化學反應熱的計算

共18題，滿分100分

題號一二三總分

得分

注意事項：

1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息

2.請注意保持試卷整潔

一、單選題(共50分)

1.(本題5分)Na與Cl2反應的能量變化如圖所示(各粒子均處于基態，單位為kJ.moL),則下

列說法不亞確的是

==^NaCI(s)

Na(s)+1/2Cl2(g)

八

1A//2卜〃4

Na(g)C(g)

卜〃3UA//5

Na+(g)+Cr(g)

A.Na的第一電離能(/1)=例+蛇3日必0尸

B.Cl-Cl鍵能為2AH4kJ-mo『

C.AH3>0,Aff6<0

D.AH5-AH6=AH2+AH3+AH4

2.(本題5分)下列說法錯誤的有

①化學反應除了生成新物質外，還伴隨著能量的變化

②需要加熱才能發生的反應都是吸熱反應

③熱化學方程式應注明反應時的溫度與壓強，若沒注明則表示常溫、常壓時的反應

④等量的氫氣和氧氣分別完全燃燒生成氣態水和液態水，前者放出的熱量多

⑤H2(g)+L(g)簿公2HI(g)AH=-QkJmol-1,表示常溫常壓下，在恒溫密閉容器中當有Imollh和Imol

L(g)反應生成2molHI時放出QkJ的熱量

⑥同溫同壓下，H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)在光照條件下和點燃條件下的AH相同

A.1項B.2項C.3項D.5項

3.(本題5分)已知H2(g)+Bn(g)=2HBr(g)AH=-102kJ-mol1,其他相關數據如下表:

物質

H2(g)Br2(g)HBr(g)

Imol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436200a

則表中a為

A.369B.260C.230D.404

4.（本題5分）氨氮是造成水體富營養化的重要因素之一，用次氯酸鈉水解生成的次氯酸將水中的

氨氮（用NH3表示）轉化為氮氣除去，相關反應如下：

①NH3+HCIONH2CI+H2O

@NH2C1+HC1O=NHC12+H2O

③2NHC12+H2O=N2+HC1O+3HC1

已知在水溶液中NH2cl較穩定，NHC12不穩定易轉化為氮氣。在其他條件一定的情況下，改變

“（飛?？（即NaClO溶液的投入量），溶液中次氯酸鈉去除氨氮效果與余氯（溶液中+1價氯元素的含量）

影響如圖所示。則下列說法正確的是

?(NaC10)///(NH3)

A.次氯酸與氨的總反應可表示為：2NH3+HC1O=N2+3H2O+3HC1

-n（NaClO）

B.反應中氨氮去除效果最佳的c、值約為L5

n（NH3）

C.a點之前溶液中發生的主要反應為：NH2C1+HC1O=NHC12+H2O

D.次氯酸鈉溶液pH較小時有O2生成，促使氨氮去除率提高

5.（本題5分）SOCb是一種液態化合物，沸點77℃。向水中滴加8~10滴SOCb,劇烈反應，液面

上有霧形成，并有SO2逸出。待白霧消失后，往溶液中滴加AgNCh溶液，有不溶于HNCh的白色沉

淀析出。將SOCb與AlCh-6H2O混合加熱，可得到無水AlCho反應2so2（g）+C）2（g）U2so3（g）的能量

變化如圖所示，下列說法正確的是

2molS(g)+6molO(g)

能AA

量

AE=xkJ

AE=ykJ

2molS,+lmolO,

(g)(g)

2molSO3(g)

----------------A

反應過程

A.SO2的鍵角小于SO3的鍵角

1

B.2SO2(g)+O2(g)#2SO3(l)AH=(x-y)kJ-mol

C.反應達到限度時，增大容器容積能增大正反應速率

D.每轉移電子4mol,有22.4L的O2被還原

6.(本題5分)甲醇可通過CO氫化法合成：CO(g)+2H2(g).，€113011僅)？=-2801^/11101。恒

定溫度為T℃時，將6moic。和12moi應充入1L密閉容器中，測得《耳)按I變化。下列說法不正確

的是

A.rc時，I中反應進行到B點時釋放的熱量為1260kJ

B.rc時，該反應平衡常數為1.251?.mor?

