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2025鲁科版化学选择性必修1
分层作业1　化学反应的反应热　焓变
A级必备知识基础练
题组1.中和反应反应热的测定
1.关于中和反应反应热的测定实验,下列说法正确的是(　　)
A.为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量
B.为了使反应充分,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
C.中和反应反应热测定的实验结果与所用酸、碱的用量和种类均无关
D.用铜棒代替玻璃搅拌器,会使中和反应反应热的测定值偏大
2.测定中和反应反应热的装置如图所示,下列有关该实验的说法中不正确的是 (　　)
A.杯盖和外壳的作用是隔热,减少热量的散失
B.使用玻璃搅拌器使反应更充分
C.实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度
D.测定中和反应热时,可以选用NaOH固体和稀盐酸
题组2.焓变与键能的关系
3.一定条件下,A与B反应可生成C和D,其能量变化如图。下列叙述正确的是(　　)
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应
C.若该反应为放热反应,则不需要加热反应就一定能自发进行
D.若E14.下列有关焓变与反应热的说法中,正确的是(　　)
A.反应热和焓变的常用单位都是kJ
B.若反应是在恒温恒压条件下进行的,则此时的反应热与反应的焓变相等
C.若反应是在恒温恒容条件下进行的,则此时的反应热与反应的焓变相等
D.任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定
5.下列反应的焓变与如图所示图像相符的是(　　)
A.碳与水蒸气的反应
B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.过氧化氢的分解
D.氢氧化钡晶体与氯化铵反应
6.反应A+BC(ΔH<0)分两步进行:①A+BX(ΔH>0),②XC(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示反应过程中能量变化的是(　　)
7.我国研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。物质中化学键键能如下表所示。若反应过程中分解了2 mol水,则下列说法不正确的是(　　)
化学键 H—O O=O H—H O—O
460 498 436 134
A.过程Ⅰ吸收了920 kJ能量
B.过程Ⅱ放出了570 kJ能量
C.过程Ⅲ属于放热反应
D.总反应为2H2O2H2↑+O2↑
8.25 ℃和101 kPa下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.H2(g)转化为H(g)是一个放热过程
B.1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量比2 mol HCl(g)的总能量高
C.1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431 kJ能量
D.2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)的焓变ΔH=-183 kJ·mol-1
B级关键能力提升练
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
9.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体,下列说法正确的是(　　)
A.S(s,单斜)S(s,正交)　ΔH3=-0.33 kJ·mol-1
B.单斜硫比正交硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含的能量高
D.由①可知断裂1 mol O2和1 mol单斜硫中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量多297.16 kJ
10.化学能在人们实际生产生活中的运用日益广泛,探索化学反应中能量变化的本质,可以更好地帮助人类利用化学知识创造出无限可能。某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是(　　)
A.由实验可知,①②③④所涉及的反应都是放热反应
B.将实验②中的铝片更换为等质量的铝粉后能释放出更多的热量
C.若用NaOH固体测定中和反应的反应热,则测定的ΔH偏高
D.实验④中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器会导致实验结果偏低
11.如图为CFCl3破坏臭氧层的反应过程示意图,下列说法不正确的是(　　)
A.过程Ⅰ中断裂非极性键Cl—Cl键
B.过程Ⅱ可表示为O3+ClClO+O2
C.过程Ⅲ中O+OO2是吸热过程
D.上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
12.肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、OO为500、N—N为154。则下列说法正确的是(　　)
