2024届高三新高考化学大一轮专题练习 化学反应热的计算

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习 化学反应热的计算，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应热的计算
一、单选题
1．（2023·重庆·重庆南开中学校考三模）将2 mol 和3 mol 置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：
   kJ/mol
   kJ/mol
一段时间后，和恰好全部消耗，共放出303 kJ热量。
已知：部分化学键的键能如下表所示
化学键


(ClF中)
(中)
键能/(kJ/mol)
157
243
248
X
则X的值为
A．172 B．202 C．238 D．258
2．（2023春·安徽安庆·高三安徽省宿松中学校联考期中）研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下：
  
  
  
则的等于
A． B．
C． D．
3．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3kJ/mol
B．已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s)     ΔH<0
C．已知中和热ΔH= -57.3kJ/mol，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为57.4kJ
D．已知P4(g)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1；P4(s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2，则ΔH1<ΔH2；
4．（2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）在一定条件下，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ。mol-1。
在此条件下，下列叙述正确的是
A．C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= +75.5kJ·mol-1
B．相同质量的H2和C充分燃烧时，H2放出的热量约等于C放出的热量的4.36倍
C．1molH2(g)和1molCH4(g)燃烧共放热1462kJ
D．CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) ΔH= -1283.5kJ·mol-1
5．（2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）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．（2023秋·浙江杭州·高三期末）中国学者在水煤气变换[CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g) ΔH <0]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的，反应过程示意图如下，下列说法错误的是

A．过程I和II均为吸热过程，过程III为放热过程
B．催化剂通过降低水煤气变换反应的 ΔH，从而提高了化学反应的速率
C．反应物键能总和低于生成物键能总和
D．过程III既生成了极性键也生成了非极性键
7．（2023春·山东烟台·高三山东省招远第一中学校考期中）关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法错误的是

A．△H1=△H2+△H3
B．2H(g)+2X(g)=2HX(g)    △H3＜0
C．由途径I生成HCl的△H大于生成HBr的△H
D．Cl－Cl键、Br－Br键、I－I键键能依次减小，所以途径II吸收的热量依次减少
8．（2023春·上海杨浦·高三复旦附中校考阶段练习）化学反应H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示。下列说法错误的是

A．1molHCl(g)分解成H(g)、Cl(g)时吸收的431kJ能量属于反应热
B．光照和点燃条件下的反应热是相同的
C．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+183kJ
D．2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量
9．（2022·浙江·模拟预测）已知离子键的强弱与离子电荷高低和离子半径大小等有关；当离子电荷相同时，离子半径越小，离子键相对越强。(，Na)体系的能量循环如图，下列判断正确的是

A．，
B．
C．
D．
10．（2023·全国·高三假期作业）298K、101kPa下，一组物质的摩尔燃烧焓如下表：
物质



摩尔燃烧焓



下列说法正确的是
A．和的内能之和比的内能多285.8kJ
B．在足量中燃烧生成和液态水，放出890.3kJ热量
C．完全燃烧的热化学方程式为  
D．单位质量的三种物质完全燃烧，放出的能量最多
11．（2023秋·广东广州·高三统考期末）通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理如图所示。

下列说法错误的是
A．系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为
B．系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为
C．系统(Ⅰ)中氢气和氧气在不同反应步骤中产生，过程中不需要补充
D．系统(Ⅱ)中和可以看做是反应的催化剂
12．（2023春·安徽亳州·高三安徽省亳州市第一中学校考阶段练习）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)＋4CO(g)　ΔH=QkJ·mol-1，则：Ni(s)＋4CO(g)=Ni(CO)4(s)　ΔH=-QkJ·mol-1
B．在一定温度和压强下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为N2(g)＋H2(g) NH3(g)　ΔH=-19.3 kJ·mol-1
C．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2
D．已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)　ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
13．（2023春·河南安阳·高三安阳一中校考开学考试）常温下，某小组进行如下实验：
编号
实验
热效应
①
将1mol的溶于水，溶液温度升高

