1.2反应热的计算同步练习题
一、选择题
1．下列叙述正确的是
A．缩小体积，增大压强，可增大活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多
B．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g) ΔH=571.6kJ/mol
C．若用50mL0.50mol·L-1NaOH溶液分别与50mL0.50mol·L-1盐酸和50mL0.50mol·L-1H2SO4溶液充分反应，两反应测得的中和反应反应热不相等
D．已知S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1=﹣Q1kJ mol﹣1；S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2=﹣Q2kJ mol﹣1，则Q1
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；C(s)＋O2(g)=CO(g)
②S(s)＋O2(g)=SO2(g)；S(g)＋O2(g)=SO2(g)
③H2(g)＋O2(g)=H2O(l)；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)
④2KOH(aq)＋H2SO4(aq)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)；2KOH(aq)＋H2SO4(浓)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)
⑤NaOH(aq)＋HCl (aq)=NaCl (aq)＋H2O(l)；NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)＋H2O(l)
A．①③⑤ B．②④⑤ C．②③④ D．①②③
3．某反应由两步反应A B C构成，反应过程中的能量变化曲线如图所示(E1、E3表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A．两步反应均为放热反应
B．整个反应的△H=E1-E2+E3-E4
C．加入催化剂可以改变反应A C的焓变
D．三种化合物中B最稳定
4．下列有关及应热和热化学方程式的描述不正确的是
A．已知：，则稀氨水和稀溶液完全反应生成时，放出热量少于
B．热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量
C．，20℃和25℃时，的燃烧热不同
D．键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值
5．设计热循环，可计算反应过程中某一步的能量变化。如图所示为NH4Cl的热循环过程，可得△H6/(kJ mol-1)为
A．-2299 B．+248 C．+876 D．+2240
6．2021 年神舟十三号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现O2再生：
①CO2(g)+ 4H2(g) = CH4(g)+ 2H2O(1) ΔH1=-252.9kJ· mol-1
②2H2O(1)= 2H2(g)+O2(g) ΔH2 = +571.6 kJ· mol-1
下列说法错误的是
A．可以推算出H2的燃烧热ΔH =-285.8 kJ· mol-1
B．反应2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)的ΔH <-571.6 kJ· mol-1
C．反应①中断裂反应物中的化学键所需的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量
D．反应CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g)+ 2H2O(1)的ΔH=-890.3 kJ· mol-1
7．把煤作为燃料可通过下列两种途径。途径Ⅰ： ；
途径Ⅱ： ，
，
。
下列说法正确的是
A．
B．等质量的煤通过以上两种途径燃烧放出的热量：途径Ⅰ＜途径Ⅱ
C．和反应生成放出热量为
D．反应的
8．下列说法不正确的是
A．
B．、、
C．将煤转化为和后燃烧与煤直接燃烧放出的热量一样多
D．将煤转化为水煤气后再燃烧，从提高煤燃烧利用率看是得不偿失
9．下列说法正确的是
A．甲烷燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式为：
B．若 ，则稀硫酸与稀反应的热化学方程式为
C．已知 ， ，则
D．500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为：
10．已知拆开 1 molH- H键，1molN- H键，1 molN ≡N键分别需要的能量是436kJ、391 kJ、946kJ，则N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)的ΔH 为
A．-92kJ/mol B．+184kJ/mol
C．-184kJ/mol D．-46kJ/mol
11．反应，，已知，下列图象正确的是
A． B．
C． D．
12．CH4与Cl2反应的历程有：
①Cl-Cl→2Cl △H=243kJ mol-1
②Cl +CH3-H→ CH3+H-Cl △H=4kJ mol-1
③ CH3+Cl-Cl→CH3-Cl+Cl △H=-106kJ mol-1
则反应CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g)的焓变应为
A．110kJ mol-1 B．141kJ mol-1
C．-102kJ mol-1 D．102kJ mol-1
13．下列科学家与其贡献匹配错误的是
A．侯德榜——联合制碱 B．盖斯——平衡移动原理
C．徐光宪——稀土元素分离及应用 D．门捷列夫——元素周期表
14．一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述正确的是
