专题01 化学反应的热效应（期末复习专项训练）高二化学上学期鲁科版（解析版）

1/1专题01化学反应的热效应题型1中和反应热的测定题型2热化学方程式正误判断（重点）题型3能量与图像的关系分析（难点）题型4盖斯定律及其应用（难点）题型5反应热大小比较（重点）题型6反应热的计算（难点）题型1中和反应热的测定1.【中和反应热测定实验试剂】下图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是A．CaO和足量的水 B．NaOH溶液和足量的稀硫酸C．ZnO和足量的稀硫酸 D．Al和足量的NaOH溶液【答案】D【解析】CaO和足量的水反应生成CaOH2，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，A正确；NaOH溶液和足量的稀硫酸的中和反应，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，B正确；ZnO和足量的稀硫酸反应生成ZnSO4和水，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，C正确；Al和足量的NaOH溶液反应生成H解题要点(1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1mol/L～0.5mol/L)，这样溶液的密度可以认为和水的密度相同。①测定中和反应反应热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。②测定中和反应反应热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。(2)要使用同一支温度计：分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。(4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。(5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和反应反应热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。2.【中和反应热测定实验操作】某小组用盐酸和NaOH溶液测定中和反应的反应热，简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法正确的是A．如果将玻璃搅拌器改为铜质的，则测得的ΔHB．为了使酸碱充分反应，应缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌C．为准确测定盐酸与NaOH溶液中和反应的反应热，所用酸和碱的物质的量应相等D．用等浓度、等体积的醋酸代替盐酸进行实验，所测得的ΔH【答案】A【解析】铜质搅拌器导热性太强，用铜质搅拌器会导致热量的散失，测出的数值偏小，但中和反应为放热反应，测得的ΔH偏大，A项正确；反应时将NaOH溶液一次快速倒入小烧杯中，分多次倒入会导致热量的散失，B项错误；为了使一种反应物反应完全，应该使另一种物质过量，所以为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量，C项错误；醋酸为弱酸，电离吸热，用同浓度、同体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，反应放出的热量将减少，测得的ΔH偏大，D项错误3.【中和反应热测定实验操作和误差分析】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加C．实验(b)中的化学反应能自发进行D．实验(c)中将氢氧化钠溶液改为氢氧化钠固体实验结果没有影响【答案】C【解析】铝与盐酸反应放热、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应、中和反应放热，并非均为放热反应，A错误；铝片与铝粉仅表面积不同，等质量铝完全反应时，反应物总能量与生成物总能量差不变，释放热量相等，B错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应生成BaCl2和氨水，可自发进行，C正确；NaOH固体溶解放热，该热量会叠加到中和反应放出的热量中，导致温度升高值偏大，测定的中和热数值偏高，D错误；故选C。4．【中和反应热测定实验装置】在实验室用50mL0.25mol/L稀硫酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和热测定，实验测得中和热为ΔH1A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌C．