②
将1mol的无水溶于水，溶液温度升高

③
将1mol的加热后得到无水和液态水

由此可知，下列关系式错误的是
A． B．
C． D．

二、多选题
14．（2022秋·广西南宁·高三校考阶段练习）已知热化学方程式：
C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1①
C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH2②
C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH3=+1.9 kJ·mol-1③
下列说法正确的是
A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B．金刚石比石墨稳定
C．ΔH3=ΔH1-ΔH2 D．ΔH1＜ΔH2

三、非选择题
15．（2023·全国·高三假期作业）捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=(NH4)2CO3(aq)  ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=NH4HCO3(aq)  ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq)  ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3=___________。
16．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：
(1)联氨分子的结构式为___________。
(2)美国加利福尼亚大学圣地亚哥的G· N·SChrauzer等人用氮气和水蒸气在触媒上，光照射下合成高能气态联氨初获成功。该反应的热化学方程式为___________。
化学键
N-H
H-O
O=O
N≡N
N-N
键能/KJ·mol-1
391
463
496
946
159
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)    ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)    ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)     ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)    ΔH4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=___________；联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为___________。
(4)火箭推进器中还可以装联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知16 g联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出321kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。
(5)联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式___________。
(6)在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2 ，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，则该分解反应的化学方程式为___________。
(7)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似。写出联氨与过量盐酸反应的离子方程式___________。
17．（2022春·辽宁大连·高三大连市第二十三中学校联考期中）化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)从能量变化的角度研究：依据下图判断下列说法合理的是___________
  
A．铵盐和碱混合即可反应，其能量变化符合图1
B．溶液和溶液的反应符合图2，且吸收热量为
C．溶液和溶液的反应符合图1，且放出热量为
D．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生
(2)获取能量变化的途径
①通过物质所含能量计算。已知反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为、、、，该反应___________。
②通过化学键的键能计算。
资料：①键能：拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。
如下图所示，分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂键吸收193kJ热量，断裂键吸收941kJ热量，则气体转化为时要___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ。
  
(3)同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是___________
A．；
B．；
C．；
D．；
18．（2023·全国·高三专题练习）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”)。

