2024届高三化学一轮专题训练—化学反应的热效应
一、单选题
1．（2023下·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期中）氢能源是现在研究的热点。以太阳能为能源，热化学循环在较低温度下制备氢气的反应是一种高效、环保的制氢方法，其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法不正确的是
A．总反应的热化学方程式为：
B．和是总反应的催化剂
C．该过程实现了太阳能到化学能的转化
D．若反应 ，则
2．（2023上·江西·高三浮梁县第一中学校联考期中）苯乙烯()是制备聚苯乙烯的单体。已知下列反应的热化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
下列叙述正确的是
A．的燃烧热为
B．④中
C．①中增大反应物的量，则会减小
D．若反应②中生成，此时放出的热量小于
3．（2023上·安徽滁州·高三安徽省滁州中学校考期中）已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示：
已知：。
下列说法错误的是
A．
B．
C．
D．C(石墨，s)
4．（2023上·安徽滁州·高三安徽省滁州中学校考期中）已知：各相关物质的燃烧热数据，如下表。
物质 C(s)
燃烧热/(kJ·mol-1) -393.5 -1366.8 -285.8
下列热化学方程式正确的是
A． kJ mol-1
B． kJ mol-1
C． kJ mol-1
D． kJ mol-1
5．（2023上·四川遂宁·高三射洪中学校考阶段练习）通常把拆开1mol某化学键所消耗的能量看作是该化学键的键能，键能的大小可衡量化学键的强弱。下表为某些化学键的键能，已知火箭燃料肼(N2H4)燃烧过程中的能量变化如图所示，则下列说法错误的是
化学键 N N O=O N≡N N H
键能(KJ/mol) 154 500 942 a
A．N2比O2稳定
B．N2H4(g) + O2(g) = N2(g)+2H2O(l) H1=－534kJ/mol
C．表中的a=391
D．图中的 H3= +2218 kJ/mol
6．（2023上·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）已知：在标准压强(101kPa)、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用表示。部分物质的如图所示。、、的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断正确的是
A．2mol的键能大于1mol与1mol的键能之和
B．根据图中信息，可判断热稳定性肼大于氨
C．0.5mol和1.5mol合成氨，正反应的活化能一定大于
D．NO与反应的热化学方程式为
7．（2022上·新疆哈密·高三校考期末）已知25℃、下，水蒸发为水蒸气需要吸热
则反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热为
A．ΔH=-396.36kJ·mol-1 B．ΔH=-110.53kJ·mol-1
C．ΔH=-154.54kJ·mol-1 D．ΔH=-221.06kJ·mol-1
8．（2022上·新疆哈密·高三校考期末）下列说法正确的是
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
B．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
C．已知S(s)+O2(g)=SO3(g) H=-269.8kJ/mol，则硫生成SO3的反应热为269.8kJ/mol
D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-571.6kJ mol-1，则H2的燃烧热为285.8kJ/mol
9．（2018·江苏南京·统考三模）、、三种物质燃烧的热化学方程式如下：
①
②
③
下列说法正确的是
A．
B．
C．与合成反应的原子利用率为100%
D．
10．（2023上·重庆九龙坡·高三统考期末）我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物是一种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分。其相关反应的能量变化如图所示，已知，则为
A． B． C． D．
11．（2023·全国·高三专题练习）已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是，则工业冶炼晶体硅的反应为。则下列判断正确的是
A． B．
C． D．
12．（2023·全国·高三专题练习）根据如图所示的和反应生成过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是
A．气态氧原子结合生成时，能放出能量
B．断裂分子中的化学键，需要吸收能量
C．和具有的总能量小于具有的总能量
D．和反应的焓变
13．（2023上·广东·高三校联考期末）甲烷、乙烯和丙烯都是重要的化工原料，都能燃烧，丙烯的燃烧热比乙烯的燃烧热小。下列相关说法正确的是
A．和的焓变很接近
B．已知 ，乙烯的燃烧热为
C．丙烯燃烧放出的热量一定比乙烯燃烧放出的热量多
D．若 ， ，则
14．（2022上·浙江·高三校联考阶段练习）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 1
B．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197kJ
