第一章 化学反应的热效应 单元同步训练 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》单元同步训练 一、单选题 1．制取高纯硅的反应为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键吸收能量 C．需要高温条件的反应都是吸热反应 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 2．下表为某些化学键的键能化学键键能 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．表中的a=391 B．相同条件下O2比N2稳定 C． D．图中的 3．已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： ①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)  H= - akJ/mol ②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)  H= - bkJ/mol 若a、b均大于零，则a和b的关系为 A．a<b B．a=b C．a>b D．无法确定 4．下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol C．化合反应一定是放热反应 D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 5．下列化学变化中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 A．镁在氮气中燃烧 B．Ba(OH)2· 8H2O与NH4Cl反应 C．盐酸与氢氧化钠溶液反应 D．钠与水反应 6．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂（/CODs），能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法错误的是 A．总反应断裂反应物化学键所吸收的总能量大于生成物中生成化学键所释放的能量 B．复合光催化剂分解水比电解水更有优越性 C．总反应为： D．反应Ⅱ中，产生1mol单质转移电子数为 7．下列关于热化学反应的描述，正确的是 A．含的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出的热量表示该反应的热化学方程式是   B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为水蒸气的热化学方程式是  ，则的燃烧热为 C．已知金属铍完全燃烧放出的热量为。则铍燃烧的热化学方程式为   D．葡萄糖的燃烧热是，则   8．科学家成功捕获并表征到水氧化催化过程中的锰端基氧和锰过氧化物中间体，明确了水氧化过程中水亲核进攻锰端基氧的氧氧成键机理，如图所示。下列说法错误的是 A． B．中O的化合价为-1价 C．水氧化的总反应为 D．过程⑦可表示为+H2OO2↑+ 9．丙烷的一溴代物有两种：和，部分反应过程的能量变化如图所示。下列叙述不正确的是 A．与的反应均涉及极性键和非极性键的断裂 B．比更稳定 C．CH3CH2CH3(g)+Br2(g)→CH3CHBrCH3(g)+HBr(g)    ∆H<0 D．与得到一溴代物的两种反应都属于取代反应 10．化学用语是学习化学的重要工具。下列用来表示物质变化的化学用语正确的是 A．相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，反应的热效应 B．已知，说明正反应活化能小于逆反应活化能 C．热化学方程式为：，一定条件下，将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中反应生成，则放热46.2kJ D．两个反应， ，则 11．肼()是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101 kPa下，8 g完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程正确的是 A．   kJ⋅mol B．   kJmol C．   kJ⋅mol D．   kJ⋅mol 12．物质变化与能量变化是化学反应的两大特征，下列有关化学反应中的能量变化说法不正确的是 A．所有的化学反应都有能量变化，一个反应不是吸热就是放热 B．反应A+B=C的过程如图所示，可知该反应为放热反应 C．乙醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)是放热反应，说明乙醇断键吸收的能量比形成CO2(g)和H2O(l)放出的总能量少 D．吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热 13．二氧化碳的综合利用是科学家研究的热门话题，催化与形成的反应历程如图所示，已知：的燃烧热为的燃烧热为，的汽化热为。下列叙述正确的是 A．反应中只有极性键断裂 B．该催化反应的原子利用率为100% C．过程吸收能量 D．副反应的热化学方程式为 14．下列叙述不正确的是 A．同一个化学反应在一定条件下，无论是一步还是分几步完成，其反应焓变相同 B．中和热测定实验过程中，用温度计测量盐酸的温度后，用水冲洗干净，为保证实验精确度，洗液应并入后续的氢氧化钠溶液中 C．已知101kPa时，2C(s)+O2(g)=2CO(g)  =-221kJ/mol则1mol碳完全燃烧时<-110.5kJ/mol D．在一定条件下，将64gSO2氧化成SO3(g)时，实验测得放出热量为78.64kJ，已知SO2在此条件下的转化率为80%。则热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g)  =-98.3kJ/mol 二、非选择题 15．联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料，常用作火箭和燃料电池的燃料。