第一章《化学反应的热效应》单元复习题 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》单元复习题 一、单选题 1．二氧化碳的捕集、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 2．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况如下图a所示，下列说法不正确的是 A．等物质的量的N2(g)、N2(l)具有的能量不相同 B．N2(g)+ O2(g)=2 NO(g)的能量关系可用图b表示 C．N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=＋1444 kJ/mol D．N2(g)和O2 (g)的反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量 3．下列说法正确的是 A．需要高温条件才能发生的反应一定是吸热反应 B．已知稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应的中和热ΔH = 2×(–57.3)kJ·mol-1 C．若 ，则石墨比金刚石稳定 D．500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成，放出热量19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 4．已知：25℃和101kPa时，①H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1；②CH4(g)的燃烧热为890.3kJ·mol-1；③H2O(g)=H2O(1)  △H=-44.0kJ·mol-1.则反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的反应热△H为 A．-82.45kJ·mol-1 B．-164.9kJ·mol-1 C．+164.9kJ·mol-1 D．+82.45kJ·mol-l 5．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。 已知：若键能是断裂1 mol键所吸收的能量或形成1 mol键所放出的能量， 几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 中键 中键 中键 中键 中键 键能kJ/mol 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅰ吸收了926kJ能量 C．过程Ⅱ放出了574kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应 6．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 7．和反应生成和的能量变化如图所示。下列叙述正确的是 A．既是氧化剂，又是还原剂 B．生成1 mol时转移4 mol电子 C．上述反应的热化学方程式为   D．上述反应可以在玻璃容器中进行 8．下列有关反应热的叙述中正确的是 ①已知：  kJ⋅mol，则氢气的燃烧热为kJ⋅mol ②由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定 ③  ，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的增大 ④据盖斯定律，推知在相同条件下金刚石或石墨燃烧生成1 mol 固体时，放出的热量相等 ⑤25℃，101kPa时，1 mol碳完全燃烧生成所放出的热量为碳的燃烧热 A．①②③④ B．③④⑤ C．⑤ D．④⑤ 9．已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时的热效应ΔH= -57.3KJ/mol。向1L0.5mol/L NaOH溶液中分别加入：①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3，其关系正确的是 A．ΔH1>ΔH3>ΔH2 B．ΔH1=ΔH2=ΔH3 C．ΔH1<ΔH3<ΔH2 D．ΔH1=ΔH3<ΔH2 10．已知：某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行的分解。若用和分别表示、、和固体催化剂，在固体催化剂表面分解的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是 A．① B．② C．③ D．无法确定 11．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是 A．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热，其热化学方程式为：　 B．， C．和反应的中和热，则和足量反应的 D．在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为：　 12．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法正确的是 A． B． C．按照的顺序，依次减小 D．一定条件下，拆开键需要吸收热量，则该条件下 13．光催化反应机理如图所示，当催化剂受到能量大于禁带宽度的光照时，价带上的电子被激发，跃迁到导带，同时形成空穴。导带上的光生电子()作还原剂，价带上的光生空穴作氧化剂，下列说法不正确的是 A．在价带上被氧化 B．推测起催化作用 C．反应过程中光能转化为化学能 D．生成得 14．下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A．已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)C(金刚石，s)   B．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 C．稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为 D．