二、非选择题
15．（2023上·福建厦门·高三厦门市海沧中学校考期中）按照要求写出下列热化学方程式。
(1)由和NO反应生成和的能量变化如图所示。写出该反应的热化学方程式 。
(2)已知稀溶液中，与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示与NaOH反应的中和热的热化学方程式 。
(3)将转化为是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：
则反应的是 。
16．（2023上·浙江绍兴·高三绍兴一中校考期中）按要求填空。
Ⅰ．已知：298K时，1mol相关物质的相对能量如图所示。
(1)写出完全燃烧生成气态水的热化学方程式： 。
(2)由甲烷制取的原理为 ，断裂1mol化学键所吸收的能量如下表所示：
化学键
能量/kJ 414 489 565
则形成1molF-F键所释放的能量为 kJ。
Ⅱ．实验室用盐酸、溶液和如图所示装置进行中和反应反应热测定实验，得到如表所示数据：
实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
(3)根据表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热△H= [假设盐酸和NaOH溶液的密度按计算，反应后混合溶液的比热容（c）按计算，结果保留1位小数]。
(4)下列说法正确的是__________。
A．在实验操作时，若未用水把温度计上的酸冲洗干净，实验测得的“中和热”数值将偏小
B．用玻璃搅拌器搅拌时应围绕温度计旋转做圆周运动
C．将一定量的浓氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、，则
D．可用耐酸碱的塑料材质的搅拌器代替玻璃搅拌器
17．（2023上·贵州铜仁·高三贵州省松桃民族中学校考阶段练习）在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2)，当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
(1)写出H2O2的电子式： 。
(2)写出该反应的热化学方程式 。
(3)已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 kJ。
(4)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。
(5)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；△H=+67.7kJ·mol-1，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；△H=-534kJ·mol-1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
(6)已知：2NO2(g)＋2N2H4(l)=2N2(g)＋2H2O(g) △H=-1018.3kJ/mol
N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) △H=-543kJ/mol
1/2H2(g)＋1/2F2(g)=HF(g) △H=-269kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g) △H=-242kJ/mol
有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，写出液态肼和氟反应的热化学方程式： 。
18．（2023上·新疆省直辖县级单位·高三新疆石河子一中校考阶段练习）化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源，研究化学反应的能量变化具有重要意义。根据要求，回答下列问题：
Ⅰ.实验室用盐酸、溶液进行测定中和反应反应热()的实验，实验装置如图所示，得到的数据如表所示。
实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 NaOH溶液
1 20.1 20.3 23.6
2 20.3 20.5 23.8
3 20.5 20.6 24.9
回答下列问题：
(1)实验时， (填“能”或“不能”)用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器，其理由是 。
(2)已知：反应后溶液的比热容c为，各溶液的密度均为。
①根据实验结果计算出溶液与溶液反应生成水的反应热 。
②若实验过程中，未加盖硬纸板，则将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)。
③若用浓硫酸代替做实验，则将 。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(3)和反应生成的过程中能量的变化如图，请写出和反应生成的热化学方程式： 。
(4)用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。已知：
①
②
还原生成和，每消耗时，该反应过程 (填“吸收”或“放出”) 的热量。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ，得到H2O(l)=H2(g)+O2(g)，根据盖斯定律，△H =△H1+△H2+△H3=( -213+327 +172) = +286 或，A错误；
B．根据流程图可知总反应为H2O(l)=H2(g)+O2(g)，SO2和I2起到催化剂的作用，B正确；
