课时精练01 反应热 焓变-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（解析版）

课时精练01反应热焓变1．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)A．铝片与稀盐酸反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C．灼热的炭与CO2反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应【答案】C【解析】Al与盐酸的反应是放热反应，A项错误；该反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，B项错误；灼热的C和CO2反应生成CO，该反应既是氧化还原反应，又是吸热反应，C项正确；甲烷的燃烧是放热反应，D项错误。2．“焓”是指(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．物质所具有的内能B．反应热的变化C．化学键所具有的能量D．物质的一种化学性质【答案】A【解析】焓是与内能有关的物理量，是物质所具有的能量。3．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是(　　)A．燃烧属于放热反应B．中和反应是吸热反应C．断裂化学键放出能量D．反应物总能量与生成物总能量可能相等【答案】A【解析】物质燃烧时向外界释放能量，属于放热反应，A项正确；中和反应都是放热反应，B项错误；化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，C项错误；化学反应中的物质变化一定伴随着能量变化，反应物总能量与生成物总能量一定不相等，D项错误。4．下列对能量变化的认识不正确的是(　　)A．电解水时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能【答案】D【解析】白炽灯工作时，电能转化为光能和热能，D项错误。5．下列说法正确的是() A．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应，放热反应不需要加热B．化学反应只能将化学能转化成光能或热能C．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因D．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量【答案】C【解析】A项，化学反应的热效应与反应条件无关，有的吸热反应在常温下也可进行，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应；有的放热反应却需要加热，如铝热反应，故A不选；B项，化学能转化的能量形式是多样的，可以是光能、电能、热能等，故B不选；C项，化学反应中总是有化学键的断裂和形成，在断键时吸收能量，成键时释放能盘，导致在化学反应中放热或吸热，故选C；D项，由于任何化学反应都会伴随能量的变化，根据能量守恒定律可知反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，故D不选。故选C。6．将铁粉和硫粉充分混合后加热，待反应一发生立即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全，生成新物质硫化亚铁。此现象说明(　　)A．该反应是吸热反应B．该反应是放热反应C．铁粉和硫粉在常温下容易发生反应D．产物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量【答案】B【解析】铁粉和硫粉充分混合后加热，反应一开始立即停止加热，反应仍可持续进行，说明该反应是放热反应，即产物的总能量低于反应物的总能量。7．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，下列说法中正确的是(　　)A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量【答案】D【解析】已知X＋Y===M＋N　ΔH>0，说明X与Y的总能量低于M与N的总能量，A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应，B错误。故选D。8．下列说法中正确的是(中和反应反应热简称中和热)(　　)A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B．1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热 C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所放出的热量叫作中和热D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液【答案】C【解析】中和热是指稀酸与稀碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所放出的热量，可以是强酸、强碱，也可以是弱酸、弱碱，故A、B两项错误，C项正确；H2SO4和Ba(OH)2反应时，除生成水外，还有BaSO4沉淀生成，所以其反应热不是中和热，D项错误。9．已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g)、2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应，下列说法中不正确的是(其他条件相同)(　　)A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多【答案】A【解析】对于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，C和CO的燃烧反应都是放热反应。由于CCO放热，COCO2放热，所以CCO2比CCO放出的热量要多。反应2C(s)+O2(g)2CO(g)中，C并不是反应物的全部，所以12gC所具有的能量不一定高于28gCO所具有的能量，故A项不正确。10．已知化学反应X(g)+2Y(g)=2Z(g)的能量变化如图所示，下列有关该反应的说法正确的是(　　)A．该反应是放热反应B．反应物的总键能大于生成物的总键能C．Y的能量高于Z的能量D．该反应的反应热ΔH>0【答案】A【解析】该反应中反应物X、Y的总能量高于生成物Z的能量，故该反应是放热反应，ΔH<0，无法比较Y、Z能量的高低，A项正确，C、D两项错误；该反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，B项错误。11．下列有关叙述正确的是(　　)A．测定中和反应的反应热时，需要用到天平B．若用50mL0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液，分别与50mL0.50mol·L-1的盐酸和50mL0.50mol·L-1 的硝酸充分反应，两中和反应的反应热不相等C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差D．只需做一次实验，再根据公式即可得出中和反应的反应热【答案】C【解析】氢氧化钠溶液稍过量，能使反应进行完全，由于参加反应的n(H+)和n(OH-)相等，测得的反应热也相等，B项错误；为了减小误差，需做2~3次实验求平均值，D项错误。12．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应的中和热ΔH=-52．3kJ·mol-1，造成这一结果的原因不可能是(　　)A．实验装置保温、隔热效果差B．用量筒量取盐酸时仰视读数C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中D．温度计测量了盐酸的温度后直接测定NaOH溶液的温度【答案】B【解析】A项，若装置保温、隔热效果差，会造成较多的热量损失，测得的反应热偏大；B项，仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多，此种情况下测得的ΔH<-52．