2024届高三新高考化学大一轮专题训练——化学反应热的计算

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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．（2023春·上海浦东新·高三华师大二附中校考阶段练习）已知在25℃、Pa下，1mol氮气和1mol氧气生成2mol一氧化氮的能量变化如下图所示，已知  。下列有关说法正确的是A．分解为和时吸收热量B．乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将大于1264kJC．  D．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙2．（2023春·江苏扬州·高三扬州中学校考开学考试）氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。该反应生成1mol水蒸气时的能量变化为A．200kJ B．213kJ C．230 kJ D．245kJ3．（2023春·高三课时练习）下图是1 mol 与1 mol CO反应生成1 mol 和1 mol NO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是A．反应放出的能量为B．反应放出的能量为C．反应吸收的能量为D．反应吸收的能量为4．（2022秋·四川成都·高三石室中学校考期中）甲烷与氯气发生取代反应分别生成1mol相关有机物的能量变化如图所示，已知Cl−Cl、C−Cl键能分别为243 kJ∙mol−1、327 kJ∙mol−1，下列说法不正确的是A．CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g) ΔH=−15 kJ∙mol−1B．CH4与Cl2的取代反应是放热反应C．ΔH4≈ΔH3≈ΔH2≈ΔH1，说明CH4与Cl2的四步取代反应，难易程度相当D．1molCH4(g)的能量比1molCH2Cl2(g)的能量多197kJ5．（2022秋·北京丰台·高三统考期中）下列有关图像的描述不正确的是(已知图像中a、b均大于0)能量A．图甲中反应为放热反应，B．图乙表征金刚石转化为石墨过程中的能量变化，石墨比金刚石稳定C．图丙中断开反应物中化学键所需能量低于形成生成物中化学键所释放能量，所示反应的热化学方程式为  D．图丁是的能量变化示意图，则  6．（2023·上海·高三华东师范大学第一附属中学校考期末）已知：①H2O(g)=H2O(l)　②　③　若使46 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，该反应的△H为A． B．C． D．7．（2023春·四川成都·高三统考期中）已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH－O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH－H键断裂时吸收热量为A．188kJ B．436kJ C．557kJ D．920kJ8．（2023秋·广东江门·高三江门市第一中学校考期末）已知：①  ②  ；③  ；则反应的等于A．+753kJ/mol B．-753kJ/mol C．+3351kJ/mol D．-3351kJ/mol9．（2023春·河北石家庄·高三校联考开学考试）环己烷有多种不同构象，其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是A．相同条件下扭船式环己烷最稳定B．(椅式)的燃烧热大于(船式)C．(半椅式)(船式)    D．环己烷的扭船式结构一定条件下可自发转化成椅式结构10．（2022秋·吉林长春·高三长春市第二实验中学校考期末）下列有关反应热的说法正确的是A．25℃、时，的燃烧热大于的燃烧热B．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式为  D．已知：  ，  ，则11．（2023秋·北京延庆·高三统考期末）2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知下列说法不正确的是A．B．的过程中，，C．2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量D．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关12．（2023·全国·高三假期作业）C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。①  ②下列推断正确的是A．的燃烧热为B．  C．  D．欲分解2mol，至少需要提供的热量13．（2022秋·广东深圳·高三统考期末）已知在25℃、Pa下，1 mol 生成和的能量变化如下图所示，下列说法正确的是A．甲为气态水，乙液态水B．甲乙丙丁中物质所具有的总能量大小关系为：丙>丁>乙>甲C．热化学方程式为：   kJ·molD．形成1 mol 中的化学键需吸收930 kJ的能量14．（2022秋·陕西宝鸡·高三统考期中）下列说法或表示正确的是A．已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；ΔH =-802.33kJ/mol,则CH4的燃烧热为802.33 kJB．已知S(g)+O2(g)=SO2(s)；ΔH1，S(g)+O2(g)=SO2(g)；ΔH2，则ΔH2＜ΔH1C．在100 ℃、101kPa条件下，1mol液态水气化时需要吸收40.69 kJ的热量，则H2O(g)=H2O(l)的ΔH=+40.69 kJ·mol-1D．由C(石墨，s)= C(金刚石，s)ΔH= + 119 kJ/mol可知，石墨比金刚石稳定 二、非选择题15．（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：_______。16．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题(1)甲醇制烯烃是一项非石油路线烯烃生产技术，可以减少我国对石油进口的依赖。甲醇制烯烃的反应是不可逆反应，烯烃产物之间存在如下转化关系：反应Ⅰ.  ；反应Ⅱ.  ；反应Ⅲ.  。①则反应Ⅲ的_______。②甲醇制丙烯的反应为，速率常数k与反应温度T的关系遵循Arrhenius方程，实验数据如图所示。已知Arrhenius方程为(其中k为速率常数，反应速率与其成正比；为活化能；，A为常数)。该反应的活化能_______(计算结果保留1位小数)。(2)以氢气、一氧化碳为主要组分的合成气是一种重要的化工原料，可以合成甲醇等许多重要的化工产品。合成甲醇的热化学方程式为 。相关化学键的键能如表所示，则表中的_______。化学键键能/()x436465351413(3)甲烷作为燃料，广泛应用于民用和工业中；作为化工原料，甲烷可以用来生产一系列化工有机物。