C.若其他條件不變，增大起始11(國)，所得《耳)可能按II變化

D.若其他條件不變，縮小容器體積，所得c(H?)可能按H無變化

7.(本題5分)下列有關敘述正確的是

A.已知2H2(g)+Ch(g)=2H2O(g)△H=-83.6kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ/mol

B.已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)AH>0,則金剛石比石墨穩定

C.已知2c(s)+2Ch(g)=2CO2(g)△Hi；2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH2;,則AHAAH2

D.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則該反應中和熱的熱方程

式為NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)△H=-57.4kJ/mol

8.(本題5分)己知NaHCCh溶液與鹽酸反應生成CO2吸熱，Na2c。3溶液與鹽酸反應生成CCh放

熱。關于下列AH的判斷正確的是

①CO；一(aq)+H+(aq)UHCO；(aq)AHi

②HCO；(aq)+H+(aq)uH2cCh(aq)AH2

③H2cO3(aq)UH2O(l)+CO2(g)AH3

A.AHi<0；AH2>0B.AH2+AH3>0

C.AH1+AH2+AH3>OD.AH1>AH3

9.(本題5分)把溫度為20℃,濃度為1.0mol/L的硫酸溶液和2.2mol/L的堿液各50mL混合，攪動,

測得酸堿混合物的溫度變化數據如下(溶液密度為Ig/mL,比熱容為4184kJ/(kg.e))

反應物起始溫度T/C終止溫度T2/℃

H2SO4+NaOH2033.6

H2SO4+NH3H2O2032.6

則NH3+H2O-NH3H2O的AH為

A.+4.2kJB.+2.1kJC.-2.1kJD.-4.2kJ

10.（本題5分）下列熱化學方程式正確的是

A.甲烷的燃燒熱AH=-890.3kJ/mol,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：

CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）AH=-890.3kJ/mol

B.500℃>30MPa下，將0.5molN2（g）和L5molH2（g）置于密閉容器中充分反應生成NH3（g）,放熱

19.3kJ,其熱化學方程式為N2（g）+3H2（g）；2NH3（g）AH=-38.6kJ/mol

C.HC1和NaOH反應的中和熱AH=-57.3kJ/mol,則H2SO4和Ca（OH）2反應的中和熱為

2x（-57.3）kJ/mol

D.已知C（s）+Ch（g）=CO2（g）AH=a,C（s）+1o2（g）=CO（g）AH=b,貝Ua<b

二、判斷題（共20分）

11.（本題4分）比較AH大小，只需比較數值，不用考慮正負號。

12.（本題4分）反應2H2（g）+C>2（g）=2H2O（g）的AH可通過下式估算：AH=反應中形成新共價鍵

的鍵能之和-反應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和。（）

13.（本題4分）已知N2（g）+3H2（g尸2NH3（g）AH=-92則NH3（g）=；N2（g）+：H2（g）AH=

22

+46kJ-mol-1o（）

14.（本題4分）已知2c⑸+2O2（g）=2CC>2（g）AH=akJmoL,2C（s）+O2（g）=2CO（g）

AH=6kJ-mol-1>貝！J6<。。（）

15.(本題4分)當反應逆向進行時，其反應熱與正反應熱的反應熱數值相等，符號相反。

三、解答題(共30分)

16.(本題10分)I.氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重

要作用。

⑴如圖是N2(g)和H2(g)反應生成ImolNHj(g)過程中能量的變化示意圖，請問該化學反應屬于

(放熱或吸熱)反應，請寫出該反應的熱化學方程式：o

(2)上述反應用到的氫氣是一種清潔燃料，已知氫氣的燃燒熱為285.8kJnoH,請寫出氫氣的燃燒熱

的熱化學方程式：o

II.已知H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ.mo『。回答有關中和反應的問題。

小燒杯

一大燒杯

(3)如圖裝置中儀器A的名稱

(4)碎泡沫塑料的作用是

17.(本題10分)中和熱是指酸跟堿發生中和反應生成ImolHzO所放出的熱量。某學生想通過測定

反應過程中所放出的熱量來計算中和熱。他將50mL0.5mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的NaOH溶液

在如圖所示的裝置中進行中和反應。請回答下列問題:

溫度計

硬紙板

碎塑料

泡注

(1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是,燒杯間填滿碎塑料泡沫的作

用是O

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，則求得的中和熱數值_________(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)

(3)實驗中改用60mL0.50mol/L的鹽酸跟50mL0.55mol/L的NaOH溶液進行反應，

與上述實驗相比，所放出的熱量__________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱的數值會