3kJ·mol-1；C项，该操作会导致较多的热量损失；D项，该操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏高，最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少。13．在测定中和反应的反应热的实验中，下列叙述错误的是(　　)A．实验操作动作要迅速，尽量减少热量损失B．实验中可使酸液或碱液稍微过量C．实验时需要记录初始温度t1和最高温度t2D．可以用KOH溶液代替NaOH溶液，浓硫酸代替盐酸【答案】D【解析】可以用KOH溶液代替NaOH溶液，但不能用浓硫酸代替盐酸，因为浓硫酸溶于水时会放出热量，影响测定结果。14．反应H2+Cl2=2HCl的能量变化如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．该反应是吸热反应B．断裂1molH—H键和1molCl—Cl键放出xkJ能量C．断裂1molH—Cl键需要吸收12ykJ的能量D．2molHCl的总能量高于1molH2和1molCl2的总能量【答案】C【解析】该反应是放热反应，A项错误；断裂1molH—H键和1molCl—Cl键吸收xkJ能量，B项错误；2molHCl的能量低于1molH2和1molCl2的总能量，D项错误。15．已知2O(g)=O2(g)∆H=-496kJ∙mol-1，结合能量变化示意图。下列说法正确的是()A．拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收932kJ能量B．拆开1molH2O(g)中所有化学键需要吸收926kJ能量C．1molH2O(l)转变为1molH2O(g)需要吸收88kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(l)，共放热1940kJ【答案】B【解析】A项，已知2O(g)=O2(g)∆H=-496kJ∙mol-1，故断开1molO2需要吸收496kJ能量，由图所示，断开2molH2和1molO2共吸收1368kJ能量，故断开1molH2化学键吸收的能量为：=436kJ，A错误；B项，由图所示，形成2molH2O(g)释放的能量为1852kJ，故拆开1molH2O(g)中所有化学键需要吸收1852kJ/2=926kJ,B正确；C项，由图所示，2molH2O(g)转化为2molH2O(l)需要释放88kJ能量，故1molH2O(l)转变为1molH2O(g)需要吸收88kJ/2=44kJ，C错误；D项，由图所示，2molH2(g)和1molO2(g)反应，化学键断开需要吸收1368kJ能量，形成稳定的生成物2molH2 O(l)释放1852kJ+88kJ=1940kJ，故共放热1940kJ-1368kJ=572kJ，D错误；故选B。1．（2022·浙江省6月选考）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ·mol-l249218391000可根据HO(g)+HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-l。下列说法不正确的是()A．H2的键能为436kJ·mol-lB．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：HOO＜H2O2D．H2O(g)+O(g)=H2O2(g)ΔH＝-143kJ·mol−1【答案】C【解析】A项，根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2=436kJ·mol-l，A正确；B项，由表格中的数据可知O2的键能为：249×2=498kJ·mol-l，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-l，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；C项，由表格中的数据可知HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278kJ·mol-l，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-l，C错误；D项，由表中的数据可知H2O(g)+O(g)=H2O2(g)的，D正确；故选C。2．（2021·浙江省1月选考）在298．15K、100kPa条件下，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92．4kJ·mol-1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1mol反应中，反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是() A．B．C．D．【答案】B【解析】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合题意，故选B。3．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ，则下列关系式中一定正确的是()A．Q1+Q2＜2Q3B．Q1+Q2＞2Q3C．Q1+Q2＜Q3D．Q1+Q2=Q3【答案】A【解析】破坏1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，则H-H键能为Q1kJ/mol，破坏1molCl2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，则Cl-Cl键能为Q2kJ/mol，形成1molHCl中的化学键释放的能量为Q3kJ，则H-Cl键能为Q3kJ/mol，对于H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)反应热△H＝反应物的总键能﹣生成物的总键能＝Q1kJ/mol+Q2kJ/mol﹣2Q3kJ/mol＝(Q1+Q2﹣2Q3)kJ/mol，由于氢气在氯气中燃烧，反应热△H＜0，即(Q1+Q2﹣2Q3)＜0，所以Q1+Q2＜2Q3，故A正确；故选A。4．异丁烯与氯化氢发生加成反应过程体系能量变化如图所示，下列叙述正确的是() A．产物②比产物①更稳定B．此过程中只发生了非极性键的断裂C．异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应D．1mol产物①或②中均含有7mol共价键【答案】A【解析】A项，能量越低，物质越稳定，根据图示可知，产物②比产物①的能量更低，故产物②比产物①更稳定，A正确；B项，根据反应原理可知，反应过程中有碳碳键的断裂和氢氯键的断裂，故B错误；C项，根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，C错误；D项，根据产物结构式可知，1mol产物①或②中均含有13mol共价键，D错误；故选A。5．化学反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A．该反应是吸热反应B．断裂1molH—H键和1molCl—Cl键时能放出xkJ的能量C．断裂2molH—Cl键时需要吸收ykJ的能量D．2molHCl(g)的总能量高于1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量【答案】C【解析】由图示可知：1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量，故该反应为放热反应，A项、D项错误；断裂化学键时需要吸收能量，B项错误、C项正确。故选C。6．石墨在一定条件下能转化为金刚石，其能量变化如图所示，其中E1=393.5kJ•mol-1，E2=395.4 kJ•mol-1，下列说法正确的是()A．石墨转化为金刚石属于物理变化B．金刚石能量比石墨能量高1.9kJ/molC．金刚石的稳定性强于石墨D．E1表示1molC(s，石墨)所具有的总能量【答案】B【解析】A项，石墨与金刚石的结构不同，则石墨转化为金刚石属于化学变化，A说法错误；B项，根据图像可知，C(s，石墨)=C(s，金刚石)∆H=+1.9kJ/mol，则金刚石能量比石墨能量高1.9kJ/mol，B说法正确；C项，相同量的金刚石具有的能量高于石墨，则石墨的稳定性强于金刚石，C说法错误；D项，E1表示1molC(s，石墨)完全生成二氧化碳气体时，所释放的总能量，D说法错误；故选B。