C．通过流程图，反应Ⅱ和Ⅲ，实现了太阳能到化学能的转化，C正确；
D．由A知H2O(l)=H2(g)+O2(g) ，则 ，液态水转化为气态水会吸收热量，则，则，D正确；
故选A。
2．B
【详解】A．氢气的燃烧热指完全燃烧生成液态水所放出的热量，故A项错误；
B．根据盖斯定律，①②-③得目标反应④，④中，故B项正确；
C．热化学方程式中焓变只与化学计量数、物质有关，与反应物的量无关，故C项错误；
D．的能量低于，若反应②中生成，此时放出的热量大于，故D项错误；
故选B。
3．B
【详解】A．按盖斯定律，，因，故，A正确；
B．对放热反应而言，，燃烧越充分，焓变越小，故，B错误；
C．由盖斯定律可知，，则，C正确；
D．由盖斯定律，C(石墨，s)，D正确；
故选B。
4．C
【详解】A．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，据此可写出kJ·mol，故A错误；
B．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，据此可写出kJ·mol，则 kJ·mol×2=+571.6 kJ·mol，故B错误；
C．已知①kJ·mol；②kJ·mol；③kJ·mol，根据盖斯定律：2×①+2×②-③，可得kJ mol；故C正确；
D．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，据此可写出 kJ mol-1，故D错误；
故选C。
5．B
【详解】A．N≡N键的键能为942 kJ/mol，O＝O键的键能为500kJ/mol，键能越大，分子能量越低，越稳定，则N2比O2稳定，选项A正确；
B．从图可知，1mol N2H4(g)和1molO2(g)反应生成1mol N2 (g)和2mol H2O(l)放出534kJ热量，反应的热化学方程式为N2H4(g) + O2(g) = N2(g)+2H2O(l) H1=－534kJ/mol，选项B错误；
C．由图可知 H3=2752 kJ/mol-534 kJ/mol=+2218 kJ/mol，则由题给数据可得关系式154+4a+500=+2218 kJ/mol，解得a=391，选项C正确；
D．图中的 H3=2752 kJ/mol-534 kJ/mol=+2218 kJ/mol，选项D正确；
答案选B。
6．D
【详解】A．由图知，的标准摩尔生成焓为，则的反应物键能之和―生成物键能之和＞0，即2mol的键能小于1mol与1mol的键能之和，故A错误；
B．能量越低越稳定，的标准摩尔生成焓为，的标准摩尔生成焓为，和反应生成放热，而生成吸热，则的能量比低，热稳定性肼小于氨，故B错误；
C．合成氨反应属于放热反应，0.5mol和1.5mol合成氨，正反应的活化能―逆反应的活化能，由于逆反应的活化能未知，正反应的活化能的值不能确定，故C错误；
D．由题图数据可计算出：① ，
② ，
③ ，可由―3×②―2×①+3×③得到，则其反应热，故D正确；
选D。
7．D
【详解】已知25℃、101kPa下，水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ，设H2O(l)=H2O(g) H=+44.01kJ/mol为式I，2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H=+571.66kJ/mol为式II，C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.29kJ/mol为式III，根据盖斯定律2III-II+2I得2C(s)+O2(g)=2CO(g)的 H=2×131.29kJ/mol-571.66kJ/mol+2×44.01kJ/mol =-221.06kJ/mol，故选D。
8．A
【详解】A． 硫由固体变成气体要吸热，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故A正确；
B． HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙微溶于水，生成硫酸钙过程放热，所以反应的焓变△H＜2×(-57.3)kJ mol-1，又中和热是指稀溶液中，强酸强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态H2O所放出的热量，与反应的物质的量无关,故B错误；
C． 已知S(s)+O2(g)=SO3(g) H=-269.8kJ/mol，可知硫生成SO3的反应热为-269.8kJ/mol，故C错误；
D． 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-571.6kJ mol-1，燃烧热是在101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，H2的燃烧热应生成液态水，故285.8kJ mol-1不是氢气的燃烧热，故D错误；
故选A。
9．B
【详解】A．①CO的燃烧反应是放热反应，放热反应的反应热△H＜0，故，A错误；
B．根据盖斯定律，将①×2+②×4-③，整理可得：，B正确；
C．与合成的反应：，除了生成乙醇还生成水，原子利用率不是100%，C错误；
D．将②扩大2倍，将反应物与生成物颠倒顺序，能量数值相等，符号相反，可得2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=-2b kJ/mol，物质在气态含有的能量比液体时高，反应放出热量越少，则反应热就越大，所以2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞-2b kJ/mol，D错误；