(填“相等”或“不相等”)，理由是o

18.(本題10分)測定50mL0.50mol?L-i鹽酸和SOmLO.SSmol-L'NaOH溶液反應的反應熱的實驗裝

置如圖所示。回答下列問題：

二玻璃攪拌棒

■填充物

(1)圖中缺少的一種儀器是—O

(2)實驗時玻璃攪拌器的運動方向是—(填標號)。

a.上下b.左右c.順時針d.逆時針

(3)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是lg?cm-3,又知中和反應后生成的溶液的比熱容c=4.18J/(g?℃)。

實驗記錄數據如表：

起始溫度tl/℃終止溫度tl/℃

實驗序號

鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液

120.020.123.2

220.220.423.4

320.520.623.6

則中和反應生成ImolHzO⑴的△居___kJ?moH(保留1位小數)。若計算結果與理論數據(57.3kJ?moH)

相比較，有誤差，則可能導致該誤差的原因是_(填標號)。

a.實驗裝置保溫、隔熱效果差

b.用量筒量取鹽酸的體積時仰視讀數

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d.用溫度計測定鹽酸的起始溫度后直接去測定NaOH溶液的溫度

(4)現將一定量的稀氫氧化鉀溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和lLlmol-L-i稀鹽酸恰好完全反應，

其反應熱分別為△小、△”?、△Hs,則△〃/、△“2、△”3的大小關系為—o

(5)下列說法正確的是―(填標號)。

a.向內筒中加入稀堿時，應當緩慢而勻速地加入

b.將用量筒量取好的稀鹽酸加入內筒后，應當快速用水沖洗量筒內壁剩余的稀鹽酸至內筒中，以免

造成測量誤差

c.用量筒量取稀酸或堿時，眼睛必須與液體凹面最低處相平

d.內筒洗凈后，未及時烘干，直接用該內筒進行實驗，對生成ImolHzO時所測得的中和反應的反應

熱(AH)無影響

參考答案:

1.A

【詳解】A.由圖可知，Na(g)失去1個電子生成Na+,Na的第一電離能(lJ=AH3故A

錯誤；

B.由圖可知，Cb(g)斷鍵生成Cl(g)吸收的能量為2A應4010『，。-。鍵能為2公凡口?1110「，故B

正確；

C.Na(g)失去1個電子生成Na+(g)需要吸收能量，AH3>0,Na+(g)和C「(g)形成離子鍵得到NaCl

要放出熱量，AH6<0,故C正確；

D.由蓋斯定律可知，結合圖中歷程，AHI=AH2+AH3+AH4+AH5+AH6,貝

AH,-AH5-AH6=AH2+AH3+AH4,故D正確；

故選A?

2.B

【詳解】①化學反應除了生成新物質外，還伴隨著能量的變化，正確；

②需要加熱才能發生的反應不一定都是吸熱反應，例如木炭燃燒等，錯誤；

③熱化學方程式應注明反應時的溫度與壓強，若沒注明則表示常溫、常壓時的反應，正確；

④等量的氫氣和氧氣分別完全燃燒生成氣態水和液態水，前者放出的熱量少，錯誤；

⑤H2(g)+b(g)<?>2HI(g)AH=-QkJ-mol-1,表示常溫、常壓下，在恒溫密閉容器中當有ImolHz和

Imolb(g)反應，生成2moiHI時放出QkJ的熱量，正確；

⑥反應熱與反應條件沒有關系，同溫同壓下，H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)在光照條件下和點燃條件下的AH

相同，正確；

答案選B。

3.A

【詳解】已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)AH=-102kJ.mol1,反應熱等于反應物的總鍵能減生成物的總鍵

