第一章 化学反应的热效应 单元过关复习题 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》单元过关复习题 一、单选题 1．下列属于放热反应的是 A．氢氧化钡晶体与氯化铵反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．镁条与盐酸反应 D．灼热的碳与二氧化碳反应 2．下列有关化学反应与能量的说法错误的是 A．吸热反应是由于反应物的总能量比生成物的总能量低 B．液氧和煤油反应是放热反应 C．碳生成一氧化碳的燃烧热是111kJ/mol D．氢分子(H-H)变成2个H需吸收能量 3．我国科学家利用计算机模拟计算，研究反应CH3OH(g) + SO3(g) = CH3OSO3H(g)　ΔH 在有水条件下的反应过程，如图所示，其中分子间的静电作用力用“┄”表示(图中物质均为气态)。下列说法不正确的是 A．CH3OH(g)+SO3(g)+H2O(g)=CH3OSO3H·H2O (g)为放热反应 B．反应的最高能垒为6.62 eV C．a、b、c分子间的静电作用力最强的是b D．d到f转化过程中断裂的化学键为 CH3OH中的氢氧键、H2O中的氢氧键、SO3中的硫氧键 4．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是 A．该反应反应物的键能之和大于生成物的键能之和 B．该反应反应物断键释放的能量为 C．若该反应生成液态，则减小 D．该反应的 5．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．已知：正丁烷异丁烷  ，则正丁烷比异丁烷稳定 B．800℃、30MPa下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3 kJ，则其热化学方程式为   C．已知：  ，则稀和稀完全反应生成时，放出57.3 kJ热量 D．已知：  ；  ，则 6．下列有关下图所示装置或图象的判断或说法错误的是 A．图甲所示反应为ΔH＞0 B．根据图乙可判断：石墨转变为金刚石是吸热反应 C．结合盖斯定律，由图丙可得： D．图丁所示实验发生的为放热反应 7．反应的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应为放热反应 B．反应的活化能为 C．热化学方程式可表示为   D．断开H-Br键吸收的总能量小于形成H-H键与Br-Br键释放的总能量 8．某反应的能量变化如图所示，下列表述正确的是 A．断开化学键的过程会释放能量 B．该反应一定要在加热条件下进行 C．该反应可能为与的反应 D．若该图表示石墨转化为金刚石的能量变化图，说明金刚石比石墨稳定 9．下列说法正确的是 A．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生反应，该反应的 B．对于反应，断开键、Cl—Cl键、H—Cl键所需的能量分别为a、b、c kJ(a、b、c均大于零)，则该反应的 C．在25℃、下，气体完全燃烧生成液态水，放出的热量是a kJ，则该反应的热化学方程式为：   D．如上图表示的反应是放热反应 10．下列说法错误的是 A．已知  ，则的燃烧热 B．已知  ，则氢气与氟气反应生成液态氟化氢时放出的热量大于 C．已知  ，  ；， D．已知中和反应的反应热可表示为  ，则与完全反应放出的热量为 11．下列关于热化学反应的描述正确的是 A．由  可知，石墨能量更高，燃烧热更大 B．已知  ，则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应，放出的热量等于392kJ C．在稀溶液中：  ，若将含的醋酸溶液与含的氨水溶液混合，放出的热量小于57.3kJ D．中和热测定实验中可用金属材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 12．盖斯定律认为能量总是守恒的：化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。 已知：H2O(g)═H2O(l)    ΔH1 C2H5OH(g)═C2H5OH(l)     ΔH2 C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，反应热为ΔH4，则ΔH4为 A．ΔH2－ΔH3－3ΔH1 B．0.5ΔH2－0.5ΔH3－1.5ΔH1 C．0.5ΔH1－1.5 ΔH2＋0.5ΔH3 D．ΔH3－ΔH2＋3ΔH1 13．下列两组热化学方程式中，有关的关系正确的是 ①         ②      A．； B．； C．； D．； 14．研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比更稳定 B．为吸热反应且反应条件一定要加热 C．中的所有化学键全部断开需要吸收的热量 D．转化为需要吸收的热量 二、非选择题 15．“长征”系列火箭用偏二甲肼作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气、水和二氧化碳气体。 (1)写出反应的化学方程式： 。 (2)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键 (填“吸收”或“放出”，下空同)的总能量小于形成化学键 的总能量。 (3)丙烷脱氢可得丙烯。 已知：      则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为 。 16．I．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。 (1)下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。 A．碳与水蒸气反应 B．氧化钙和水反应 C．CaCO3受热分解 D．锌与盐酸反应 (2)通过化学键的键能计算。已知： 化学键种类 H−H O=O O−H 键能/ kJ∙mol−1 436 496 463.4 计算可得：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)   ΔH= (3)通过盖斯定律可计算。工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2，在膜反应器中分离H2，发生的反应：2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)  △H 已知：①H2S(g) H2(g)+S(g)  △H1；②2S(g) S2(g)  △H2。 则△H = (用含△H1、△H2的式子表示)。 (4)通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101 kPa时： ①2Na(s)＋O2 (g)=Na2O(s)  ΔH=－412 kJ·mol－1 ②2Na(s)＋O2 (g)=Na2O2(s)  ΔH=－511 kJ·mol－1 写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式 。 (5)利用实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸，则还需加入 (填序号)。 A．1.0g NaOH固体     B．50 mL0.50 mol·L－1NaOH溶液    C．50mL0.55 mol·L－1NaOH溶液 17．联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题： (1)联氨分子的结构式为 。 (2)美国加利福尼亚大学圣地亚哥的G· N·SChrauzer等人用氮气和水蒸气在触媒上，光照射下合成高能气态联氨初获成功。该反应的热化学方程式为 。 化学键 N-H H-O O=O N≡N N-N 键能/KJ·mol-1 391 463 496 946 159 (3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)    ΔH1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)    ΔH2 ③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)     ΔH3 ④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)    ΔH4=-1048.9kJ·mol-1 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4= ；联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为 。 (4)火箭推进器中还可以装联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知16 g联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出321kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。 (5)联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式 。 (6)在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2 ，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，则该分解反应的化学方程式为 。 (7)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似。写出联氨与过量盐酸反应的离子方程式 。 18．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。 (1)从能量变化的角度研究：依据下图判断下列说法合理的是___________    A．铵盐和碱混合即可反应，其能量变化符合图1 B．溶液和溶液的反应符合图2，且吸收热量为 C．溶液和溶液的反应符合图1，且放出热量为 D．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生 (2)获取能量变化的途径 ①通过物质所含能量计算。已知反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为、、、，该反应 。 ②通过化学键的键能计算。 资料：①键能：拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。 如下图所示，分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂键吸收193kJ热量，断裂键吸收941kJ热量，则气体转化为时要 (填“吸收”或“放出”)热量 kJ。    (3)同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是___________ A．； B．； C．； D．； 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．氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应，A错误； B．盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应，B错误； C．金属与酸反应是放热反应，C正确； D．碳与二氧化碳反应是吸热反应，D错误； 故选C。 2．C 【详解】A．吸热反应的反应物的总能量比生成物的总能量低，A正确； B．液氧和煤油反应属于燃烧反应，是放热反应，B正确； C．在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量是燃烧热，碳生成一氧化碳的不能表示燃烧热，C错误； D．氢分子(H-H)变成2个H，为断键过程，需吸收能量，D正确； 故选C。 3．C 【详解】A．从图中可以看出，生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，A正确； B．反应的最高能垒为d到e：(3.66+2.96)eV=6.62eV，B正确； C．a处分子的总能量更低，更稳定，分子间静电作用力更强，C错误； D．由图可知，由d到e，甲醇中氢氧键断裂，三氧化硫中硫氧键断裂，由e到f，水中的氢氧键断裂，D正确； 故选C。 4．C 【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，则反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故A错误； B．反应物断键需要吸收能量，故B错误； C．CH3OH(g)→CH3OH(l)是放热过程，所以CO(g)+H2(g)→CH3OH(l)放热更多，放热反应的焓变为负，则△H减小，故C正确； D．该反应的焓变△H＝正反应活化能﹣逆反应活化能＝419kJ•mol-1﹣510kJ•mol-1＝﹣91kJ•mol-1，故D错误； 故选：C。 5．D 【详解】A．已知：正丁烷异丁烷  ，为放热反应，说明异丁烷比正丁烷能量低更稳定，A项错误； B．反应热表示反应物完全转化为生成物时的热效应，该反应为可逆反应，故充入0.5molN2和1.5molH2无法完全反应，若完全反应放出的热量应大于19.3kJ，所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH < -38.6kJ·mol-1，B项错误； C．