若改用50mL0.25mol/LBa(OH)2进行实验，实验中放出的热量不变D．用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热CH3COOH【答案】D【解析】中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温作用，减少实验过程中的热量损失，A错误；温度计为计量仪器，不能用于搅拌，B错误；Ba(OH)2和稀硫酸反应生成水的同时生成硫酸钡，沉淀的生成过程会释放额外的热量，导致总放热量增加，C错误；醋酸溶于水发生电离反应为吸热反应，所以用醋酸和氢氧化钠反应来测定的热量数值偏小，但中和热为负值，则计算得出的中和热ΔH>−57.3kJ/题型2热化学方程式正误判断5.【热化学方程式的判断】在25℃和101kPa下，下列热化学方程式书写正确的是A．4g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2放出37kJ热量：SB．4gH2完全燃烧生成液态水放出142.9kJ热量：2HC．乙炔的燃烧热是1299.6kJ/mol：D．若NaOH溶液和稀盐酸反应的中和热为57.3kJ/mol，则氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应：【答案】C【解析】4g硫粉的物质的量为0.125mol，完全燃烧生成SO2放出37kJ热量，则1mol硫燃烧放热为37kJ×1mol0.125mol=296kJ，故热化学方程式为Ss+O2g=SO2gΔH=−296kJ⋅mol−1，A错误；4gH2为2mol，完全燃烧生成液态水放出142.9kJ热量，故热化学方程式为2H2g+O2g=2H2Ol解题要点1.“五查”法判断热化学方程式书写正误①看方程式是否配平；②看各物质的聚集状态是否正确；③看ΔH的“＋”“－”是否正确；④看反应热的单位是否为kJ·mol－1；⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应。2.热化学方程式的书写步骤和方法(1)书写符合质量守恒定律的化学方程式；(2)注明反应物和生成物的聚集状态：①标明各物质的聚集状态：(固体s、液体l、气体g、溶液aq)；②不需要标记“↓”和“↑”；③不用写“点燃”“加热”等引发条件。(3)用ΔH表示化学反应放出或吸收的热量：①ΔH只放右边，吸热用“＋”，放热用“－”，单位是kJ/mol；②ΔH的值与系数相匹配。6.【中和热的热化学方程式】下列说法或表示方法中正确的是A．在101kPa时，1molH2完全燃烧生成1mol水蒸气时所放出的热量为HB．在101kPa时，2SO2(g)+OC．稀溶液中：H+(aqD．2NO2(g)⇌N2O4(g【答案】C【解析】燃烧热定义要求生成液态水H2O(l)，而选项中生成的是气态水H2O(g)，不符合燃烧热定义，故A错误；燃烧热应为1mol物质完全燃烧的焓变，而反应式中2molSO2对应的ΔH为-198kJ/mol，SO2的燃烧热应为-99kJ/mol，故B错误；中和热为生成1mol液态水H2O(l)的热量变化，1molNaOH与过量HCl反应生成1mol水，放热57.3kJ，故C正确；根据ΔH=反应物总键能-产物总键能<0，可知N27．【燃烧热的热化学方程式】下列说法或表示方法中正确的是A．已知2C2H4(gB．C(金刚石)=C．C的燃烧热ΔH=−393.5kJ⋅molD．2CO(g)+O【答案】B【解析】燃烧热应为1mol物质完全燃烧生成稳定产物的焓变，题中反应涉及2molC2H4，其ΔH需除以2，故燃烧热应为-1600.4kJ·mol-1，A错误；ΔH为负表明金刚石→石墨为放热反应，石墨能量更低更稳定，B正确；燃烧热要求生成CO2(g)，而非CO(g)，方程式产物错误，C错误；ΔH<0说明反应放热，反应物总能量高于生成物总能量，但无法比较CO与CO2的能量大小，D错误；故选B。8．【热化学方程式综合应用】下列有关热化学方程式的叙述正确的是A．已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)

