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专题微练12　化学反应与热量
　
1.氢气和氟气反应生成氟化氢的过程中能量变化如图所示。由图可知(　　)
A.生成1 mol HF气体要吸收的热量为270 kJ
B.热化学方程式为H2+F22HF　ΔH=-270 kJ/mol
C.该反应是放热反应
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
2.已知25 ℃、101 KPa下,10 kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出5×105 kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A.C4H10+O24CO2+5H2O　ΔH=-2 900 kJ ·mol-1
B.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)
ΔH=+2 900 kJ·mol-1
C.C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)
ΔH=+2 900 kJ
D.2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l)　ΔH=-5 800 kJ·mol-1
3.(2024·湖南部分学校联考)根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断,下列说法错误的是(　　)
A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B.2 mol O原子生成1 mol O2(g)时放出498 kJ能量
C.2 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1 264 kJ能量
D.由N2和O2生成2 mol N(g)和2 mol O(g)吸收的总能量为1 444 kJ
4.图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位:kJ)。下列说法错误的是(　　)
A.CO的燃烧热ΔH=-285 kJ·mol-1
B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+134 kJ·mol-1
C.OO的键能为494 kJ·mol-1
D.无法求得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反应热
5.(2024·湘豫名校联考)已知:①白磷(P4)和P4O6的分子结构和部分化学键的键能分别如下图、表所示。
化学键 P—P OO P—O
键能/(kJ·mol-1) a b c
②P4(白磷,s)4P(红磷,s)　ΔH=-16.7 kJ·mol-1。
下列说法正确的是(　　)
A.白磷和红磷互为同位素
B.相同条件下白磷比红磷稳定
C.等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,放出热量更多的是白磷
D.P4(白磷,s)+3O2(g)P4O6(s)　ΔH=(6a+3b-12c)kJ
6.某同学利用如图所示装置探究Na2CO3溶液与稀盐酸反应的热效应,进行了三次实验,数据如表所示。忽略CO2溶解、逸出时的能量变化,逸出的CO2的质量也忽略不计,混合溶液的密度视为1 g·mL-1,若反应后混合溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,下列说法正确的是(　　)
实验 序号 0.3 mol·L-1 Na2CO3 0.55 mol·L-1 稀盐酸 反应后最 高温度/℃
体积 /mL 反应前温度 /℃ 体积 /mL 反应前温度 /℃
1 50 19.1 60 19.1 19.8
2 50 19.1 60 19.3 19.9
3 50 19.2 60 19.2 21.7
A.用铜质的搅拌器会使所测ΔH偏小
B.分批加入盐酸会使实验结果更准确
C.测量Na2CO3溶液的温度后可直接测盐酸温度
D.Na2CO3(aq)+2HCl(aq)2NaCl(aq)+H2O(l)+CO2(g)　ΔH=-21.46 kJ·mol-1
7.(2024·重庆模拟)汽车尾气处理是科学家们研究的热点。利用反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH,能很好降低污染物的排放。一定条件下,该反应历程如图所示(TS表示过渡态、IM表示中间产物)。则该反应的ΔH是(　　)
A.-684.9 kJ·mol-1
B.-620.9 kJ·mol-1
C.-532.7 kJ·mol-1
D.-206.9 kJ·mol-1
8.我国科学家在淀粉人工合成方面取得重大突破,在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成(部分流程如图),其中第(2)步反应为CH3OH(g)+O2(g)HCHO(g)+H2O2(l)　ΔH
已知:①CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
ΔH1=+84 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
③2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)　ΔH3=-98 kJ·mol-1
下列说法错误的是(　　)
A.由图可得,H2O2是催化剂
B.ΔH=-152.8 kJ·mol-1
C.反应①在高温下可自发进行
D.由反应②可得H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
专题微练12　化学反应与热量
1.C　解析　由图可知,生成2 mol HF(g)放热270 kJ,由物质的量与热量成正比可知,生成1 mol HF气体放出的热量为135 kJ,A项错误;由图可知,1 mol H2(g)、1 mol F2(g)的总能量大于2 mol HF(g)的能量,则H2(g)+F2(g)2HF(g)　ΔH=-270 kJ·mol-1,B项错误;由图可知,1 mol H2(g)、1 mol F2(g)的总能量大于2 mol HF(g)的能量,该反应为放热反应,C项正确;该反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,D项错误。
2.D　解析　10 kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时,放出5×105 kJ的热量,则58 g丁烷完全燃烧生成CO2和液态水放出热量为=2 900 kJ,放热反应焓变值为负,热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)　ΔH=-2 900 kJ·mol-1,或者2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l)　ΔH=-5 800 kJ·mol-1,故选D。
