化學反應中能量變化定量研究初步試題一、基礎概念辨析題（一）反應熱與焓變下列關于反應熱和焓變的說法正確的是（）A.反應熱是指化學反應過程中放出的熱量B.焓變（ΔH）的單位為kJ，與反應體系的物質的量無關C.恒溫恒壓條件下，化學反應的反應熱等于焓變D.ΔH>0的反應一定需要加熱才能發(fā)生已知反應A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的能量變化如圖所示，下列說法正確的是（）A.該反應為放熱反應，ΔH=E1-E2B.反應物的總能量高于生成物的總能量C.加入催化劑可降低E1和E2，從而減小ΔHD.反應中斷裂化學鍵吸收的能量大于形成化學鍵釋放的能量（二）放熱反應與吸熱反應下列過程屬于吸熱反應的是（）①鋁熱反應②氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合攪拌③濃硫酸稀釋④碳與二氧化碳高溫下反應⑤甲烷燃燒A.①②B.②④C.③⑤D.①④下列說法中正確的是（）A.所有的化合反應都是放熱反應B.反應物的總能量低于生成物的總能量時，反應吸熱，ΔH<0C.灼熱的炭與CO2的反應是吸熱反應，ΔH>0D.凡需加熱的反應一定是吸熱反應二、反應熱計算題型（一）基于鍵能的計算已知H-H鍵能為436kJ/mol，Cl-Cl鍵能為243kJ/mol，H-Cl鍵能為431kJ/mol，計算反應H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH。工業(yè)合成氨的反應為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，已知N≡N鍵能為946kJ/mol，H-H鍵能為436kJ/mol，N-H鍵能為391kJ/mol，求該反應的ΔH。（二）基于能量圖像的計算某反應的能量變化如圖所示，其中E1=180kJ/mol，E2=80kJ/mol，該反應的ΔH為（）A.+100kJ/molB.-100kJ/molC.+260kJ/molD.-260kJ/mol反應A+B→C+D的能量變化如圖，回答下列問題：（1）該反應是______（填“放熱”或“吸熱”）反應，ΔH=kJ/mol（用圖中字母表示）。（2）若加入催化劑，反應的活化能會（填“增大”“減小”或“不變”），ΔH______（填“增大”“減小”或“不變”）。（三）蓋斯定律應用已知下列熱化學方程式：①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol求反應C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的ΔH。已知：①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH1=+484kJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-572kJ/mol求H2O(l)=H2O(g)的ΔH。（四）燃燒熱與中和熱計算已知甲烷的燃燒熱為ΔH=-890kJ/mol，寫出甲烷燃燒的熱化學方程式，并計算16g甲烷完全燃燒放出的熱量。稀鹽酸與稀NaOH溶液反應的中和熱ΔH=-57.3kJ/mol，若將50mL1.0mol/LHCl溶液與50mL1.1mol/LNaOH溶液混合，測得反應放出的熱量為QkJ，求Q的值（忽略溶液體積變化）。三、熱化學方程式書寫與判斷下列熱化學方程式書寫正確的是（）A.2SO2+O2=2SO3ΔH=-196.6kJ/molB.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/molC.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-571.6kJD.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=+393.5kJ/mol已知在25℃、101kPa下，1gH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，寫出H2燃燒的熱化學方程式。四、實驗與探究題某實驗小組用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和熱測定實驗，回答下列問題：（1）實驗中使用環(huán)形玻璃攪拌棒的目的是______。（2）若實驗測得的中和熱ΔH=-53.5kJ/mol，比理論值（-57.3kJ/mol）偏小，可能的原因是______（填字母）。A.實驗裝置保溫、隔熱效果差B.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)C.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中D.用溫度計測定鹽酸起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度某同學設計實驗探究Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是否為吸熱反應，實驗步驟如下：①將Ba(OH)2·8H2O晶體研細后與NH4Cl晶體混合，放入燒杯中，用玻璃棒攪拌。②在燒杯底部墊上玻璃片，玻璃片上滴加幾滴水。③觀察現(xiàn)象并記錄。（1）實驗中觀察到的現(xiàn)象是______，說明反應______（填“吸熱”或“放熱”）。（2）寫出該反應的化學方程式：______。五、高考真題解析（一）鍵能計算與熱化學方程式結合（2024·重慶卷）已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol，N≡N鍵能為946kJ/mol，H-H鍵能為436kJ/mol，則N-H鍵的鍵能為（）A.391kJ/molB.359kJ/molC.1173kJ/molD.1474kJ/mol解析：ΔH=反應物總鍵能-生成物總鍵能，設N-H鍵能為x，則：ΔH=946+3×436-6x=-92，解得x=391kJ/mol，答案選A。（二）蓋斯定律與工業(yè)反應結合（2023·江蘇卷）工業(yè)上用CO2和H2合成甲醇的反應為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，已知：①CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-676kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH2=-242kJ/mol求合成甲醇反應的ΔH。解析：根據(jù)蓋斯定律，目標反應=3×②-①，ΔH=3×(-242)-(-676)=-726+676=-50kJ/mol。（三）能量圖像與催化劑影響（2025·北京卷）在催化劑a或b作用下，丙烷脫氫制備丙烯的反應能量變化如圖所示，下列說法正確的是（）A.總反應為吸熱反應，ΔH=E3-E1B.催化劑a的活性更高，能降低反應的ΔHC.過渡態(tài)1的能量高于過渡態(tài)2，對應反應速率更慢D.使用催化劑b時，反應的活化能為E4-E2解析：A項，總反應ΔH=生成物總能量-反應物總能量>0，為吸熱反應，正確；B項，催化劑不改變ΔH，錯誤；C項，過渡態(tài)能量越高，反應速率越慢，正確；D項，活化能為E4-E2，正確。答案選ACD。六、綜合應用題氫氣是一種清潔能源，其燃燒熱為ΔH=-285.8kJ/mol，回答下列問題：（1）寫出氫氣燃燒的熱化學方程式：。（2）若電解水制取H2（2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ/mol），則電解1mol水需要吸收的能量為______kJ，與燃燒1molH2放出的能量相比，兩者在數(shù)值上（填“相等”或“不相等”）。（3）工業(yè)上可通過甲烷水蒸氣重整反應制備H2：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+206kJ/mol，結合H2燃燒熱數(shù)據(jù)，計算1molCH4通過該反應生成的H2完全燃燒時放出的熱量。碳捕集與轉化是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑。已知：①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ/mol②CH3OH(g)=CH3OH(l)ΔH=-38kJ/mol③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ/mol（1）寫出CO2(g)與H2(g)反應生成CH3OH(l)和H2O(l)的熱化學方程式。（2）若1molCO2參與反應，理論上可放出多少熱量？參考答案及解析（以下僅為部分題型示例，完整解析需結合具體計算過程）5.ΔH=436+243-2×431=-183kJ/mol9.ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5-(-283.0)=-110.5kJ/mol15.（