回答下列问题： (1)工业上利用N2和H2合成NH3，用NH3进一步制备联氨(N2H4)。已知断开(或形成)1molN≡N键、H－H键分别需要吸收(或放出)948.9kJ，436.0kJ的热量，合成1molNH3可放出46.1kJ的热量，则拆开1molN－H吸收的热量为 kJ(保留一位小数)，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中反应物的能量 (填写“大于”或“低于”)产物的能量。 (2)发射航天器时常以N2H4为燃料。已知有关化学反应的能量变化如图所示。N2H4(g)与O2(g)反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式是 ，N2H4(g)与O2(g)转化为2N(g)+4H(g)+2O(g)需要 (填写“吸收”、“放出”)能量 kJ。 16．根据信息回答下列问题 Ⅰ.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得)。 (1)反应的热化学方程式为 。 (2)又已知   kJ/mol。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 (3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。 Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (4)如图是和反应生成1 mol 过程中能量的变化示意图，请写出1 mol 和反应的热化学方程式： 。 (5)若已知下列数据： 化学键 键能/kJ·mol 435 943 根据表中及图中数据计算键的键能是 kJ·mol。 17．回答下列问题： (1)在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式：；该反应属于 (填“热吸”或“放热”)反应。 (2)常温常压下，乙醇完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为，写出乙醇燃烧热的热化学方程式： 。 (3)根据盖斯定律计算 ① ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。 (4)已知破坏键、键、键分别需要吸收的能量为、、。则由氢气和碘单质反应生成需要放出 的热量。 (5)已知① ② ③ 利用上述三个反应，计算的反应焓变为 。用含的式子表示) 18．(一)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质，请回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：      则M、N相比，较稳定的是 。 (2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，  ，则反应过程中，每转移电子放出的热量为 kJ。 (3)、、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 ①  ； ②  ； ③  ； 、组成的混合气体，完全燃烧后放出热量1297.0kJ能量，该混合气体中与的物质的量之比 ；与不反应，所以的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热 。 (二)的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热，回答下列问题：    (4)实验中若改用的盐酸与的氢氧化钠溶液进行反应，若实验操作均正确，则所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。 (5)下列说法正确的是 (填字母)。 a．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 b．将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 c．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平 d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成时所测得的中和反应的反应热()有影响，会偏大 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】A．断开H—H键吸收能量，故A错误； B．形成Si—Si键放出热量，故B错误； C．反应条件与反应为放热或吸热没有绝对关系，如铝热反应需要高温，但是为放热反应，故C错误； D．吸热反应的反应物的总能量小于生成物的总能量，故D正确； 故答案选D。 2．A 【分析】依据盖斯定律，△H3=(-△H2)-(-△H1)=(2752-534)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1。 【详解】A．△H3=(154+4a+500)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1，则a=391，A正确； B．表中数据显示，O=O键的键能小于N≡N键的键能，键能越大，共价键越牢固，分子越稳定，则相同条件下N2比O2稳定，B不正确； C．相当于发生反应和反应2H2O(g)=2H2O(l)  ∆H＜0，所以，C不正确； D．由分析可知，图中的，D不正确； 故选A。 3．C 【详解】①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH =-akJ/mol(a＞0)； ②4P(红磷，s)++5O2(g)=2P2O5(s)；ΔH=-bkJ/mol(b＞0)；根据盖斯定律可知，①-②即得到P4(白磷，s)=4P(红磷，s)，结合常温时红磷比白磷稳定，所以反应热△H=-akJ/mol+bkJ/mol＜0，所以a大于b； 故选C。 4．