能，則△H=-102kJ?moH=436kJ?mol-i+200kJ?moH-2xakJ?moH,得：a=369,答案選A。

4.B

【詳解】A,反應①NH3+HC1O=NH2C1+H,O反應②NH2cl+HC1O=NHC12+H2O反應

(3)2NHC12+H2O=N2+HC1O+3HC1,依據化學方程式和蓋斯定律，①x2+②x2+③得到化學方程

式2NH3+3HC1O=N?+3H2。+3HC1,選項A錯誤；

B.反應中氨氮去除效果最佳的值，從圖象分析可知為去除率較高同時余氯量最少，圖象中符合的比值

為1.5,選項B正確；

n（NaClO）/、

Ca點時小、<1，說明nNaClO）少，則次氯酸鈉水解生成的次氯酸也是少量的，因此，發生

n（NH3）'/

的主要反應為①NHs+HClOuNHzCl+Hz。，而不是②，選項C錯誤；

D.次氯酸鈉溶液pH較小時有O?生成，由于次氯酸減少，所以使得氨氮去除率降低，選項D錯誤。

答案選B。

5.A

【詳解】A.SO2中S原子采用sp2雜化，有1個孤電子對；SO3中S原子采用sp2雜化，無個孤電子

對，所以SO2的鍵角小于SO3的鍵角，故A正確；

B.根據圖示,2so2（g）+O2（g）w2so3（g）AH=（x-y）kJ-mol1,故B錯誤;

C.反應達到限度時，增大容器容積，濃度減小，正逆反應速率均減小，故C錯誤；

D.每轉移電子4mol,有ImoKh被還原，非標準狀況下的體積不一定是22.4L,故D錯誤；

選A。

6.C

【詳解】A.由圖像可知，I中反應進行到B點時，”凡）為3moi/L,則”凡）為3mol,起始H2為

12mol,則轉化的H2為9mo1,故釋放的熱量為等*2801<1/0101=1260^,A正確；

B.由圖像可知，I中反應進行到C點時，反應達平衡，c（H?）為2moi/L,列三段式為

CO(g)+2H2(g)CH30H(g)

起始mol/L6120*C(CHOH)5moiL"「2

UliK=-----；3———r=----------------------------=1?25L?2mol

轉化mol/L5105'、c(CO)c(H2)Imol.L/x(2mol.L”)

平衡mol/L125

B正確;

C.若其他條件不變，增大起始n（H?）,則在相同時間時，c（H?）大于I中的c（H?）,故C（H?）不能

按照II變化，C錯誤；

D.若其他條件不變，縮小容器體積，體系壓強增大，則化學反應速率加快，平衡向正反應方向移動，

達平衡時C（H2）減小，故c（H?）可能按照II變化，D正確；

答案選C。

7.D

【詳解】A項，H2完全燃燒后生成的穩定氧化物為H2O（1）,氫氣的燃燒熱大于241.8kJ/mol,錯誤；

B項，石墨轉化為金剛石為吸熱反應，石墨具有的總能量小于金剛石具有的總能量，則石墨比金剛石

穩定，錯誤；C項，兩者都是C(s)的燃燒反應，AH1<O>AH2<0,前者為2moic(s)完全燃燒，

后者為2moic(s)不完全燃燒，等物質的量的C(s)完全燃燒放出的熱量大于不完全燃燒放出的熱

量，貝|AHI<AH2,錯誤；D項，n(HO)=n(NaOH)=,=0.5mol,則生成ImolFLO放出的

240g/mol

熱量為H=57.4kJ,則中和熱的熱化學方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O⑴△H=一

57.4kJ/moL正確;答案選D。

8.B

【詳解】A.CO，(aq)+H+(aq)MHCONaq)形成化學鍵放熱，AHi<0；HCO；(aq)+H+(aq)汨2co3(aq)形

成化學鍵放熱，AH2<0,故A錯誤；

B.NaHCCh溶液與鹽酸反應生成CO2吸熱，根據蓋斯定律Mh+AIfe>。，故B正確；

C.Na2cCh溶液與鹽酸反應生成CO2放熱，根據蓋斯定律AHI+AH2+AH3<0,故C錯誤；

+

D.分解反應吸熱，H2C03(aq)^H20(l)+C02(g)AH3>0;CO(aq)+H(aq)^HCO；(aq)形成化學鍵放熱

AHi<0,所以AH1QH3,故D錯誤；

選B。

9.D

crnVT

【詳解】根據反應焰變的計算公式VH=----------可知,HSO與NaOH反應①2H+(aq)+20H-(aq)=2H20(l)

n24

…人卡位4.184x100x10^x(33.6-20)..

