第一章 化学反应的热效应 单元同步练习题 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》单元同步练习题 一、单选题 1．依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．完全燃烧放出的热量小于 C． D．的燃烧热为 2．下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．已知在和下， ，则比稳定 B．甲烷的燃烧热，则 C．已知：下，；将和过量的在此条件下充分反应，放出热量 D．在一定条件下，将一定量氧化成时，实验测得放出热量为，则该反应的热化学方程式为 3．25℃、101kPa下，分解生成和的能量变化如图所示，甲和乙分别表示或，下列说法正确的是 A．甲为气态水，乙为液态水 B．甲、乙、丙、丁四种物质所具有的能量大小关系为丙>丁>乙>甲 C．和完全反应生成气态水，放出245kJ热量 D．形成中的化学键需吸收930kJ的能量 4．利用下列装置完成实验，能达到实验目的的是 A．实验室制乙烯 B．分离I2和NaCl C．测胆矾中的结晶水 D．中和热的测定 A．A B．B C．C D．D 5．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。从物质结构的角度看，化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所释放的能量不同导致发生了能量变化。已知： 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A．， B．， C． D． 6．下列说法正确的是 A．一定条件下，，则 B．已知；，则的燃烧热是 C．在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则其热化学方程式为 D．在稀溶液中，，在绝热体系中，若将含的浓硫酸与含的稀溶液混合，则生成水的焓变小于 7．25℃和下，的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．转化为是一个放热过程 B．1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量 C．和的总能量比的总能量高 D．分解成和的放出热量 8．根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是 A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和等于393.5kJ B．反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1，该方程式中的化学计量数不可表示分子个数 D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH≈-10.1kJ·mol-1 9．下列图示与对应的叙述不相符的是 A．(a)图表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 B．(d)图是某反应：A→C(由两步反应A→B→C完成，B为中间产物)的能量曲线(E表示能量)，整个反应中 C．由(c)图可知，   D．(b)图是金刚石与石墨分别被氧化生成CO2的能量关系曲线，说明石墨转化为金刚石的反应的 10．根据下图所示的和反应生成过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是 A．该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 B．2mol气态氧原子结合生成时，能放出498kJ能量 C．断裂1molNO分子中的化学键，能放出632kJ能量 D．上图所示变化热化学方程式为：   11．肼()是一种高能燃料，在空气中燃烧的化学方程式为。 已知： 下列说法错误的是 A．键的键能很大，常温下性质稳定 B．断裂1 mol键需要吸收154 kJ能量 C．1 mol 键的键能比1 mol 键的大 D．反应中反应物总能量比生成物总能量低 12．已知：①分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，②蒸气中化学键断裂时需要吸收151kJ的能量，③由H原子和I原子形成分子时释放299kJ的能量。下列判断不正确的是 A．蒸气比分子稳定 B．发生分解生成蒸气和吸收11kJ热量 C．HI溶液与NaOH溶液反应属于放热反应 D．上述HI的生成过程中有非极性键的断裂和极性键的生成 13．天然气属于化石燃料，它的主要成分是，的燃烧热为，则下列热化学方程式中正确的是 A．   B．   C．   D．   14．已知：在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用表示。部分物质的如图所示。、、的标准摩尔生成焓为0，下列有关判断正确的是 A．