2024届高三新高考化学大一轮专题练习：化学反应热的计算(有答案)

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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·上海·统考高考真题）为探究与一元酸HA(mol·L)的化学反应热效应，进行了如下四组实验。已知℃。
实验序号
试剂I
试剂Ⅱ
反应前温度
反应后温度
①
40 mL
2.12 g
25℃

②
20 mL HCl+20 mL
2.12 g
25℃

③
20 mL +20 mL
2.12 g
25℃

④
20 mL HCl
2.12 g 与20 mL 形成的溶液
25℃

下列说法错误的是
A．溶于水放热 B．与HCl反应放热
C． D．
2．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)     ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热
B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s)  ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l)    ΔH=-28.7kJ/mol
D．已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g)  ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g)   ΔH2；则ΔH1<ΔH2
3．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1 ℃，终止温度为23.4 ℃，反应后溶液的比热容为4.18 J·g-1·℃-1，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 g·cm-3，则由此测得的中和热为
A．55.2 kJ/mol B．57.4 kJ/mol C．50.2 kJ/mol D．1.38 kJ/mol
4．（2023秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末）和的能量关系如图所示：
  
已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是
A．
B．
C．
D．对于和
5．（2023春·广东河源·高三龙川县第一中学校考期中）设为阿佛加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A．将个和个置于密闭的容器中充分反应生成，放热38.6 kJ，则热化学方程式为：   kJ·mol
B．1 L 0.1 mol/L 溶液中含有的氢原子数大于
C．将25 g 溶于水配成1 L溶液，则溶液中数目为
D．28 g晶体硅中含有键数目为
6．（2023春·高三课时练习）已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)，该反应放出的热量为Q kJ。下列能量图与该反应所体现的能量关系匹配的是
A．   B．   C．   D．  
7．（2023春·福建宁德·高三校联考期中）反应NO2(g) +CO(g) NO(g) +CO2 (g)的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
    
A．图中X→Y吸收能量
B．理论上该反应可以设计成原电池
C．此反应放出的热量数值为(a-c)
D．化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时释放的能量
8．（2023春·北京顺义·高三统考期中）下列反应中，属于吸热反应的是
A．与盐酸的反应 B．与的反应
C．与盐酸的反应 D．与的反应
9．（2023春·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考期中）下列实验事实能得出相应结论的是
选项
实验事实
实验结论
A
将打磨后的镁条放入盛有稀盐酸的试管中，用手触摸试管外壁感觉变热
镁条与稀盐酸反应是放热反应
B
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成
溶液中一定含
C
将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味的气体产生
浓硫酸只有脱水性
D
将某气体通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色
该气体一定是SO2

A．A B．B C．C D．D
10．（2023春·浙江温州·高三乐清市知临中学校考期中）下列说法不正确的是
A．反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
B．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，则金刚石比石墨稳定
C．锌和稀硫酸反应是放热反应
D．吸热反应在常温、常压下也可能发生
11．（2023春·福建厦门·高三厦门一中校考期中）为白色微溶物，常温下某小组对和的反应进行如下探究实验，测得随时间变化如图，实验过程中测得温度几乎无变化，下列说法正确的是
实验
操作
现象
Ⅰ
向溶液中，加入溶液
几分钟后，出现大量灰黑色浑浊
Ⅱ
先向试管中加入几滴溶液，然后重复实验Ⅰ的操作
现象与实验Ⅰ相同
  
A．实验Ⅰ只发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag
B．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用
C．图中由a→b急速变化的可能原因是反应放热
D．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的起催化作用
12．（2023春·河南开封·高三统考期中）下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是
  
