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．下列有关能量的转化或利用说法错误的是 A．属于吸热过程 B．放热反应体系的焓减小，其反应热 C．需要加热或点燃才能发生的反应一定是吸热反应 D．使用天然气燃气灶时，化学能主要转化为热能和光能 2．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)； 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是 A．△H1(MgCO3)> △H1(CaCO3)>0 B．△H1(MgCO3)-△H1(CaCO3)= △H3(CaO)-△H3(MgO) C．△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0 D．对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H2>△H3 3．下列关于盖斯定律的描述不正确的是 A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的 C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 4．我国高含硫天然气资源丰富，天然气脱硫有重要的现实意义。天然飞脱硫工艺涉及如下反应： ①2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)  ΔH1=akJ·mol-1 ②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  ΔH2=bkJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH3=ckJ·mol-1 ④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ΔH4，则ΔH4的正确表达式为 A． B． C． D． 5．工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH＜0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 6．利用CO2催化加氢制二甲醚，可以实现CO2的再利用，该过程中涉及以下两个反应： ①   ②   则反应的为 A． B． C． D． 7．下列有关热化学方程式(数据的测定条件均为常温常压)的叙述中，正确的是 A．已知，表明的能量高于的能量 B．已知同素异形体的转化中，　，表明红磷比白磷稳定 C．已知，则的燃烧热为 D．中和热，若固体与足量稀盐酸完全中和，将放出热量 8．下列关于热化学反应的描述正确的是 A．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  △H=-57.3kJ·mol-1，用含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应的反应热为28.65kJ·mol-1 B．CO(g)的标准燃烧热△H=-283.0kJ·mol-1，则反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+(2×283.0) kJ·mol-1 C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳时的焓变是甲烷的标准燃烧热 D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量 9．下列说法正确的是 A．在一定条件下能自发进行，则该反应的 B．反应过程中，消耗的反应物越多，越大 C．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同 D．反应物的总能量大于生成物的总能量的反应一定是放热反应 10．二氧化碳的捕集、封存是实现“碳中和”的重要途径，其中一种途径的物质转化如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ中，反应物的总能量低于生成物的总能量 B．上述过程中用作催化剂 C．回收的最终产物为和 D．反应Ⅱ为回收二氧化碳的关键步骤，反应方程式为 11．下列实验装置及操作能达到相应实验目的的是 A．中和热测定 B．除去胶体中的溶液 C．测定溶液的 D．配制银氨溶液 A．A B．B C．C D．D 12．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示，下列叙述正确的是 元素代号 X Y Z W Q 原子半径/pm 130 118 75 73 102 主要化合价 +2 +3 +5、-3 -2 +6、-2 A．简单离子半径：X＜Y B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成 C．W的简单氢化物比Q的更稳定，是因为W的简单氢化物中含有氢键 D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X＞Y 13．NOCl常用于有机合成，其合成原理为，反应过程中的能量变化如下图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．该反应中每生成2molNOCl放出热量76kJ C．该反应只有在加热条件下才能发生 D．1molNOCl含有的总键能为180kJ 14．