的键能大于与的键能之和 B．根据图中信息，可判断热稳定性肼大于氨 C．根据上表所给数据，可求得的燃烧热 D．NO与反应的热化学方程式：   二、非选择题 15．在等压下化学反应所吸收或放出的热量，称为化学反应的焓变。回答下列问题： (1)25℃、101kPa时，1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量，则△H= kJ∙mol-1。 (2)2SO2(g)+ O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 已知：0.5molSO2(g)被氧化为0.5molSO3(g)的△H=-49.5 kJ∙mol-1。则： ①E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。 ②SO2氧化为SO3的热化学方程式为 。 (3)已知：  △H=-566 kJ∙mol-1 ①   △H=-226 kJ∙mol-1② 则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为 。 (4)常压下，某铝热反应的温度与能量变化如图所示： ①101.3kPa、1538℃，  △H= kJ∙mol-1。 ②101.3kPa、25℃时，该铝热反应的热化学方程式为 。 16．化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题： (1)下列反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量的是 (填字母)。 A．与反应 B．镁条和的盐酸发生置换反应 C．受热分解 (2)已知25℃时，下列物质的相对能量如表所示。 物质 相对能量 0 0 ①表示燃烧热的热化学方程式为 。 ②分解生成和 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。 (3)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，工业制备纯硅的反应为  ，若将生成的通入的溶液中恰好完全反应，则此制备纯硅反应过程 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。 (4)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态，吸附态为气态)。已知：活化能，又称为“反应能垒”或“反应势垒”，是化学反应发生所需的最小能量。反应能垒越大，反应越慢。 ①   。 ②合成氨反应过程中，决定该化学反应快慢的基元反应的热化学方程式为 。 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)。 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．S(s)→S(g)为吸热过程，则ΔH2＞0，A正确； B．等量S(s)能量低于S(g)，则等量S(g)完全燃烧放出的热量大于S(s)完全燃烧放出的热量，则1molS(g)完全燃烧释放的能量大于2968kJ，B错误； C．根据盖斯定律：ΔH1=ΔH2+ΔH3，则ΔH2=ΔH1-ΔH3，C正确； D．S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-2968kJ/mol，说明1molS(s)完全燃烧放出2968kJ热量，的燃烧热为，D正确； 故答案为：B。 2．D 【详解】A． ，反应吸热，说明能量低，更稳定，故A错误； B．燃烧热指的是生成指定状态物质的反应，不是气态水，应该是液态水，故B错误； C．将和过量的在此条件下充分反应，以氢气为标准计算，但是放出指的是完全反应，合成氨为可逆反应，进行不完全，故C错误； D．将一定量氧化成时，即0.8mol二氧化硫完全反应放出热量为，1mol二氧化硫完全反应放出热量为，故D正确； 答案选D。 3．B 【详解】A．因为甲和乙分别表示或，且由乙到甲放热，则甲为液态水，乙为气态水，A错误； B．成键放热，断键吸热，乙到丙吸收930kJ的能量，丙到丁放出(436+249) kJ=685kJ的能量，乙到丁吸收930kJ-(436+249)kJ=245kJ的能量，乙到甲放出能量，所以甲、乙、丙、丁中物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲，B正确； C．根据图示，1mol气态水生成氢气和氧气吸收930kJ-(436+249) kJ=245kJ的能量，则和完全反应生成2mol气态水，放出热量，C错误； D．成键放热，形成1mol（）H2O(g)中的化学键放出930kJ的能量，D错误； 故选B。 4．B 【详解】A．实验室制乙烯是通过乙醇与浓硫酸在170℃的条件下发生消去反应得到，为准确测定反应体系的温度，温度计水银球应该在液面以下，A错误； B．碘受热易升华，遇到上方冷的圆底烧瓶凝华与氯化钠分离，B正确； C．