A．木炭于高温水蒸气发生置换反应 B．氧化铵受热分解
C．在中燃烧 D．高温煅烧石灰石
13．（2023春·浙江宁波·高三余姚中学校考期中）已知断开键消耗能量，断开键消耗能量，，则断开
A．吸收能量 B．释放能量
C．吸收能量 D．释放能量
14．（2023秋·广东广州·高三广州市第十七中学校考期中）下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是
①C(s)+O2(g)= CO2(g)     ΔH1；C(s)+ O2(g)=CO(g)    ΔH2
②S(s)+O2(g)=SO2(g)     ΔH3； S(g)+O2(g)= SO2(g)    ΔH4
③H2(g)+O2(g)= H2O(l)     ΔH5：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)    ΔH6
④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)    ΔH7； CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)     ΔH8
A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4
C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8

二、非选择题
15．（2023春·四川遂宁·高三四川省蓬溪中学校校考期中）氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入可发生下列反应：。下表为反应在温度下的部分实验数据：

0
500
1000
1500
(mol)
10.00
7.04
4.96
4.96
请回答：
(1)从反应开始到500 s，生成的平均速率_______。
(2)温度下，该反应达到平衡时的转化率_______。
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，写出相关化学方程式：_______，在此反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(4)对于反应：，下列说法不正确的是_______。
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．不可能100%转化为
C．该条件下当混合气体密度不再变化，反应达到最大限度
D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
E.200℃时，转化率几乎为0，可能原因是能量不足以破坏的分子间作用力
(5)①若在恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应：，该反应的正反应速率随时间变化的曲线如下图所示：

请解释正反应速率如图变化的原因：_______。
②氮的另一种氢化物肼()，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。键能是指破坏1 mol化学键所吸收的能量，下列共价键的键能信息如表所示：
共价键
N-H
N-N
O=O

O-H
键能(kJ/mol)
391
161
498
946
463
关于反应，则32g 与完全反应将放出热量_______kJ。
16．（2023春·天津·高三统考期中）回答下列问题：
I．硅是太阳能电池的重要材料，工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：①SiO2+2CSi+2CO
精炼硅：②Si+3HClSiHCl3+H2
③SiHCl3+H2Si+3HCl
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：

(1)①是______反应(填“吸热”或“放热”)，反应②与反应③是否为可逆反应______(填“是”或“否”)。
(2)0.5molSiHCl3发生反应③时，有______mol极性键断裂。
(3)反应③破坏反应物的化学键所吸收的能量______(填“大于”或“小于”或“等于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
Ⅱ．化学电池的发明，改变了人们的生活。
(4)如图是银锌原电池装置的示意图。回答下列问题：

银电极上的电极反应式为_______，该原电池的总反应离子方程式为______。能证明化学能转化为电能的实验现象是______。
(5)如图是常见的锌锰干电池构造示意图。

已知：电池的总反应为Zn+2MnO2+2NH=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O。下列说法正确的是______(填字母)。
a．锌筒作负极    b．MnO2作正极  c．MnO2发生还原反应 d．NH4Cl发生氧化反应
17．（2023春·云南大理·高三大理白族自治州民族中学校考期中）如图是煤的综合利用过程中化工产业链的一部分
  
(1)煤的气化发生的主要反应是：。
已知：    
    
    
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是：
∆H=___________kJ/mol
(2)用煤气化后得到的合成氨：     。在容积为2L的密闭容器中投入和充分反应，在不同时间改变反应条件，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
  
a．t1时可能增大了的浓度                 b．t2时可能充入了氦气
c．t3时可能降低了温度                      d．t4时可能分离出氨气
(3)某温度时合成甲醇的反应    ，在容积固定的密闭容器中，各物质的浓度如下表所示：
浓度
时间



0
1.0
1.8
0
2min
0.5

0.5
4min
0.4
0.6
0.6
6min
0.4
0.6
0.6
①前2min的反应速率___________。
②该温度下的平衡常数___________。(可用分数表示)
18．（2023春·福建宁德·高三统考期中）汽车尾气中对人类健康造成危害的物质主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，减少大气污染。回答下列问题：
(1)三元催化器可同时将汽车尾气中的三种污染物转化为无害物质。写出转化过程中和CO反应的化学方程式_____________。该反应的能量变化关系如图所示：