已知：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，但稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(1)时，，放出的热量大于57.3kJ，C项错误； D．已知S(s)+O2(g)= SO2(g) ΔH1；S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，物质由固态变为气态要吸收热量S(s)=S(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 >0，ΔH1 >ΔH2，D项正确； 故答案选D选项。 6．D 【详解】A．由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，则反应2A(g)+B(g)=2C(g)为吸热反应，即ΔH＞0，A正确； B．由图可知，金刚石的能量比石墨的能量高，则石墨转变为金刚石是吸热反应，B正确； C．根据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终状态有关，而与反应途径无关，则由图可得：ΔH1=ΔH2+ΔH3，C正确； D．稀释浓硫酸是放热的过程，但没有新物质生成，不属于化学反应，D错误； 故选D。 7．C 【详解】A．反应物总能量低于生成物总能量，反应为吸热反应，A错误； B．反应的活化能为，B错误； C．根据图中反应物、生成物的总能量，热化学方程式可表示为  ，C正确； D．反应为吸热反应，断开H-Br键吸收的总能量大于形成H-H键与Br-Br键释放的总能量，D错误； 故选C。 8．C 【分析】据图分析，此反应为吸热反应 【详解】A．断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，故A错误； B．吸热反应与反应条件无关，加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如燃烧为放热反应但需要点燃，故B错误； C．NaHCO3与HCl的反应为吸热反应，故C正确； D．能量低的物质稳定，由石墨吸收能量后可转化为金刚石，说明石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定，故D错误； 答案选C 【点睛】掌握化学反应的实质：反应物中的化学键断开，而形成生成物中化学键的过程；化学反应中能量变化的表现：吸热、放热能量变化的特征包括系统与环境的能量交换、热量的传递、热容和焓变等 9．B 【详解】A．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生反应，反应为吸热反应，则反应的，故A项错误； B．反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能，所以对于反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，则该反应的=(a+b−2c)kJ/mol，故B项正确； C．1gH2的物质的量为0.5mol，完全燃烧生成液态水，放出的热量是akJ，则2molH2完全燃烧生成液态水放出热量为4akJ，热化学方程式应为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，=−4akJ/mol，故C项错误； D．产物能量高于反应物能量，故该反应为吸热反应，故D项错误； 故本题选B。 10．D 【详解】A．生成2mol的液态水放热571.6kJ，反应消耗了2mol的氢气，所以1mol氢气完全燃烧生成液态水的燃烧热为571.6kJ的一半，A正确； B．生成2mol气态氟化氢放热270kJ，生成2mol液态氟化氢则还会继续放出热量，所以热量大于270kJ，B正确； C．C(s)+O2(g)=CO2(g)是典型的放热反应， ΔH1<0，而CO2(g)+C(s)=2CO(g)是典型的吸热反应，ΔH2>0，C正确； D．1molH2SO4与1molBa(OH)2完全反应会产生2mol水以及硫酸钡沉淀，由于生成硫酸钡沉淀，还会继续放热，所以放出的热量大于114.6kJ，D错误； 故答案选D。 11．C 【详解】A．  该反应为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，石墨能量更低，燃烧热更小，故A错误； B． ，该反应为可逆反应，则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应，反应不能完全进行，则放出的热量小于392kJ，故B错误； C．在稀溶液中： ，弱电解质电离过程吸收热量，盐水解也为吸热反应，故将含1 mol CH3COOH 的醋酸溶液与含1mol NH3•H2O的溶液混合，放出的热量小于57.3kJ，故C正确； D．金属材质易导热，传热速度快，测定中和热时若用金属材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，会导致热量散失，使测量结果偏小，故D错误； 故选C。 12．D 【详解】①H2O(g)═H2O(l)    ΔH1 ②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)     ΔH2 ③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 46 g酒精其物质的量为1mol，根据盖斯定律可知③-②+3①可得C2H5OH(l)+ 3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l ) ΔH4=ΔH3 -ΔH2+ 3ΔH1，综上所述故选D。 13．D 【详解】根据盖斯定律，ΔH2＝ΔH1＋6ΔH3；因H2O(g)能量高于H2O(l)，故相同条件下C2H6和O2反应生成H2O(g)比生成H2O(l)放热少，两者ΔH均为负值，故ΔH1>ΔH2；Ba(OH)2与浓硫酸反应，浓硫酸溶于水放热，且生成BaSO4沉淀放热，故放热比Ba(OH)2与HNO3反应多，即ΔH4<ΔH5，故选D。 14．D 【分析】此题主要考查化学反应能量变化图像，抓住物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强的核心思想。 【详解】A．根据图示可知等物质的量的HCN比HNC 含有的能量更低，因此HCN 比HNC更稳定，A错误； B．由图示可知HCN 比HNC能量低，则HCN(g)-HNC(g) 时会吸收能量，反应为吸热反应，但反应条件不一定需要在加热条件下进行，B错误； C．