加氢制甲烷的反应如下：反应①  ；反应②  。下，由最稳定单质生成1 mol物质B的焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓()。298 K，几种气态物质的标准摩尔生成焓如下表。则_______。物质0 17．（2023春·四川成都·高三成都七中校考阶段练习）回答下列问题(1)已知C(s，石墨)═C(s，金刚石)，；则稳定性：金刚石___________(填“>”或“<”)石墨。(2)已知：；，则___________(填“>”或“<”)。(3)、时，在足量的中充分燃烧，放出热量。则的燃烧热为___________。(4)溶液与溶液完全反应，放出热量，该反应的中和热___________。(5)分别表示所具有的能量，则对于反应：___________(用含的代数式表示)。(6)合成氨反应的能量变化如下图所示，则反应___________。18．（2023·全国·高三专题练习）请根据要求回答问题：(1)图1所示是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，已知E1=134kJ•mol-1、E2=368kJ•mol-1。若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1_____(填“增大”“减小”或“不变”，后同)，△H_____。请写出NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的热化学方程式：_____。(2)已知：①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ•mol-1②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJ•mol-1③H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1则甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式为_____。(3)如表所示是部分化学键的键能：化学键P－PP－OO=OP=O键能/(kJ•mol-1)abcx已知白磷的燃烧热为dkJ•mol-1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图2所示，则表中x=______(用含a、b、c、d的代数式表示)。(4)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图3所示是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程示意图。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。根据图3写出生成1molHCOOH(l)的反应的热化学方程式：______。
参考答案：1．B【详解】A．由热化学方程式可知：N2与O2反应产生NO是放热反应，NO(g)分解为N2(g)和O2(g)是该反应的逆反应，因此该反应是放热反应，A错误；B．物质由气态变为液态会放出热量，由乙生成丙放出热量1264 kJ，则2 mol气态NO变为2 mol液态NO又会放出一部分热量，因此乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将大于1264 kJ，B正确；C．反应热等于断裂反应物的化学键吸收的热量与形成生成物的化学键释放的能量差，则946 kJ/mol+a kJ/mol-1264 kJ/mol=+180 kJ/mol，解得a=498，故O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol，C错误；D．反应是吸热反应，说明物质的能量：丙＞甲；由乙变为丙放出热量1264 kJ，说明乙的能量比丙高，故三种物质的能量高低顺序：乙＞丙＞甲，D错误；故合理选项是B。2．D【详解】根据氢气燃烧生成水蒸气的能量变化图可得：H2+O2=H2O ==-245，故反应生成1mol水蒸气时的能量变化为245；故答案为：D。3．A【详解】A．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，A正确；B．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，B错误；C．根据图像可知，该反应为放热反应，C错误；D．根据图像可知，该反应为放热反应，D错误；故答案为：A。4．D【详解】A．CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g) ΔH=−99 kJ∙mol−1，CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g)在CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)的基础上没有断裂Cl−Cl，没有形成C−Cl，只断裂一个C−H，形成H−Cl，因此ΔH=E(C−H)+ 243 kJ∙mol−1−327 kJ∙mol−1−E(H−Cl)= −99 kJ∙mol−1，则CH4(g)+Cl•(g)→CH3•(g)+HCl(g) ΔH= E(C−H)−E(H−Cl) =−15 kJ∙mol−1，故A正确；B．根据图中信息得到CH4与Cl2的取代反应是放热反应，故B正确；C．ΔH4≈ΔH3≈ΔH2≈ΔH1，说明CH4与Cl2的四步取代反应，由于断键断裂C−H，形成C−Cl和H−Cl，四步反应的难易程度相当，故C正确；D．根据图中1molCH4(g)和1mol Cl2(g)的能量比1molCH2Cl2(g)和1molHCl(g)的能量多197kJ，故D错误。综上所述，答案为D。5．C【详解】A．△H =正反应活化能-逆反应活化能，，A正确；B．由图可知，金刚石的能量高于石墨，则石墨比金刚石稳定，B正确；C．由图可知，该反应为吸热反应，，△H =断开反应物中化学键所需能量-形成生成物中化学键所释放能量，则图丙中断开反应物中化学键所需能量高于形成生成物中化学键所释放能量，C错误；D．等量B (g)能量高于B(l)则，  ，D正确； 故本题选C。6．B【详解】根据盖斯定律，将③-②+①×3，整理可得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)=3H2O(l) △H=(b-3a-c)kJ/mol，故合理选项是B。7．B【详解】1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484 kJ /mol，焓变=反应物总键能-生成物总键能，设1molH－H键断裂时吸收热量为x kJ，2x+496 kJ -463 kJ×4=-484 kJ，x=436kJ，故选B。8．C【详解】由盖斯定律可知，将得，则该反应的反应热，综上所述，答案为C。