化學(xué)反應(yīng)熱能變化測試習(xí)題化學(xué)反應(yīng)的能量變化是化學(xué)研究的核心內(nèi)容之一，無論是實驗室中的精密測量，還是工業(yè)生產(chǎn)中的能量調(diào)控，都離不開對反應(yīng)熱效應(yīng)的準(zhǔn)確理解與計算。本文旨在通過一系列精心設(shè)計的測試習(xí)題，幫助讀者鞏固化學(xué)反應(yīng)熱能變化的基本概念，提升相關(guān)計算能力，并深化對能量轉(zhuǎn)化本質(zhì)的認(rèn)識。一、核心概念回顧與辨析在進(jìn)入習(xí)題之前，我們先來簡要回顧幾個關(guān)鍵概念，這對于準(zhǔn)確解答后續(xù)問題至關(guān)重要：1.反應(yīng)熱（Q）與焓變（ΔH）：反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量。在恒壓條件下，反應(yīng)熱等于焓變（ΔH），單位通常為kJ/mol。ΔH為負(fù)值表示放熱反應(yīng)，為正值表示吸熱反應(yīng)。2.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量高于生成物總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之則為吸熱反應(yīng)。這直接關(guān)系到ΔH的正負(fù)號。3.燃燒熱與中和熱：燃燒熱是指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量；中和熱是指在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時所放出的熱量。二者均有特定的條件和對象。4.熱化學(xué)方程式：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，還標(biāo)明了能量變化（ΔH）。書寫時需注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)、化學(xué)計量數(shù)與ΔH的對應(yīng)關(guān)系。5.蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)途徑無關(guān)。這是進(jìn)行復(fù)雜反應(yīng)焓變計算的重要依據(jù)。6.鍵能：氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。反應(yīng)的焓變可以粗略地通過反應(yīng)物總鍵能與生成物總鍵能的差值進(jìn)行估算（ΔH≈反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能）。二、測試習(xí)題（一）選擇題（單選或多選）1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量變化的說法中，正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著能量變化B.放熱反應(yīng)的發(fā)生無需任何條件C.吸熱反應(yīng)都需要加熱才能進(jìn)行D.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化2.已知反應(yīng)A+B→C+D的ΔH=+QkJ/mol(Q>0)，則下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.反應(yīng)物A和B的總能量高于生成物C和D的總能量C.該反應(yīng)中，反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量大于生成物成鍵釋放的總能量D.若該反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行，則反應(yīng)熱Q'等于ΔH3.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是（）A.C(s)+O?(g)=CO?(g)ΔH=-393.5kJB.2H?(g)+O?(g)=2H?O(l)ΔH=-571.6kJ/molC.CH?(g)+2O?(g)=CO?(g)+2H?O(g)ΔH=-890.3kJ/mol（燃燒熱）D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H?O(l)ΔH=+57.3kJ/mol4.下列關(guān)于中和熱的說法正確的是（）A.中和熱是指1mol酸與1mol堿完全中和時放出的熱量B.中和熱的測定實驗中，環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差C.稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量即為中和熱D.中和熱的數(shù)值與反應(yīng)物的用量無關(guān)（二）填空題5.已知反應(yīng)N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)ΔH=-92.4kJ/mol。若有1molN?和3molH?完全反應(yīng)生成NH?，則會（填“吸收”或“放出”）kJ的熱量。若實際生產(chǎn)中，此反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為30%，則反應(yīng)過程中實際放出的熱量為kJ。6.蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定?，F(xiàn)根據(jù)下列3個熱化學(xué)反應(yīng)方程式：①Fe?O?(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO?(g)ΔH?=-Q?kJ/mol②3Fe?O?(s)+CO(g)=2Fe?O?(s)+CO?(g)ΔH?=-Q?kJ/mol③Fe?O?(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO?(g)ΔH?=+Q?kJ/mol寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO?氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：。（三）計算題7.