高中化学选修四第一章化学反应与能量燃烧热中和热盖斯定律典型练习题带答案.docx

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高中化学选修四第一章化学反应与能量燃烧热中和热盖斯定律典型练习题带答案

高中化学化学反应与能量练习题

一．选择题（共30小题）

1．下列有关能量转化的说法不正确的是（　　）

A．化石能源只要充分燃烧就不会对环境产生危害B．植物的光合作用是吸热过程

C．由石墨制金刚石是吸热反应，故石墨能量比金刚石能量低D．燃料燃烧时不只是将化学能转化为热能

2．下列关于说法正确的是（　　）

A．HCl和NaOH反应的中和热△H＝﹣57.3kJ/mol。

则H2SO4和Ba（OH）2反应的中和热△H＝2×（﹣57.3）kJ/mol

B．已知C2H5OH（l）的燃烧热是1366.8KJ/mol，则C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）反应的△H＝﹣1366.8kJ/mol

C．一定条件下2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H1，2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（l）△H2则△H1＞△H2

D．在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3（g），放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣38.6kJ/mol

3．断裂1mol化学键所需的能量如表：

化学键

N﹣N

O＝O

N≡N

N﹣H

键能（kJ）

154

500

942

a

火箭燃料肼（H2N﹣NH2）的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是（　　）

A．N2比O2稳定B．N2H4（g）+O2（g）⇌N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣534kJ•mol﹣1

C．表中的a＝194D．图中的△H3＝+2218kJ•mol﹣1

4．下列反应属于吸热反应的是（　　）

A．Fe片与稀H2SO4的反应B．Ba（OH）2•8H2O和NH4Cl反应

C．盐酸和氢氧化钠的反应D．镁条在空气中的燃烧

5．以下反应中，△H1＞△H2的是（　　）

A．S（s）+O2（g）→SO2（g）△H1S（g）+O2（g）→SO2（g）△H2

B．2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）△H12H2（g）+O2（g）→2H2O（g）△H2

C．NaOH（aq）+HCl（aq）→NaCl（aq）+H2O（l）△H1NaOH（aq）+CH3COOH（aq）→CH3COONa（aq）+H2O（l）△H2

D．H2（g）+F2（g）→2HF（g）△H1H2（g）+Cl2（g）→2HCl（g）△H2

6．已知298K、101kPa时下列反应：

①2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）△H＝﹣571.6kJ•mol﹣1②C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣1411.0kJ•mol﹣1③C2H5OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（l）△H＝﹣1366.8kJ•mol﹣1则C2H4（g）+H2O（l）＝C2H5OH（l）的△H为（　　）

A．﹣44.2kJ•mol﹣1B．+44.2kJ•mol﹣1C．﹣330kJ•mol﹣1D．+330kJ•mol

7．已知1g火箭燃料肼（N2H4）气体燃烧生成N2和H2O（g）时，放出16.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式正确的是（　　）

A．N2H4+O2＝N2+2H2O△H＝﹣534.4kJ/molB．N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣534.4kJ/mol

C．N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H＝+534.4kJ/mol

D．

N2H4（g）+

O2（g）＝

N2（g）+H2O（g）△H＝﹣16.7kJ/mol

8．下列叙述正确的是（　　）

A．HCl和NaOH反应的中和热△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1，则H2SO4和Ba（OH）2反应的中和热△H＝2×（﹣57.3）kJ•mol﹣1

B．CaCO3（s）分解为CaO（s）和CO2（g）的△H＜0

C．2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣QkJ•mol﹣1（Q＞0），则将2molSO2（g）和1molO2（g）置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量

D．含1molNaOH的稀溶液分别和等浓度的含1molCH3COOH、1molHNO3的稀溶液反应，后者比前者的△H小

9．下列说法中正确的是（　　）

A．已知2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566.0kJ•mol﹣1则该反应的反应热为566.0kJ•mol﹣1

B．甲烷的燃烧热△H＝﹣890kJ•mol﹣1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣890kJ•mol﹣1

C．在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣158.4kJ•mol﹣1

D．已知稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1，但稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ

10．下列热化学方程式中△H能表示可燃物燃烧热的是（　　）

A．H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）△H＝﹣184.6kJ/mo1

B．CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣802.3kJ/mol

C．2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）△H＝﹣571.6kJ/molD．CO（g）+

O2（g）＝CO2（g）△H＝﹣258kJ/mol

11．Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应热效应的测定。

按如图所示连接好装置，为探究NaHCO3、Na2CO3和盐酸反应过程中的热效应，进行实验并测得如下数据：

序号

48mL试剂

固体

混合前温度/℃

混合后温度/℃

①

水

2gNaHCO3

20.0

18.6

②

水

2gNa2CO3

20.0

21.6

③

盐酸（0.1mol•L﹣1）

2gNaHCO3

20.0

17.2

④

盐酸（0.1mol•L﹣1）

2gNa2CO3

20.0

22.6

由上述数据所得出的以下结论中，正确的是（　　）

A．NaHCO3（s）的溶解是放热过程B．Na2CO3（s）的溶解是吸热过程

C．Na2CO3（s）与盐酸的反应是放热反应

D．仅根据实验③就可以确定HCO3﹣（aq）+H+（aq）═CO2（g）+H2O（l）△H＞0

12．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。

其反应历程与能量变化如图。

下列说法错误的是（　　）

A．使用Bi催化剂更有利于CO2的吸附B．使用不同铋基催化剂，最大能垒（活化能）不相等

C．CO2电化学还原制取HCOOH的反应△H＜0

D．*CO2﹣生成*HCOO﹣的反应为：

*CO2﹣+HCO3﹣+e﹣═*CO32﹣+*HCOO﹣

13．已知热化学方程式：

①C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H1②C（s）+

O2（g）═CO（g）△H2

③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3④2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H4

下列有关判断正确的是（　　）

A．△H1＜△H2B．△H1＝△H3+△H4C．△H2＜△H3D．△H3＝

14．热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺是能源研究领域的重要课题。

根据如图所给数据，下列说法正确的是（　　）

A．图1反应若使用催化剂，既可以改变反应路径，也可以改变其△H

B．图2中若H2O的状态为气态，则能量变化曲线可能为①

C．图3反应中反应物的总能量比生成物的总能量高

D．由图1、图2和图3可知，H2S（g）═H2（g）+S（s）△H＝+20kJ•mol﹣1

15．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量冰醋酸的大烧杯中。

然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，大烧杯中的冰醋酸逐渐凝固。

下列有关小烧杯中发生的反应的说法正确的是（　　）

A．该反应是放热反应B．该反应过程中，热能转化为产物内部的能量

C．该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量

D．该反应中化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少

16．固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下，下列判断正确的是（　　）

①H2（g）+I2（？

）⇌2HI（g）△H1＝﹣9.48kJ/mol②H2（g）+I2（？

）⇌2HI（g）△H2＝+26.48kJ/mol

A．反应①中的I2为固态，反应②中的I2为气态

B．0.1molH2（g）与足量碘充分发生反应①，放出9.48K热量

C．反应②中，使用适当催化剂，可以减小△H2D．1mol固态碘完全升华会吸热35.96kJ

17．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。

我国学者发现T℃时（各物质均为气态），甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图，下列说法正确的是（　　）

A．反应Ⅱ的热化学方程式为：

CO（g）+H2O（g）═H2（g）+CO2（g）△H＝+akJ/mol（a＞0）

B．1molCH3OH（g）和1molH2O（g）的总能量大于1molCO2（g）和3molH2（g）的总能量

C．该反应的意义在于生成燃烧热值更高的燃料，同时还可以分离处理CO2以降低碳排放

D．CO（g）在反应中生成又消耗，CO（g）可认为是催化剂

18．N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用

、

、

分别表示N2、H2、NH3，已知：

N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣92kJ•mol﹣1，下列说法正确的是（　　）

A．使用催化剂导致反应过程发生变化，合成氨反应放出的热量增大

B．②→③过程，是吸热过程且只有H﹣H键的断裂

C．③→④过程，N原子和H原子形成NH3是能量升高的过程

D．合成氨反应中，反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量

19．一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。

该定律称为盖斯定律。

依据图示关系，下列说法不正确的是（　　）

A．石墨燃烧是放热反应B．1molC（石墨）和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，后者放热多

C．C（石墨）+

O2（g）═CO（g）△H＝△H1﹣△H2

D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

20．我国学者研究了均相NO﹣CO的反应历程，反应路径中每一阶段内各驻点的能量均为相对于此阶段内反应物能量的能量之差，下列说法正确的是（　　）

A．2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）△H＞OB．均相NO﹣CO反应经历了三个过渡态和六个中间体

C．整个反应分为三个基元反应阶段，总反应速率由第一阶段反应决定

D．NO二聚体（

）比N2O分子更难与CO发生反应

21．天然气经O2和H2O（g）重整制合成气，再由合成气制备甲醇的相关反应如下：

①主反应；CH4（g）+

O2（g）═CO（g）+2H2（g）△H1；

②副反应；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2；

③主反应：

CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H3＝+206.1kJ•mol﹣1；

④主反应；CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H4＝﹣90.0kJ•mol﹣1；

⑤主反应；CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H5＝﹣49.0kJ•mol﹣1。

下列说法不正确的是（　　）

A．△H1大于△H2B．反应①为反应③提供能量

C．△H2﹣4△H1＝659.3kJ•mol﹣1D．CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）的正反应为放热反应