测胆矾中的结晶水对胆矾晶体加热应该选择坩埚加热，C错误； D．测定中和热为使酸碱充分反应需要玻璃搅拌棒，D错误； 本题选B。 5．C 【详解】A．物质氧化反应是放热反应，放热反应的反应热小于0；△H1＜0；△H3＜0，A错误； B．铝热反应是一个放热反应，则△H5＜0；已知③、④、⑤，由盖斯定律可知⑤=(④-③)，则△H5=<0，则，B错误； C．根据盖斯定律可知，3△H1=2△H2 +△H3，C正确； D．根据盖斯定律可知，△H3=△H4-2△H5，D错误； 故合理选项是C。 6．D 【详解】A．等物质的量的SO3(g)比SO3 (l)的能量高，所以生成2molSO3 (g)时放出的热量少，焓变大，即0>△H2＞△H1，A错误； B．反应中水是气态，而的燃烧热是1mol乙醇完全燃烧生成液态水、二氧化碳气体时放出的热量，则的燃烧热不是1366.8kJ/mol，B错误； C．N2和H2的反应为可逆反应，不能进行完全，所以的△H≠-38.6kJ/mol，C错误； D．稀溶液中，，浓硫酸溶解过程中放热，在绝热体系中，若将含的浓硫酸与含的稀溶液混合，反应放热更多，则生成水的焓变小于，D正确； 故选D。 7．C 【详解】A．断开化学键要吸收能量，形成化学键则会释放能量，故断开1molH2中的H—H键需要吸收436kJ的能量，A错误； B．根据图示，生成1molHCl中的H—Cl键需要放出431kJ的能量，B错误； C．，是一个放热反应，故2molHCl(g)的能量比1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量低，C正确； D．由C项分析可知，，则，属于吸热过程，D错误； 故答案为：C。 8．C 【详解】A．由图可知，1molC(s)与1molO2(g)的能量之和比1molCO2(g)的能量高393.5kJ，A错误； B．由图可知，1molCO(g)和0.5mol的O2(g)生成1molCO2(g)放出282.9kJ的热量，所以反应2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)中，反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误； C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=2×（282.9-393.5）=-221.2kJ·mol-1，该方程式中的化学计量数不可表示分子个数，C正确； D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH= ≈-10.1kJ·g-1，单位不正确，D错误； 故选C。 9．B 【详解】A．图(a)中反应为能量低于生成物，反应为吸热反应，图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，A正确； B．由图(d)信息可知，A→B ΔH=E1-E2，B→C ΔH=E3-E4，两式相加得总反应，根据盖斯定律可知，则整个反应中ΔH=E3-E4+E1-E2，B错误； C．反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，由(c)图可知，2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=(a-b)kJ•mol-1，C正确； D．由图(b)信息可知，石墨能量低于金刚石能量，所以石墨转化为金刚石的反应的ΔH＞0，D正确； 故答案为：B。 10．B 【详解】A．吸收能量大于放出能量，该反应为吸热反应，故反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，故A错误； B．1molO2吸收498kJ能量变成2molO原子，2molO原子结合生成1molO2则需要放出498kJ的热量，故B正确； C．由数据可得，1molN原子结合1molO生成1molNO分子放出632kJ热量，则断裂1molNO分子需吸收632kJ热量，故C错误； D．根据图中的键能关系可知，，，单位错误，故D错误； 故答案选B。 11．D 【详解】A．键的键能很大，常温下性质稳定, 故A正确； B．根据图示数据，键的键能为154kJ/mol，所以断裂1 mol键需要吸收154 kJ能量，故B正确； C．根据图示数据，键的键能为464 kJ/mol，键的键能为391kJ/mol，所以1 mol键的键能比1 mol键的键能大，故C正确； D．反应N2H4+O2=N2+2H2O中断裂化学键吸收的能量=154kJ/mol+391 kJ/mol×4+500 kJ/mol = 2218kJ/mol，形成化学键放出的能量=946 kJ/mol +464 kJ/mol×4= 2809kJ/mol，放出的能量＞吸收的能量，反应放热，因此反应物总能量比生成物总能量高，故D错误； 答案选D。 12．A 【详解】A. 断裂1molH2分子中的化学键需吸收能量436kJ，断裂1molI2蒸气中化学键时需要吸收151kJ的能量，所以相同条件下，H2分子中的化学键更牢固，则H2比I2稳定，故A不正确； B. 