第一章 化学反应的热效应 单元过关训练题 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》单元过关训练题 一、单选题 1．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为：  。对下列反应：          则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是 A．ΔH2>ΔH3>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2 C．ΔH1=ΔH2=ΔH3 D．ΔH1>ΔH2=ΔH3 2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 B．在一定温度和压强下，将1 mol N2和3 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为   C．已知  ，  ，则 D．已知  ，则   3．焦炭可用丁制取水煤气。测得碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了热量。对该反应的热化学方程式书写正确的是 A． B． C． D． 4．下列说法正确的是 A．已知 ， ，则 B．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： C．由反应 可知，醋酸溶液与溶液恰好反应生成时，放出的热量小于 D．反应过程中使用催化剂可降低反应热从而提高反应速率 5．和为环境污染物，可在表面转化为无害气体，反应机理如图所示。下列说法正确的是    A．是该反应的催化剂 B．可使该反应的焓变减小 C．总反应方程式为 D．反应过程中元素的化合价不发生变化 6．化学反应中常常伴随有能量变化，某反应的能量变化图如图所示，下列叙述不正确的是    A．该反应为吸热反应 B．，加入催化剂，E1、E2及均减小 C．该反应可以表示煅烧石灰石的能量变化 D．该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量 7．根据HX的水溶液能量循环图：    下列说法不正确的是 A．由于氢键的存在， B．相同条件下，1mol HF(g)的熵=1mol HCl(g)的熵 C．相同条件下， D．相同条件的HX(aq)中，HI(aq)酸性最强，可推测HI电离的最小 8．下列热化学方程式正确的是 A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为：   B．500℃、，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：   C．已知在120℃、下，燃烧生成水蒸气放出热量，其热化学方程式为 D．25℃、时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为：   9．H2与ICl的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。    反应①：H2(g)＋2ICl(g) =HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g) 反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g) 下列有关说法不正确的是 A．反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量 B．总反应的活化能为kJ·mol－1 C．H2(g)＋2ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g)  ΔH＝－218 kJ·mol－1 D．反应①的ΔH＝E1－E2 10．理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是    A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．该异构化反应的 C．HNC比HCN稳定 D．使用催化剂，不改变反应的反应热 11．根据能量变化示意图，下列说法正确的是    A．反应，反应物的总能量小于生成物的总能量 B．可推测，断开1 mol O-H键共放出463 kJ能量 C．1 mol 分解生成和吸收484 kJ能量 D．和生成2 mol 放出的能量大于484 kJ 12．肼(，各原子间均以单键相连)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知键能：，，则N—H键的键能为      A． B． C． D． 13．下列说法正确的是 A．反应的可通过下式估算：反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和 B．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： C．由反应可知，含的稀溶液与含的稀溶液恰好完全反应时，放出的热量 D．已知，，则 14．由反应物转化为和的能量变化如图所示。下列说法正确的是    A．由反应一定不需要加热 B．由反应的 C．由反应一定需要加热 D．由反应的 二、非选择题 15．完成下列各题。 (1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)=2HI(g)＋H2SO4(l)    ΔH=akJ·mol-1 2H2SO4(l)=2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)    ΔH=bkJ·mol-1 2HI(g)=H2(g)＋I2(g)     ΔH=ckJ·mol-1 则：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)     ΔH= kJ·mol-1。 (2)如表所示是部分化学键的键能参数： 化学键 P-P P-O O=O P=O 键能/kJ/mol a b c x 已知白磷的燃烧热为dkJ/mol，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图所示。1个P4O10分子中P-O的个数为 ，表中x= kJ/mol(用含a、b、c、d的代表数式表示)。 (3)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。 已知：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)   ΔH=-196.6kJ·mol-1 ①写出硫燃烧的热化学方程式： 。 ②ΔH2= kJ·mol-1。 16．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。 (1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式： 。 (2)NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)ΔH=a kJ/mol，但该反应的速率很小，若使用机动车尾气催化转化器，尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)   ΔH1=-a kJ/mol① N2(g)+O2(g)=2NO(g)    ΔH2=-b kJ/mol② 若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3= kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。 (4)已知下列各组热化学方程式 ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)      ΔH1=—25 kJ/mol ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)       ΔH2=—47 kJ/mol ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)          ΔH3=+640 kJ/mol 请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式： 。 17．回答下列问题： (1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质硫和二氧化碳。已知：①CO(g)+O2(g)=CO2(g)    ΔH=-283.0kJ·mol-1；②S(s)+O2(g)=SO2(g)   ΔH=-296.0kJ·mol-1。该转化反应的热化学方程式为 。 (2)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体。已知： CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)     ΔH=-akJ·mol-1(a>0) 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)    ΔH=-bkJ·mol-1(b>0) 若用3.36L(标准状况下)CO将NO2还原为N2(CO完全反应)，整个反应过程中转移电子的物质的量为 mol，放出的热量为(用含a、b的代数式表示) kJ。 (3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物污染。已知： CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    ΔH1=-574kJ·mol-1① CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    ΔH2② 若1molCH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2= 。 (4)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O形式存在，处理过程中NH在微生物的作用下经过两步反应被氧化为NO。这两步反应过程中的能量变化如图所示： 1molNH(aq)全部被氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。 18．化学反应过程中伴随着能量变化，请回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。 ①物质燃烧 ②二氧化碳通过炽热的碳　③生石灰溶于水的过程　④炸药爆炸　⑤碳酸钙高温分解 (2)某实验小组同学进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。 实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是 反应(填“放出”或“吸收”，下同)，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是 反应。反应 (填①或②)的能量变化可用图(b)表示。 (3)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1，生成液态水放出的热量为Q2，那么Q1 (填大于、小于或等于)Q2。 (4)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kJ·mol-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。 图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (5)已知拆开1molH－H键、1molI－I键、1molH－I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则反应掉1mol氢气和1mol碘，生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。 (6)已知：4HCl＋O2=2Cl2＋2H2O，该反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 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．B 【详解】③稀硝酸是强酸，与NaOH溶液完全反应，热化学方程式与题干中的完全一致，则ΔH3=ΔH=-57.3 kJ/mol； ①稀醋酸电离吸收热量，与NaOH溶液完全反应，放出热量较少，则ΔH1大于ΔH3； ②浓硫酸溶解放热，与NaOH溶液完全反应，放出热量较多，则ΔH2小于ΔH3； 故答案选B。 2．D 【详解】A．因C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH>0，则金刚石具有的能量比石墨高，石墨比金刚石稳定，A错误； B．因合成氨反应为可逆反应，则1mol N2和3mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，参加反应的N2的物质的量小于1mol，此时放出热量19.3 kJ，则热化学方程式 ΔH<-19.3KJ/mol，B错误； C．