(新教材)2021-2022学年上学期高二期末复习练习1-化学反应的热效应-学生版.docx

练习 1
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化学反应的热效应

经典集训

1．下列有关反应热说法不正确的是（ ）

A．石墨的稳定性比金刚石高
B．
C．C(石墨，s)
D．1mol石墨或1molCO分别完全燃烧，石墨放出的热量多
2．有关下列图像的叙述不正确的是（ ）

A．图(1)中反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高
B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔΗ=+41kJ·mol-1
C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同
D．两个图像表示的含义不同

巩固集训

1．下列化学反应的能量变化符合图像的是（ ）

A．浓硫酸溶于水
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl两固体混合
C．C与水蒸气在高温条件下生成水煤气
D．氮气与氢气合成氨气
2．下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5kJ
B．CH4+2O2=CO2+2H2O ΔΗ=−890.3kJ·mol−1
C．H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔΗ=+285.8kJ·mol−1
D．S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔΗ=−269.8kJ·mol−1
3．已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。若断裂1 mol N≡N、1 mol N-H需要吸收的能量分别为945.6 kJ、391 kJ，则断裂1 mol H-H需要吸收的能量是（ ）
A．618.4 kJ B．436 kJ C．256 kJ D．1308 kJ
4．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔΗ为-57.3 kJ/mol，辛烷的标准燃烧热ΔΗ为-5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．2H＋(aq)＋SO (aq)＋2Na＋(aq)＋2OH-(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔΗ=-57.3 kJ/mol
B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)= K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔΗ=-57.3 kJ/mol
C．C8H18(l)＋O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g) ΔΗ=-5518 kJ/mol
D．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l) ΔΗ=-5518 kJ/mol
5．天然气使用前需要脱硫，发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g) ΔΗ1
②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g) ΔΗ2
③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g) ΔΗ3
④2S(g)=S2(g) ΔΗ4
则ΔΗ4的正确表达式为（ ）
A．ΔΗ4=(ΔΗ1＋ΔΗ2-3ΔΗ3) B．ΔΗ4=(3ΔΗ3-ΔΗ1-ΔΗ2)
C．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2＋3ΔΗ3) D．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2-3ΔΗ3)
6．某实验小组用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液反应，测定反应的ΔΗ，设计如图实验装置。下列有关说法正确的是（ ）

A．此装置具有很好的保温隔热效果
B．仪器a的名称为玻璃棒
C．可用同浓度、同体积的醋酸代替盐酸
D．换成60 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液对实验的测定结果无影响
7．下列说法正确的是（ ）
A．已知2H2(g)+2S(g)=2H2S(g) ΔΗ1＜0，H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔΗ2＜0，则ΔΗ1＜ΔΗ2
B．中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入，反应更充分，测定的中和热数值误差更小
C．已知：CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，则101kPa时：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔΗ=-890.3kJ/mol
D．500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔΗ=-38.6kJ/mol
8．已知：①
②
③
④
下列说法正确的是（ ）
A．的燃烧热为
B．
C．相同质量的和完全燃烧，放出的热量多
D．
9．已知A转化为C和D分步进行：①A(g)⇌B(g)+2D(g)；②B(g)⇌C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量
B．B(g)⇌C(g)+D(g) ΔΗ=(Ea4-Ea3)kJ/mol
C．断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3＜Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累
10．在和下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）

A．该异构化反应的
B．该反应过程涉及了极性键的断裂和形成
C．因为该反应为吸热反应，所以一定要加热才会发生
D．使用正催化剂，可以增加活化分子百分数，降低反应的活化能
11．已知在100℃、1.01×105Pa下，1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是（ ）

A．1molH2O(g)分解为2molH与1molO时放出930kJ热量
B．热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔΗ=-490kJ·mol-1
C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙＞甲＞丙
D．乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930kJ
12．已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) ΔH1＝﹣870.3 kJ·mol-1
②C(s) +O2(g) =CO2(g) ΔH2＝﹣393.5 kJ·mol-1
③H2(g) +O2(g) =H2O(l) ΔH3＝﹣285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s) +2H2(g) +O2(g)=CH3COOH(l)的焓变ΔH为（ ）
A．﹣488.3 kJ·mol-1 B．﹣224.15 kJ·mol-1
C．488.3 kJ·mol-1 D．244.15 kJ·mol-1
13．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：

M2+(g)＋CO32-(g)　　M2+(g)＋O2−(g)＋CO2(g)