為測定某品牌鹽酸的濃度，化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實驗：取50.00mL0.50mol/L的NaOH溶液于簡易量熱計中，加入一定量該鹽酸，攪拌均勻后，測得反應(yīng)前后溶液溫度升高了Δt℃。已知該反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ/mol，溶液的比熱容c約為4.18J/(g·℃)，溶液密度近似為1g/mL。假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計，且熱量損失不計。（1）寫出該中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（以生成1molH?O為標(biāo)準(zhǔn)）。（2）若實驗中加入鹽酸的體積為50.00mL，求該鹽酸的物質(zhì)的量濃度。8.已知拆開1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。計算N?(g)與H?(g)反應(yīng)生成NH?(g)的熱化學(xué)方程式。二、參考答案與解析（一）選擇題1.A解析：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，斷鍵吸熱，成鍵放熱，故一定伴隨能量變化，A正確。放熱反應(yīng)也可能需要點燃等條件引發(fā)，B錯誤。吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，如氯化銨與氫氧化鋇的反應(yīng)，C錯誤。化學(xué)反應(yīng)中的能量變化除了熱能，還可能表現(xiàn)為光能、電能等，D錯誤。2.C解析：ΔH為正值，表明反應(yīng)吸熱，A錯誤；吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，B錯誤；斷鍵吸熱，成鍵放熱，吸熱反應(yīng)說明斷鍵吸收的總能量大于成鍵釋放的總能量，C正確；恒容條件下反應(yīng)熱不等于焓變，D錯誤。3.B解析：A項ΔH單位應(yīng)為kJ/mol；C項燃燒熱要求生成穩(wěn)定氧化物，水應(yīng)為液態(tài)；D項中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)為負(fù)值。B項正確。4.B、D解析：中和熱是指在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH?O時放出的熱量，A項未指明“稀溶液”和“強酸強堿”；C項硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)除生成水外，還生成硫酸鋇沉淀，沉淀形成也會有熱效應(yīng)，故其反應(yīng)熱不等于中和熱；B項攪拌可使反應(yīng)充分，熱量分布均勻，減小誤差；D項中和熱是生成1mol水時的能量變化，與用量無關(guān)，故B、D正確。（二）填空題5.放出；92.4；27.72解析：ΔH為負(fù)值，故為放熱反應(yīng)。1molN?完全反應(yīng)放出92.4kJ熱量。轉(zhuǎn)化率30%時，實際放出熱量為92.4kJ/mol×1mol×30%=27.72kJ。6.FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO?(g)ΔH=-(3Q?-Q?-2Q?)/6kJ/mol解析：目標(biāo)方程式為FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO?(g)。對已知方程式進(jìn)行組合：(①×3-②-③×2)/6即可得到目標(biāo)方程式。ΔH=(3ΔH?-ΔH?-2ΔH?)/6=[3(-Q?)-(-Q?)-2(+Q?)]/6=-(3Q?-Q?-2Q?)/6kJ/mol。（三）計算題7.（1）HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H?O(l)ΔH=-57.3kJ/mol（2）0.50mol/L解析：（2）反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量n(H?O)=c(NaOH)×V(NaOH)=0.50mol/L×0.050L=0.025mol。放出的熱量Q=n(H?O)×|ΔH|=0.025mol×____J/mol=1432.5J。溶液總質(zhì)量m=(50.00+50.00)mL×1g/mL=100g。Q=cmΔt=4.18J/(g·℃)×100g×Δt=418ΔtJ。由418Δt=1432.5，可得Δt=1432.5/418≈3.43℃（此Δt在題目中為已知，此處反推是為了說明邏輯）。由于NaOH與HCl恰好完全反應(yīng)（題目未說過量，按恰好計算），n(HCl)=n(NaOH)=0.025mol，c(HCl)=0.025mol/0.050L=0.50mol/L。8.N?(g)+3H?(g)=2NH?(g)ΔH=-92kJ/mol解析：反應(yīng)方程式：N?(g)+3H?(g)=2NH?(g)。斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量=1molN≡N鍵+3molH-H鍵=946kJ+3×436kJ=946+1308=2254kJ。形成化學(xué)鍵釋放的總能量=6molN-H鍵（2molNH?含6molN-H鍵）=6×391kJ=2346kJ。ΔH=吸收總能量-釋放總能量=2254kJ-2346kJ=-92kJ/mol。故熱化學(xué)方程式為：N?(g)+3H?(g)=2NH?(g)ΔH=-92kJ/mol。三、解題思路與方法總結(jié)1.概念辨析是前提：準(zhǔn)確理解焓變、放熱吸熱、燃燒熱、中和熱等核心概念的內(nèi)涵與外延，特別注意其限定條件和符號意義。2.熱化學(xué)方程式書寫要規(guī)范：注明物質(zhì)狀態(tài)、ΔH的數(shù)值、單位及正負(fù)號，并確保其與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)。3.蓋斯定律應(yīng)用需靈活：將已知熱化學(xué)方程式進(jìn)行“加減乘除”的數(shù)學(xué)運算，以得到目標(biāo)方程式，ΔH做相應(yīng)運算。關(guān)鍵在于找到“橋梁”物質(zhì)，消去中間產(chǎn)物。4.能量計算把握“斷吸成放”：利用鍵能計算ΔH時，