ΔH>0B．已知2C(s)+2O2(gC．已知2H2(gD．已知常温常压下1mol的H2和1molI2充分反应放出热量14.9kJ，则该过程的热化学方程式为H【答案】B【解析】石墨转化为金刚石吸热（ΔH>0），说明金刚石能量更高，稳定性更差，A错误；完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO释放更多热量，ΔH1更小，则ΔH1＜ΔH2，B正确；燃烧热应基于生成液态水，而题中生成气态水，气态水转化为液态水放热，所以燃烧热数值应更小，即氢气的燃烧热ΔH＜−241.8kJ/mol，C错误；可逆反应未完全进行，实际放热小于理论值，所以ΔH题型3能量与图像的关系分析【反应过程能量变化图像分析】反应A+B→C(A． B．C． D．【答案】D【解析】A+B→X为放热反应，则A+B的总能量大于生成X的总能量，排除选项A、B，X→C是吸热反应，则X的能量小于C的能量，排除选项C，则D正确；故选D。【吸热反应与放热反应有关图像分析】下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是A．氢氧化钠溶液与盐酸溶液混合 B．碳酸钙的分解C．Ba(OH)2⋅8H2【答案】A【解析】NaOH溶液和盐酸反应是酸碱中和反应，是放热反应，A符合题意；碳酸钙的分解生成氧化钙和二氧化碳，反应是吸热反应，B不符合题意；Ba(OH)2⋅8H211．【盖斯定律与能量图像分析】根据下图所得判断正确的是已知：H2OA．图1反应为吸热反应B．图1反应使用催化剂时，会改变其ΔC．图2中反应为CO2gD．图2中若H2【答案】C【解析】由图1可知反应后，体系能量降低，所以该反应是放热反应，A错误；催化剂只改变反应速率，不改变焓变，B错误；由图1可知：CO(g)+H2O(g)=CO212．【热化学方程式与化学图像分析】根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是A．反应Cs+O2gB．反应2COC．由C→CO的热化学方程式为：2D．根据图像可知，相同条件下，COg比CO【答案】B【解析】由能量图可知，1molCs+1molO2g的总能量高于1molCO2g，反应Cs+O2g=CO2g为放热反应，生成1molCO2g放出393.5 kJ热量，A错误；转化Ⅱ中1molCOg+0.5molO2g生成1molCO2g放热282.9题型4盖斯定律及其应用13.【利用盖斯定律求反应热】已知ΔH2、ΔH3、ΔHA．ΔH4>0C．ΔH5【答案】B【解析】ΔH4为水的液化热，为放热反应，ΔH4<0，A错误；根据盖斯定律：由CH3CH2CH2CH3生成二氧化碳和水的路径有两条，其焓变应相同，故ΔH2+ΔH1=ΔH3+ΔH4，B正确14．【利用盖斯定律比较反应热大小】氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法不正确的是A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔB．相同条件下，HCl的ΔHC．相同条件下，HCl的ΔHD．一定条件下，气态原子生成1molH−X键放出【答案】C【解析】ΔH1代表的是HX气体从溶液中逸出的过程，因为HF气体溶于水放热，则HF气体从溶液中逸出的过程吸热，即HF的ΔH1>0，A正确；由于HCl比HBr稳定，断裂H-Cl键所需能量更多，所以相同条件下HCl的ΔH2比HBr的大，B正确；ΔH3+ΔH4代表H(g)→H+(aq)的焓变，所以HCl和HI的ΔH3+ΔH4相等，C错误；一定条件下，气态原子生成1molH-X键放出akJ能量，则断开1molH-X键形成气态原子吸收akJ的能量，即ΔH15．【以能量变化图为载体利用盖斯定律计算反应热】S8s、A．ΔH1−ΔHC．X是SO2 D．存在4S【答案】D【分析】S8s、S2g和氧气的反应过程与能量变化关系如图，可得热化学方程式【解析】根据盖斯定律ΔH1−ΔH2所表示的反应为18S8s=12S2g，由低能量生成高能量的物质，故属于吸热反应，即ΔH1−ΔH2>0，A正确；18S8s【盖斯定律的创新应用】为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，如图所示。下列说法正确的是A．NaCl固体溶解是放热过程B．根据各微粒的状态，可判断a>0，C．根据盖斯定律可知：aD．溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱无关【答案】B【解析】由图可知溶解总过程ΔH3=+4kJ/mol，焓变为正值，说明NaCl固体溶解是吸热过程，A错误；ΔH1为NaCl(s)解离为气态离子，需克服离子键吸热，故a>0；ΔH2为气态离子水合为水合离子，释放热量，故b<0，B正确；根据盖斯定律，NaCl(s)直接溶解（ΔH3=+4kJ/mol）与先解离为气态离子（ΔH1=akJ/mol）再水合（ΔH2=bkJ/mol）的总焓变相等，即a+b=4，C错误；溶解过程的能量变化取决于破坏NaCl固体中的离子键所需的能量和形成水合离子的水合能（离子与水分子间的作用力）的相对大小，即NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，D错误；故选B。