甲烷的燃烧热为890.3，热化学方程式为   15．北京时间2023年10月26日11时14分，载有3名航天员的神舟十七号载人飞船由长征二号遥十七运载火箭成功发射至预定轨道。火箭采用偏二甲肼为推进剂(燃料)、为氧化剂。为发挥中国空间站的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌“天宫授课”，已由中国航天员在太空完成了四次授课。“天宫课堂”逐渐成为中国太空科普的国家品牌。偏二甲肼与反应的热化学方程式为： 。下列说法不正确的是 A．形成键吸收能量 B．为 C． D．反应物的总键能小于生成物的总键能 二、非选择题 16．回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图所示，反应，则M、N相比，较稳定的是 。 (2)已知，蒸发需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表： 物质 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a 则表中a= 。 (3)热力学标准态(298.15K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫作该化合物的生成热()，下图为氧族元素中的氧、硫、硒(Se)、碲在生成1mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表那种元素，试写出硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为 。 (4)下图表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图，请写出CO和H2反应的热化学方程式 。 (5)、、、分别表示、、、所具有的能量，则对于反应： (用含、、、的代数式表示)。 (6)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应的反应热的测定实验，测得酸、碱初始温度的平均值为25.0℃，反应过程中监测到最高温度的平均值为28.2℃，实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均可取为，反应后溶液的比热容。则生成1mol液态水时，反应热 (保留三位有效数字)。 17．利用CH4超干重整CO2技术，可以得到富含CO和H2的化工原料气，对碳达峰和碳中和有重要意义，反应如下：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) =+247.4kJ·mol−1 (1)反应过程中断裂的化学键属于______。 A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．氢键 (2)该反应的熵变∆S 0(填“>”“=”或“<”)，需要在 条件下进行(填“低温”或“高温”)。 (3)CO2的电子式为 ；CO2分子中碳原子的杂化方式为 杂化，1molCO2中含有 molπ键。 (4)已知部分化学键的键能如下： 共价键 C-H H-H C=O 键能(kJ/mol) 413 436 745 由此计算断裂1molCO分子中的共价键需要吸收 kJ能量。 18．按题意要求填空： (1)已知10g液态己烷完全燃烧生成液态水放出484kJ的热量，写出表示己烷燃烧热的热化学方程 。 (2)已知在微生物作用条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下 则全部被氧化成的热化学方程式为： 。 (3)化学键的键能是原子间形成(或断裂)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能数据：；；；。 已知反应：，其反应产物中的固体S实为，实际分子是一个8元环状分子(即)，试根据这些数据计算已知反应的反应热：则Q= (用a、b、c、d表示)。 (4)室温下，用盐酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题： ①仪器a的名称为 。保持其他条件不变，实验中改用100mL0.50mol⋅L−1盐酸与100mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所测的中和热 (填“相等”或“不相等”)，原因是 。 ② 若四次操作测得终止温度与起始温度差分别为①3.1℃；5.1℃；③3.2℃；④3.3℃。则所得的中和反应的中和热 (已知该温度下水的比热容：，保留三位有效数字)。 19．科学研究表明：存储能量的能力是的12000倍左右，在大气中的寿命可达740年，如表所示是几种化学键的键能(断裂或形成1mol化学键时吸收或释放的热量) 化学键 N≡N F—F N—F 键能() 946 154 283 回答下列问题： (1)①过程 (填“吸收”或“放出”)能量。 ②反应  = 。 (2)已知： ①  ； ②  。 现有2mol由炭粉和氢气组成的悬浮气，在足量氧气中完全燃烧生成(g)和(l)，共放出679.0kJ的热量，则2mol悬浮气中C与的物质的量之比为 。 (3)电石()可通过下列反应制备： ①  ； ②  。 若不考虑热量损耗，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有CO。则为了维持热量平衡，每生产64g ，投料的量为56g CaO及 mol C、 mol 。 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．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。 2．C 【详解】A．同种物质状态不同时，具有的能量不同，故A正确； B．焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，为吸热反应，可以用图b表示；故B正确； C．由B项计算可知，N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=＋180kJ/mol，故C错误； D．