第一章 化学反应的热效应 单元同步训练题 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》单元同步训练题 一、单选题 1．下列有关能量的判断和表示方法正确的是 A．由C(s，石墨)=C(s，金刚石)  ΔH=＋1.9kJ·mol-1，可知：石墨比金刚石更稳定 B．等质量的C2H5OH(g)和C2H5OH(l)分别完全燃烧，后者放出的热量更多 C．由H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3kJ·mol-1，可知：含1mol HCl的溶液与含1mol NH3•H2O的溶液混合，放出热量等于57.3kJ D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)　ΔH1； 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2 2．下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A．已知，由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量 B．已知，则H2燃烧热为 C．；，则 D．在稀溶液中：，若将的稀H2SO4与的NaOH的溶液等体积混合，放出的热量等于57.3kJ 3．下列说法或表示方法不正确的是 A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的能量多 B．由C(石墨)→C(金刚石)可知，石墨比金刚石稳定 C．常温常压下，3.2g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热72.58kJ，甲醇燃烧热的热化学方程式为： D．在稀溶液中，，若将1mol醋酸与1molNaOH溶液混合，放出的热量为小于57.3kJ 4．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图： 下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)  ΔH= + akJ/mol(a>0) B．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 C．选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 D．1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量 5．已知存在这样的反应：2A(g)B(g)(△H＜0)；下列能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 6．如图所示，下列叙述正确的是 A．生成物能量总和大于反应物能量总和 B．生成要吸收571.6kJ C．　 D．　 7．工业上可通过下列反应制取：(已知为正四面体结构)，已知部分化学键的键如：P-P：a kJ/mol    Cl-Cl：b kJ/mol    P-Cl：c kJ/mol    该反应的 A． B． C． D． 8．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的△H不同 B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水的焓变小于生成等量的气态水 C．已知：Δ，则 D．完全燃烧生成，放出的热量即为的燃烧热 9．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．浓硫酸与足量粉加热反应，产生的分子数为0.9 NA B．，则含的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为 C．与在密闭容器中充分反应后的分子数为2 NA D．常温下，分子中共价键的数目为7 NA 10．下列表述的方程式或离子方程式正确的是 A．向NaHS溶液中滴加溶液： B．表示乙醇燃烧热的热化学方程式：   C．向酸性溶液中滴加双氧水： D．溶液与过量NaOH溶液混合： 11．和反应，其能量关系如图。下列说法正确的是 A． B． C． D．相同条件下比更稳定 12．标准状态下，下列物质的相对能量如下表，下列说法不正确的是 气态物质 H2 O2 H O HO H2O H2O2 能量(kJ/mol) 0 0 218 249 39 -242 -136 A．H2的键能为436kJ/mol B．H2O2(g)=2HO(g)　△H=-214kJ/mol C．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 D．2H2O2(g)=2H2O(g)＋O2(g)　△H=-212kJ/mol 13．强酸和强碱在稀溶液中反应的热化学方程式可表示为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)     ΔH=-57.3kJ•mol-1。 已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)    ΔH=-Q1kJ•mol-1 HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)    ΔH=-Q2kJ•mol-1 CH3COOH(aq)+NH3•H2O(aq)=CH3COONH4(aq)+H2O(l)    ΔH=-Q3kJ•mol-1 上述均是在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是 A．Q1=Q2=Q3=57.3 B．Q1＞Q2＞Q3＞57.3 C．Q3＜Q1＜Q2=57.3 D．无法确定 14．已知丙烯(，气态)的燃烧热，环丙烷(，气态)的燃烧热，下列热化学方程式或叙述正确的是 A．(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) B．(g)+3O2(g)=3CO(g)+3H2O(l) C．丙烯比环丙烷稳定 D． (g)(g) 二、非选择题 15．Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=akJ•mol-1，反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)完全转化为1molSO3(g)放热99kJ。请回答： (1)a= kJ•mol-1。 (2)该反应常用V2O5作催化剂，加入V2O5会使图中B点 (填“升高”“降低”或“不变”)，使图中ΔH (填“升高”“降低”或“不变”)。 (3)已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1，写出反应的热化学方程式： 。 (4)工业上用H2和Cl2反应制HCl，各键能数据为：H—H：436kJ/mol，Cl—Cl：243kJ/mol，H—Cl：431kJ/mol。该反应的热化学方程式是 。 (5)已知： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=ΔH1； ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=ΔH2； ③TiO2(g)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=ΔH3； 则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。(列出关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的表达式) 16．按要求写热化学方程式或者计算： (1)已知：H2和CH4的燃烧热分别为ΔH=-285.8 kJ·mol-1和ΔH=-890 kJ·mol-1 ，112 L H2和CH4的混合气体(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出3695 kJ的热量，则混合气体中H2和CH4的物质的量之比是 。 (2)已知在25℃、101 kPa下，10 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出295 kJ的热量，试写出乙醇燃烧热的热化学方程式 。 (3)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)　ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如表： 共价键 C-O H-O N-H C-N 键能/kJmol-1 351 463 393 293 则该反应的ΔH= kJ·mol-1 17．化学反应过程伴随有热量的变化。 (1)下列过程中属于放热反应的有 。 ①燃烧木炭取暖②C与H2O(g)反应制取水煤气③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰④氯化铵晶体和Ba(OH)2·8H2O混合搅拌⑤金属腐蚀⑥浓硫酸稀释 (2)一定条件下，由稳定单质反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。图为VIA族元素(O、S、Se、Te)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。 ①非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系为 。 ②硫化氢发生分解反应的热化学方程式为 。 (3)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表： 化学键 H-H C=C C-C C-H E(kJ/mol) 436 a 348 413 ①已知2CH4(g)=CH2=CH2(g)+2H2(g) ΔH=+167kJ/mol，则a= 。 ②已知5C2H4(g)+12MnO(aq)+36H+(aq)=12Mn2+(aq)+10CO2(g)+28H2O(l) ΔH=-mkJ·mol-1，当放出的热量为nkJ时，该反应转移的电子数为 。(用含m、n的代数式表示) ③制备合成气反应历程分两步(步骤I、步骤II)，反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图： 步骤I反应的焓变ΔH1为 kJ/mol(选用E1~E5的关系式表示) ④反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的焓变为ΔH2，与步骤Ⅰ反应的焓变ΔH1相比，ΔH1 ΔH2(填“>”或“＜”) 18．根据以下信息，回答相关问题： 已知：①常温常压下，几种可燃物的燃烧热如下表所示： 可燃物 正丁烷(g) 燃烧热(∆H)/(kJ∙mol-1) ②甲烷燃烧的能量变化如图1、图2所示。 (1)写出乙炔气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水的热化学方程式： 。 (2)在相同条件下，等质量的下列气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量最多的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (3)根据图1、图2中的信息可知，天然气灶具要调整好空气进气孔，如果空气不足，造成的不利影响有 (答两条)。 (4)工业上常采用氧炔焰(乙炔在氧气中燃烧的火焰，温度可达到3000℃以上)焊接和切割金属，而不用乙烯、乙烷在氧气中燃烧的火焰，可能的原因是 (从放出的热量与水的物质的量之比角度分析)。 (5)正丁烷裂解可得乙烯和乙烷，则∆H= kJ∙mol-1。 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．A 【详解】A．石墨转化为金刚石的过程是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，A正确；                                                  B．等质量的C2H5OH(g)比C2H5OH(l)能量高，前者放出的热量更多，B错误； C．由于NH3•H2O是弱碱，电离要吸热，因此含1mol HCl的溶液与含1mol NH3•H2O的溶液混合，放出热量小于57.3kJ ，C错误；    D．生成相同物质的量CO2放热更多，因此ΔH1ΔH2，D错误； 故选A。 2．C 【详解】A．已知：，反应为可逆反应，由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后放出的热量小于26.5 kJ，故A错误； B．氢气燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量，已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-571.6kJ•mol-1，则氢气的燃烧热不是ΔH=-285.8kJ•mol-1，故B错误； C．S(s)→S(g)吸热，等质量的S(S)和S(g)完全燃烧，S(g)放热更多，由于放热，△H为负，所以△H1＜△H2，故C正确； D．