俄乌冲突爆发以来，许多西方国家宣布制裁俄罗斯，但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷，已知甲烷的燃烧热为889.6kJ·mol-1，下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是 A． B． C． D． 二、非选择题 15．回答下列问题 (1)分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下：S(s，单斜)S(s，斜方)，则S(单斜)、S(斜方)相比，较稳定的是 (填“S(单斜)”或“S(斜方)”)。 (2)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能单位为) 化学键 键能 436 431 热化学方程式：，则的键能为 。 (3)标准状况下，在中完全燃烧生成和，放出389.7kJ热量，请写出表示燃烧热的热化学方程式： 。 (4)已知：C(石墨，s) 计算C(石墨，s)与反应生成的为 (用含a、b、c的式子表示)。 (5)与适量反应生成，需吸收68kJ的热量，该反应的热化学方程式为 。 16．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： ① ② ③ 回答下列问题： (1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下： 化学键 436 343 1076 465 413 由此计算 ；已知，则 。 (2)已知在298K时的热化学方程式：，，。根据上面的热化学方程式完成下列问题： ①通过计算说明等质量的、C、完全燃烧时放出热量最多的是 。 ②根据以上反应，则的焓变 。 ③已知，试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式： 。 17．氮及其化合物是重要的化工原料，研究其性质、用途和转化具有重要意义。回答下列问题： (1)X属于 (填“离子”或“共价”)化合物；常温下， (填颜色)气体。 (2)物质(肼)可作为火箭发动机的燃料，已知在时1g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放的热量，写出其热化学方程式 。 (3)农业上常用物质R作氮肥，实验室检验物质R中阳离子的方法为 (写出操作过程和现象)。 (4)硫可与Q的浓溶液反应，硫转化为 (化学式)。 (5)氮的氧化物是常见的大气污染物之一，催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。当物质与的物质的量之比为时，与足量氨气能在催化剂作用下发生反应，生成两种无污染的物质，该反应的化学方程式为 。 18．试运用化学反应与热能的知识回答下列问题： (1)某反应发生时的能量变化情况如图所示。则下列反应符合该图像中能量变化的反应是 (填序号)。 a．盐酸与烧碱溶液反应 b． c．金属钠与冷水间的反应 d．盐酸与碳酸氢钠的反应 e．灼热的炭与二氧化碳的反应 f．白磷的自燃 (2)若将烧碱固体加入如图中的试管中，A处液面的变化情况是 ，能否通过该实验说明中和反应一定是放热反应？ (填“能”或“不能”)，原因是 。 (3)从断键和成键的角度分析反应中能量的变化，断开或生成1mol化学键所吸收或释放出的能量(即键能)如下表所示： 化学键 键能 436 496 463 则生成可以放出热量 kJ。 (4)合成氨是氮肥工业中非常重要的一步。已知：破坏中的键需要吸收946kJ能量；破坏中的键需要吸收218kJ能量；形成中的键能释放391kJ能量。下图表示合成氨工业过程中能量的变化，请将图中①、②的能量变化的数值填在横线上：① kJ，② kJ。 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．C 【详解】A．H2→2H的过程，氢分子中共价键发生了断裂，断键吸热，故A正确； B．体系对外放出热量，焓减小，反应热ΔH<0，B正确； C．反应条件与吸热、放热无关，加热或点燃发生的反应可能为放热反应，如铝热反应是放热反应，但需要加热，故C错误； D．化学反应中能量变化主要表现为热量的变化，除了热能外，还可以是光能、电能等，故D正确； 本题选C。 2．B 【详解】A．根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于r(Mg2+)<r(Ca2+)，所以MgCO3的离子键强于CaCO3，由于化学键断裂需要吸热，故ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0，A项正确； B．根据能量关系图可知ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3，由于ΔH(MgCO3)≠ΔH(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)+ΔH2(MgCO3)-ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)+ΔH2(CaCO3)-ΔH3(CaO)，而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)-ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)-ΔH3(CaO)，ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)，ΔH1(MgCO3)-ΔH1(CaCO3)≠ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)，B项错误； C．