反应为吸热反应，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量，故D正确。 答案选C。 3．C 【详解】A．需要高温条件才能发生的反应不一定是吸热反应，有些放热反应也需要加热来引发反应，如铝热反应是高温条件下才能发生的放热反应，A错误； B．稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成硫酸钡和水，反应生成硫酸钡沉淀时会产生沉淀热，则稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成生成1 mol水时放出的热量大于57.3kJ，B错误； C．根据 可知，石墨的能量低于金刚石的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，C正确； D．由于氮气与氢气合成氨气的反应是可逆反应，500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，则其热化学方程式中的反应热要比-38.6kJ/mol小，D错误； 故选C。 4．B 【详解】根据燃烧热的定义可以得出①：H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=-285.8kJ/mol；②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ/mol；③H2O(g)=H2O(1) △H=-44.0kJ/mol，则CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)作为目标反应，目标反应=4①-②-2③，其焓变△H4=[4×(-285.8)-(-890.3)-2×(-44)]kJ/mol=-164.9kJ/mol。 故选B。 5．D 【详解】A．反应过程中分解了2 mol水，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确； B．过程Ⅰ中断裂了2mol中键，吸收能量，故B正确； C．过程Ⅱ中生成1mol中键和1mol中键，放出能量，故C正确； D．过程Ⅲ断裂2mol中键，吸收463×2=926 kJ能量，生成1mol中键，释放436kJ能量，即总体上吸收了490kJ能量，为吸热反应，故D错误； 故选D。 6．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。 7．C 【分析】和反应生成和，反应为，反应中氧元素发生归中反应生成氧气，中氧化合价降低为氧化剂、中氧化合价升高为还原剂，电子转移为； 【详解】A．由分析可知，为氧化剂，是还原剂，A错误； B．生成1 mol时转移2 mol电子，B错误； C．该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的热化学方程式为：，C正确； D．产物HF能腐蚀玻璃，则反应不能在玻璃容器中进行，可选择在铅质容器中进行，D错误； 故选C。 8．C 【详解】 ①氢气的燃烧热为1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量，则氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol，错误； ②单质A转化为单质B是一个吸热过程，则B的能量比A的高，能量越高越不稳定，错误； ③一定条件下，反应热与平衡移动无关，与化学计量数与物质的状态有关，错误； ④金刚石与石墨的结构不同，能量不相同，在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量不相等，错误； ⑤25℃,101kPa,时,1mol碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热，符合燃烧热定义，正确； 故选C。 9．A 【详解】醋酸为弱电解质，与NaOH反应过程中发生电离，电离吸热，导致放热量减少，ΔH偏大；浓硫酸溶水放热，导致ΔH偏小；故ΔH1>ΔH3>ΔH2，A正确； 故选：A。 10．C 【分析】断裂化学键吸热、形成化学键放热，且该反应为放热反应，以此来解答。 【详解】由图可知①为吸附，②为NO断键转化为氮原子和氧原子，③为形成化学键，④为解吸，断键吸热，成键放热，故能量最低的状态是③， 故答案选C。 11．D 【详解】A．氨气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，进行不完全，故1mol氮气完全反应的能量变化不是2，A错误； B．硫蒸气的能量比等质量的固态硫能量高、则等量的硫蒸汽燃烧生成二氧化硫气体比固态硫燃烧放出的热量多，焓变为负值时，放出热量越多，焓变越小，则，B错误； C．硫酸和足量反应生成硫酸钡沉淀和水，由于生成沉淀也要放热，则和足量反应放出的热量大于盐酸和氢氧化钠反应生成1mol液态H2O时放出的热量、即大于57.3kJ，C错误；   D．燃烧热是指在一定压强下，1 mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物的时候所放出的热量；为1mol，据题意可知，氢气燃烧热的热化学方程式为：　，D正确； 故选D。 12．C 【详解】A．形成化学键放出热量，即，A项错误； B．由盖斯定律可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，则，B项错误； C．原子半径：，中键能：键键键，由于断裂化学键吸热，则吸收的热量逐渐减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，即依次减小，C项正确； D．一定条件下，拆开需要吸收能量，即形成放出热量是，因此形成放出热量为，所以该条件下，D项错误； 故选C。 13．D 【详解】A．在价带上，H2O失电子生成氧气，H2O为还原剂被氧化，A正确； B．从图中可知，TiO2并未参与反应，起到催化剂的作用，B正确； C．从图中可知，该反应实质为H2O、CO2在TiO2作催化剂，光照条件下反应生成氧气、甲烷和CO等，反应过程中光能转化为化学能，C正确； D．CO2中C为+4价，CH4中C为-4价，1molCO2生成1molCH4得到8mol电子，D错误； 故答案选D。 14．B 【详解】A．