根据图示可知1 mol HCN(g)转化为中间状态的物质时需吸收186.5kJ的热量，但由于该中间物质中仍然存在化学键，断裂化学键需吸收能量，因此l mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ，C错误； D．根据图示可知1 mol HCN(g)转化为lmol HNC(g)需要吸收的能量为186.5kJ一127.2 kJ=59.3kJ，D 正确； 故选D。 15．(1)； (2) 放热； 大于； 吸收； 放出； (3)  。 【详解】（1）结合题干材料，偏二甲肼作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气、水和二氧化碳气体即可写出相应化学方程式。 （2）该反应通过燃料燃烧可提供飞船飞行所需能量，故该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量；在化学反应中，断开化学键需要吸收能量，形成化学键需要放出能量。 （3）①  ，②  ，根据盖斯定律①-②得  。 16．(1)BD (2)-485.6kJ/mol (3)2△H1+△H2 (4) (5)C 【详解】（1）常见的吸热反应有：大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应等，大多数化合反应，铝热反应，金属与酸的反应等属于放热反应；属于放热反应的是：氧化钙和水反应、锌与盐酸反应，故选BD。 （2）2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=反应物的键能-生成物的键能=(2×436+496-463.4×2×2)kJ/mol=-485.6kJ/mol。 （3）由盖斯定律可知，反应①×2+反应②可得2H2S(g) 2H2(g)+S2(g) △H=2△H1+△H2。 （4）由①2Na(s)＋O2 (g)=Na2O(s) ΔH1=－412 kJ·mol－1；②2Na(s)＋O2 (g)=Na2O2(s) ΔH2=－511 kJ·mol－1；结合盖斯定律可知①×2-②得到。 （5）测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的 NaOH，保证盐酸完全反应，且固体溶解放热，故选C。 17．(1) (2)N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g) ΔH=+579kJ·mol-1 (3) ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反应放热量大、产生大量气体 (4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol (5)2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O (6)7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑ (7)N2H4+2H+=N2H 【详解】（1）N2H4是共价化合物，氮原子和氢原子形成共价键，氮原子和氮原子间也形成共价键，结构式为：。 （2）光照射下合成高能气态联氨的方程式为：N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g)，ΔH=反应物的键能-生成物的键能=946 kJ·mol-1+2×463 kJ·mol-1-496 kJ·mol-1-4×391 kJ·mol-1-159 kJ·mol-1=+579kJ·mol-1。 （3）依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=2△H3-2△H2-△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，产物无污染，因此可作为火箭推进剂。 （4）联氨与过氧化氢反应生成N2和水蒸气的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，16 g联氨物质的量为 =0.5mol，则1mol液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出热量为=642kJ，反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol。 （5）联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式为：2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O。 （6）在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑。 （7）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似，联氨与过量盐酸反应时1个N2H4分子可以结合2个H+生成N2H，离子方程式为：N2H4+2H+=N2H。 18．(1)C (2) EC+ED-EA-EB 放出 724 (3)BC 【详解】（1）A．铵盐和碱混合即可反应，为吸热反应，其能量变化不符合图1，A错误； B．0.1molH2SO4溶液和0.1molBa(OH)2溶液反应为放热反应，反应不符合图2，B错误； C．0.1molHCl溶液和0.1molNaOH溶液反应为放热反应，反应符合图1，C正确； D．发生图1能量变化的为放热反应，燃烧需要加热发生，但是为放热反应，D错误； 答案选C。 （2）反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，焓变=生成物总能量-反应物总能量，ΔH=(EC+ED-EA-EB)kJ·mol－1。 由图可知，N4分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molN≡N键吸收941kJ热量，根据N4(g)=2N2(g)H=193kJ×6-941kJ×2=-724kJ/mol，则1molN4转化为N2放出的能量为724kJ。 （3）A．碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故△H1>△H2，故A不符合题意； B．物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以△H1<△H2，故B符合题意； C．为放热反应，△H1＜0；为吸热反应，△H2＞0，故△H1<△H2，故C符合题意； D．物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，故△H1>△H2，故D不符合题意； 故选BC。 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 $$