因为酸碱溶液的体积未知，无法确定放出的热量多少，二者的体积只有为1L时，才成立，故D错误； 故选：C。 3．C 【详解】A．等质量的硫蒸气的能量高于硫固体，因此二者完全燃烧的情况下，硫蒸气燃烧放出的能量较多，A正确； B．由热化学方程式可知，由石墨转化为金刚石需要吸收能量，即等质量石墨的能量较金刚石低，因此石墨相对更加稳定，B正确； C．表示燃烧热的化学方程式中，可燃物的物质的量必须是1mol，C错误； D．醋酸与1molNaOH的溶液混合后，二者混合完全反应最终生成1mol水，但醋酸电离吸热，反应放出能量小于57.3kJ，D正确； 故选C。 4．D 【详解】A．由图分析可知，反应Ⅱ是放热反应，故a＜0，A错误； B．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)是反应的中间产物，B错误； C．合适的催化剂可以降低反应的活化能，但不能减少反应的焓变，C错误； D．甲醇与水反应为吸热反应，故1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量，D正确； 故选D。 5．B 【详解】△H＜0的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，则2A(g)的总能量大于B(g)的总能量，B(g)的总能量大于B(l)的总能量，所以B图像符合；故选：B。 6．D 【详解】A．由图可知，该反应的生成物总能量小于反应物总能量，A错误； B．由图可知，生成2molH2O(g)放出热量571.6kJ，生成2molH2O(l)放出热量大571.6kJ，B错误； C．由图可知，C错误； D．由B项可知，生成液态水放出的热量更多，更小，D正确； 故选D。 7．D 【详解】根据题目信息，为正四面体结构含有6个P-P ，则。故A、B、C错误，故选D。 8．B 【详解】A．同温同压下，在光照和点燃条件下的△H相同，△H与反应条件无关，与反应物总能量和生成物总能量有关，故A错误； B．相同条件下，气态水变为液态水会释放热量，放热反应焓变为负值，因此氢气和氧气反应生成液态水的焓变小于生成等量的气态水，故B正确； C．反应中生成硫酸钡固体也会放热，则 △H小于，故C错误； D．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；反应中生成气体水，不是燃烧热，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】A．浓硫酸与铜共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应中浓硫酸会变为不能与铜反应的稀硫酸，则100mL18mol/L浓硫酸与足量铜粉加热反应生成二氧化硫的分子数小于18mol/L×0.1××NAmol—1=0.9NA，故A错误； B．由热化学方程式可知，20g氢氧化钠的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为57.3kJ/mol×≈28.7kJ，故B正确； C．2mol一氧化氮与1mol氧气恰好反应生成2mol二氧化氮，二氧化氮会发生聚合反应生成四氧化二氮，则2mol一氧化氮与1mol氧气在密闭容器中充分反应后的分子数小于2mol×NAmol—1=2NA，故C错误； D．甲醇分子中共价键的数目为8，则46g乙醇分子中共价键的数目为×8×NAmol—1=8NA，故D错误； 故选B。 10．D 【详解】A．硫氢根离子不能拆成硫离子，故A错误； B．燃烧热是生成稳定氧化物，所以乙醇燃烧热应该是生成液态水，而不是气态水，故B错误； C．该反应中锰原子得到10个电子，而过氧化氢做还原剂，失去2个电子，电子不守恒，故C错误； D．溶液与过量NaOH溶液混合，生成Mg(OH)2沉淀，离子方程式为，故D正确； 故选D。 11．A 【详解】A．根据图示可知：①2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g) △H8；②2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g) △H6；③2NaCl(g)=2NaCl(s) △H7，根据盖斯定律，将②+③，整理可得：2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g)；所以△H8=△H6+△H7，A正确； B．生成氯化钠的反应为放热反应，焓变小于0，固态变为气态为吸热反应，焓变大于0，，B错误； C．断裂化学键需吸收能量，所以△H4>0，C错误； D．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。物质由气态变为固态时会释放能量，说明固体时能量低，更稳定，故相同条件下NaCl(g)不如NaCl(s)更稳定，D错误； 选A。 12．B 【详解】A．根据表格中的数据及H(g)+H(g)=H2(g)可知H2的键能为218kJ·mol-1×2=436kJ·mol-1，A正确； B．H2O2(g)=2HO(g)　△H=（+39 kJ/mol）×2-（-136 kJ/mol）=+214kJ/mol，B错误； C．由表格中的数据及O(g)+O(g)=O2(g)，可知O2的键能为：249kJ·mol-1×2=498kJ·mol-1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，C正确； D．由表中的数据可知2H2O2(g)=2H2O(g)＋O2(g)　△H=（-242kJ·mol-1）×2+0kJ·mol-1-2×(-136kJ·mol-1)= -212 kJ·mol-1，D正确； 故选B。 13．C 【详解】稀的强酸与强碱生成1molH2O放出的热量为中和热，醋酸的电离吸热，NH3•H2O电离吸热，则57.3=Q2＞Q1＞Q3，故选：C。 14．C 【详解】A．丙烯(，气态)的燃烧热，应该是生成液态水，故A错误； B．环丙烷(，气态)的燃烧热，则热化学方程式为(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ，故B错误； C．丙烯(，气态)的燃烧热，环丙烷(，气态)的燃烧热，则环丙烷放出的热量多，丙烯能量低，根据能量越低稳定，因此丙烯比环丙烷稳定，故C正确； D．根据C选项环丙烷放出的热量多，说明丙烯能量低，即(g)(g)  ，故D错误。 综上所述，答案为C。 15．