已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是（ ）
A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0
B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0
C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)
D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
14．下列示意图与其叙述不相匹配的是（ ）

A．甲图可表示ΔH＜0的催化与非催化反应的能量变化
B．乙图表示2 mol C完全燃烧的能量变化
C．由丙图可知物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的稀硫酸、NaOH溶液完全中和时，V1=10 mL
D．由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为：B＜A＜C
15．由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题：
（1）N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：1/2N2(g)+O2(g)=NO2(g)ΔH＝
+34 kJ·mol-1。该反应为________（“放热”“吸热”）反应。
（2）化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能：
化学键
键能（ kJ·mol-1）
化学键
键能（ kJ·mol-1）
N≡N
942
H—O
460
N—H
391
O==O
499
H—H
437

①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式________________________。
② 已知：1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量______________。H2O(g)的稳定性________大于”“小于”）H2O(l)。
（3）写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式________________。
16．、、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为
①
②
③
（1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷气体与作用产生的能量存活，甲烷细菌使甲烷气体与反应生成气体与液态水，放出的能量_________(填“＞”“＜”或“=”)。
（2）甲烷气体与可用于合成水煤气(主要成分是一氧化碳和氢气)：，完全反应可释放的热量，则下列能表示该反应过程中能量变化的是____________(填标号)。
A． B．
C． D．
（3）的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出的反应热ΔH=___________。
17．（1）已知稀溶液中，1molH2SO4与2molNaOH恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和反应反应热的热化学方程式：_____________。
（2）碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1，写出表示碳的燃然烧热的热化学方程式：________。
（3）已知CO(g)转化成CO2(g)的能量变化如图所示。写出该反应的热化学方程式：____________。