已知  ，  ， 因H2O(l)转变为H2O(g)吸热，且氢气燃烧的焓变ΔH<0，因此，ΔH1<ΔH2，C错误； D．已知  ，则  ，当反应逆向进行时，ΔH数值不变，符号相反，D正确； 故答案选D。 3．D 【详解】12g碳即1molC(s)与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6kJ热量，热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+(65.8×2)kJ/mol=+131.6kJ/mol，故选：D。 4．C 【详解】A．同物质的量的碳完全燃烧比不完全燃烧放热多，已知  ，  ，则，A错误； B．甲烷的燃烧热为1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式为，，B错误； C．醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，由反应 可知，醋酸溶液与溶液恰好反应生成时，放出的热量小于，C正确； D．反应过程中使用催化剂不影响反应热，D错误； 故选C。 5．C 【详解】A．是中间产物，是催化剂，故A错误； B．催化剂可降低反应的活化能，但不影响焓变，故B错误； C．和是反应物，和是生成物，所以总反应方程式为，故C正确； D． 反应过程中（Pt为+2.5价）与（Pt为+1.5价）相互转化，元素的化合价发生了变化，故D错误； 故答案选C。 6．B 【详解】A．根据图中的数据，可以看出是反应物的能量小于生成物的能量，则反应是吸热反应，A正确； B．催化剂只能改变反应的活化能，不会改变化学反应的反应热，E1、E2减小，但是不变，B错误； C．石灰石分解是吸热反应，可以用该图表示，C正确； D．根据图中的数据，E1>E2，断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量，D正确； 故选B。 7．B 【详解】A．为脱水能，，HF与氢键，所以，故A正确； B．分子不相同，熵不同，1mol HF(g)的熵≠1mol HCl(g)的熵，故B错误； C．HCl比HBr稳定，H-Cl键能大于H-Br键，且，所以，故C正确； D．HI(aq)酸性最强，即电离趋势最大，可推测HI电离的最小，故D正确； 选B。 8．C 【详解】A．甲烷的燃烧热为是指：1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出热量，故A错误； B．该反应为可逆反应，和充分反应放出热量小于，故B错误； C．对应物质的量为0.5mol，燃烧生成气态水，放出热量，热化学方程式： ，故C正确； D．中和热是指：强酸强碱稀溶液发生中和反应，每生成1mol水所放出的热量，该反应生成2mol水，故D错误； 答案选C。 9．B 【详解】A．由图像可知，反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量，A正确； B．E1和E3分别代表反应过程中各步反应的活化能，总反应活化能为能量较高的E1，B错误； C．反应①和②总的能量变化为218 kJ，并且是放热反应，所以H2(g)＋2ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g)ΔH＝－218 kJ·mol－1，C正确； D．反应①的ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝E1－E2，D正确； 故选B。 10．C 【详解】A．该反应吸热，正反应的活化能大于逆反应的活化能，故A正确； B．焓变=生成物总能量-反应物总能量，该异构化反应的，故B正确； C．能量越低越稳定， HCN比HNC稳定，故C错误； D．催化剂不能改变物质的能量，使用催化剂，不改变反应的反应热，故D正确； 选C。 11．D 【详解】A．由图知，该反应正反应为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，A错误； B．断键时应该为吸收能量，B错误； C．由图知，生成2mol水时放出的热量为1852kJ,所以1 mol 分解生成和吸收能量为926 kJ，C错误； D．由，∆H<0，和生成2 mol 放出的能量大于484 kJ，故D正确； 故选D。 12．B 【详解】由能量图可知：H3=-(H2-H1)=-[-2752-(-534)] kJ/mol =2218 kJ/mol，根据图示H3为断裂1mol N-N键、4 mol N-H键、1 mol O=O所消耗的能量，列计算式可得H3=(154+4EN-H+500)kJ/mol=2218 kJ/mol，则EN-H=391 kJ/mol，故答案选B。 13．A 【详解】A．反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，故反应的可通过下式估算：反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和，A正确； B．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；故反应反应中应该为生成的液体水，，B错误； C．的稀溶液中含有0.2mol氢离子，故与含的稀溶液恰好完全反应时，放出×2的热量，C错误； D．碳燃烧生成二氧化碳的反应为放热反应，焓变为负值，故，D错误； 故选A。 14．B 【详解】A．由图可知，的反应为放热反应，有些放热反应可能需要加热，如铝热反应，A错误； B．由图可知，的反应为放热反应，△H<0，B正确； C．由图可知，的反应为吸热反应，有些吸热反应在常温下可自发进行，如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应，C错误； D．由图可知，的反应热△H=E3-E2，E5-E2为反应的活化能，D错误； 故选B。 15．(1)2a＋b＋2c (2) 12 (d＋6a＋5c-12b) (3) S(s)＋O2(g)=SO2(g)  ΔH=-297kJ·mol-1 -78.64 【详解】（1）①SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)=2HI(g)＋H2SO4(l)    ΔH=akJ·mol-1 ②2H2SO4(l)=2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)    ΔH=bkJ·mol-1 ③2HI(g)=H2(g)＋I2(g)     ΔH=ckJ·mol-1 则根据盖斯定律可知①×2+③×2+②即得到2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH=（2a＋b＋2c）kJ·mol-1。 （2）根据结构图可判断1个P4O10分子中P-O的个数为12，已知白磷的燃烧热为dkJ/mol，则根据方程式P4+5O2=P4O10可知6a+5c-12b-4x=-d，则表中x=(d＋6a＋5c-12b)kJ/mol。 （3）①根据图象可知1mol气态硫和1mol氧气反应生成1mol二氧化硫放热297kJ，则硫燃烧的热化学方程式为S(s)＋O2(g)=SO2(g)  ΔH=-297kJ·mol-1。 ②已知：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)   ΔH=-196.6kJ·mol-1，则根据图象可知0.8mol二氧化硫和0.4mol氧气反应生成0.8mol三氧化硫放热为196.6kJ×0.4=78.64kJ，即ΔH2=-78.64kJ·mol-1。 16．(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH=—92 kJ/mol (2)不变 (3) (4)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)　ΔH=—218 kJ/mol 【详解】（1）由图可知，合成氨反应为放热反应，生成2mol氨气的反应热ΔH=—2(E2—E1)=—2×(300kJ/mol—254 kJ/mol)=—92kJ/mol，则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=—92 kJ/mol，故答案为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=—92 kJ/mol； （2）催化剂只改变反应速率，不改变反应的反应热的符号和数值，则使用机动车尾气催化转化器后，a不变，故答案为：不变； （3）由盖斯定律可知，反应①—②×3得反应4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)，则ΔH=ΔH1-3ΔH2=(3b-a) kJ/mol，则1 mol氨气还原一氧化氮至氮气的反应热ΔH3= kJ/mol，故答案为：； （4）由盖斯定律可知，反应①×-②×-③×得FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)，则ΔH=——(—)—(+)=—218 kJ/mol，反应的如化学方程式为FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)　ΔH=—218 kJ/mol，故答案为：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)　ΔH=—218 kJ/mol。 17．(1)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=-270kJ/mol (2) 0.3 (2a+b) (3)-1160kJ/mol (4)NH(aq)+2O2(g)= NO(aq)+H2O(l)+2H+(aq) ΔH=-346 kJ/mol 【详解】（1）根据盖斯定律，①×2-②得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)，ΔH=(-283.0kJ/mol)×2-(-296.0kJ/mol)= -270kJ/mol； （2）设反应CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ/mol为式①，反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJ/mol为式②，根据盖斯定律，①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b) kJ/mol，n(CO)==0.15mol，根据方程式可知，每个CO转移2个电子，故转移电子的物质的量为0.15mol×2=0.3mol；由热化学方程式可知，4molCO放出的热量为(2a+b) kJ，则0.15molCO放出的热量为0.15××(2a+b) kJ=(2a+b)kJ； （3）根据盖斯定律，①+②得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2，1molCH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867kJ，故ΔH=2×(-867kJ/mol)=-1734 kJ/mol，则ΔH2=ΔH-ΔH1=-1734 kJ/mol-(-574kJ/mol)=-1160kJ/mol； （4）根据图象可知，NH在微生物的作用下经过两步反应被氧化为NO的方程式为NH(aq)+2O2(g)= NO(aq)+H2O(l)+2H+(aq)，由盖斯定律可知，该反应为图中两步反应的加和，故该反应的ΔH=-273kJ/mol+(-73kJ/mol)=-346kJ/mol，热化学方程式为NH(aq)+2O2(g)= NO(aq)+H2O(l)+2H+(aq) ΔH=-346 kJ/mol。 18． ①③④ ②⑤ 放热 吸热 ① 小于 放热 放出 11 31.9 【详解】(1)①物质燃烧是放热反应；②二氧化碳通过炽热的碳生成CO，属于吸热反应；③生石灰溶于水生成氢氧化钙，属于放热反应；④炸药爆炸属于放热反应；⑤碳酸钙高温分解生成氧化钙和氧气，属于吸热反应；因此属于放热反应的是①③④，属于吸热反应的是②⑤； (2)实验发现，反应后①中的温度升高，由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应，②中的温度降低，说明Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。图b中反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，则反应①的能量变化可用图(b)表示； (3)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1，生成液态水放出的热量为Q2，由于气态水转化为液态水放出热量，则Q1小于Q2； (4)图中所示反应物总能量高于生成物总能量，因此反应是放热反应； (5)反应掉1mol氢气和1mol碘，断键吸收的能量是436kJ+151kJ＝587kJ，形成化学键放出的能量是2×299kJ＝598kJ＞587kJ，因此生成HI会放出598kJ－587kJ＝11kJ的热量； (6)设H－Cl键键能是xkJ/mol，H－O键键能是ykJ/mol，则4y+2×243－4x－498＝115.6，解得y－x＝31.9，即断开1 mol H－O键与断开1 mol H－Cl键所需能量相差约为31.9 kJ。 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 $$