参考答案：
1．A
【分析】根据反应热与键能的关系△H＝∑D（反应物）−∑D（生成物），可求出a，以及用x把b表示出来，然后根据化学方程式的计算可解。
【详解】根据反应热与键能的关系△H＝∑D（反应物）−∑D（生成物），由题意Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol；Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol可知；ΔH1＝（243＋157−2×248）kJ/mol＝−96kJ/mol，ΔH2＝（243＋3×157−2×3x）kJ/mol＝（714−6x）kJ/mol，即a＝−96，b＝714−6x，设参与Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol的氯气物质的量为m，则消耗的氟气也为m，剩下的氯气和氟气正好按Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol的系数比反应，即，解之得，m＝1.5mol，则有1.5mol×（−96kJ/mol）＋0.5mol×（714−6x）kJ/mol＝303kJ，解之得x＝172，
故答案选A。
【点睛】本题把键能与反应热的关系应用到化学方程式的计算中，难度不大。
2．C
【详解】将三个反应式分别标号为①②③，根据盖斯定律，目标反应=反应②×3-反应①-反应③得到，故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol，故答案选C。
3．D
【详解】A．燃烧热计算中生成物水的状态是液态，而所给出热化学方程式中水的状态为气态，A项错误；
B．石墨比金刚石稳定，则石墨的能量低于金刚石，则C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH＞0，B项错误；
C．1个硫酸分子可电离出两个H+，则1L 1mol/L的稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为114.6kJ，C项错误；
D．反应物中气态P4比固态P4的能量高，且这两个反应为放热反应，焓变为负，则前者放热更多，ΔH1<ΔH2，D项正确。
答案选D。
4．B
【详解】A．根据盖斯定律，，A项错误；
B．6molH2的质量等于1molC，6molH2充分燃烧放出的热量为572kJ×3=1716kJ，1molC充分燃烧放出的热量为393.5kJ，则H2充分燃烧放出的热量约为等质量C的倍，B项正确；
C．1molH2(g)和1molCH4(g)完全燃烧，共放热，C项错误；
D．根据盖斯定律，CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l) ΔH= -496.5kJ·mol-1，D项错误。
答案选B。
5．C
【详解】根据盖斯定律，代入数据可得故选C。
6．B
【详解】A．过程Ⅰ涉及O-H键的断裂，该过程为吸热过程，过程Ⅱ是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，过程Ⅲ涉及C=O键、O-H键和H-H键的形成，该过程为放热过程，故A正确；
B．使用催化剂不影响反应的始末状态，不能降低水煤气变换反应的△H，故B错误；
C．该反应是放热反应，则反应物总能量高于生成物总能量，反应物键能总和低于生成物键能总和，故C正确；
D．过程Ⅲ涉及极性键C=O键、O-H键的形成，非极性键H-H键的形成，故D正确；
故选：B。
7．C
【详解】A．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关，途径I生成HX的反应热与途径无关，所以△H1=△H2+△H3，A正确；
B．原子形成化学键放热，焓变小于0，2H(g)+2X(g)=2HX(g)    △H3＜0，B正确；
C．反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，途径I生成 HCl放出的热量比生成 HBr 放出的多，途径I生成HCl的△H小于生成HBr的△H，C错误；
D．Cl-Cl，Br-Br，I-I的键能依次减小，断裂化学键需要能量减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，D正确；
故选C。
8．A
【详解】A．HCl(g)分解成H(g)、Cl(g)，是HCl分解反应的过程之一，所以431kJ是断裂反应物分子中化学键所需吸收的能量，而不属于反应热，A错误；
B．对于一个化学反应，反应条件不影响反应热，所以光照和点燃条件下的反应热是相同的，B正确；
C．由图中可知，1molH2(g)与1molCl2(g)完全反应生成2molHCl(g)，放热183kJ，则表示反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+183kJ，C正确；
D．H原子结合为H2时会放出热量，所以2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量，D正确；
故选A。
9．D
【详解】A．非金属得电子生成阴离子(更加稳定)是放热的，；(断键吸热)，A错误；
B．一般金属失电子生成金属阳离子是吸热的(需消耗能量)，，由于的离子半径大于的离子半径，的离子键强度弱于，，B错误；
C．，生成放出热量多，，C错误；
D．根据盖斯定律，，，(晶体吸热变气体)、(断键吸热)，D正确；
故选：D。
10．C
【详解】A．焓变等于生成物能量之和和反应物能量之和的差值，不是物质的内能变化，A错误；
B．在足量中燃烧生成和液态水，放出890.3kJ热量，B错误；
C．甲醇摩尔生成焓为，完全燃烧的热化学方程式为  ，C正确；
D．根据、、的摩尔质量比较，单位质量的三种物质完全燃烧，放出的能量最多，D错误；
故选C。
11．C
【详解】A．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应，则反应焓变，反应的热化学方程式为，故A正确；
B．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应则反应焓变，反应的热化学方程式为，故B正确；
C．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应，反应中消耗水，所以反应过程中需要补充水，故C错误；
D．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应，则系统(Ⅱ)中二氧化硫和碘可以看做是反应的催化剂，故D正确；
故选C。
12．A
【详解】A．Ni(s)＋4CO(g)=Ni(CO)4(s)与已知反应互为逆过程，所以对应的反应热数值互为相反，Ni(s)＋4CO(g)=Ni(CO)4(s)　ΔH=-QkJ·mol-1，A正确；
B．合成氨的反应是可逆反应，不能进行完全，B错误；
C．H2O(g)转化为H2O(l)放热，且氢气燃烧的焓变ΔH＜0，所以ΔH1＜ΔH2，C错误；
D．由C(s，石墨)=C(s，金刚石)　ΔH>0可知，1 mol石墨的能量小于1 mol金刚石的能量，则石墨比金刚石稳定，D错误。
故选A。
13．A
【分析】溶于水，溶液温度升高，属于放热过程，即①(s)=Ca2+(aq)+2Cl-(aq)+6H2O(l)∆H1＜0；无水溶于水，溶液温度升高，属于放热过程，即②(s)=Ca2+(aq)+2Cl-(aq)∆H2＜0；1mol的加热后得到无水和液态水，即③(s)=(s)+6H2O(l)∆H3，由盖斯定律可得③=①-②，即∆H3=∆H1-∆H2。
【详解】A．∆H3=∆H1-∆H2，∆H1＜0，∆H2＜0，故，故A错误；
B．∆H3=∆H1-∆H2，∆H1＜0，∆H2＜0，，故B正确；
C．∆H3=∆H1-∆H2，即，故C正确；
D．∆H3=∆H1-∆H2，∆H1＜0，∆H2＜0，则，故D正确；
故选A。
14．AD
【详解】A．根据③可知石墨转化成金刚石时要吸收能量，因此该反应是吸热反应，A正确；
B．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据③可知石墨转化成金刚石时要吸收能量，说明金刚石含有的能量比等质量的石墨高，因此石墨比金刚石更稳定，B错误；
C．根据盖斯定律，将热化学方程式②-①=③，则反应热ΔH3=ΔH2-ΔH1，C错误；
D．由于石墨转化为金刚石时要吸收能量，说明金刚石含有的能量比等质量的石墨高。则等质量的金刚石与石墨分别燃烧时放出热量金刚石多。反应放出的热量越多，则反应热就越小，故反应热ΔH1＜ΔH2，D正确；
故合理选项是AD。
15．2ΔH2－ΔH1
【详解】根据反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间的关系，由盖斯定律可知2×②－①得热化学方程式为：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq)  ΔH3=2ΔH2－ΔH1。
16．(1)
(2)N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g) ΔH=+579kJ·mol-1
(3) ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反应放热量大、产生大量气体
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol
(5)2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O
(6)7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑
(7)N2H4+2H+=N2H