（4）已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式：_______________ 。

参考答案

经典集训：
1．【答案】C
【解析】A．根据石墨转化为金刚石需要吸收能量可得石墨的能量低，能量越低越稳定，则石墨的能量低，故A正确；B．因为反应的能量只与始态和末态有关，与中间过程无关，故ΔΗ5=ΔΗ4+ΔΗ1，ΔΗ1>0，故ΔΗ5>ΔΗ4，故B正确；C．由①C(石墨，s)，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)，①-2②可得C(石墨，s)，故C错误；D．因由C可知，石墨转化为CO需要吸收能量，故1mol石墨完全燃烧放出的热量多，故D正确；故选C。
2．【答案】B
【解析】A．根据图像可知反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高，故A正确；B．根据图像可知图(2)中表示的为吸热反应，反应的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔΗ=＋41kJ·mol-1，故B错误；C．正逆反应吸收或者放出的热量数值相等，但是ΔΗ的符号相反，故C正确；D．根据图像信息，图(1)表示反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，图(2)表示反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，两个图像表示的含义不同，故D正确；故选B。
巩固集训：
1．【答案】D
【解析】由图像可知反应物总能量大于生成物总能量，故该反应为放热反应。A．浓硫酸溶于水放热但未发生化学变化，A错误；B．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，B错误；C．C与水蒸气在高温条件下生成水煤气是吸热反应，C错误；D．大多数的化合反应是放热反应，氮气与氢气合成氨气是放热反应，D正确；故选D。
2．【答案】D
【解析】A．反应热ΔΗ的单位是kJ·mol-1，A错误；B．热化学方程式要标出聚集状态，B错误；C．H2完全燃烧是放热反应，ΔΗ小于0，C错误；D．该热化学方程式正确，D正确；故选D。
3．【答案】B
【解析】化学反应的过程就是原子重新组合的过程，在这个过程中要断裂反应物化学键，同时形成生成物的化学键。反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则[945.6 kJ +3×E(H-H)]-6×391 kJ =-92.4 kJ，解得E(H-H)=436 kJ，故合理选项是B。
4．【答案】B
【解析】A．中和热是指在稀溶液中强酸与强酸完全反应生成1 mol水时，放出57.3kJ热量，正确的热化学方程式为：H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔΗ=-57.3 kJ/mol，故A错误；B．中和热是指在稀溶液中强酸与强酸完全反应生成1 mol水时，放出57.3kJ热量，该反应的热化学方程式：KOH(aq)＋H2SO4(aq)= K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔΗ=-57.3 kJ/mol，故B正确；C．燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质时所产生的热量，这时产物中的水应为液态水，正确的方程式为：C8H18(l)＋O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l) ΔΗ=-5518 kJ/mol，故C错误；D．燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定物质时所产生的热量，这时产物中的水应为液态水，反应热与各物质的系数成正比，因此2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l) ΔΗ=-11036 kJ/mol，故D正确；故选B。
5．【答案】A
【解析】根据盖斯定律，①×－③×得⑤：S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔΗ5=（ΔΗ1-ΔΗ3）；根据盖斯定律，②×－③×得⑥：SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) ΔΗ6=（ΔΗ2-2ΔΗ3）；⑤+⑥得：2S(g) =S2(g) ΔΗ4=（ΔΗ1+ΔΗ2-3ΔΗ3），答案为A。
6．【答案】D
【解析】A．由于大小烧杯上口没有保持相平，会导致部分热量扩散掉，故此装置不具有很好的保温隔热效果，A错误；B．根据装置图可知：仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒，B错误；C．醋酸电离吸热，无法由反应放出的热量求反应的ΔΗ，C错误；D．换成60 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，由于生成的水的物质的量不相等，则反应放出的热量不同，但ΔΗ是生成1 mol水所放出的热量，对实验结果无影响，D正确；故选D。
7．【答案】A
【解析】A．该反应为放热反应，生成的H2S越多，放出的热量越多，焓变越小，所以ΔΗ1＜ΔΗ2，A正确；B．氢氧化钠分批加入，会造成热量的散失，误差较大，应一次性全部加入，B错误；C．表示燃烧热的热化学方程式中，水应是液态，C错误；D．合成氨的反应为可逆反应，放出的热量与转化率有关，由于转化率未知，所以根据已知条件无法计算该反应的焓变，D错误；
故答案为A。
8．【答案】C
【解析】A．由热化学方程式①可知，的燃烧热为，A项错误；B．该反应有生成，与结合生成时会放出热量，所以该反应放出的热量多于，即，B项错误；C．相同质量的和，的物质的量大于，依据热化学方程式①、②计算可知，完全燃烧放出的热量多，C项正确；D．根据盖斯定律，由①②可得，，D项错误；故选C。
9．【答案】D
【解析】A．从图中可知1molA(g)的能量低于1molB(g)和2molD(g)的总能量，不能比较1molA(g)的能量和1molB(g)的能量大小，A错误；B．从图中反应前后能量变化可知，反应物总能量低于生成物总能量，B(g)⇌C(g)+D(g)为吸热反应，ΔΗ＞0，故ΔΗ=(Ea3-Ea4)kJ/mol，B错误；C．从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1molA(g)化学键吸收的热量应大于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量，C错误；D．从反应过程的图像中可知，Ea3＜Ea1，活化能越低，反应速率越快，故反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累，  D正确。
10．【答案】C
【解析】A．该异构化反应的，A正确；B．该反应过程涉及了极性键的断裂和形成，B正确；C．反应是否需要加热与反应是吸热还是放热无关，C错误；D．使用正催化剂，可以増加活化分子百分数，降低反应的活化能，D正确。故选C
11．【答案】C