判断其属于_______________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)一定温度下，在一个10L的密闭容器中加入活性炭(足量)和1.0mol NO，发生反应的化学方程式为：。NO、的物质的量随时间的变化如下表所示：
物质的量/mol
0
5min
9min
10min
12min
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40

0
0.21
0.29
0.30
0.30
①各时间段反应速率最快的是_____(填“0～5”“5～9”“9～10”)min，原因是________________。
② 0～5min内，反应速率_______；
③ 按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是_________min～12min，此时，
容器中的物质的量浓度是_______。

参考答案：
1．D
【详解】A．由实验①可知，溶于水后，温度℃，则该过程放热，A正确；
B．由实验①②对比可知，温度，则与HCl反应放热，B正确；
C．由实验②③对比可知，将盐酸换成醋酸，醋酸是弱酸，其电离过程是吸热的，则温度，C正确；
D．实验②④对比可知，实验④中减少了碳酸钠溶解的过程，则放出的热量会少一些，故，D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．一定条件下，1mol的物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量称为燃烧热，所以2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)     ΔH=-571.6 kJ/mol不能表示氢气的燃烧热，A错误；
B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s)  ΔH＞0，反应热，说明石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误；
C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，由于生成0.5mol水，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l)    ΔH=-57.4kJ/mol，C错误；
D．已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g)  ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g)   ΔH2；由于碳完全燃烧放热多，且焓变小于0，则ΔH1＜ΔH2，D正确；
答案选D。
3．A
【详解】50mL 0.55mol•L-1 NaOH与50mL 0.5mol•L-1HCl进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的质量为：100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值ΔT=23.4℃-20.1℃=3.3℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•ΔT=100g×4.18J/（g•℃）×3.3℃=1379.4J=1.3794kJ，所以实验测得的中和热ΔH=-1.3794kJ÷0.025mol=-55.2kJ/mol。
故选：A。
4．D
【详解】A．和中阳离子的半径大小不一样，结合碳酸根的能力不同，离子键强度也不同，所以不相等，即，A错误；
B．对应的为碳酸根分解变成氧离子和二氧化碳，二者相同，所以，B错误；
C．， ，两者相减得到，，两者相减，则，C错误；
D．分解反应为吸热反应，结合盖斯定律可知，DH1+DH2-DH3=DH>0，故DH1+DH2>DH3，D正确；
故答案选D。
5．B
【详解】A．将1molN2和3mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热38.6kJ，因反应为可逆反应，不能进行到底，生成的氨气小于2mol，则密闭的容器中充分反应生成2molNH3(g)，放热大于38.6kJ，则热化学反应方程式中的反应热数值错误，选项A错误；
B．醋酸溶液中，醋酸分子、水分子都含有氢原子，1L0.1mol/ LCH3COOH溶液中含有的氢原子数大于0.4NA，选项B正确；
C．25g物质的量为:= 0.1mol，将25g溶于水配成1L溶液，Cu2+水解，则溶液中Cu2+数目小于0.1NA，选项C错误；
D．n(Si)==1mol，硅晶体中每个硅原子与其周围四个硅原子形成四个共价键，但是每个共价键是两个硅原子共用的，所以1molSi含有2mol共价键；28g晶体硅的物质的量是1mol，含有Si-Si键的个数为2NA，选项D错误；
答案选B。
6．B
【详解】A．该反应是放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，发生反应放出热量，而图像A体现的是生成物的能量比反应物的总能量高，属于吸热反应，A错误；
B．该反应是放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，发生反应放出热量，而图像B与反应事实相吻合，B正确；
C．该反应是放热反应，则反应物的总能量比生成物的总能量高，发生反应时会放出热量，化学反应放出的热量是反应物总能量与生成物总能量之差，C错误；
D．该反应是放热反应，则反应物的总能量比生成物的总能量高，图示D显示的生成物的总能量比反应物总能量高，属于吸热反应，与反应事实相违背，D错误；