3.A　解析　由题给图像可知,N2(g)+O2(g)2NO(g)的断键吸收总能量-成键放出总能量=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1>0,则该反应是吸热反应,A项错误;原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2 mol O原子结合生成O2(g)时放出498 kJ能量,B项正确;由图知形成2 mol NO(g)放热2×632 kJ·mol-1能量,所以2 mol NO(g)中的化学键断裂时需要吸收1 264 kJ能量,C项正确;由图给出图像可知,1 mol N2断键生成2 mol N(g)及1 mol O2断键生成2 mol O(g)吸收的总能量为946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1=1 444 kJ·mol-1,D项正确。
4.D　解析　由图1可知,H—H的键能为436 kJ·mol-1,OO的键能为247 kJ·mol-1×2=494 kJ·mol-1,1 mol H2O(g)分解生成0.5 mol O2(g)和1 mol H2(g)的热化学方程式为H2O(g)O2(g)+H2(g)　ΔH=+243 kJ·mol-1,即O2(g)+H2(g)H2O(g)　ΔH=-243 kJ·mol-1;由图2可知,CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-285 kJ·mol-1,C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-394 kJ·mol-1。由图2可知,CO的燃烧热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-285 kJ·mol-1,A项正确;①C(s)+O2(g)CO2(g)
ΔH=-394 kJ·mol-1,②H2O(g)O2(g)+H2(g)
ΔH=+243 kJ·mol-1,③CO(g)+O2(g)CO2(g)
ΔH=-285 kJ·mol-1,由盖斯定律①+②-③可得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=-394+243-(-285)=+134 kJ·mol-1,B项正确;由图1可知,OO的键能为247 kJ·mol-1×2=494 kJ·mol-1,C项正确;根据盖斯定律,将两式H2O(g)O2(g)+H2(g)
ΔH=+243 kJ·mol-1、CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-285 kJ·mol-1相加可得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反应热ΔH=243+(-285)=-42 kJ·mol-1,D项错误。
5.C　解析　白磷和红磷为磷元素形成的不同单质,互为同素异形体,A项错误;P4(白磷,s)4P(红磷,s)　ΔH=-16.7 kJ·mol-1,为放热反应,白磷的能量高于红磷,物质能量越低越稳定,所以红磷比白磷更稳定,B项错误;白磷的能量高于红磷,等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,放出热量更多的是白磷,C项正确;根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,P4(白磷,s)+3O2(g)P4O6(s)　ΔH=(6a+3b-12c) kJ·mol-1,D项错误。
6.D　解析　铜会散热,用铜质的搅拌器会使所测的热量偏小,ΔH偏大,A项错误;要确保热量不散失,故应一次性迅速加入盐酸,B项错误;测量Na2CO3溶液的温度后若直接测盐酸温度,碳酸钠和盐酸反应会导致热量散失,会使所测的热量偏小,ΔH偏大,C项错误;3次实验温度差分别为0.7 ℃、0.7 ℃、2.5 ℃,第三次数据偏差大舍去,取平均温差为0.7 ℃,从数据知,盐酸略过量,生成0.015 mol的二氧化碳,则放出热量Q=cmΔt=4.18 J·g-1·℃-1×110 g×0.7 ℃=321.86 J, 则得Na2CO3(aq)+2HCl(aq)2NaCl(aq)+H2O(l)+CO2(g)　ΔH=-=-21.46 kJ·mol-1,D项正确。
7.B　解析　由图可知,反应①的焓变为+199.2 kJ·mol-1,反应②焓变为-513.5 kJ·mol-1,反应③焓变为248.3 kJ·mol-1-554.9 kJ·mol-1=-306.6 kJ·mol-1;由盖斯定律可知,反应①+②+③得2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),ΔH=(+199.2 kJ·mol-1)+(-513.5 kJ·mol-1)+(-306.6 kJ·mol-1)=-620.9 kJ·mol-1,选B。
8.A　解析　从图中可知,第(2)步反应中,2个H2O2分子分解生成1个氧气分子和1个H2O分子,1个氧气分子再与甲醇分子反应生成甲醛同时生成1个H2O2分子,消耗的H2O2和生成的H2O2的物质的量不同,过氧化氢逐渐被消耗,不是催化剂,A项错误;第(2)步的反应可由反应①+×②-×③得到,ΔH=(84-571.6×0.5+98×0.5) kJ·mol-1=-152.8 kJ·mol-1,B项正确;反应①为熵增反应且为吸热反应,根据ΔH-T·ΔS<0反应可自发进行可知,在高温条件下反应可自发进行,C项正确;根据反应②可得H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1,H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,D项正确。(共23张PPT)
专题微练12　化学反应与热量
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1.氢气和氟气反应生成氟化氢的过程中能量变化如图所示。由图可知(　　)
A.生成1 mol HF气体要吸收的热量为270 kJ
B.热化学方程式为H2+F2===2HF　
ΔH=-270 kJ/mol
C.该反应是放热反应
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
由图可知，生成2 mol HF(g)放热270 kJ，由物质的量与热量成正比可知，生成1 mol HF气体放出的热量为135 kJ，A项错误；由图可知，1 mol H2(g)、1 mol F2(g)的总能量大于2 mol HF(g)的能量，则H2(g)+F2(g)===2HF(g)　ΔH=-270 kJ·mol-1，B项错误；由图可知，1 mol H2(g)、1 mol F2(g)的总能量大于2 mol HF(g)的能量，该反应为放热反应，C项正确；该反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，D项错误。
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3.(2024·湖南部分学校联考)根
据如图所示的N2(g)和O2(g)反应
生成NO(g)过程中的能量变化情