(1)-198 (2) 降低 不变 (3)S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=﹣296kJ·mol-1 (4)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=﹣183 kJ·mol-1 (5)2ΔH1-ΔH2＋ΔH3 【解析】(1) 因1molSO2(g)氧化为1molSO3的ΔH=−99kJ⋅mol−1，所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的ΔH=−198kJ⋅mol−1，则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=−198kJ⋅mol−1； (2) 催化剂可以降低反应的活化能，即使图中的B点降低；但不改变反应物和生成物的能量，所以不改变焓变，即ΔH不变； (3) 单质硫的燃烧热为296kJ⋅mol−1，因燃烧热概念要求必须是1mol物质完全燃烧，则热化学方程式为：S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=﹣296kJ·mol-1； (4) 由H−H：436kJ/mol，Cl−Cl：243kJ/mol，H−Cl：431kJ/mol，焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，可知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH=436kJ/mol+243kJ/mol−2×431kJ/mol=−183 kJ⋅mol−1，即该反应的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=−183 kJ⋅mol−1； (5) 由①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=ΔH1，②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=ΔH2③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH=ΔH3，结合盖斯定律可知，③+①×2﹣②得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s）+2CO(g）ΔH=2ΔH1 - ΔH2＋ΔH3。 16．(1)1∶3 (2)CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H=-1357 kJ/mol (3)-12 【分析】(1) 气体的物质的量为n ==5mol，设H2和CH4的物质的量分别为x、y，根据题意可知得： ，解得，故=； (2) 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定氧化物放出的热量，10 g乙醇的物质的量为=mol，则1mol乙醇燃烧放出的热量为=1357 kJ，乙醇燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)  ∆H=-1357 kJ/mol； (3) ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和，设C-H键的键能为akJ/mol，ΔH=3a kJ/mol +351 kJ/mol +463 kJ/mol =3×393 kJ/mol -(3a kJ/mol +293 kJ/mol +2×393 kJ/mol +2×463 kJ/mol)=12 kJ/mol。 17．(1)①⑤ (2) 非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强，其ΔH越小 H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ·mol-1 (3) 613 E2-E1 ＜ 【详解】（1）①燃烧木炭取暖属于放热反应；②C与H2O(g)反应制取水煤气属于吸热反应；③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰属于吸热反应；④氯化铵晶体和Ba(OH)2·8H2O混合搅拌属于吸热反应；⑤金属腐蚀属于放热反应；⑥浓硫酸稀释是放热过程，但不是放热反应；属于放热反应的为①⑤。 （2）①在元素周期表中，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱、与H2生成气态氢化物越来越难、气态氢化物的稳定性逐渐减弱；物质的能量越低越稳定，则非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系为：非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强，其ΔH越小，即a、b、c、d代表H2Te、H2Se、H2S、H2O。 ②根据图示c代表H2S，可写出热化学方程式H2(g)+S(s)=H2S(g)  ∆H=-20kJ/mol，则硫化氢发生分解反应的热化学方程式为H2S(g)=S(s)+H2(g)   ΔH=+20kJ/mol。 （3）①∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=8×413kJ/mol-(4×413kJ/mol+akJ/mol+2×436kJ/mol)=+167kJ/mol，解得a=613。 ②反应中Mn元素的化合价由+7价降至+2价，12mol被还原转移60mol电子时放出mkJ能量，当放出的热量为nkJ时，该反应转移的电子物质的量为mol，转移电子数为。 ③根据∆H=生成物总能量-反应物总能量，则步骤I反应的焓变ΔH1=(E2-E1)kJ/mol。 ④根据图示，∆H1、∆H2都大于0，反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的焓变ΔH2=(E3-E1)kJ/mol，E3＞E2，则ΔH1＜ΔH2。 18．(1) (2)A (3)产生的热量减少，产生有毒气体CO (4)液态水汽化时要吸热，乙炔完全燃烧放出的热量与生成水的物质的量之比最大 (5)+92.8 【详解】（1）根据乙炔的燃烧热可写出热化学方程式： ； （2）根据表中提供数据，等质量时各气体完全燃烧放出的热量：，故选A； （3）根据图象可以看出，甲烷不完全燃烧时放出的热量减少，同时生成有毒的CO气体； （4）要产生高温，既要考虑放出的热量多少，又要考虑生成的液态水汽化时要吸收热量，乙烷、乙烯、乙炔燃烧放出的热量与水的物质的量之比依次为、、，液态水汽化时要吸热，乙炔完全燃烧放出的热量与生成水的物质的量之比最大，故选择氧炔焰； （5）有关燃烧热的热化学方程式如下： ① ② ③ 根据盖斯定律，将③-①-②得 。 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 $$