由于ΔH2只与CO相关，故ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0，C项正确； D．由于ΔH+ΔH3=ΔH1+ΔH2，而ΔH>0，故ΔH1+ΔH2>ΔH3，D项正确； 故选B。 3．A 【详解】A．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，A错误； B．因为化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，所以化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，B正确； C．利用盖斯定律可以从已经精确测定的反应热来计算通过实验难于测量或不能测量的反应的反应热，C正确； D．利用盖斯定律可以从已经精确测定的反应热来计算副反应发生的反应的反应热，D正确； 故选A。 4．B 【详解】由盖斯定律得，（2×反应①+反应②-3×反应③）÷3得到反应④，即，故选B。 5．A 【详解】由热化学方程式可知，反应物、生成物均为气态，焓变为负，为放热反应，且生成物为液态时放出热量更多，选项A中图符合。 故答案选A。 6．A 【详解】由题干信息可知，反应① ，反应② 可知，2①+②可得反应，根据盖斯定律可知，=，故答案为：A。 7．B 【详解】A．已知，只能表明的能量之和高于的能量，A错误； B．已知同素异形体的转化中，　，说明白磷能量高于红磷，能量越高越稳定，则表明红磷比白磷稳定，B正确； C．燃烧热是一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知，水的稳定状态是液态，则的燃烧热不是，C错误； D．中和热，若固体与足量稀盐酸完全中和，由于氢氧化钠固体溶于水放热，则放出的热量大于，D错误； 答案选B。 8．B 【详解】A．未知稀盐酸中HCl的物质的量，20.0gNaOH可能不完全反应，A错误； B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，CO(g)的燃烧热∆H是-283.0 kJ·mol－1，则2mol一氧化碳完全燃烧放出的热量为(2×283.0) kJ·mol－1，所以2CO(g)＋O2(g) =2CO2(g)反应的∆H=-(2×283.0) kJ·mol－1，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0) kJ·mol－1，B正确； C．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，应为生成液态水而不是气态水放出的热量，C错误； D．醋酸为弱酸，稀释促进醋酸的电离，电离吸热，所以放出的热量小于57.3 kJ热量，D错误； 故答案为：B。 9．D 【详解】A．的，一定条件下使，反应才能自发进行，则该反应的，A错误； B．与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，B错误； C．生成物的总能量-反应物的总能量，与反应条件无关，同温同压下，反应在光照和点燃条件下的相同，C错误； D．生成物的总能量-反应物的总能量，反应物的总能量大于生成物的总能量的反应，，是放热反应，D正确； 答案选D。 10．B 【详解】A．反应Ⅰ为，属于吸收能量的反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，故A正确； B．反应Ⅱ中氢气参加反应，生成了甲烷和水，而只有产物之一的水参与反应Ⅰ，另一产物甲烷脱离了整个反应，催化剂反应前后的化学性质和质量是不变的，而在此转化途径中，氢气质量减少，因此氢气只是循环使用，而不是催化剂，故B错误； C．反应A为，反应B为，两步的总反应为，最终产物为和，故C正确； D．根据图示，反应Ⅱ的反应方程式为，故D正确； 答案选B。 11．A 【详解】 A．该实验装置的保温措施、测温仪器、搅拌装置等均具备，能进行中和热的测定，A符合题意； B．胶体可以透过滤纸，过滤不能除去胶体中的，B不符合题意； C．测溶液的时，不能把试纸放入溶液中，C不符合题意； D．配制银氨溶液是把氨水滴入溶液中，D不符合题意； 答案选A。 12．D 【分析】 短周期元素中，W和Q的化合价都有-2价，为ⅥA族元素，Q的最高价为+6价，W无正价，则Q为S元素，W为O元素；Z有+5、-3价，处于VA族，原子半径小于S，与O的半径相差不大，故Z为N元素；X、Y分别为+2、+3价，分别处于ⅡA族、ⅢA族，原子半径X＞Y＞S，故X为Mg、Y为Al，根据上述分析，X为Mg元素，Y为Al元素，Z为N元素，W为O元素，Q为S元素，据此作答。 【详解】A．X为Mg元素，Y为Al元素，形成的简单离子均为2、8结构，核电荷数越大，离子半径越小，即X>Y，故A错误； B．一定条件下，氮气与氧气反应生成NO，不能直接生成NO2，故B错误； C．非金属性越强气态氢化物越稳定，故气态氢化物的稳定性 H2O＞H2S，即H2W＞H2Q，稳定性与氢键无关，故C错误； D．X为Mg元素，Y为Al元素，Mg的金属性强于Al，故Mg的最高价氧化物对应的水化物的碱性强于Al的最高价氧化物对应的水化物的碱性，故D正确； 故答案选D。 13．B 【详解】A．图像中体现，反应物能量总和大于生成物能量总和，故该反应为放热反应，A错误； B．