的焰變為：-------------------------'-kJ-mor1=-113.8Vino/-1,

0.05

H2SO4與NH3H2O的反應：②2H+(aq)+2NH3-H2O(aq)=2NH：㈣)+2七0(1)的熔變為

4.184x100x10-3x(32.6-20)..1小、”什

---------------------------------------kJ-mol1=-105.4W)i!o7②一①)可得NH3H2O,NH

0.05------------------------------------2'74

11

(aq)+OH(aq)AH=+4.2kJ.mor,則NH；(aq)+OH(aq)NH3+H2ONH3-H2ONH=-4.2kJ-mol,故

答案為：D

10.D

【詳解】A.由甲烷的燃燒熱/H=-890.3kJ-molT,燃燒熱表示可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物，

產物水為液體水，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)zlH=-890.3

kJ-mol-1,A項錯誤；

B.將0.5molN2(g)和L5molH2(g)置于密閉容器中充分反應生成NH3(g),放熱19.3kJ,合成氨為可

逆反應，0.5molN2不能完全反應生成，貝UlmolN2(g)充分反應生成NH3(g)放熱大于38.6kJ,放熱反

應的婚變為負值，則N2(g)+3H2(g)U2NH3(g)AH<-38.6kJ.molT,B項錯誤；

C.中和熱是一個定值，指常溫下lmolH+和ImolOH-反應生成ImolHzO放出的熱量，不同的酸和堿

反應會有不同的反應熱，其值與中和熱未必一致，c項錯誤；

D.完全燃燒比不完全燃燒放出熱量多，燃燒反應的焰變為負值，由2c(s)+2O2(g)=2CO2(g)

2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=b,可知a<b,D項正確；

故答案選D。

11.錯誤

【詳解】比較AH大小，需要正負號和數值一起比較，錯誤。

12.錯誤

【詳解】反應的焰變等于反應物斷裂舊共價鍵的鍵能之和減去生成物形成新共價鍵的鍵能之和，故答

案為：錯誤。

13.正確

【詳解】反應出放出熱量與反應物用量有關；反應反向進行，則放熱反應變為吸熱反應，故正確；

14.錯誤

【詳解】等物質的量的C完全燃燒生成CO2時放出的熱量高于不完全燃燒生成co時放出的

熱量，因此a<b,錯誤。

15.正確

【詳解】正反應的反應熱=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，逆反應的反應熱=生成物的鍵能總

和-反應物的鍵能總和，因此兩者反應熱數值相等，符號相反，該說法正確。

16.放熱[N2(g)+：H2(g)LNH3(g)△H=-46kJ,moEH2(g)+1

O2(g)==H2O(l)△8=-285.8kJ-molT環形玻璃攪拌棒保溫、支撐

【分析】從A到B,需要吸收熱量254kJ,此能量為正反應的活化能；從B到C,能放出熱量3OOkJ,

此能量也為逆反應的活化能的絕對值(逆反應的活化能為300kJ)o

【詳解】(1)從圖中可以看出，N?(g)和H?(g)反應生成lmolNH3(g)過程中，生成物的總能量低于反

應物的總能量，所以該化學反應屬于放熱反應，該反應的生成物NH3為Imol,則反應物N2為1■mol,

壓為彳mol,熱化學方程式為：1N2(g)+-H2(g)NH3(g)△JF/=-46k/moH。答案為：放熱；1N2(g)+

2z2z

3

-H2(g).?NH3(g)△H=-46kJ,moH；

⑵已知氫氣的燃燒熱為285.8kJmoH,則氫氣的燃燒熱的熱化學方程式：H2(g)+1

O2(g)==H2O(l)△8=-285.8kJ-mol-i。答案為：H2(g)+102(g)==H2O(l)△8=-285.8kJ-moH；

(3)如圖裝置中，儀器A用于混合液的攪拌，其名稱為環形玻璃攪拌棒。答案為：環形玻璃攪拌棒；

(4)碎泡沫塑料的作用，一是使測定的反應后最高溫度準確，即保溫；二是支撐小燒杯，使小燒杯口

盡可能與大燒杯口平齊，實際上也是起保溫作用，所以作用是保溫、支撐。答案為：保溫、支撐。

【點睛】300kJ是由活化分子生成產物NH3（g）所釋放的能量，我們易錯誤地認為是該反應的AH。

17.環形玻璃攪拌棒或環形玻璃棒保溫、隔熱，減少實驗過程中的熱量損失偏小

不相等相等中和熱是指酸跟堿發生中和反應生成ImolHzO所放出的熱量，與酸、堿的用量

無關

【詳解】試題分析：：（1）由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌器；中和熱測定

實驗成敗的關鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是保溫、隔熱，減少實驗過程中的熱量

損失；（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失，求得的中和熱數值將會減小；（3）反應

放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，若用60mL0.50moi/L的鹽酸跟50mL0.55moi/L的NaOH

溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏大，但是中和熱的均是強