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高
C．每生成吸收热量
D．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
15．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A．N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+H2O(l)△H=﹣267 kJ mol﹣1
B．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+133.5 kJ mol﹣1
C．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534 kJ mol﹣1
D．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534 kJ mol﹣1
二、填空题
16．作为一种绿色消毒剂，H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应：H2O2(l)=H2O(1)+O2(g) ΔH=-98kJ·mol-1 K=2.88×1020，纯H2O2可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下，H2O2剧烈分解：H2O2(l)=H2O(g)+O2(g)，放出大量气体，驱动火箭升空。每消耗34gH2O2，理论上___________(填“放出”或“吸收”)热量___________98kJ(填“大于”、“小于”或“等于”)。
17．某氮肥厂氨氮废水中的氯元素多以NH和NH3 H2O形式存在，该废水的处理流程中，NH在微生物作用的条件下经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如图所示：
1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_______。
三、计算题
18．200mL 0.200mol/L CuSO4溶液与3.90g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为18.1℃，反应后最高温度为28.1℃。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J g-1 C-1、溶液的密度均近似为1.00g/cm3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：
(1)反应放出的热量Q=___________J。
(2)反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的 H=___________kJ/mol(列式计算)。
19．化学反应与能量
(1)已知
设有氢气和丙烷的混合气体5mol，完全燃烧时放出热量为3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是_______。
(2)甲醇()广泛用作燃料电池的燃料，可由天然气来合成，已知：
①
②
③
则甲醇的燃烧热为_______。
(3)向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量是5.12kJ。向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量为2.2kJ。则溶液与溶液反应的热化学方程式为
_______。
(4)已知：
、和键的键能分别为436、496和，则a为_______。
四、实验题
20．分别取50mL的0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题：
(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、____。
(2)为什么在中和热测定中要用稍过量的碱：____。
(3)用浓硫酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，理由：____。
(4)若在实验过程中，不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则测得的ΔH____(填“＞”、“＜”或“=”)-57.3kJ mol-1。
(5)白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P－P a kJ mol-1、P－O b kJ mol-1、P=O c kJ mol-1、O=O d kJ mol-1根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热____。
(6)晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH=-989.2kJ mol-1，有关键能数据如表，则x的值为____。
化学键 Si-O O=O Si-Si
键能/kJ mol-1 x 498.8 176
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．有气体参加的反应，缩小体积增大压强，单位体积活化分子数目增多，从而使反应速率增大，但活化分子百分数不变，故A错误；
B．在101kPa、25℃时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则2H2(g)十O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol，所以水分解的热化学方程式为：2H2O (l)═2H2(g)+O(g) △H=571.6 kJ/mol，故B错误；
C．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，所以两反应测定的中和热相等，故C错误；