9．D【详解】A．能量越低越稳定，由图图像可知椅式最稳定，A错误；B．四种结构中，椅式能量最低最稳定，故椅式环己烷充分燃烧释放的热量最少，B错误；C．(半椅式)(船式)  ，反应放热，C错误；D．扭船式结构转化成椅式结构释放能量，焓变小于0，根据△H-T△S<0反应自发进行，一定条件下可自发转化，D正确；故选D。10．D【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，25℃、时，S的燃烧热是定值，故A错误；B．有的吸热反应需要从外界获得一定的能量才能发生，故B错误；C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式应该对应生成液态水，  ，故C错误；D．S(s)变成S(g)还需要吸热，故，故D正确； 故答案为D。11．A【详解】A．由题干图示信息可知，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH1  2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2，生成气体水时放出的热量比生成液态水时少，故0＞ΔH1＞ΔH2，A错误；B． H2O(l)= H2O(g)为气体分子数增大的吸热过程，则ΔH＞0，ΔS＞0，B正确；C．氢气与氧气的反应为放热反应，则2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量，C正确；D．根据盖斯定律可知，化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确；故答案为：A。12．C【详解】A．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质时C为生成CO2放出的热量，故的燃烧热不为，A错误；B．H2在氧气中燃烧是一个放热反应，  ，B错误；C．已知①  ，结合B项分析可知反应②，(反应①-反应②)即可得到反应，根据盖斯定律可知，，C正确；D．由B项分析可知，，则 ，且H2O(l)转化为H2O(g)需要吸收能量，故欲分解2mol，至少需要提供480kJ的热量，D错误；故答案为：C。13．B【详解】A．乙聚集状态变为甲聚集状态放热，水蒸气变为液态水为液化放热，所以甲为液态水，乙为气态水，故A错误；B．甲为液态水，乙为气态水，气态水比液态水的能量高，具有的总能量大小关系为乙>甲，乙到丙断开化学键吸收能量930kJ ，则丙所具的能量比乙高930kJ，乙到丁形成化学键放出能量436kJ+249kJ=685kJ ，则丙所具的能量比丁高685kJ ，则甲、乙、丙、丁物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲，故B正确；C．由图可得， ，则热化学方程式 故C错误；D．形成1 mol 中的化学键需放出930 kJ的能量，故D错误；故答案为B。14．D【详解】A．燃烧热是101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)，则CH4的燃烧热为802.33 kJ/mol，A错误；B．等质量时，SO2(g) 比SO2(s)能量高，则气态硫单质燃烧生成SO2(s)释放的能量多，放热反应焓变小于0，则ΔH1＜ΔH2＜0，B错误；C．在100 ℃、101kPa条件下，1mol液态水气化时需要吸收40.69 kJ的热量，则H2O (l) =H2O(g)的ΔH=+40.69 kJ·mol-1，H2O (g) =H2O (l)的ΔH=-40.69 kJ·mol-1，C错误；D．由C(石墨，s)= C(金刚石，s)ΔH= + 119 kJ/mol可知，则等质量时，石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定，D正确；答案选D。15．(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   ①N2H4(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+。16．(1)          177.3(2)1093(3) 【详解】（1）①反应Ⅲ反应Ⅱ反应Ⅰ，则。故答案为：；②已知，根据图中两点数据可得：联合方程式，得。故答案为：177.3；（2），解得。故答案为：1093；（3）运用生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓计算，，故答案为：；17．(1)＜(2)＜(3)-282.6kJ/mol(4)-57.3kJ/mol(5)(6) 【详解】（1）已知C(s，石墨)═C(s，金刚石)，；则石墨的能量低于等质量的金刚石，能量越低越稳定，则稳定性：金刚石＜石墨。（2）已知：；，燃烧生成二氧化碳时释放的能量更多，则，燃烧反应放热，焓变小于零，则＜。（3）燃烧热是、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，已知、时，即2molCO在足量的中充分燃烧，放出热量，则的燃烧热为-282.6kJ/mol。（4）溶液与溶液完全反应，KOH过量，反应生成0.2molH2O，放出热量，则该反应的中和热。（5）焓变ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量，分别表示所具有的能量，则反应：。（6）焓变ΔH =反应物总键能−生成物总键能；且1mol氨气液化时放出cmol能量，则反应。18．(1)     减小     不变     NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)    △H=-234kJ•mol-1(2)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    △H=-764.7kJ•mol-1(3)(4)H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l)    △H=-31.2kJ•mol-1 【详解】（1）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量，即反应热不变，所以催化剂对反应热无影响，由题图1可知，和反应生成和的反应热为正、逆反应的活化能之差，则反应的热化学方程式为；（2）根据盖斯定律，由②×3-①×2+③×2得甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式为；（3）白磷燃烧的化学方程式为，1mol白磷完全燃烧需要拆开6molP—P键，5molO=O键，形成12molP—O键、4molP=O键，由反应热=反应物化学键断裂吸收的总能量-生成物化学键形成释放的总能量知，，；（4）根据题图3可知，和为反应物，为生成物，的物质的量为，所以生成放出31.2kJ热量，热化学方程式为。