第一章 化学反应的热效应 单元训练题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章《化学反应的热效应》单元训练题 一、单选题 1．N4分子结构为正四面体(如图所示)。已知：断裂N4(g)中1 mol N—N键吸收193 kJ能量，形成N2(g)中1 mol N≡N键放出941 kJ能量。下列热化学方程式书写正确的是 A．N4(g)=2N2(g)　ΔH=+724 kJ·mol-1 B．N4(g)=2N2(g)　ΔH=-1110 kJ·mol-1 C．2N2(g)=N4(g)　ΔH=-724 kJ·mol-1 D．N4(g)=2N2(g)　ΔH=-724 kJ·mol-1 2．已知：； 则的为 A． B． C． D． 3．在标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质 O 能量 249 218 39 0 0 下列说法不正确的是 A．的键能为 B．的燃烧热为 C．中氧氧单键的键能为 D． 4．金属镁和卤素单质（）反应过程中的相对能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．由分解制备和的反应是放热反应 B．固体的稳定性： C．和作用生成的反应都是吸热反应 D． 5．近年来，许多城市都全面禁止燃放烟花爆竹，爆竹中用到的炸药——黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为 　 已知：碳的摩尔燃烧焓 　 　 则x为 A． B． C． D． 6．根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．1mol与1mol 的能量之和为393.5kJ B．反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C．C的燃烧热的热化学方程式为：   D．CO气体燃烧的热化学方程式为：   7．已知反应：①   ②   其他数据如表所示，下列说法正确的是 化学键 键能/ 798 413 463 615 A．乙烯的燃烧热为 B．上表中的x用a的代数式表示为 C．当有个C—H键断裂时，反应②放出热量一定为bkJ D．反应   8．晶体硅是重要的半导体材料。工业上用石英砂作原料通过如下反应生产晶体硅： ①　 ②　 ③　 则用石英砂生产28g纯硅理论上放出的热量为 A．21.44kJ B．600.20kJ C．1965.10kJ D．21435.71kJ 9．甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 A． B． C． D． 10．已知①　kJ⋅mol-1　； ②　kJ⋅mol-1　； ③　kJ⋅mol-1　 下列说法正确的是 A．C的燃烧热kJ B．2g完全燃烧生成液态水放出的热量为241.8kJ C．反应的反应热为+41.2kJ⋅mol-1 D．反应的平衡常数 11．一定温度下，1mol和1mol反应生成，反应过程中的能量变化如图。下列有关说法错误的是 A．16g氧原子(O)结合生成氧气时释放249kJ能量 B．生成相同质量的NO，选用不同的催化剂时相同 C．反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的总能量低 D．该反应的热化学方程式为； 12．下列物质摩尔燃烧焓数据如下表： 物质 C（s，石墨） C（s，金刚石） -393.5 -395.4 -285.8 -283.0 -890.3 下列表述正确的是 A． B．C（s，石墨） C．C（s，石墨）＝C（s，金刚石）    D．C（s，石墨） 13．已知反应：①时，   ②稀溶液中，   ③  ( Q>0) ④ ；   下列结论正确的是 A．碳的燃烧热等于 B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水时放出的热量 C．一定条件下，和充分反应可放热Q kJ D．   14．由和反应生成和的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．反应物能量之和大于生成物能量之和 B．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 C．反应生成时转移 D．      二、非选择题 15．回答下列问题： (1)能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是 (填字母)。 a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求 c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源 d.减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生 (2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，氧气充足时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。 ①通常状况下，相同质量的金刚石和石墨中，化学键总键能较大的是 (填“金刚石”“石墨”或“不确定”)；表示石墨燃烧热的热化学方程式为 。 ②若12g金刚石在24g氧气中燃烧，生成气体36g，则该过程放出的热量为 。 (3)①“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有、、，已知10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，该反应的热化学方程式为 。 ②在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢。已知下列各物质反应的热化学方程式： I、 II. Ⅲ、 则(l)与过氧化氢(l)反应生成和的热化学方程式为 。 ③你认为能作为火箭推进剂的物质需要满足的两个基本条件是 。 16．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。 (1)某化学反应中，设反应物的总能量为，生成物的总能量为。 ①若，则该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图 (填“A”或“B”)表示。 ②若，则该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图 (填“A”或“B”)表示。 (2)化学反应  中相关的化学键键能数据如表所示。 化学键 436 745 465 413 已知每生成1水蒸气反应放出187能量，则 。 (3)如图所示，25℃时，把试管放入盛有少量饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入镁片，再用滴管滴入5浓盐酸于试管中。试回答下列问题。 ①实验中观察到的现象为 。 ②产生上述现象的原因是 。 17．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用表示，请认真观察如图，然后回答问题。 (1)图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)已知拆开键、、键分别需要吸收的能量为、、，则由氢气和碘反应生成会 填(“放出”或“吸收”) 的热量。在化学反应过程中，是将 转化为 。 (3)下列能正确表示燃烧热的热化学方程式是_______(填字母) A． B． C． D． 18．请根据要求回答问题： (1)图1所示是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，已知E1=134kJ•mol-1、E2=368kJ•mol-1。若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1 (填“增大”“减小”或“不变”，后同)，△H 。请写出NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的热化学方程式： 。 (2)已知：①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ•mol-1 ②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJ•mol-1 ③H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1 则甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式为 。 (3)如表所示是部分化学键的键能： 化学键 P－P P－O O=O P=O 键能/(kJ•mol-1) a b c x 已知白磷的燃烧热为dkJ•mol-1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图2所示，则表中x= (用含a、b、c、d的代数式表示)。 (4)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图3所示是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程示意图。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。根据图3写出生成1molHCOOH(l)的反应的热化学方程式： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】从结构图中可看出，1个N4分子中含有6个N-N键，根据N4（g）=2N2（g）△H=6×193 kJ•mol-1-2×941 kJ•mol-1=-724 kJ•mol-1，则N4（g）=2N2（g）△H=-724 kJ•mol-1，D正确； 答案选D。 2．C 【详解】根据盖斯定律：，故选C。 3．B 【详解】A．根据表格中的数据可知，H2的键能为218=436 kJ / mol，A正确； B．根据燃烧热热化学方程式：，表格中没有H2O(l)的能量，不可算燃烧热，B错误； C．根据OH(g)+OH(g)=H2O2(g)可以计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ/mol，C正确； D．，D正确； 故选B。 4．D 【详解】A．由图可知，金属镁和卤素单质（）的反应是放热反应，则由分解制备和的反应是吸热反应，故A错误； B．能量越低越稳定，由图可知，1mol卤化镁的能量大小顺序为，则热稳定性的大小顺序为MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2，故B错误； C．由图可知，金属镁和卤素单质（）的能量高于的能量，和作用生成的反应都是放热反应，故C错误； D．由图可知，生成氯化镁、溴化镁的热化学方程式分别为Mg(s)+Cl2(g) =MgCl2(s) △H=-641kJ/mol，Mg(s)+Br2(g) =MgBr2(s) △H=-524kJ/mol，由盖斯定律可知，两式相加可得，故D正确； 故选D。 5．C 【详解】碳的摩尔燃烧焓，可写出热方程式：，根据盖斯定律，=，故选C。 6．D 【详解】A．从图中可以看出，393.5kJ 是1mol和1mol 的总能量与1molCO2(g)的总能量之差，A不正确； B．从图中可以看出，1molCO(g)和0.5molO2(g)的能量和高于1molCO2(g)的能量，所以反应中，生成物的总能量小于反应物的总能量，B不正确； C．C的燃烧热是指1molC(s)完全燃烧生成1molCO2(g)所放出的热量，则C的燃烧热的热化学方程式为：  ，C不正确； D．从图中可得出热化学方程式： ，则CO气体燃烧的热化学方程式为：  ，D正确； 故选D。 7．B 【详解】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧，生成稳定氧化物所放出的热，H元素的产物为液态水，C元素的产物为二氧化碳气体，A错误； B．焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，根据反应①可得：，B正确； C．在不同的温度和压强下，反应的焓变数值也不相同，故放出的热量不一定为bKJ，C错误； D．由于反应①和反应②中水的状态不同，故不能直接相减抵消水，D错误； 故选B。 8．B 【详解】由三个热化学方程式可知，生成1molSi，理论上放出热量：，B项正确。 9．C 【分析】0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量，则1mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出=890kJ热量。 【详解】A．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，该反应表示2mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为1780kJ，且∆H应小于0，A项错误； B．甲烷的燃烧反应为放热反应，∆H=-890kJ/mol，B项错误； C．热化学方程式的书写符合题意，C项正确； D．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，该反应表示2mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为1780kJ，∆H=-1780kJ/mol，D项错误； 答案选C。 10．C 【详解】A．C的燃烧热kJ/mol，故A错误； B．根据反应①2g完全燃烧生成气态水放出的热量为241.8kJ，故B错误； C．根据盖斯定律-③+①+②得到目标反应，△H=-△H3+△H1+△H2=+41.2kJ⋅mol-1，故C正确； D．根据盖斯定律②-①得到目标反应，故反应的平衡常数，故D错误； 故选C。 11．C 【详解】A．成键放出能量，1mol氧原子(O)结合生成时释放249kJ能量，A正确； B．催化剂不影响反应的焓变，生成相同质量的NO，选用不同的催化剂时相同，B正确； C．该反应为吸热反应，反应物总键能大于生成物总键能，C错误； D．该反应为吸热反应，热化学方程式为；，D正确； 故选C。 12．D 【分析】摩尔燃烧焓是指一摩尔物质在标准状况下完全燃烧时的反应焓变。 【详解】A．氢气的摩尔燃烧焓是指一摩尔氢气在标准状况下完全燃烧时的反应焓变，，故A错误； B．