D．固体硫燃烧时要先变为气态硫，过程吸热，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多，但反应热为负值，所以△H1>△H2，Q1
2．C
解析：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；C(s)＋O2(g)=CO(g)；等物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，放热反应焓变为负值，化学反应的ΔH前者小于后者；
②S(s)＋O2(g)=SO2(g)；S(g)＋O2(g)=SO2(g)，固体S的能量小于气态S，等物质的量的固体S完全燃烧放出的热量小于气态S燃烧放出的热量，放热反应焓变为负值，化学反应的ΔH前者大于后者；
③H2(g)＋O2(g)=H2O(l)；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)，氢气的物质的量越多，燃烧放出的热量越多，放热反应焓变为负值，化学反应的ΔH前者大于后者；
④2KOH(aq)＋H2SO4(aq)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)；2KOH(aq)＋H2SO4(浓)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)，浓硫酸溶于水放热，前者放出的热量小于后者，放热反应焓变为负值，化学反应的ΔH前者大于后者；
⑤NaOH(aq)＋HCl (aq)=NaCl (aq)＋H2O(l)；NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)＋H2O(l) ，醋酸是弱酸，电离吸热，前者放出的热量大于后者，放热反应焓变为负值，化学反应的ΔH前者小于后者；
化学反应的ΔH前者大于后者的是②③④，选C。
3．B
解析：A．A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，故A错误；
B．整个反应中△H=(E1-E2+E3-E4)kJ/mol，故B正确；
C．加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变反应热，也不影响反应的焓变，故C错误；
D．物质的总能量越低，越稳定，所以三种物质的稳定性顺序：B＜A＜C，故D错误；
综上所述，故选B。
4．B
解析：A．已知：，由于氨水是弱碱，属于弱电解质，其在水溶液中边反应边电离，电离是一个吸热过程，则稀氨水和稀溶液完全反应生成时，放出热量少于，A正确；
B．热化学方程式各物质前的化学计量数用于表示其物质的量，而不是其分子数，故热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，B错误；
C．燃烧热与外界的压强和温度有关，相同质量的物质在不同温度下具有的总能量不同，故101kpa，20℃和25℃时，CH4的燃烧热不同，C正确；
D．化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，可以用反应物的总键能减去生成物的总键能来估算反应热，即键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值，D正确；
故答案为：B。
5．C
解析：根据盖斯定律，代入数据可得故选C。
6．B
解析：A．2H2O(1)＝2H2(g)+O2(g) ΔH2＝+571.6 kJ· mol-1，则H2(g)+O2(g)＝H2O(1)ΔH=-285.8kJ mol-1，则H2的燃烧热ΔH＝－285.8kJ mol-1，故A正确；
B．气态水的能量高于液态水，生成液态水放热多，放热越多，焓变越小，则2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)的ΔH＞－571.6kJ mol-1，故B错误；
C．反应①为放热反应，所以断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成生成物中的化学键释放的总能量，故C正确；
D．根据盖斯定律：－①－②×2得CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g)+ 2H2O(1)ΔH=（252.9－571.6×2）kJ/mol＝－890.3kJ/mol，故D正确；
故选B。
7．A
解析：A．①
②
③
由盖斯定律可知，①+②+③得，则++=，A正确；
B．由盖斯定律可知，等质量的煤通过以上两种途径燃烧放出的热量与途径无关，途径Ⅰ=途径Ⅱ，B错误；
C．由A分析，2①+③得，2+=，则和反应生成放出热量为，C错误；
D．反应放热，焓变为负值，且气态水变为液体水仍要放热，故，D错误；
故选A。
8．D
解析：A．根据盖斯定律，反应热与反应路径无关，只与反应体系的始态和终态有关，所以，故A正确；
B．反应①是碳的燃烧，属于放热反应，；反应②是用碳还原水蒸气，属于吸热反应， ；反应③是CO、H2的燃烧反应，属于放热反应，，故B正确；
C．根据盖斯定律，将煤转化为氢气和一氧化碳后燃烧和煤直接燃烧放出的热量相等，故C正确；
D．将煤转化为水煤气后再燃烧，提高了煤燃烧利用率，故D错误；
故选D。
9．C
解析：A．甲烷燃烧是放热反应，反应热应为负值，A错误；
B．该反应生成硫酸钡沉淀，故反应热不是 ，B错误；
C．碳完全燃烧放出的热量多，但是因为焓变为负值，故 ，C正确；
D．该反应为可逆反应，故0.5mol氮气不可能完全反应，故不能确定其反应热，D错误；
故选C。
10．A
解析：N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 ，拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，则ΔH= ，故热化学方程式为，故选A。
11．A
解析：，Y的能量高，所以该过程为吸热过程，C、D错误，，Z的能量低，该过程为放热过程，又已知，第二步放出的能量更多，所以A项正确。
12．C
