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．下列关于反应能量的说法正确的是 A．若反应A(g)=B(g)　ΔH<0，说明物质A(g)比物质B(g)稳定，分子内共价键键能A比B大 B．若Mg(s)＋CuSO4(aq)=MgSO4(aq)＋Cu(s)　ΔH=a kJ·mol-1，则a<0 C．101 kPa时，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1，则H2的燃烧热为Q kJ·mol-1 D．H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则相同条件下含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ的热量 2．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热的数值偏高 3．通过以下反应均可获取H2.下列有关说法正确的是 ①催化电解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)            ΔH1=＋571.6 kJ/mol ②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g) = CO(g)＋H2(g)     ΔH2=＋131.3 kJ/mol ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g) = CO(g)＋3H2(g)  ΔH3=＋206.1 kJ/mol A．由反应①可知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol B．反应CH4(g) = C(s)＋2H2(g) 为放热反应 C．若反应②使用催化剂，ΔH2减小 D．反应2C(s)+ O2(g) = 2CO(g) 的反应热ΔH=-309 kJ/mol 4．下列说法正确的是 ①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应； ②伴有能量变化的物质变化过程都是化学变化； ③一个化学反应是放热反应还是吸热反应，需要看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小； ④化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因； ⑤葡萄糖在人体组织中发生缓慢氧化时，热能转化为化学能。 A．①②③④ B．②③④⑤ C．②③④ D．③④ 5．下列关于热化学反应的描述正确的是 A．  ，则含1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合，放出热量为57.3kJ B．甲烷的燃烧热，则 C．500℃、30MPa下，  ，将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ D．同温同压下，在光照或点燃条件下的的数值相同 6．下列说法不正确的是 A．化学反应一定都伴随有能量的变化 B．一般来说，吸热反应要加热才能进行 C．放热反应的发生都不需要加热 D．放热反应的逆反应一定是吸热反应 7．我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程示意图如下所示。 下列说法不正确的是 A．该反应的原子利用率为 B．过程中有键发生断裂 C．①②的过程放出能量，形成了非极性键 D．该反应中没有元素化合价发生变化 8．一定条件下，在水溶液中物质的量均为1mol的、的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是 A．e对应中 B．从Cl的化合价分析，e只有氧化性 C．b→a+c反应的活化能为40 D．b→a+d反应的热化学方程式为 9．下图表示的是和反应生成过程中的能量变化情况，下列说法错误的是 A．该反应是吸热反应 B．通常情况下，比稳定 C．该反应可以通过自然固氮发生，也能解释汽车尾气中NO的来源 D．该反应的反应物所具有的总能量小于产物所具有的总能量 10．下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．HCl和反应的中和热，则和反应的中和热 B．甲烷的标准燃烧热，则 C．反应热与反应中是否使用催化剂无关 D．500℃、30MPa下，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 11．已知化学方程式2AB(g)=A2(g)＋B2(g)所代表的化学反应的能量变化如图所示： 则下列说法正确的是 A．2AB(g)=A2(g)＋B2(g)为放热反应 B．2 mol AB(g)的能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和 C．断裂2 mol AB(g)吸收的热量为y kJ D．断裂1 mol A2(g)和1 mol B2(g)放出的能量和为x kJ 12．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构与P4相似，已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法正确的是 A．N4属于一种新型的化合物 B．N4沸点比P4(白磷)高 C．N4与N2互为同素异形体 D．1 mol N4气体转变为N2将吸收882 kJ热量 13．化学反应伴随着能量变化，下列反应的能量变化与图示相符的是 A．工业合成氨 B．过氧化钠和水的反应 C．以氧化铁和铝为原料进行的铝热反应 D．晶体与晶体混合 14．已知：①   ② 则与反应生成和的热化学方程式为 A．   B．   C．   D．   二、非选择题 15．回答下列问题。 (1)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表示。