况判断，下列说法错误的是(　　)
A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B.2 mol O原子生成1 mol O2(g)时放出498 kJ能量
C.2 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1 264 kJ能量
D.由N2和O2生成2 mol N(g)和2 mol O(g)吸收的总能量为1 444 kJ
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由题给图像可知，N2(g)+O2(g)===2NO(g)的断键吸收总能量-成键放出总能量=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1>0，则该反应是吸热反应，A项错误；原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2 mol O原子结合生成O2(g)时放出498 kJ能量，B项正确；由图知形成2 mol NO(g)放热2×632 kJ·mol-1能量，所以2 mol NO(g)中的化学键断裂时需要吸
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收1 264 kJ能量，C项正确；由图给出图像可知，1 mol N2断键生成2 mol N(g)及1 mol O2断键生成2 mol O(g)吸收的总能量为946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1=1 444 kJ·mol-1，D项正确。
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4.图1、图2分别表示1 mol H2O
和1 mol CO2分解时的能量变
化情况(单位：kJ)。下列说法
错误的是(　　)
A.CO的燃烧热ΔH=-285 kJ·mol-1
B.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=+134 kJ·mol-1
C.O==O的键能为494 kJ·mol-1
D.无法求得CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的反应热
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5.(2024·湘豫名校联考)已知：①白磷(P4)和P4O6的分子结构和部分化学键的键能分别如下图、表所示。
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化学键 P—P O==O P—O
键能/(kJ·mol-1) a b c
②P4(白磷，s)==4P(红磷，s)　ΔH=-16.7 kJ·mol-1。
下列说法正确的是(　　)
A.白磷和红磷互为同位素
B.相同条件下白磷比红磷稳定
C.等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是白磷
D.P4(白磷，s)+3O2(g)===P4O6(s)　ΔH=(6a+3b-12c)kJ
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白磷和红磷为磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，A项错误；P4(白磷，s)==4P(红磷，s)　ΔH=-16.7 kJ·mol-1,为放热反应,白磷的能量高于红磷，物质能量越低越稳定，所以红磷比白磷更稳定，B项错误；白磷的能量高于红磷，等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是白磷，C项正确；根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，P4(白磷，s)+3O2(g)===
P4O6(s)　ΔH=(6a+3b-12c) kJ·mol-1，D项错误。
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6.某同学利用如图所示装置探究Na2CO3溶液与稀盐酸反应的热效应,进行了三次实验,数据如表所示。忽略CO2溶解、逸出时的能量变化,逸出的CO2的质量也忽略不计,混合溶液的密度视为1 g·mL-1，若反应后混合溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1，下列说法正确的是(　　)
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实验 序号 0.3 mol·L-1 Na2CO3 0.55 mol·L-1 稀盐酸 反应后最
高温度/℃
体积/mL 反应前温度/℃ 体积/mL 反应前温度/℃
1 50 19.1 60 19.1 19.8
2 50 19.1 60 19.3 19.9
3 50 19.2 60 19.2 21.7
A.用铜质的搅拌器会使所测ΔH偏小
B.分批加入盐酸会使实验结果更准确
C.测量Na2CO3溶液的温度后可直接测盐酸温度
D.Na2CO3(aq)+2HCl(aq)===2NaCl(aq)+H2O(l)+
CO2(g)　ΔH=-21.46 kJ·mol-1
铜会散热，用铜质的搅拌器会使所测的热量偏小，ΔH偏大，A项错误；要确保热量不散失，故应一次性迅速加入盐酸，B项错误；
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7.(2024·重庆模拟)汽车尾气处
理是科学家们研究的热点。利
用反应2CO(g)+2NO(g)===
2CO2(g)+N2(g)　ΔH，能很好
降低污染物的排放。一定条件下，该反应历程如图所示(TS表示过渡态、IM表示中间产物)。则该反应的ΔH是(　　)
A.-684.9 kJ·mol-1 B.-620.9 kJ·mol-1
C.-532.7 kJ·mol-1 D.-206.9 kJ·mol-1
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由图可知，反应①的焓变为+199.2 kJ·mol-1，反应②焓变为
-513.5 kJ·mol-1，反应③焓变为248.3 kJ·mol-1-554.9 kJ·mol-1=
-306.6 kJ·mol-1；由盖斯定律可知，反应①+②+③得2CO(g)+
2NO(g)===2CO2(g)+N2(g)，ΔH=(+199.2 kJ·mol-1)+(-513.5 kJ·
mol-1)+(-306.6 kJ·mol-1)=-620.9 kJ·mol-1，选B。
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A.由图可得，H2O2是催化剂
B.ΔH=-152.8 kJ·mol-1
C.反应①在高温下可自发进行
D.由反应②可得H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1
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