2024届高三新高考化学大一轮专题训练----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训练----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训练：化学反应热的计算
一、单选题
1．（浙江省Z20名校联盟2023届高三第三次联考化学试题）我国科学家研究化合物催化氢化生成甲酸的机理，其中由化合物生成化合物过程的机理和相对能量曲线如下图所示。均为过渡态。下列说法正确的是
  
A．过渡态TS1比化合物Р更稳定
B．过程M→P为化合物M生成化合物N的决速步骤
C．化合物M催化氢化生成甲酸的反应过程中一定有键的生成和断裂
D．由生成的热化学方程式：
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·云南曲靖·高三会泽县实验高级中学校校考阶段练习）已知反应：
①丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
   kJ∙mol−1
   kJ∙mol−1
②稀溶液中，   kJ∙mol−1
下列结论正确的是
A．转变为时需要吸热
B．反应②可以代表所有稀酸和稀碱生成1 mol水的中和反应
C．对于   kJ∙mol−1
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
4．（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
5．（2023秋·浙江杭州·高三期末）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
6．（2023春·甘肃张掖·高三高台县第一中学校考期中）分析表中的3个热化学方程式，下列说法错误的是
2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料
H2
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ΔH=-484kJ•mol-1
2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料
C3H8
②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)    ΔH=-2039kJ•mol-1
③2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(g)    ΔH=-2380kJ•mol-1
A．3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g)    ΔH=-504kJ•mol-1
B．等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，氢气放热更多
C．3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g)    ΔH=-381kJ•mol-1
D．丙烷的燃烧热为-2039kJ•mol-1
7．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）N2、CO2 与 Fe+体系中存在如图 1 所示物质转变关系，已知 Fe+ (s)与中间产物 N2O(g) 反应过程中的能量变化如图 2 所示。下列说法错误的是

A．∆H=-(∆H 1＋∆H 2＋∆H 3 )
B．Fe+在反应中作催化剂，能降低反应的活化能
C．∆H 1和∆H 2均小于 0
D．由图 2 可知，反应 Fe+ (s)+N2O(g)=FeO+(s) +N2 (g) ∆H 4＜0
8．（2022·上海·高三统考学业考试）反应，，已知，下列图象正确的是
A． B．
C． D．
9．（2023春·辽宁朝阳·高三统考期末）化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热()又因化学反应的分类给予不同的名称。如我们学过的燃烧热，又如由稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热，断裂化学键时，所吸收的能量称为键能。如图分别表示水与二氧化碳各1mol时分解能量变化情况(单位：kJ)。下列说法正确的是

A．的生成热：
B．的燃烧热：
C．O—H键的键能：
D．  
10．（2023春·云南昆明·高三安宁中学校考阶段练习）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：  kJ/mol，分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时热效应分别为、、，它们的关系正确的是
A． B．
C． D．
11．（2023秋·福建泉州·高三统考期末）已知：①化学键P-P、H-H、H-P的键能分别为a、b、c。
②分子结构为 。
与反应的热化学方程式：，该反应△H为
A． B．
C． D．
12．（2022·重庆·统考高考真题）“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得△H4/(kJ•mol-1)为

A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143
13．（2023春·四川乐山·高三统考开学考试）298K，101kP条件下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．HNC比HCN稳定 B．该异构化反应为放热反应
C．反应物的键能大于生成物的键能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热

二、多选题
14．（2023秋·江西宜春·高三上高三中校考阶段练习）对于如下反应，其反应过程的能量变化示意图如图：

编号
反应
平衡常数
反应热
反应①
A(g)B(g)+C(g)
K1
△H1
反应②
B(g)+C(g)D(g)
K2
△H2
反应③
A(g)D(g)
K3
△H3
下列说法正确的是
A．K3 =K1K2 B．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快
C．△H3=△H1 +△H2 D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变

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秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末）回答下列问题：
(1)离子化合物的化学式为，它所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层结构。有人认为是铵盐，这种想法是否正确_______说明你的理由_______。
(2)火箭发射可以用肼(，液态)作燃料，作氧化剂，两者反应生成和水蒸气。
已知：

请写出与反应的热化学方程式_______
(3)相同条件下酸性比强，请用一个化学方程式说明_______
(4)土壤中的铁循环()可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮的原理：_______。
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）金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)  ΔH1=172kJ·mol-1 Kp1=1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)  ΔH2=-51kJ·mol-1 Kp1=1.2×1012pa
反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH为_______kJ·mol-1