B 【详解】A．中和热是强酸和强碱反应生成1mol水放出的能量，HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，H2SO4和Ca(OH)2反应生成的硫酸钙难溶，放出热量更多，中和热ΔH≠-57.3kJ/mol，故A错误； B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，表示1molCO燃烧生成二氧化碳放出283kJ的能量，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol，故B正确； C．化合反应不一定是放热反应，如C+CO2=2CO是吸热反应，故C错误； D．1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，故D错误； 选B。 5．B 【分析】反应物总能量低于生成物总能量为吸热反应，据此分析作答。 【详解】A．燃烧为剧烈的发光放热的氧化还原反应，金属镁在氮气中燃烧为放热反应，A不符合题意； B．Ba(OH)2· 8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，B符合题意； C．中和反应为放热反应，盐酸和氢氧化钠溶液的反应属于放热反应，C不符合题意； D．活泼金属和水（酸）的反应是放热反应，因此金属钠和水反应放热，D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．水的分解是吸热反应，所以总反应断裂反应物化学键所吸收的总能量大于生成物中生成化学键所释放的能量，A正确； B．电解水需要电能，复合光催化剂分解水需要太阳能，因此复合光催化剂分解水比电解水更有优越性，B正确； C．根据题干信息知，总反应为：，C正确； D．反应Ⅱ中，H2O2生成H2O和O2，因此产生1 mol氧气转移电子数为，D错误； 故选D。 7．D 【详解】A．含的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出的热量，则含的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出的热量，热化学方程式是  ，A错误； B．甲醇未完全生成稳定的氧化物，H元素应生成，B错误； C．的物质的量为，又因为完全燃烧放出的热量为，则完全燃烧放出的热量为与反应生成固体，则其热化学方程式为，C错误； D．葡萄糖的燃烧热是指葡萄糖完全燃烧生成指定产物放出的热量，热化学方程式中的化学计量数为，则，D正确； 答案选D。 8．D 【详解】A．由图可知，过程③可以由过程①和过程②经两步完成，由盖斯定律可知，，则，A正确； B．中存在过氧键，则其中O的化合价为-1价，B正确； C．由图可知，水氧化的总反应为，C正确； D．电荷不守恒，D错误； 故答案为：D 9．C 【详解】A．C3H8与Br2的反应为取代反应，涉及C-H极性键的断裂，也涉及Br-Br非极性键的断裂，故A正确； B．由图可知，比的能量低，更稳定，故B正确； C．由图可知CH3CH2CH3(g)+Br2(g)→CH3CHBrCH3(g)+HBr(g)是吸热反应，∆H>0，故C错误； D．与得到一溴代物的两种反应都是溴原子取代中的H原子，都属于取代反应，故D正确。 答案选C。 10．A 【详解】A．等质量的硫蒸气和硫固体，硫蒸气所具有的能量更高，放出的能量更多，反应的热效应，A正确； B．，该反应吸热，说明正反应活化能大于逆反应活化能，B错误； C．该反应为可逆反应，0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中反应生成的物质的量小于1mol，则放热小于46.2kJ，C错误； D．未指明反应为吸热反应还是放热反应、且2个反应中A、B的状态均不同，无法判断，D错误； 答案选A。 11．A 【详解】A.根据题意可知1molN2H4(1)完全燃烧生成1mol氮气和2mol液态水时，放出534 kJ热量，故A正确； B.在热化学方程式中表示吸热，表示放热，根据题意可知，故B错误； C.根据题意知生成液态水不是气态水，故C错误； D.8 gN2H4(1)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5 kJ热量，故1molN2H4(1)燃烧放热4×133.5kJ，故D错误； 答案选A。 12．D 【详解】A．依据化学反应的实质分析，化学反应过程中一定有新物质生成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应过程中一定伴随能量变化，反应不是吸热就是放热，故A正确； B．由图可知A+B的总能量高于C，该反应为放热反应，故B正确； C．乙醇燃烧为放热反应，反应物断键所吸收的总能量低于生成物形成键所放出的总能量，故C正确； D．反应的吸放热与反应条件无关，吸热反应不一定需要加热，如氯化铵与氢氧化钡晶体常温下即可反应；放热反应有些也需要加热甚至高温，如铝热反应，故D错误； 故选：D。 13．D 【详解】A．是反应物之一，故反应中还有非极性键断裂，A项错误； B．主反应为，还有副反应发生，B项错误； C．过程有新的化学键生成，应释放能量，C项错误； D．的燃烧热为的燃烧热为的汽化热为，根据盖斯定律可得，二氧化碳和氢气发生副反应的热化学方程式，D项正确； 故选D。 14．B 【详解】A．根据盖斯定律可知同一个化学反应在一定条件下，无论是一步还是分几步完成，其反应焓变相同，A正确； B．中和热测定实验过程中，用温度计测量盐酸的温度后，用水冲洗干净，但冲洗液不需要并入后续的氢氧化钠溶液中，因为并入后发生反应导致热量损失，从而导致温度测定不准确，B错误； C．已知101kPa时，2C(s)+O2(g)＝2CO(g)  =－221kJ/mol，即C(s)+O2(g)＝CO(g)  =－110.5kJ/mol，碳完全燃烧放热多，放热越多，焓变越小，因此1mol碳完全燃烧时<－110.5kJ/mol，C正确； D．