下：

化学键C=OC—OO—H

键能/750343465

氢气中的H—H比甲醇中的C—H(填“强”或“弱”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的ΔH2=kJ·mol-1

(3)基于Al2O3载氮体的碳基化学链合成氨技术示意图如下。

总反应3C(s)＋N2(g)＋3H2O(l)=3CO(g)＋2NH3(g)ΔH=kJ·mol-1

(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(ν)光的照射下机理为：

NOCl＋hν→NOCl*

NOCl＋NOCl*→2NO＋Cl2

其中hν表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收mol的光子。

第1页共4页◎第2页共4页

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参考答案：

1．B

【详解】A．未标明物质状态，无法确定热量变化，A错误；

B．由盖斯定律可知：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.0kJ/mol，B正确；

C．由题图可知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol，C错误；

D．由题图可知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol，D错误。

故选B。

2．B

【详解】对于反应a、b，升高温度平衡都向右移动，故二者均为吸热反应，ΔHa>0、ΔHb>0.由盖斯定律知反应a=反应②-反应③，ΔHa=ΔH2-ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；反应b=反应③-2×反应①，故ΔHb=ΔH3-2ΔH1>0，推知ΔH3>2ΔH1；

答案选B。

3．B

【分析】根据题意知，CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液的温度降低，热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=Cu2＋(aq)＋(aq)＋5H2O(l)ΔH1>0；CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2＋(aq)＋(aq)ΔH20。

【详解】A．根据上述分析知，ΔH20，则ΔH20，ΔH20，ΔH20，△H2+△H30，反应③为化合反应，多数化合反应放热，cd；②中各物质的物质的量是①中的2倍，则ΔH2＝2ΔH1，即b＝2a；

综上所述，A、B、D错误，答案选C。

14．B

【详解】A．断裂旧化学键吸收的总能量和形成新化学键所放出的总能量的差值=946kJ·mol-1＋498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=180kJ·mol-1，故该反应是吸热反应，故A错误；

B．吸热反应的生成物能量高于反应物的能量，故1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，故B正确；

C．氮气和氧气反应需要放电，故C错误；

D．NO不是酸性氧化物，NO和氢氧化钠溶液不反应，故D错误；

故选B。

15．D

【详解】A．催化剂不影响反应热大小，A项错误；

B．反应①中1molFeS2(s)参与反应放出的热量为kJ=853kJ，B项错误；

C．由于反应②属于可逆反应，故1molSO2不能完全转化为SO3，释放出的热量小于98.3kJ，C项错误；

D．根据盖斯定律，由①＋2×②＋4×③可得：2FeS2(s)＋O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3(s)＋4H2SO4(l)ΔH=-2620.4kJ·mol-1，D项正确；

故选：D。

16．(1)环形玻璃搅拌器

(2)保温隔热，减少实验中热量的损失

(3)确保盐酸完全中和

(4)C

(5)D

(6)ΔH1=ΔH2Q1>Q3或Q2=2Q1>Q3-55.6KJ/mol

【详解】（1）C(s，石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)的热化学方程式为：2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)，可依次将所给的方程式标为①②③，所求方程式标为④，那么，由盖斯定律知，

（2）可利用反应物总键能-生成物总键能来计算反应热，则该反应的

（3）①实验中，为避免热量散失，应一次性快速倒入NaOH溶液；②由于稀盐酸足量，含1mol溶质的Ca(OH)2稀溶液能生成2mol水，放热多，含1mol溶质的NaOH稀溶液、稀氨水均只能生成1mol水，放热少，且一水合氨属于弱碱，电离需吸收一部分热量，导致其放热最少，所以它们分别与足量的稀盐酸反应，放出的热量Q2>Q1>Q3或Q2=2Q1>Q3；③50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH可生成，则中和热

18．(1)-415.5

(2)-117kJ·mol-14(aq)=3(aq)＋Cl-(aq)ΔH=-138kJ·mol-1

(3)2CuCl2(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋2Cl2(g)ΔH=＋125.4kJ·mol-1溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅)

【详解】（1）已知：①Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)ΔH1=-101.1kJ·mol-1

②3NaClO(aq)=NaClO3(aq)＋2NaCl(aq)ΔH2=-112.2kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①×3＋②可得3Cl2(g)＋6NaOH(aq)=5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)ΔH=3ΔH1＋ΔH2=(-101.1kJ·mol-1)×3＋(-112.2kJ·mol-1)=-415.5kJ·mol-1；

（2）①物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是；

②ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，则反应3ClO-(aq)=(aq)＋2Cl-(aq)的ΔH=63kJ·mol-1-3×60kJ·mol-1=-117kJ·mol-1；

③由生成和Cl-的反应为4(aq)=3(aq)＋Cl-(aq)，该反应的ΔH=3×

38kJ·mol-1-4×63kJ·mol-1=-138kJ·mol-1；

（3）①由图可知，过程Ⅱ(氧化)发生的反应为2CuCl2(s)＋O2(g)=2CuO(s)＋2Cl2(g)，将题给O2氧化HCl的热化学方程式编号为ⅰ，