故合理选项是B。
7．D
【详解】A．图中Y的能量大于X，X→Y吸收能量，故A正确；
B．NO2(g) +CO(g) NO(g) +CO2 (g)是放热的氧化还原反应，理论上该反应可以设计成原电池，故B正确；
C．X的能量大于Z，X的能量为a、Z的能量为c，此反应放出的热量数值为(a-c)，故C正确；
D．断键吸热、成键放热，该反应放热，所以化学键断裂时吸收的能量小于化学键形成时释放的能量，故D错误；
选D。
8．D
【详解】A．铁与盐酸的反应为活泼金属和酸的放热反应，故A不选；
B． 氢气和氯气的燃烧反应为放热反应，故B不选；
C．NaOH与稀盐酸的反应为中和反应，属于放热反应，故C不选；
D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，故D可选；
故答案为D。
9．A
【详解】A． 试管外壁感觉变热是将打磨后的镁条放入稀盐酸反应引起的，故能说明镁条与稀盐酸反应是放热反应，A正确；
B．向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，沉淀可能是硫酸钡也可能是氯化银，所以溶液中可能有硫酸根离子也可能有银离子，B错误；
C． 将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑是体现浓硫酸脱水性，但体积膨胀，有刺激性气味的气体产生，是碳与浓硫酸在受热后发生氧化还原反应产生二氧化硫、二氧化碳气体和水引起，体现浓硫酸强氧化性，C错误；
D． 将某气体通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，该气体一定是还原剂，气体可能是二氧化硫，D错误；
故选A。
10．B
【详解】A．放热反应是指：反应物所具有的总能量高于生成物的总能量，在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，反之，就是吸热反应，A项正确；
B．石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明等质量的石墨能量比金刚石低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B项错误；
C．较活泼的金属与酸的反应是放热反应，则锌和稀硫酸反应是放热反应，C项正确；
D．吸热反应与反应条件无关，吸热反应在常温、常压下也可能发生，D项正确；
答案选B。
11．B
【详解】A. 实验Ⅰ中有银离子和硫酸根离子，会生成硫酸银沉淀，由于几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，因此还发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag，故A错误；
B. 根据题意几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，说明图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用，故B正确；
C. 根据题意，实验过程中测得温度几乎无变化，故C错误；
D. 根据实验Ⅱ的现象是与实验Ⅰ相同，说明图中由a→b急速变化不可能是生成的起催化作用，故D错误。
综上所述，答案为B。
12．A
【详解】A．木炭于高温水蒸气发生置换反应，是氧化还原反应，是吸热反应，故A符合题意；
B．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，是非氧化还原反应，故B不符合题意；
C．在中燃烧是放热反应，故C不符合题意；.
D．高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，不是氧化还原反应，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
13．A
【详解】反应物键能和-生成物键能和，则该反应E()+2E()-6E()=E()+2×-6×=，E()=，则断开吸收能量，故A正确；
故选：A。
14．A
【详解】A．①等质量的C完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)= CO2(g)放出的热量比不完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)=CO(g)放出的热量更多，故有0＞ΔH2＞ΔH1，A正确；
B．②等质量的S固体时具有的总能量比气态时小，故等质量的硫发生反应S(s)+O2(g)=SO2(g)放出的热量小于硫发生S(g)+O2(g)= SO2(g)放出的热量，故0＞ΔH3＞ΔH4，B错误；
C．根据反应热与方程式的计量系数呈正比，故③H2(g)+O2(g)= H2O(l)，2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ，2ΔH5=ΔH6＜0，则有ΔH5＞ΔH6，C错误；
D．④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)是放热反应，即ΔH7＜0，而CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)为吸热反应，即ΔH8＞0，则有ΔH7＜ΔH8，D错误；
故答案为：A。
15．(1)
(2)50.4%
(3) NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 1：1
(4)CE
(5) 温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；t3达到化学平衡状态； 287.5kJ/mol