参考答案：
1．C
【详解】A．由图可知，过渡态TS1比P能量高，则P更稳定，选项A错误；
B．由图可知，过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应，为慢反应，即为化合物M生成化合物N的决速步骤，选项B错误；
C．化合物M为催化剂，反应前后结构不会改变，比较M、N的结构可知，当Fe-O键的断裂重新连接氢原子生成M，所以一定有Fe-O键的生成和断裂，选项C正确；
D．图示为一个二氧化碳分子反应过程，能量变化为-11.63eV，所以当有1mol二氧化碳反应能量变化为-11.63eV×1.6×10-19J/eV×6.02×1023=1.12×106J=1120kJ，则该过程的热化学方程式为：M（s）+CO2（g）=N（s）ΔH=-1120kJ⋅mol-1，选项D错误；
答案选C。
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．C
【详解】A．根据   kJ∙mol−1，   kJ∙mol−1得到   kJ∙mol−1，则 转变为时需要放热，故A错误；
B．稀的强酸和稀的强碱中和生成1 mol水和可溶性盐时才放出57.3 kJ热量，故B错误；
C．由于转变为时需要放热，所以   kJ·mol，故C正确；
D．醋酸是弱电解质，电离需吸收热量，因此稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ，故D错误。
综上所述，答案为C。
4．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。
5．B
【详解】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。
6．D
【详解】A．根据盖斯定律，①×-③可得3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g)  ΔH=(-484) ×-(-2380)=-504kJ/mol，故A正确；
B．由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol可知4g氢气反应放出484kJ热量，由C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol可知44g丙烷反应放出2039kJ热量，则4g丙烷反应放出185.4kJ热量，因此等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，氢气放热更多，故B正确；
C．根据盖斯定律，①×5-②可得3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=5×(-484kJ/mol)-(- 2039kJ/mol)=-381kJ/mol，故C正确；
D．丙烷的燃烧热是指1mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量，C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol为生成气态水，则丙烷的燃烧热不是2039kJ/mol，故D错误；
故选D。
7．C
【详解】A．根据图示可知，N2(g)+CO2(g)=N2O(g)+CO(g) ΔH，N2O(g)=O(g)+N2(g) ΔH1，O(g)+Fe+(s)=FeO+(s) ΔH2，FeO+(s)+CO(g)= Fe+(s)+ CO2(g) ΔH3，根据盖斯定律可知，第一个反应=后面三个反应之和的逆反应，∆H=-(∆H 1＋∆H 2＋∆H 3 )，A正确；
B．从图1中可知，Fe+为反应的催化剂，可降低反应的活化能，B正确；
C．从图2中可知，Fe+(s)+ N2O(g)= FeO+(s)+ N2(g) ΔH<0，ΔH=(ΔH1+ΔH2)，只能说明(ΔH1+ΔH2)<0，不能说明∆H 1 和∆H 2 均小于0，C错误；
D．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，Fe+(s)+ N2O(g)= FeO+(s)+ N2(g) ΔH<0，D正确；
故答案选C。
8．A
【详解】，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。
9．D
【详解】A．氢气、氧气生成水为放热反应，焓变为负值，的生成热：，故A错误；
B．的燃烧热是1molCO完全燃烧生成二氧化碳放出的热量：，故B错误；
C．根据图示，H-H键的键能为436、O=O键的键能为494，，焓变=反应物总键能-生成物总键能，O—H键的键能：，故C错误；
D．①
②
根据盖斯定律①+②得  ，故D正确；
选D。
10．D
【详解】等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4、稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量，但在实际反应中，浓H2SO4溶解放热，CH3COOH是弱电解质，电离要吸热，且放热越多，ΔH越小，则ΔH1＞ΔH3＞ΔH2；
故选D。
11．A
【详解】根据焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，则△H=6a+6b-12c=；
答案选A。
12．C
【详解】①；
②；
③；
④；
⑤；
⑥；则⑤+①-⑥-②+③得④，得到+838 kJ•mol-1，所以A B D错误， C正确，
故选C。
13．C
【详解】A．根据图像可知，HCN的能量低于HNC，能量越低，物质越稳定，即HCN比HNC稳定，故A错误；
B．根据A选项分析，HCNHNC是吸热反应，故B错误；
C．该反应为吸热反应，根据ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和＞0，因此反应物的键能大于生成物键能，故C正确；
D．使用催化剂可以改变途径，但不能改变反应热，反应热只与始态和终态有关，与途径无关，故D错误；
答案为C。
14．AC
【分析】反应①：A(g)B(g)+C(g)  反应②：B(g)+C(g)D(g)  反应③：A(g)D(g)。依据盖斯定律，将反应①+②得反应③A(g)D(g)。
【详解】A．依据盖斯定律，将反应①+②得反应③，则K3 =K1K2，A正确；
B．催化剂只能改变反应的活化能，但不能改变反应的热效应，所以加催化剂，反应①的反应热不变，反应速率加快，B不正确；
C．依据盖斯定律，将反应①+②得反应③，所以△H3=△H1 +△H2，C正确；
D．对于一个化学反应，平衡常数只受温度变化的影响，不受压强、浓度变化的影响，所以增大压强，K1、K2、K3都不变，D不正确；
故选AC。
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) 不正确 该化合物没有酸根阴离子，或者不是酸根
(2)
(3)或
(4)

【详解】（1）盐是金属离子阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物，但是A中的H-不是酸根，故A不是盐类；故答案为：不正确；该化合物没有酸根阴离子，或者不是酸根；
（2）N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+66.4kJ/mol  ①
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ/mol ②
根据盖斯定律②×2-①可得：2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/mol；故答案为：2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/mol；
（3）根据强酸制弱酸的原理，可用HF与含或的盐发生复分解反应生成和来证明酸性，符合的化学方程式可为：HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或 2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑；故答案为：2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑；
（4）由题意可知，铁循环脱除水体中硝态氮过程是Fe3+转进而反应生成Fe2+和N2，离子方程式未：6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+。
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．-223
【详解】反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)由反应(ⅱ)-反应(ⅰ)得到，则ΔH=ΔH2-ΔH1=(-51-172)kJ·mol-1=-223kJ·mol-1。