在一定条件下，将64gSO2即1mol二氧化硫氧化成SO3(g)时，实验测得放出热量为78.64kJ，已知SO2在此条件下的转化率为80%，则参加反应的二氧化硫是0.8mol，所以消耗1mol二氧化硫放出的热量是78.64kJ÷0.8＝98.3kJ，所以热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g)  =－98.3kJ/mol 答案选B。 15．(1) 391.5 大于 (2) N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)    ΔH=−534kJ•mol-1 吸收 2218 【详解】（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，设则拆开1molN-H吸收的热量为akJ，ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=[(948.9+436.03)-6a]kJ/mol=-46.12kJ/mol，所以a391.5；由于该反应为放热反应，则反应物的能量大于产物的能量； （2）由图可知，N2H4(g)与O2(g)反应生成N2(g)和H2O(g)的反应热ΔH=−534kJ•mol−1，所以热化学方程式是N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=−534kJ•mol−1；N2H4(g)与O2(g)转化为2N(g)+4H(g)+2O(g)是断键过程，所以需要吸收能量E1，由图可知，ΔE1=ΔE2-ΔE3=2752kJ-534kJ=2218kJ。 16．(1) (2) (3)对环境无污染 (4) (5) 【详解】（1）根据题干信息可知，； （2）由于 kJ/mol，16g液态肼为0.5mol，与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量：； （3）因为该反应生成物为氮气和水蒸气，所以产物不会造成环境污染； （4）根据图示，1 mol 和反应，热化学方程式：； （5）根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，假设键能为x，得，解得； 17．(1)放热 (2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ/mol (3)P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-29.2kJ/mol (4)11 (5) 【详解】（1）ΔH=-184.6kJ•mol-1<0，该反应属于放热反应； （2）乙醇燃烧热指1mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量，则乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ/mol； （3）根据盖斯定律，反应P4(白磷，s)=4P(红磷，s) 可由①-②×4得到，则该反应ΔH=(-2983.2+738.5×4)kJ/mol=-29.2kJ/mol；该反应热化学方程式为：P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-29.2kJ/mol； （4）已知破坏1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则由氢气和碘单质反应生成2mol HI需要放出-[(436kJ+151kJ)-2×299kJ]=11kJ的热量； （5）由盖斯定律可知，该反应可由2×①+3×②-2×③得到，则=。 18．(1)M (2)98kJ (3) 3：2 —74.8 (4)相等 (5)c 【详解】（1）由热化学方程式可知，M转化为N的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，物质的能量越高越不稳定，则M的稳定性强于N，故答案为：M； （2）由方程式可知，反应中铝元素的化合价升高被氧化，铝是反应的还原剂，碳元素的化合价升高被氧化，碳是反应的氧化剂，反应放出1176kJ的热量，转移电子的物质的量为12mol，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为=98kJ，故答案为：98kJ； （3）设甲烷和氢气的物质的量分别为amol、(2—a)mol，由混合气体完全燃烧后放出热量12970.0kJ能量可得：890.3a+571.6××(2—a)= 1297.0，解得a=1.2，则甲烷和氢气的物质的量比为3：2；由盖斯定律可知，反应②+③—①可得反应，则反应ΔH=( −571.6kJ/mol)+( −393.5kJ/mol)—(−890.3kJ/mol)= −74.8kJ/mol，故答案为：3：2；−74.8； （4）中和热为稀的强酸和稀的强碱发生中和反应生成1mol水放出的热量，反应生成水的物质的量不同，放出的热量不同，但反应热为定值，则实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，若实验操作均正确，则所求中和热相等，故答案为：相等； （5）a．向内筒中加入稀碱时，若缓慢而匀速地加入会造成热量散失，导致测定结果误差较大，故错误； b．量筒中残留液体为标定以外的体积，则将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后，快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中会使氢氧化钠的物质的量偏大，导致测量结果偏高，故错误； c．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平，否则俯视或仰视都会造成测量结果出现误差，故正确； d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验会使酸或碱的物质的量偏小，导致所测中和热ΔH的值偏大或偏小，故错误； 故选c。 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 $$