A.1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)反应生成1 mol N2(g)和2 mol H2O(g)的反应热ΔH=-534 kJ·mol-1
B.断裂1 mol N—H所需的能量是391 kJ
C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)为吸热反应
D.N2很稳定,断开1 mol N2(g)中的化学键消耗能量高于断开1 mol N2H4(g)中的化学键消耗能量
13.回答下列问题。
(1)50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。图中烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是　　　　　　　　　　　　。大烧杯上如不盖硬纸板,则测得的中和反应的反应热数值　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)向50 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸,则恰好完全反应时放出热量Q1、Q2、Q3从大到小的顺序是　　　　　　　　。
(3)已知在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的热量。现有下列反应:
①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l);
②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l);
③HCl(aq)+NH3·H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l);
④CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l);
⑤HCl(aq)+KOH(aq)KCl(aq)+H2O(l)
其中反应热符合ΔH=-57.3 kJ·mol-1的是　　　　　　　(填序号)。
C级学科素养拔高练
14.(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸气状态时,含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体,其中S4、S6和S8具有相似的结构特点,其结构如图所示:
若已知硫氧键的键能为d kJ·mol-1,氧氧键的键能为e kJ·mol-1,S8(g)完全燃烧生成1 mol SO2(g)的反应热ΔH=-a kJ·mol-1,则S8分子中硫硫键的键能为　　　　　　　　　。
(2)下表所示是部分化学键的键能参数。
化学键 P—P P—O O=O P=O
a b c x
①已知1 mol白磷(P4)蒸气燃烧生成P4O10(g)时放出f kJ热量,白磷(P4)、P4O6、P4O10的结构如图所示,则上表中x=　　　　　　　。(用含a、b、c、f的代数式表示)
②1 mol白磷(P4)与一定量O2(g)完全反应生成P4O6(g)放出的热量为　　　　　　　 kJ。
分层作业1　化学反应的反应热　焓变
1.A　解析 为了使反应进行得更完全,可以使酸或碱适当过量,A正确;向酸(碱)中分次加入碱(酸),会导致热量损失较多,使实验误差过大,B错误;中和反应反应热测定的实验结果与所用酸、碱的用量无关,但是与所用酸、碱的强弱等有关,C错误;用铜棒代替玻璃搅拌器,铜是热的良导体,造成热量散失过多,会使中和反应反应热的测定值偏小,D错误。
2.D　解析 杯盖和外壳可以起到隔热、减少热量散失的作用,A正确;使用玻璃搅拌器,可使反应物充分混合,使反应更充分,B正确;实验过程中需要测定酸碱的初始温度,混合后,测定反应过程中的最高温度,C正确;NaOH固体溶解过程中放出热量,导致所测中和热偏大,D错误。
3.A　解析 根据元素守恒,反应前后原子的种类和数目一定不变,A正确;化学反应都伴随能量变化,有热量变化的反应不一定是氧化还原反应,B错误;放热反应、吸热反应,与反应是否加热无关,C错误;ΔH=反应产物总能量-反应物总能量,若E10,D错误。
4.B　解析 反应热和焓变常用的单位都是kJ·mol-1,A错误;在恒压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,B正确、C错误;有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如C不完全燃烧生成CO的反应热,D错误。
5.C　解析 题图中反应物的总能量高于生成物的总能量,故为放热反应。碳与水蒸气的反应、灼热的炭与二氧化碳反应、氢氧化钡晶体与氯化铵反应均为吸热反应;过氧化氢的分解为放热反应。
6.D　解析 由A+BX为吸热反应,可知X的能量高于A+B的能量,可排除A项和C项;由总反应A+BC为放热反应,可知C的能量小于A+B的能量,故B项错误、D项正确。
7.C　解析 断裂化学键吸收能量,结合题表中数据可知,过程Ⅰ吸收了460 kJ·mol-1×2 mol=920 kJ能量,A正确;形成化学键释放能量,则过程Ⅱ放出了436 kJ·mol-1×1 mol+134 kJ·mol-1×1 mol=570 kJ能量,B正确;由过程Ⅲ可知,H2O2中的O—H键断裂,有OO键、H—H键形成,ΔH=460 kJ·mol-1×2-(498-134) kJ·mol-1-436 kJ·mol-1=+120 kJ·mol-1,为吸热反应,C错误;太阳光在催化剂表面实现高效分解水,总反应为2H2O2H2↑+O2↑,D正确。