22．炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成对环境有不良影响的活化氧。

反应过程的能量变化如图。

下列说法不正确的是（　　）

A．生成活化氧的总反应是吸热反应B．反应前后氧元素的化合价发生改变

C．生成活化氧的反应在有水条件下更容易发生D．反应过程中存在氧氧键的断裂和碳氧键的生成

23．已知H﹣H键键能（断裂时吸收或生成时释放的能量）为436kJ•mol﹣1，H﹣N键键能为391kJ•mol﹣1，根据化学方程式：

N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）；△H＝﹣92kJ•mol﹣1．计算N≡N键的键能是（　　）

A．431kJ•mol﹣1B．649kJ•mol﹣1C．896kJ•mol﹣1D．946kJ•mol﹣1

24．由右表提供数据及相关物质结构知识，反应：

SiCl4（g）+2H2（g）→Si（s）+4HCl（g），生成1mol晶体硅的热效应是（　　）

化学键

Si﹣Cl

H﹣H

Si﹣Si

H﹣Cl

键能（kJ/mol）

360

436

176

431

A．吸收236kJB．放出236kJC．放出116kJD．吸收116kJ

25．如图是198K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。

下列叙述正确的是（　　）

A．该反应的热化学方程式为：

N2+3H2

2NH3△H＝﹣92kJ•mol﹣1

B．向一密闭容器中加入1molN2和3molH2充分反应后，放出92kJ热量

C．b曲线可能是加入催化剂时的能量变化曲线D．加入正催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率

26．让生态环境更秀美、人民生活更幸福！

为此，冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。

实际生产中天然气需要脱硫，在1200℃时，工艺中会发生下列反应：

①H2S（g）+

O2（g）═SO2（g）+H2O（g）△H1②2H2S（g）+SO2（g）═

S2（g）+2H2O（g）△H2③H2S（g）+

O2（g）═S（g）+H2O（g）△H3④2S（g）═S2（g）△H4则△H4的正确表达式为（　　）

A．△H4═

（3△H3﹣△H1﹣△H2）B．△H4═

（△H1+△H2﹣3△H3）

C．△H4═

（△H1﹣△H2+3△H3）D．△H4═

（△H1﹣△H2﹣3△H3）

27．2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．△H2＞0B．△H4+△H5+△H8＝△H1

C．在相同条件下，2K（g）→2K+（g）的△H2＜△H3D．△H6+△H7＝△H8

28．已知下列热化学方程式：

Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H＝﹣24.8kJ/mol

Fe2O3（s）+

CO（g）═

Fe3O4（s）+

CO2（g）△H＝﹣15.73kJ/mol

Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H＝﹣640.4kJ/mol

则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的△H约为（　　）

A．﹣218kJ/molB．﹣109kJ/molC．+109kJ/molD．+218kJ/mol

29．已知反应：

H2（g）+

O2（g）＝H2O（g）△H1；

N2（g）+O2（g）═NO2（g）△H2

N2（g）+

H2（g）═NH3（g）△H3则反应2NH3（g）+O2（g）═2NO2（g）+3H2O（g）的△H等于（　　）

A．△H1+2△H2﹣2△H3B．3△H1+2△H2﹣2△H3C．3△H1+2△H2+2△H3D．△H1+△H2﹣△H3

30．已知H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1．下列酸和碱反应测得的中和热（△H）偏高的是（　　）

A．稀HClO4溶液和稀KOH溶液B．稀氨水和稀醋酸

C．浓硫酸与稀NaOH溶液D．稀硫酸和Ba（OH）2稀溶液

二．填空题（共2小题）

31．

（1）如图1是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。

在锌与稀盐酸的反应中，E1　　E2（填“＞”或“＜”或“＝”）

（2）工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：

CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：

化学键

H﹣H

C﹣O

C≡O

H﹣O

C﹣H

E/（kJ/mol）

436

343

1076

465

413

则CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H＝　　kJ•mol﹣1

（3）化学兴趣小组进行测定中和热的实验，装置如图2，步骤如下。

a．用量筒量取50mL0.50mol•L﹣1盐酸倒入图2装置的小烧杯中，测出盐酸温度。

b．用另一量筒量取50mL0.55mol•L﹣1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度。

c．将NaOH溶液倒入小烧杯中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。

①实验中，倒入NaOH溶液的正确操作是　　。

A．一次性快速倒入B．分3次倒入C．边搅拌边慢慢倒入

②若将各含1mol溶质的NaOH稀溶液、Ca（OH）2稀溶液、稀氨水，分别与足量的稀盐酸反应，放出的热量分别为Q1、Q2、Q3，则Q1、Q2、Q3的关系为　　。

③若通过测定计算出产生的热量为1.39kJ，请写出该反应的热化学方程式：

　　。

32．

（1）在一定条件下N2与H2反应生成NH3，请回答：

①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1＞E2，则该反应为　　（填“吸热”或“放热”）反应。