7．工业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。反应原理：CH2=CH2(g)+H2O(g)=CH3CH2OH(g)△H。已知几种共价键的键能如下：化学键C—HC=CH—OC—CC—O键能/kJ•mol-1413615463348351下列说法错误的是()A．上述合成乙醇的反应原子利用率为100%B．由表中的C—H、C—C、C—O的键能可推知C—H最牢固C．碳碳双键的键能大于碳碳单键键能，但碳碳单键更稳定D．上述反应式中，ΔH=+34kJ•mol-1【答案】D【解析】A项，为加成反应，没有副产品生成，则合成乙醇的反应原子利用率为100%，故A正确；B项，键能越大，共价键越稳定，根据表中数据可知C－H最牢固，故B正确；C项，碳碳双键的键能为61kJ•mol-1，碳碳单键键能为348kJ•mol-1 ，则碳碳双键的键能大于碳碳单键键能，碳碳双键不稳定，易断裂，碳碳单键更稳定，故C正确；D项，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则ΔH=(615+413×4+463×2)kJ•mol-1-(348+351+463+413×5)kJ•mol-1=－34kJ•mol-1，故D错误；故选D。8．用50mL0.50mol•L−1盐酸与50mL0.55mol•L−1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。下列说法不正确的是()A．隔热层的作用是减少热量散失B．a仪器的名称为环形玻璃搅拌棒(或玻璃搅拌器)C．若盐酸的体积改为60mL，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求中和热也不相等D．若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会偏小【答案】C【解析】A项，隔热层能隔热，减少热量散失，故A正确；B项，a仪器的名称为环形玻璃搅拌棒，故B正确；C项，实验中改用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，参加反应的酸、碱的用量增加，放出的热量增多，但所求中和热相等，因为中和热是生成1mol水时放出的热量，与酸、碱的用量无关，故C错误；D项，一水合氨是弱电解质、电离需要吸热，用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小，故D正确；故选C。9．断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：化学键H—HCl—ClO==OC—ClC—HO—HH—ClE/kJ/mol436247x330413463431请回答下列问题：(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为　　　(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH=　　　　(用含a、b的关系式表示)  (2)若图示中表示反应H2(g)+12O2(g)=H2O(g)　ΔH=-241.8kJ·mol-1，则b=　　　　kJ·mol-1，x=　　　　　。 (3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法用CuCl2作催化剂，在450℃下利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　。 若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题(2)中的有关数据，计算当反应中有1mol电子发生转移时，反应的能量变化为　　　　　　　。 【答案】(1)放热(a－b)kJ/mol(2)926496.4(3)O2＋4HCl2Cl2＋2H2O放出能量31.4kJ【解析】(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物与生成物的能量之差，即ΔH＝(a－b)kJ/mol。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；436＋x－926＝－241.8，则x＝496.4。(3)根据题意易写出方程式。反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4)kJ/mol＝－125.6kJ/mol，则转移1mol电子时反应放出的能量为31.4kJ。10．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盐酸倒入内筒中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。A．沿玻璃棒缓慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填字母。A．用温度计小心搅拌B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(3)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_______。 (4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容4．18kJ·kg-1·℃-1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH=_______(结果保留一位小数)。(5)若计算生成1molH2O时的放出的热量小于57.3kJ，产生偏差的原因可能是_______(填字母)。a．实验装置保温、隔热效果差b．量取盐酸的体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中d．用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度e．使用玻璃搅拌器搅拌不均匀f．实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器【答案】(1)C(2)D(3)ΔH1=ΔH2＜ΔH3(4)－51.8kJ·mol-1(5)acdef【解析】(1)倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果。故答案为C。(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡内筒，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开杯盖用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失。故答案为D。(3)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57．3kJ；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热程，稀氨水和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57．3kJ，反应焓变是负值，所以ΔH1=ΔH2＜ΔH3。(4)根据表格数据分析可知，温度差平均值=3．1℃；50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为，溶液的质量为：，温度变化的值为℃，则生成水放出的热量为，即 ，所以实验测得的中和热；(5)b．仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多；d．实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。测完酸溶液的温度计表面附着酸，未冲洗就直接测定碱溶液的温度，导致测定的碱溶液温度偏高，从而使测定的温度差值偏小，测得的中和热数值偏小；f．铜容易导热，使热量损失，所以测量的中和反应反应热数值偏小；故选acdef。