解析：由CH4与Cl2反应的历程有：①Cl-Cl→2Cl △H=243kJ mol-1，②Cl +CH3-H→ CH3+H-Cl △H=4kJ mol-1，③ CH3+Cl-Cl→CH3-Cl+Cl △H=-106kJ mol-1可知，反应CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g)可由②+③得到，根据盖斯定律可知，其焓变△H=△H②+△H③=4kJ mol-1+(-106kJ mol-1)=-102kJ mol-1。
答案选C。
13．B
解析：A．侯德榜先生的贡献是联合制碱法制纯碱，故A正确；
B．盖斯先生的贡献是提出了盖斯定律用于计算反应热，故B错误；
C．徐光宪先生的贡献是提出了稀土元素分离及应用的方法，故C正确；
D．门捷列夫的贡献是首先发现了元素周期律，绘制了元素周期表，故D正确；
故选B。
14．A
解析：A．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，故A正确；
B．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，所以反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低，故B错误；
C．由图可知，该反应为放热反应，每生成放出热量，故C错误；
D．由图可知，该反应为放热反应，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D错误；
故选A。
15．D
解析：0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ热量，则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ×4＝534kJ热量，所以热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g) △H=－534 kJ·mol－1。
答案选D。
二、填空题
16． 放出 小于
解析：由H2O2(l)=H2O(1)+O2(g) ΔH=-98kJ·mol-1可知1mol H2O2(l)分解为液态水和氧气放出98kJ热量；34g过氧化氢为1mol，若1mol过氧化氢完全分解生成水蒸气和氧气，由于液态水变成水蒸气需要吸收一部分能量，故生成水蒸气时放出是热量小于生成液态水使放出的热量，即每消耗34gH2O2，理论上放出热量小于98kJ。
17．
解析：由图可知，第一步反应的热化学方程式为，第二步反应的热化学方程式为，将两步反应相加即可得到1mol (aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式为，故答案为：。
三、计算题
18．36×103
解析：(1)Q=c m t=4.18 J g-1 C-1×200mL×1.00g/cm3×(28.1℃-18.1℃)= 8.36×103 J；
(2) 200mL 0.200mol/L CuSO4溶液中n(CuSO4)= 200mL×0.200mol/L=0.04mol，3.90g锌粉的物质的量为0.06mol，锌过量，则反应的n(CuSO4)= 0.04mol，释放的热量为8.36×103 J， H=-8.36kJ÷0.04mol=-209kJ/mol。
19．(1)3：1
(2)
(3)
(4)+130
解析：（1）设混合气体中H2的物质的量为xmol，则丙烷的物质的量为(5-x)mol，因此，解得x=3.75，则丙烷的物质的量为1.25，相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，故混合气体中氢气与丙烷的体积比是3：1。
（2）甲醇燃烧热的方程式为，由盖斯定律可知该反应可由得到，故燃烧热的焓变=，因此燃烧热为
（3）向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量是5.12kJ。则该反应的热化学方程式为25×5.12=；向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量为2.2kJ。该反应热化学方程式为25×2.2=；根据盖斯定律可知，溶液与溶液反应的热化学方程式为 。
（4）已知：①
②
由盖斯定律可知②-①×2得，根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能，则，解得a=+130。
四、实验题
20．(1)玻璃搅拌器
(2)确保盐酸反应完全
(3) 偏大 浓硫酸溶于水会放出大量的热，使测得的中和热的数值偏大
(4)＞
(5)(6a+5d－4c－12b) kJ·mol－1
(6)460
解析：（1）中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、玻璃搅拌器，故答案为：玻璃搅拌器；
（2）为了确保盐酸反应完全，需要碱过量，这样以不足量的酸来计算生成水的物质的量，故答案为：确保盐酸反应完全；
（3）浓硫酸溶于水会放出大量的热，所以用浓硫酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏大；
（4）若在实验过程中，不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，酸和碱会发生中和反应，使热量损失，求得的中和热数值会偏小，则最终测得的ΔH＞-57.3kJ mol-1；
（5）各化学键键能为P-P a kJ mol-1、P-O b kJ mol-1、P=O c kJ mol-1、O=O d kJ mol-1。反应热H=反应物总键能-生成物总键能，所以反应P4+5O2=P4O10的反应热H=6akJ mol-1+5dkJ mol-1- (4ckJ mol-1+12bkJ mol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJ mol-1，故答案为(6a+5d-4c-12b)kJ mol-1；
（6）1mol Si含有2mol Si-Si键，1mol SiO2含有4mol Si-O键，则H=2×176kJ·mol-1+498.8kJ·mol-1-4x kJ·mol-1=-989.2kJ·mol-1，x=460，则x的值为460。故答案为：460。