物质的能量越低越稳定，由石墨比金刚石稳定可知，石墨转化为金刚石的反应为焓变大于0的吸热反应，故A错误； B．反应的焓变与反应条件无关，所以同温同压下，反应在光照和点燃条件下的焓变相同，故B正确； C．稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合反应生成1mol水放出57.3kJ的热量，反应的热化学方程式为，故C错误； D．由甲烷的燃烧热为890.3可知，甲烷燃烧的热化学方程式为  ，故D错误； 故选B。 15．A 【详解】A．形成键放出能量，故A错误； B．由原子守恒可知，中X为，故B正确； C．偏二甲肼与反应可以用于发射火箭，说明该反应为放热反应，，故C正确； D．该反应是放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，故D正确； 故选A。 16．(1)M (2)369 (3) (4) (5) (6)—53.5 【详解】（1）物质的能量越低越稳定，由题意可知，M转化成N的反应为吸热反应，说明M的能量比N低，则M比N稳定，故答案为：M； （2）已知：H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)  ΔH=−72kJ⋅mol−1，Br2(l)=Br2(g)  ΔH=+30kJ⋅mol−1，由盖斯定律可得反应：，反应热=反应物总键能-生成物总键能，则(436kJ/mol+200kJ/mol)-2akJ/mol=-102kJ/mol，解得a=369，故答案为：369； （3）能量越低越稳定，放热越多，生成的气态氢化物越稳定，非金属性越强，所以非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小，因非金属性：氧＞硫＞硒＞碲，所以a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素的气态氢化物，根据图像可知生成硒化氢的反应热是+81kJ/mol，则硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为：，故答案为：； （4）由图可知，一氧化碳与氢气反应生成甲醇的，则反应的热化学方程式为：，故答案为：； （5）反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的反应热与生成物的总能量和反应物的总能量的差值相等，则ΔH= ，故答案为：； （6）由题意可知，氢氧化钠溶液与盐酸发生中和反应生成0.025mol水放出的热量为100mL×1g/cm3×4.18×10-3kJ/(g⋅℃)×3.2℃=1.3376kJ ，则生成1mol液态水时，反应热ΔH=-=-53.5kJ/mol，故答案为：53.5。 17．(1)B (2) > 高温 (3) sp 2 (4)1011.3 【详解】（1）CH4和CO2都只含有极性共价键，该反应过程中断裂的化学键属于极性共价键，故选B。 （2）该反应是气体体积增大的熵增反应，∆S>0，该反应的∆H>0，∆H-T∆S<0时，反应能自发进行，则该反应在高温下能自发进行。 （3） CO2是共价化合物，电子式为，CO2分子中心原子价层电子对数为2+ 2，碳原子的杂化方式为sp杂化，CO2中含有2个碳氧双键，有2个π键，1molCO2中含有2 molπ键。 （4）CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H =反应物的总键能-生成物的总键能=4×413kJ/mol+2×745kJ/mol-2×436 kJ/mol-2E(CO)=+247.4kJ·mol−1，解得CO中的键能为1011.3kJ/mol，断裂1molCO分子中的共价键需要吸收1011.3kJ能量。 18．(1) (2) (3)3b+4d-4a-2c (4) 环形玻璃搅拌棒 相等 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，中和热与所取酸与碱的物质的量无关 -53.5 【详解】（1）10g己烷物质的量为mol，完全燃烧生成液态水放出的484kJ热量，则1mol己烷完全燃烧生成液态水放出4162.4kJ的热量，即表示己烷燃烧热的化学方程式为：； （2）由图可知第一步反应的热化学方程式为：，第二步的热化学反应方程式为：，则第一步加第二步得到：； （3）由题意可知，硫化氢与二氧化硫反应生成S8和水的热化学方程式为2H2S(g)＋SO2(g)=S8(s)＋2H2O(l)，由反应热为反应物键能总和与生成物的键能总和的差值，可得ΔH=（4a+2c）kJ·mol-1-（×8b+4d）kJ·mol-1，即-Q=4a+2c-3b-4d，Q=3b+4d-4a-2c； （4）①仪器a为环形玻璃搅拌棒，保持其他条件不变，实验中改用100mL0.50mol⋅L−1盐酸与100mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所测的中和热相等，因为在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，中和热与所取酸与碱的物质的量无关； ②四组温度差中第二组误差较大，应该舍去，其他三组(T2−T1)的平均值为3.2℃，50mL0.50mol⋅L−1盐酸与50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液生成水的物质的量为0.025mol，放出的热量Q=cm(T2−T1)=4.18×10-3×（50+50）×3.2kJ=1.3376kJ，则。 19．(1) 放出 (2)1∶1 (3) 7.2 2.1 【详解】（1）过程是形成F-F，因此放出能量；=反应物键能之和减生成物键能之和， （2）设C与的物质的量分别为amol与bmol，则a+b=2，393.0a+=679.0，则a=b=1，则2mol悬浮气中C与的物质的量之比为1∶1； （3）因为为了维持热量平衡，则反应①与反应②放出与吸收的热量相等，故反应①各物质的系数都乘221.0，反应②各物质的系数都乘464.1，则得到各物质的物质的量关系为：，56g CaO是1mol，则需要C为，需要O2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 $$