题型5反应热大小比较17.【物质稳定性与反应热大小】下列说法正确的是A．已知S单斜，s=SB．已知2Cs+2O2g=2COC．已知2H2g+O2g=2D．一定条件下，将1molSO3气体置于密闭容器中充分反应生成SO2和O2，吸收热量a【答案】C【解析】单斜硫转化为正交硫的ΔH为负，说明正交硫能量更低更稳定，单斜硫不稳定，A项错误；生成CO2的燃烧反应比生成CO释放更多热量，ΔH1更负，则ΔH1＜ΔH2，B项错误；液态水比气态水能量更低，生成液态水放热更多，ΔH4更负，因此ΔH3解题要点(1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍(2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同(3)根据反应进行的程度比较反应热大小①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1；C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，向密闭容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197kJ，但ΔH仍为－197kJ·mol－1。18.【根据热化学方程式判断反应热大小】下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH①H2(g)+12②CaCO3(s)=CaO(③S(s)+O2(A．① B．②③ C．② D．①②③【答案】A【解析】生成液态水比生成气态水释放更多热量，因ΔH为负值，放热越多，ΔH越小，故ΔH1②CaCO3分解为吸热反应（ΔH3＞0），而CaO与水反应为放热反应（气态硫比固态硫能量高，燃烧时释放更多热量，ΔH更小（更负），故ΔH5综上，仅①符合条件，答案选A。19．【根据聚集状态判断反应热大小】下列说法正确的是A．相同条件下，物质的焓(H)大小比较：1B．实验室用50mL0.50mol⋅LC．表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：2CH3D．已知：HCl(g)→H(g)+Cl【答案】D【解析】物质从气态→液态→固态转变时放出热量，焓降低，故焓由高到低顺序应为1gH2O(g)>1gH2O(l)>1gH2O(s)，A错误；中和反应热测定需快速一次性混合溶液以减少热量散失，分次倒入会产生较大误差，B错误；燃烧热要求可燃物的物质的量为1mol，且生成液态H2O，C错误；断键时吸热，ΔH>0，而H-Cl键能大于H-Br，断裂需更多能量，故ΔH1>ΔH2，D正确；故选D。20．【根据反应物物质的量判断反应热大小】下列有关说法正确的是A．2H2g+O2g=2B．某温度下，反应BaCO3s⇌C．反应2Mgs+D．浓硫酸作用下，1molCH3COOHl和1molC2【答案】C【解析】ΔH1对应生成2molH2O(l)，ΔH2对应生成1molH2O(l)，ΔH1=2ΔH2。由于两个反应均为放热（ΔH为负值），ΔH1更负，因此ΔH1<ΔH2，A错误；反应BaCO3(s)⇌BaO(s)+CO2(g)的平衡常数K仅与CO2浓度有关，压缩体积时，CO2浓度瞬间增大，但系统通过逆反应减少气体物质的量，最终平衡时CO2浓度恢复原值（K不变），B错误；ΔH<0表明正反应放热，根据活化能与反应方向的关系，正反应的活化能小于逆反应的活化能（放热反应中正反应能垒更低），C正确；酯化反应为可逆反应，实际放热量小于理论值，热化学方程式应表示完全反应的ΔH，而题目直接使用实验值25.6kJ/mol，未考虑可逆性，写法错误，D错误；故选C。题型6反应热的计算21．【根据图表化学键信息计算反应热】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇，其反应为CO(g)+2H化学键H-HC-OC≡OH-OC-HE4363431076465413则该反应的ΔHA．+99kJ⋅mol−1 B．+512kJ⋅【答案】C【解析】焓变ΔH=反应物键能总和（断裂吸收）−生成物键能总和（形成释放）反应物键能总和：CO中1个C≡O键（1076kJ/mol）+2molH2生成物键能总和：CH3ΔH=1948kJ/mol−2047kJ/mol=−99kJ/mol；故选C。解题要点1.根据反应物、生成物的键能计算ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。2.根据物质的燃烧热