②已知拆开1molH﹣H键、1molN﹣H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为　　。

（2）实验室用50mL0.50mol•L﹣1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

该装置有明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为　　；实验室提供了0.50mol•L﹣1和0.55mol•L﹣1两种浓度的NaOH溶液，应选择　　mol•L﹣1的NaOH溶液进行实验。

三．实验题（共1小题）

33．50mL0.50mol•L﹣1盐酸与50mL0.55mol•L﹣1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：

（1）实验中大约要使用230mLNaOH溶液，配制溶液时至少需要称量NaOH固体　　g。

（2）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是　　，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是　　。

（3）大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值　　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（4）实验中若改用60mL0.50mol•L﹣1盐酸跟50mL0.55mol•L﹣1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量　　（填“相等”或“不相等”），所求中和热的数值（填“相等”或“不相等”），理由是　　。

（5）三次平行操作测得的数据中，起始时盐酸与烧碱溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差（t2～t1）分别为3.3℃、3.4℃、3.9℃，各溶液的密度均为1g/cm3，生成溶液的比热容c＝4.18J/（g•℃），则最终计算上述实验测出的中和热△H1＝　　。

（6）若用氨水代替NaOH溶液做实验，测定结果△H会　　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

（7）上述实验数值结果与57.3kJ•mol﹣1有偏差，产生偏差的原因可能是　　（填字母）。

a．实验装置保温、隔热效果差b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

c．量取NaOH溶液的体积时仰视读数

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度

四．解答题（共5小题）

34．“一碳化学”是指以研究分子中只含一个碳原子的化合物[如甲烷（CH4）、合成气（CO和H2）、CO2、CH3OH等]为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。

（1）已知0.5mol碳单质和0.5mol水蒸气在t℃，pkPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了akJ热量。

该反应的热化学方程式是：

　　。

（2）也可以利用CO2与CH4生产合成气（CO、H2）：

已知：

①CH4（g）+2O2（g）⇌CO2（g）+2H2O（g）△H1

②CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H2

③2CO（g）+O2（g）⇌2CO2（g）△H3

则反应CO2（g）+CH4（g）⇌2CO（g）+2H2（g）△H＝　　（用含△H1、△H2、△H3的式子表示）。

反应①的平衡常数表达式K＝　　。

（3）CO2经催化加氢可合成乙烯：

2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（g），该反应是综合利用CO2的热点研究领域。

0.1MPa时，按n（CO2）：

n（H2）＝l：

3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。

该反应是一个　　（填“放热”或“吸热”）反应，曲线　　代表H2O。

其它条件不变，T1℃、0.2MPa下反应达平衡时c（H2）　　M点（填“＞”、“＝”或“＜”）。

35．亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂。

通常条件下，NO和Cl2反应生成NOCl，其能量变化如图所示。

回答下列问题：

（1）曲线Ⅱ中正反应的活化能E1为　　，逆反应的活化能E2为　　。

该反应能在通常情况下进行的主要原因是　　。

（2）加入催化剂的曲线为　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

加入催化剂，能提高化学反应速率的原因是　　。

（3）催化剂不能使平衡移动的原因是　　。

（4）上述合成NOCl（g）的热化学方程式为　　。

36．CH4和CO2是引起温室效应的常见气体，CH4超干重整CO2是现在减少温室气体的一种有效方式，回答下面问题：

（1）实验测得：

101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。

下列热化学方程式的书写正确的是　　。

①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H＝+890.3kJ•mol﹣1

②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣890.3kJ

③CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H＝﹣890.3kJ•mol﹣1

④2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H＝﹣571.6kJ•mol﹣1

A．仅有②④B．仅有④C．仅有②③④D．全部符合要求

（2）在25℃、101kPa时，C（s）、H2（g）、CH3COOH（l）的燃烧热分别为393.5kJ•mol﹣1、285.8kJ•mol﹣1、870.3kJ•mol﹣1，则2C（s）+2H2（g）+O2（g）═CH3COOH（l）△H＝　　kJ•mol﹣1

（3）Ⅰ、CH4超干重整CO2过程中的能量变化图象如图1：

反应过程Ⅰ中发生的活化能是　　kJ•mol﹣1，该反应的热化学方程式是　　。

反应过程Ⅱ中，CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）△H＝　　kJ•mol﹣1

Ⅱ．CH4在某催化剂作用下超干重整CO2的转化如图2所示。

①关于上述过程Ⅳ的说法不正确的是　　（填字母）。

a．实现了含碳物质与含氢物质的分离b．可表示为CO2+H2═H2O（g）