【解析】A．由已知的能量变化图可知，1molH2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ热量，A项错误；B．由已知的能量变化图可知，H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔΗ＝反应物断键吸收的能量-生成物成键释放的能量=(436+249-930)kJ·mol－1=-245kJ·mol－1，则热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔΗ＝-245kJ·mol－1×2=-490kJ·mol－1，生成的是气态的水而不是液态的水，B项错误；C．甲吸收能量生成乙，乙释放能量生成丙，乙的能量最高，甲生成丙为放热反应，则甲的能量高于丙，则甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙＞甲＞丙，C项正确；D．乙→丙的过程中生成气态水时，释放930kJ的能量，若生成液态水，气态水转变为液态水会继续释放能量，则释放的能量将大于930kJ，D项错误；答案选C。
12．【答案】A
【解析】由盖斯定律可知，②×2+③×2-①得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l) ΔΗ=
(-870.3kJ/mol)×2+(-393.5kJ/mol)×2-(-285.8kJ/mol)=-488.3 kJ/mol，故选A。
13．【答案】C
【解析】根据盖斯定律，得ΔΗ=ΔΗ1+ΔΗ2+ΔΗ3，又易知Ca2+半径大于Mg2+半径，所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3，CaO的离子键强度弱于MgO。A． ΔΗ1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量，离子键强度越大，吸收的能量越大，因而ΔΗ1(MgCO3)＞ΔΗ1(CaCO3)＞0，A项正确；B．ΔΗ2表示断裂CO32-中共价键形成O2−和CO2吸收的能量，与M2+无关，因而ΔΗ2(MgCO3)＝ΔΗ2(CaCO3)＞0，B项正确；C．由上可知ΔΗ1(CaCO3)-ΔΗ1(MgCO3)<0，而ΔΗ3表示形成MO离子键所放出的能量，ΔΗ3为负值，CaO的离子键强度弱于MgO，因而ΔΗ3(CaO)>ΔΗ3(MgO)，ΔΗ3(CaO)-ΔΗ3(MgO)>0，C项错误；D．由上分析可知ΔΗ1+ΔΗ2>0，ΔΗ3<0，故ΔΗ1＋ΔΗ2＞ΔΗ3，D项正确。故选C。
14．【答案】B
【解析】A．根据图示可知：反应物的能量比生成物的能量高，因此该反应为放热反应，ΔH＜0；当使用催化剂后，反应物的活化能降低，能够大大加快化学反应速率，A正确；B．C完全燃烧产物是CO2，不是CO，且燃烧反应放出热量，生成物的能量比反应物的低，因此乙图不能表示2 mol C完全燃烧的能量变化，B错误；C．H2SO4与NaOH恰好反应产生Na2SO4与H2O时物质的量的比是1∶2，由于两种物质浓度相等，则V1∶V2=1∶2，根据图丙可知在溶液温度最高时，二者恰好反应，消耗NaOH溶液的体积是20 mL，则反应消耗稀硫酸的体积V1=10 mL，C正确；D．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图丁所示可知物质含有的能量：B＞A＞C，所以A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为：B＜A＜C，D正确；故合理选项是B。
15．【答案】（1）吸热
（2）N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-93kJ·mol-1；138.75 kJ；小于
（3）4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH= -1079 kJ·mol-1
【解析】（1）ΔH=+34kJ/mol＞0，所以该反应是吸热反应；正确答案：吸热。
（2）①根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=
942kJ·mol-1+437kJ·mol-1×3-391kJ·mol-1×6=-93kJ·mol-1，所以热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌
2NH3(g) ΔH=-93kJ·mol-1；正确答案：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-93kJ·mol-1。②由①2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH=（437×2+499-460×4）=-467KJ/mol、②H2O（g）═H2O（l）ΔH=-44.0KJ/mol，根据盖斯定律：①+②×2可得：2H2（g）+O2（g）═2H2Ol）ΔH=-555 KJ/mol；1gH2为0.5mol,完全燃烧时放出的热量0.5×555/2=138.75 kJ；根据H2O（g）═H2O（l）ΔH=-44.0KJ/mol可知，能量越高越不稳定，气态水稳定性小于液态水稳定性；正确答案：138.75 kJ；小于。
（3）根据①1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH＝+34 kJ·mol-1、②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-93kJ·mol-1；③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH=-467KJ/mol，根据盖斯定律可得[①×2-②]×2+3×③：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)6H2O(g) ΔH=-1079kJ·mol-1；正确答案：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ·mol-1。
16．【答案】（1）=
（2）D
（3）
【解析】（1）给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的物质的量和聚集状态，与中间过程无关，甲烷细菌使甲烷气体与反应生成气体与液态水，放出的能量仍等于。
（2）完全反应可释放的热量，则完全反应放出的热量为，该反应为放热反应，和的能量之和大于和的能量之和，符合条件的只有选项D。
（3）已知：①
②
③
根据盖斯定律，由②+③－①得
。
17．【答案】（1H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
（2）C(s)+O2(g)═CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol
（3）
（4）
【解析】（1）1molH2SO4与2molNaOH恰好完全反应时生成2mol水，放出114.6kJ热量，则生成lmol水放出的热量是57.3kJ，所以表示与NaOH反应的中和反应反应热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol。
（2）C的燃烧热是指1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体时放出的热量，表示碳的燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol。
（3）根据图示可知，2mol CO(g)和1mol O2(g)反应生成2mol CO2(g)，放热566kJ，该反应的热化学方程式为。
（4）根据关系式C4H10~4CO2~CaCO3，可知产生25g碳酸钙沉淀需要消耗mol C4H10，则丁烷的燃烧热为，所以表示丁烷燃烧热的热化学方程式为。根据盖斯定律，由②×2+③×2-①得。