请认真观察下图，图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应的 (用、的代表示)；下列4个反应中，不符合示意图描述的反应的是 。 A．铝热反应        B．灼热的碳与反应 C．盐酸与NaOH反应        D．Na与反应生成 (2)已知碳的燃烧热为-393.15kJ/mol，氢气的燃烧热为，一氧化碳的燃烧热为，请写出碳的燃烧热对应的热化学反应方程式 ，那么热化学反应   kJ/mol(用a，b表示)。 (3)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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热(实验测得反应放出wkJ的热量)。从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 ，如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等、不相等”)，请以本实验测得数据为准，写出盐酸与NaOH反应中表示中和热的热化学反应方程 。 16．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 。 17．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 。 18．回答下列问题： (1)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知和的燃烧热分别为和-。请回答： ①用太阳能分解水消耗的能量是 ②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。 (2)热力学标准态下，由稳定单质发生反应生成化合物的反应热叫该化合物的生成热。如图为第VIA族元素(包括氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。 ①图中对应的氢化物是 (填化学式)，结合元素周期律归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热的关系是： 。 ②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为 。 (沸点：硒化氢；硒：) (3)某小组用溶液和溶液进行中和热的测定。 ①取溶液和溶液进行实验，实验数据如表所示。 实验次数 起始温度 终止温度 溶液 溶液 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.9 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 26.3 26.1 26.2 30.2 近似认为溶液和溶液的密度都是，中和后混合溶液的比热容，则 (结果保留小数点后一位)。 ②已知强酸强碱的稀溶液反应生成液态时反应放出的热量为， 上述实验产生偏差的原因可能是 (填字母)。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．量取溶液的体积时仰视读数 C．把溶液快速的一次性倒入盛有硫酸的量热计中 D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度 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．反应A(g)＝B(g)　ΔH<0，焓变ΔH=生成物B(g)的能量-反应物A(g)的能量＜0，所以物质A(g)的能量比物质B(g)高，B(g)更稳定，分子内共价键键能A比B小，A错误； B．金属和盐发生的置换反应是放热反应，ΔH＜0，则a＜0，B正确； C．在燃烧热的定义中，H元素的指定产物为液态水，C错误； D．浓硫酸溶于水放热，二者混合放出的总热量大于57.3 kJ，D错误； 故选B。 2．D 【详解】A．与的反应属于吸热反应，铝片与盐酸、NaOH与盐酸反应属于放热反应，A错误； B．铝粉和铝片都是固体，更换为等质量的铝粉后时放出的热量不变，但铝粉与盐酸反应速率快，B错误； C．铁是热的良导体，改为铁质搅拌器，造成热量损失增大，测的中和热数值偏小，C错误； D．氢氧化钠固体溶解放出热量，因此测定数值结果偏高，D正确； 故选D。 3．A 【详解】A．H2的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，由反应①可知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol，A正确； B．CH4(g) = C(s)＋2H2(g)是分解反应，反应CH4(g) = C(s)＋2H2(g) 为吸热反应，B错误； C．催化剂不能改变反应物和生成物的能量，若反应②使用催化剂，ΔH2不变，C错误； D．由于①中水为液态，无法根据盖斯定律依据题中所给方程式计算2C(s)+ O2(g) = 2CO(g) 的反应热ΔH，D错误； 故选A。 4．D 【详解】①化学反应放热或者吸热与反应条件无关，如Na的燃烧是一个放热反应，但需要加热，故①错误； ②物理变化时有可能存在能量变化，如冰熔化会吸热、氢氧化钠溶于水放热，故②错误； ③放热反应是指：反应物所具有的总能量高于生成的总能量，在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，反之，就是吸热反应，故③正确； ④因化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，故④正确； ⑤葡萄糖在人体内缓慢氧化时提供给人体所需的能量，故是将化学能转化为热能，故⑤错误； 故选：D。 5．D 【详解】A．是弱酸，电离需要吸热，1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合，放出热量小于57.3kJ，A错误； B．甲烷的燃烧热，生成液态水放出热量为890.3kJ，则生成气态水放热少， ，B错误； C．