根据盖斯定律，C（s，石墨），故B错误； C．根据盖斯定律，C（s，石墨）＝C（s，金刚石）   ，故C错误； D．根据盖斯定律，C（s，石墨），H2O(l)的能量小于H2O(g)的能量，所以C（s，石墨），故D正确； 选D。 13．D 【详解】A．碳的燃烧热是指1mol碳完全燃烧放出的热量变化，根据题中信息不能得出碳的燃烧热，故A错误； B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水的同时还生成了硫酸钡沉淀，因此生成1mol水时放出的热量大于，故B错误； C．根据  ( Q>0)，由于该反应是可逆反应，一定条件下，和充分反应，可放出的热量小于Q kJ，故C错误； D．根据盖斯定律得到第一个方程式减去第二个方程式得到  ，故D正确。 综上所述，答案为D。 14．C 【详解】A．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，A正确； B．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，B正确；    C．由图可知反应为N2O＋NO=N2＋NO2，反应中生成1mol N2时转移电子2mol，C错误； D．根据能量变化图，反应的热化学方程式为：     ，D正确； 故选C。 15．(1)acd (2) 石墨 C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)  ∆H=-393.5kJ·mol-1 253.9kJ (3) C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH=-2 550.0 kJ·mol-1 N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH=-641.63 kJ·mol-1 两者混合时即产生气体，并放出大量的热 【详解】（1）a、大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，可充分利用资源，减少垃圾污染，符合开源节流的思想，选项a符合； b、煤、石油、天然气属于不可再生资源，故需要节源开流，选项b不符合； c、太阳能、水能、风能、地热等取之不尽、用之不竭，代替不可再生的化石燃料符合开源节流的思想，选项c符合； d、减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生，符合节约能源和保护生态环境的内容，选项d符合； 答案选acd； （2）①因为金刚石能量比石墨高，根据能量越低越稳定，所以在通常状况下石墨更稳定； 根据燃烧热定义，石墨完全燃烧生成二氧化碳，根据图像反应放出的总热量为110.5+283.0=393.5kJ，所以，表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol； ②12g金刚石在一定量空气中燃烧，生成气体36g，根据碳原子守恒，气体总物质的量为1mol，所以生成气体平均摩尔质量为36g/mol，利用十字交叉法求算混合气体中CO和CO2的物质的量的比所以混合气体中CO和CO2各0.5mol，该过程放出热量为=253.9kJ； （3）①10.0 g 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出 425 kJ 热量，可知 1 mol 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出热量为 2550 kJ，结合焓变及状态可知热量化学方程式为：C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH=-2 550.0 kJ·mol-1； ②已知I、 II. Ⅲ、 根据盖斯定律，由I+Ⅲ- II得反应N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH=ΔH 1+ΔH 3-2ΔH 2=-641.63 kJ·mol-1，则(l)与过氧化氢(l)反应生成和的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) 　ΔH=-641.63 kJ·mol-1； ③两者混合时即产生气体，并放出大量的热，故能作为火箭推进剂的物质。 16．(1) 放热 A 吸热 B (2)351 (3) 镁片不断溶解，表面有气泡产生，烧杯中出现浑浊 镁与盐酸反应放热，在水中的溶解度随温度升高而降低，析出 【详解】（1）①若，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应。该反应可用图A表示。 ②若，反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应为吸热反应。该反应可用图B表示。 （2）焓变=反应物总键能-生成物总键能，每生成1水蒸气反应放出187能量，则(745×2+436×3-413×3-a-465×3)kJ/mol=-187kJ/mol，则351kJ/mol。 （3）①镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应放热，烧杯中石灰水的温度升高，氢氧化钙的溶解度降低，析出氢氧化钙固体，实验中观察到的现象为镁片不断溶解，表面有气泡产生，烧杯中出现浑浊。 ②产生上述现象的原因是镁与盐酸反应放热，在水中的溶解度随温度升高而降低，析出。 17．(1)放热 (2) 放出 11 化学能 热能 (3)D 【详解】（1）由图示该反应反应物总能量高于生成物总能量，即该反应属于放热反应； （2）知氢气和碘反应生成会放出11kJ热量；即将化学能转化为热能； （3）燃烧热指1mol可燃物完全燃烧，生成指定产物所放出的热量，即氢气应生成液态水，故选D。 18．(1) 减小 不变 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)    △H=-234kJ•mol-1 (2)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    △H=-764.7kJ•mol-1 (3) (4)H2(g)+CO2(g)=HCOOH(l)    △H=-31.2kJ•mol-1 【详解】（1）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量，即反应热不变，所以催化剂对反应热无影响，由题图1可知，和反应生成和的反应热为正、逆反应的活化能之差，则反应的热化学方程式为； （2）根据盖斯定律，由②×3-①×2+③×2得甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式为； （3）白磷燃烧的化学方程式为，1mol白磷完全燃烧需要拆开6molP—P键，5molO=O键，形成12molP—O键、4molP=O键，由反应热=反应物化学键断裂吸收的总能量-生成物化学键形成释放的总能量知，，； （4）根据题图3可知，和为反应物，为生成物，的物质的量为，所以生成放出31.2kJ热量，热化学方程式为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$