故合理选项是B。
10．D
【详解】由图中能量变化可知：，则，答案选D。
11．B
【详解】A．完全燃烧放出的热量大于完全燃烧放出的热量，燃烧放热，焓变为负值，，故A错误；
B．根据题给信息，可分别得到热化学方程式：①；
②；
③；
将①×2-②×2-③得，故B正确；
C．碳的燃烧热是1molC完全燃烧生成二氧化碳放出的能量，故C错误；
D．热化学方程式书写需标注物质的聚集状态，故D错误；
选B。
12．D
【详解】A．成键放热，根据图示，气态氧原子结合生成时，能放出能量，故A正确；
B．断键吸热，根据图示，断裂分子中的化学键，需要吸收能量，故B正确；
C．断和分子中的化学键需要吸收的总能量为，形成分子中的化学键放出的能量，吸收的能量多放出的能量少，反应吸热，和具有的总能量小于具有的总能量，故C正确；
D．断和分子中的化学键需要吸收的总能量为，形成分子中的化学键放出的能量，反应的焓变，故D错误；
选D。
13．A
【详解】A．从化学键的角度分析，两个反应断键和成键方式相似，所以焓变很接近，选项A正确；
B．表示乙烯的燃烧热应生成液态水，选项B错误；
C．未指明乙烯和丙烯的用量，选项C错误；
D．放热越多，焓变越小，，选项D错误。
答案选A。
14．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。
15．(1)
(2)
(3)-80.5kJ/mol
【详解】（1）N2O与NO断键需要的能量为209kJ，生成N2和NO2放出的能量为348kJ，则；
故答案为：；
（2）1molH2SO4与足量NaOH反应生成2molH2O(l)，中和热为强酸、强碱稀溶液完全反应生成1molH2O所放出的热量，；
故答案为：；
（3）反应①，反应②，总反应①+2②得到，，；
故答案为：-80.5kJ/mol。
16．(1)
(2)155
(3)-51.8
(4)ACD
【详解】（1）焓变=生成物总能量-反应物总能量，完全燃烧生成气态水的热化学方程式为△H=-242kJ/mol×2-393 kJ/mol×2-52 kJ/mol =-1322 kJ/mol；
（2）焓变=反应物总键能-生成物总键能， ，设F-F键能为x kJ/mol；则414 kJ/mol×4+4x-489 kJ/mol×4-565 kJ/mol×4=-1940 kJ/mol，x=155 kJ/mol，则形成1molF-F键所释放的能量为155kJ。
（3）盐酸、完全反应生成0.025molH2O，根据表中所测数据，平均温度差为3.1℃，则该实验测得的中和热△H= 。
（4）A．在实验操作时，若未用水把温度计上的酸冲洗干净，测得碱溶液的初始温度偏高，实验测得的“中和热”数值将偏小，故A正确；
B．用玻璃搅拌器搅拌时应围绕温度计上下运动，故B错误；
C．将一定量的浓氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和的稀盐酸恰好完全反应，浓氢氧化钠稀释放热，其反应热分别为、，则，故C正确；
D．塑料材质导热性差，可用耐酸碱的塑料材质的搅拌器代替玻璃搅拌器，故D正确；
选ACD。
17．(1)
(2)
(3)
(4)对环境无污染
(5)
(6)
【详解】（1）H2O2的电子式：；
（2）已知0.4mol液态肼和足量H2O2（l）反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，依据热化学方程式的书写原则，结合定量关系写出，1mol肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出的热量：，热化学方程式为：；
（3）16g液态肼物质的量：；①；②；根据盖斯定律，①－②×4得，所以0.5mol液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量为；
（4）反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速生成大量气体产生巨大推力外，反应的生成物是氮气和水，很突出的优点是对环境无污染；
（5）①；②；将方程式②×2-①得；
（6）①N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) △H=-543kJ/mol；②1/2H2(g)＋1/2F2(g)=HF(g) △H=-269kJ/mol；③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g) △H=-242kJ/mol；根据盖斯定律，①＋②×4－③×2得；
18．(1) 不能 铜是热的良导体，导热快，热量损失大
(2) -57.12 偏大 偏小
(3)
(4) 放出 451.975或452.0
【详解】（1）铜是热的良导体，导热快，热量损失大，实验时，不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器；
（2）①根据表格数据，第一次实验温度差为3.4℃、第二次实验温度差为3.4℃、第三次实验温度差为4.35℃，第三次实验误差超出正常范围，舍去不用，第一次和第二次的平均温差为3.4℃，溶液与溶液反应生成水的反应热H=。
②若实验过程中，未加盖硬纸板，放出的热量偏少，则将偏大。
③若用浓硫酸代替做实验，放出的热量偏多，则将偏小。
（3）根据图示，和反应生成反应放出的能量为300-254=46kJ，则热化学方程式为。
（4）①
②
根据盖斯定律①-②×3得4+6=5+6，每消耗时，该反应过程放出451.975的热量。
答案第1页，共2页
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