该反应热化学方程式为，体现出每生成2molNOCl放出热量76kJ，B正确； C．反应的能量变化与反应条件无关，C错误； D．表示形成2molNOCl的化学键释放出的能量，故1molNOCl含有的总键能为90kJ，D错误； 答案选B。 14．D 【详解】101kpa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所释放的能量是燃烧热，甲烷燃烧热的热化学方程式是：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ； 故选D。 15．(1)S(斜方，s) (2)243 (3)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) (4)c-a-2b (5) 【详解】（1）S(s，单斜)S(s，斜方)，则S(单斜，s)的能量大于S(斜方，s)，能量越低越稳定，较稳定的是S(斜方，s)。 （2），焓变=反应物总键能-生成物总键能，设的键能为x，则436+x-2×431=-183，x=243。 （3）标准状况下的物质的量为=0.3mol，0.3mol在中完全燃烧生成和，放出389.7kJ热量，则1mol在中完全燃烧生成和，放出=1299kJ热量，表示燃烧热的热化学方程式：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) 。 （4）已知：①C(石墨，s)，②，③，根据盖斯定律①+②×2-③得C(石墨，s) 。 （5）与适量反应生成，需吸收68kJ的热量，该反应的热化学方程式为： 。 16．(1) -99 +41 (2) H2 -74.8 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 【详解】（1）焓变ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，则ΔH1=E(C≡O)+2E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O)-E(O-H)=1076kJ⋅mol-1+2×436kJ⋅mol-1-3×413kJ⋅mol-1-343kJ⋅mol-1-465kJ⋅mol-1=-99kJ⋅mol-1；由盖斯定律可知，反应③=反应②-反应①，ΔH3=ΔH2-ΔH1= -58kJ⋅mol-1-(-99kJ⋅mol-1)=+41kJ⋅mol-1。 （2）①设、C、的质量都为mg，根据热化学方程式可知质量均为mg的、C、完全燃烧时，放出热量分别是、、，由此可知放出热量最多的是H2； ②已知I.，II.，III.，由盖斯定律可知，I+III-II可得 =-74.8； ③已知：II.、IV.。根据盖斯定律, II＋IV×2可得CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=△H2+2△H4=-802.3。 17．(1) 共价 红棕色 (2)(写分数也可) (3)取少量R的溶液，加入足量浓溶液并加热，在试管口用湿润的红色石萝试纸检验产生的气体，试纸变蓝，则表明生成氨气，从而证明R中含有铵根离子 (4) (5) 【分析】从图中可以看出，X为N元素显-3价的氢化物，则其为NH3；Y为N元素显+2价的氧化物，则其为NO；Q为N元素显+5价的含氧酸，则其为HNO3；R为含有-3价N元素的盐，则其为铵盐。 【详解】（1）NH3属于共价化合物；常温下，是红棕色气体； （2）在时1g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放的热量，则1mol液态肼(32g)完全燃烧生成氮气和液态水时，放热19.44kJ/g×32g/mol=622.08 kJ∙mol-1，则表示其燃烧热的热化学方程式为(写分数也可)； （3）取少量R的溶液，加入足量浓溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，则表明生成氨气，从而证明R中含有铵根离子； （4）由分析可知，Q为HNO3，浓硝酸具有强氧化性，硫可与浓硝酸反应，硫转化为H2SO4； （5）当物质Y(NO)与NO2的物质的量之比为1:1时，与足量氨气能在催化剂作用下发生反应，生成N2和H2O，该反应的化学方程式为。 18．(1)acf (2) A处液面下降 不能 NaOH固体溶解也放热 (3)242 (4) 2254 92 【详解】(1)图示反应为放热反应，因反应物总能量高于生成物总能量， a．中和反应属于放热反应，故a符合题意； b．氢氧化钡晶体与氯化铵固体间的反应属于吸热反应，故b不符合题意； c．活泼金属与水的反应属于放热反应，故c符合题意； d．盐酸与碳酸氢钠间的反应属于吸热反应，故d不符合题意； e．炭与二氧化碳间的反应属于吸热反应，故e不符合题意； f．白磷的自燃都属于放热反应，故f符合题意； 故答案为：acf； (2)氢氧化钠固体加入盐酸中，一是固体遇水溶解放热，二是发生中和反应放热，所以这两方面的原因都会使锥形瓶内的气体温度升高，A处液面下降，故答案为：A处液面下降；不能；NaOH固体溶解也放热。 (3)对于反应，断开键和键所吸收的总能量为，而生成键所释放出的总能量为，所以生成放热：，则生成可以放出242kJ的热量，故答案为：242。 (4)①断裂、中的化学键需吸收的能量为。 ②生成时释放的能量为，整个反应释放的能量为， 故答案为：2254；92。 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 $$