【详解】（1）N2H4是共价化合物，氮原子和氢原子形成共价键，氮原子和氮原子间也形成共价键，结构式为：。
（2）光照射下合成高能气态联氨的方程式为：N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g)，ΔH=反应物的键能-生成物的键能=946 kJ·mol-1+2×463 kJ·mol-1-496 kJ·mol-1-4×391 kJ·mol-1-159 kJ·mol-1=+579kJ·mol-1。
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=2△H3-2△H2-△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，产物无污染，因此可作为火箭推进剂。
（4）联氨与过氧化氢反应生成N2和水蒸气的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，16 g联氨物质的量为 =0.5mol，则1mol液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出热量为=642kJ，反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol。
（5）联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式为：2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O。
（6）在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑。
（7）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似，联氨与过量盐酸反应时1个N2H4分子可以结合2个H+生成N2H，离子方程式为：N2H4+2H+=N2H。
17．(1)C
(2) EC+ED-EA-EB 放出 724
(3)BC

【详解】（1）A．铵盐和碱混合即可反应，为吸热反应，其能量变化不符合图1，A错误；
B．0.1molH2SO4溶液和0.1molBa(OH)2溶液反应为放热反应，反应不符合图2，B错误；
C．0.1molHCl溶液和0.1molNaOH溶液反应为放热反应，反应符合图1，C正确；
D．发生图1能量变化的为放热反应，燃烧需要加热发生，但是为放热反应，D错误；
答案选C。
（2）反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，焓变=生成物总能量-反应物总能量，ΔH=(EC+ED-EA-EB)kJ·mol－1。
由图可知，N4分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molN≡N键吸收941kJ热量，根据N4(g)=2N2(g)H=193kJ×6-941kJ×2=-724kJ/mol，则1molN4转化为N2放出的能量为724kJ。
（3）A．碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故△H1>△H2，故A不符合题意；
B．物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以△H1<△H2，故B符合题意；
C．为放热反应，△H1＜0；为吸热反应，△H2＞0，故△H1<△H2，故C符合题意；
D．物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，故△H1>△H2，故D不符合题意；
故选BC。
18． 放出 小于
【详解】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。