【详解】（1）；
故答案为：；
（2）根据数据可知，1000s时反应达到平衡，；故答案为：50.4%；
（3）NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，则反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O，氧化剂与还原剂的比为1：1；
（4）A．刚开始反应时候，反应物浓度最大，生成物浓度最小，则正反应速率最大，逆反应速率最小，A正确；
B．该反应为可逆反应，则N2O5不可能100%转化，B正确；
C．根据公式，，反应前后质量不变，恒容容器的体积不变，则密度不变，C错误；
D．升高温度、增大压强、增大反应物浓度可以促进平衡正向进行，D正确；
E．分子间作用力决定物理性质，E错误；
故答案为：CE；
（5）①温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响，使正反应速率增大；反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响，使正反应速率减小；后达到化学平衡状态；
②反应焓变=反应物键能-生成物键能=；
故答案为：287.5kJ/mol。
16．(1) 吸热 否
(2)2
(3)大于
(4) Cu2+＋2e－＝Cu Cu2+＋Zn＝Cu＋Zn2+ 电流表指针发生偏转
(5)abc

【详解】（1）根据图中信息，反应物总能量低于生成物总能量，因此①是吸热反应；根据反应②与反应③的反应条件可知，两个反应不是可逆反应，可逆反应必须是同一条件；故答案为：吸热；否。
（2）根据反应分析得到消耗1mol SiHCl3，断裂4mol极性共价键，则0.5molSiHCl3发生反应③时，有2mol极性键断裂；故答案为：2。
（3）反应③是吸热反应，则破坏反应物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；故答案为：大于。
（4）银锌原电池，锌为负极，银为正极，则银电极上的电极反应式为Cu2+＋2e－＝Cu，该原电池的总反应是锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，其反应的离子方程式为Cu2+＋Zn＝Cu＋Zn2+。能证明化学能转化为电能的实验现象是电流表指针发生偏转；故答案为：Cu2+＋2e－＝Cu；Cu2+＋Zn＝Cu＋Zn2+；电流表指针发生偏转。
（5）已知：电池的总反应为Zn+2MnO2+2NH=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O，锌化合价升高，失去电子，发生氧化反应，则锌筒作负极，二氧化锰中锰化合价降低，发生还原反应，则MnO2作正极；故答案为：abc。
17．(1)+132
(2)ad
(3) 0.5

【详解】（1）①    
②    
③    
根据盖斯定律：①-②-③得ΔH=（-393+242+283）kJ/mol=+132kJ/mol，故答案为：+132；
（2）a.t1时可能增大了N2的浓度，正反应速率加快，平衡正向移动，故a正确；
b.t2时可能充入了氦气，各组分浓度不变，反应速率不变，与图中不符，故b错误；
c.t3时可能降低了温度，反应速率减小，平衡正向进行，与图中不符，故c错误；
d.t4时可能分离出氨气，正反应速率减小，平衡正向移动，故d正确；
故答案为：ad；
（3）①前2min，Δc（CO）=1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，则Δc（H2）=2×0.5mol/L=1mol/L，v（H2）=1mol/L÷2min=0.5mol/（L•min），故答案为：0.5mol/（L•min）；
②由表格可知，反应在4min已达到平衡状态，K=，故答案为：。
18．(1) 放热反应
(2) 0～5 反应物的浓度最大 0.0042 10 0.03

【详解】（1）三元催化器可同时将汽车尾气中的三种污染物转化为无害物质，故二氧化氮转化为氮气，一氧化碳转化为二氧化碳：；反应过程能量图像中反应物的总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应；
（2）①起始时反应物的浓度最大，故各时间段反应速率最快的是0～5min；
②0～5min内，反应速率v(NO)=，由化学方程式的计量系数之比等于各物质的反应速率之比可得v(CO2)=v(NO)=0.0042；
③平衡状态时各物质的含量不再发生改变，故按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是10min～12min；10min时，n(NO)=0.4mol,故NO的变化量为0.6mol，生成0.3mol二氧化碳，此时，容器中的物质的量浓度是0.03。