8.B　解析 H2(g)转化为H(g),断裂化学键吸收热量,A错误;由题图可知该反应为放热反应,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量比2 mol HCl(g)的总能量高,B正确;由题图可知1 mol HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431 kJ能量,C错误;题图所示反应的ΔH=-183 kJ·mol-1,与其逆过程的焓变的数值相同、符号相反,则2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)的焓变ΔH=+183 kJ·mol-1,D错误。
9.A　解析 由题图可知,单斜硫能量大于正交硫,则单斜硫转化为正交硫放出热量,ΔH=(296.83-297.16) kJ·mol-1=-0.33 kJ·mol-1,所以S(s,单斜)S(s,正交)的焓变ΔH3=-0.33 kJ·mol-1,A正确;物质所含能量越低越稳定,相同物质的量的单斜硫所含能量大于正交硫所含能量,所以正交硫较稳定,B、C错误;由①可知断裂1 mol O2和1 mol单斜硫中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ,D错误。
10.D　解析 实验①是浓硫酸稀释放热,不属于化学变化;实验③是氢氧化钡晶体与氯化铵反应,属于吸热反应;实验②是金属与酸的反应,实验④是酸碱中和反应,都是放热反应,因此放热反应只有②和④,A错误;铝粉和铝片质量相等,放出热量相等,只是铝粉参与反应,反应速率更快,B错误;氢氧化钠固体溶解时放出热量,使测定的热量偏大,ΔH偏低,C错误;相较于玻璃搅拌器,铜质搅拌器导热快,会造成热量损失,导致实验结果偏低,D正确。
11.AC　解析 根据图示,过程Ⅰ中CFCl3转化为CFCl2和氯原子,断裂极性键C—Cl键,A错误;过程Ⅱ中,O3和Cl原子反应生成ClO和O2,可表示为O3+ClClO+O2,B正确;O+OO2为原子结合成分子的过程,为放热过程,C错误;氟利昂中氯原子在反应前后不变,是破坏O3的催化剂,D正确。
12.AB　解析 根据图示,1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)反应生成1 mol N2(g)和2 mol H2O(g)的反应热ΔH=-534 kJ·mol-1,A正确,C错误;设断裂1 mol N—H所需的能量为x,根据图示,可得154 kJ+4x+500 kJ-2 752 kJ=-534 kJ,可求得x=391 kJ,B正确;断开1 mol N2(g)中的化学键消耗能量为942 kJ,断开1 mol N2H4(g)中的化学键消耗能量为154 kJ+4×391 kJ=1 718 kJ,D错误。
13.答案 (1)保温隔热,防止热量散失　偏小
(2)Q3>Q2>Q1
(3)⑤
解析 (1)大烧杯上如不盖硬纸板,会有热量散失,则测得的中和反应反应热数值偏小。
(2)醋酸电离吸热,浓硫酸溶于水放热,故放出热量的大小关系为Q3>Q2>Q1。
(3)①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l),该反应产生2 mol水,反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1×2=-114.6 kJ·mol-1;②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l),该反应生成硫酸钡沉淀,沉淀析出有热量变化,故反应热ΔH≠-57.3 kJ·mol-1;③HCl(aq)+NH3·H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l),一水合氨电离吸热;④CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l),醋酸电离吸热,故反应热ΔH≠-57.3 kJ·mol-1;⑤HCl(aq)+KOH(aq)KCl(aq)+H2O(l),该反应反应热符合ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
14.答案 (1)(2d-a-e) kJ·mol-1
(2)①　②(12b-6a-3c)
解析 (1)设硫硫键的键能为y kJ·mol-1,则:
-a kJ·mol-1=×8×y kJ·mol-1+e kJ·mol-1-2d kJ·mol-1,y=2d-a-e。
(2)①白磷(P4)蒸气燃烧生成P4O10(g)的反应为P4(g)+5O2(g)P4O10(g)　ΔH=-f kJ·mol-1,根据反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能,则-f=6a+5c-12b-4x,x=。
②白磷(P4)蒸气燃烧生成P4O6(g)的反应为P4(g)+3O2(g)P4O6(g)　ΔH=(6a+3c-12b) kJ·mol-1,因此1 mol白磷(P4)蒸气燃烧生成P4O6(g),放出的热量为(12b-6a-3c) kJ。
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