反应：H2+I2=2HI，生成2molHI需要吸收能量断裂旧的化学键1molH−H键和1molI−I键，形成新的化学键释放能量。所以该反应的反应热为△H=436kJ+151kJ−2×299kJ=−11kJ/mol<0，所以2molHI(g)发生分解生成蒸气和吸收11kJ热量，故B正确； C. HI与NaOH反应属于中和反应，中和反应为放热反应，故C正确； D. 上述HI的生成H2+I2=2HI过程中有非极性键H-H键、I-I键的断裂和极性键H-I键的生成，故D正确； 答案选A。 13．B 【分析】燃烧热是101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)，的燃烧热为，则据此可得：； 【详解】A．水应该为液态，A错误； B．据分析B正确，B正确； C．据分析，水应该为液态且焓变应为，C错误； D．据分析，  ，D错误； 选B。 14．D 【分析】由图像可知，表示一氧化氮的标准摩尔生成焓的热化学方程式为①，表示H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为②，表示NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为③，表示N2H4(l)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为④。 【详解】A．由①可知，反应为吸热反应，吸热反应的生成物的总键能更小，所以的键能小于与的键能之和，故A错误； B．由以上分析可知，标准摩尔生成焓：肼大于氨，即肼的能量高于氨，而能量越低越稳定，所以稳定性肼小于氨，故B错误； C．N2H4(l)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为④，H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为②，据盖斯定律，2×②-④得，但燃烧热的产物是液态水，所以的燃烧热的具体值无法据上表所给数据求出，故C错误； D．据盖斯定律，6×②-4×③-6×①得NO与反应的热化学方程式：  ，故D正确； 故答案为：D。 15．(1)-1264.8 (2) 无 △H=-198 kJ∙mol-1 (3)2NA或1.204×1024 (4) +13.8 【详解】（1）25℃、101kPa时，1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量，4molNH3的质量为4mol×17g/mol=68g，则放出热量为68g×18.6kJ=1264.8 kJ，所以 △H=-1264.8 kJ∙mol-1。 （2）①E的大小对该反应的反应物总能量、生成物总能量都不产生影响，所以对反应热无影响；②SO2氧化为SO3时，若有2molSO2完全反应，则放出热量为49.5 kJ×4=198 kJ，热化学方程式为 △H=-198 kJ∙mol-1。 （3）△H=-566 kJ∙mol-1 ①， △H=-226 kJ∙mol-1②，利用盖斯定律，将反应①×+②得， △H=(-566 kJ∙mol-1) ×+(-226 kJ∙mol-1)=- 509 kJ∙mol-1，反应转移2mole-，若CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，则电子转移数目为2NA(或1.204×1024)。 （4）①图中信息显示，101.3kPa、1538℃，2Fe(l)=2Fe(s) △H=-27.6kJ∙mol-1，则△H=+13.8kJ∙mol-1。 ②101.3kPa、25℃时，该铝热反应的热化学方程式为 △H=(-732.5-27.6-91.0) kJ∙mol-1=-851.1kJ∙mol-1。 16．(1)C (2)    吸收 484 (3) 吸收 6.01 (4)   [或  ] 【详解】（1）反应物的总能量小于生成物的总能量的是吸热反应，A．与是放热反应，不符合题意；B．镁条和的盐酸发生放热反应，不符合题意；C．受热分解是吸热反应，符合题意；故选C； （2）①表示燃烧热的热化学方程式，可燃物为，生成的是稳定的产物，水为液态，故表示燃烧热的热化学方程式为；②由表中数据可知  ，为，分解生成和吸收热量，吸收热量为； （3）由题意可知，反应生成氯化氢的物质的量为，由热化学方程式可知，，制备纯硅反应过程吸热，则生成氯化氢吸收的热量为； （4）①由图可知，合成氨反应的反应热，反应的热化学方程式为  ；②反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应速率取决于慢反应，由图可知，过渡态Ⅱ的活化能最大，该步反应的反应热，则决定总反应快慢的反应历程为  [或  ]。 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。 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 $$