合成氨反应为可逆反应，1.5mol 和过量的在此条件下充分反应，放出热量小于46.2kJ，C错误； D．同温同压下，在光照或点燃条件下的的数值相同，与反应条件无关，D正确； 答案选D。 6．C 【详解】A．化学反应的实质是旧的化学键断开，吸收能量，新的化学键形成，放出能量，因此化学反应一定伴随着能量的变化，故A正确； B．吸热反应需要从外界获取能量，故一般来说，吸热反应需要加热才可以进行的，但有些吸热反应不需要加热也可以进行，比如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应，是吸热反应，但不需要加热，故B正确； C．铝热反应需要加热才能反应，但其是放热反应，故C错误； D．反应物总能量大于生成物总能量的反应叫做放热反应，可判断出放热反应的逆过程，反应物总能量小于生成物总能量的反应，为吸热反应，故D正确； 故答案选C。 7．D 【分析】从图中可以看出，CH4选择性活化，断裂C-H键，甲烷分子中的C原子、断键后产生的H原子与催化剂形成共价键；CO2中的C原子与甲基中的C原子间相互接近并形成C-C键；夺氢后H原子与催化剂间的共价键断裂，并形成O-H共价键，回答问题； 【详解】A．该反应总反应为CH4+CO2→CH3COOH，原子利用率为100%，该选项正确，A不符合题意； B．由分析可知，该反应中有C-H极性键的断裂，该选项正确，B不符合题意； C．根据图像可知①→②过程放出能量且形成了碳碳单键，而碳碳单键属于非极性键，该选项正确，C不符合题意； D．甲烷中碳元素-4价，乙酸分子甲基上的碳-3价，羧基上的碳+3价，该选项错误，D符合题意； 故选D。 8．C 【详解】A．e点对应Cl元素的化合价为+7，A正确； B．e中Cl的化合价为+7，从Cl的化合价分析，e只有氧化性，B正确； C．根据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，C错误； D．b→a+d，根据得失电子守恒规律知该反应的离子方程式为，，所以该反应的热化学方程式为 ，D正确； 故选C。 9．B 【详解】A．和的反应吸收的总能量为，生成放出的总能量为，吸收的能量大于放出的能量，反应是吸热反应，A正确； B．断键吸收的能量比多，因此更稳定，B错误； C．在雷电天气，与反应可以生成NO，这属于自然固氮的过程，与在汽车发动机产生的高温条件下生成NO，是尾气中NO产生的原因，C正确； D．根据A选项分析，该反应是吸热反应，则该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，D正确。 故选B。 10．C 【详解】A．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水和可溶性盐时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，故无论反应生成的水是几摩尔，其中和热恒为57.3kJ/mol，A错误； B．燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，液态水比气态水需要吸收热量，故甲烷燃烧生成气态水时放出的热量减少，ΔH＞−890.3kJ⋅mol−1，B错误； C．催化剂的使用不会影响反应热的数值，C正确； D．0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，该反应为可逆反应，生成的氨气的物质的量小于1mol，所以当该反应生成2mol氨气时，放出的热量大于38.6kJ，D错误； 故选C。 11．C 【详解】A．由图象可知生成物的总能量高于反应物的总能量，因此该反应为吸热反应，A错误； B．吸热反应中反应物的总能量比生成物的总能量低，B错误； C．由图可知，断裂2mol A-B键需要吸收ykJ能量，C正确； D．断裂化学键要吸收能量，断裂1mol A-A键和1mol B-B键吸收xkJ的能量，D错误； 故选D。 12．C 【详解】A．N4与N2是由氮元素形成的不同单质，互为同素异形体，A不正确 B．N4的相对分子质量小于白磷的，所以沸点低于白磷的，B不正确。 C．N4与N2是由氮元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确 D．1mol N4气体转变为N2的能量变化是6×167kJ－2×942kJ=－882kJ，因此是放热反应，D不正确。 故选 C。 13．D 【分析】由图可知，该反应能量由低到高，所以是吸热反应，据此解答。 【详解】A．工业合成氨为放热反应，故A不符合题意； B．过氧化钠和水的反应为放热反应，故B不符合题意； C．氧化铁和铝为原料进行的铝热反应为放热反应，故C不符合题意； D．晶体与晶体为吸热反应，故D符合题意； 答案选D。 14．C 【详解】据盖斯定律，反应①-反应②得，则，则C正确，A、B错误；或反应①×2-反应②×2得，则，则D错误，故答案为：C。 15．(1) 放热 B (2) (3) 环形玻璃搅拌棒 不相等    【详解】（1）由题干图示信息可知，图中所示反应的反应物总能量高于生成物总能量，故该反应是放热反应，根据反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量可知，该反应的(E2-E1)kJ/mol； A．铝热反应为放热反应，符合图示描述，A不选； B．灼热的碳与反应为吸热反应，不符合图示描述，B选； C．盐酸与NaOH反应为放热反应，符合图示描述，C不选； D．Na与反应生成为放热反应，符合图示描述，D不选； 故答案为：B； （2）在25℃，100kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol， ③；氢气的燃烧热为，一氧化碳的燃烧热为，可知：①，②，则③-②-①得 kJ/mol （3）缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒；用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，参加反应的物质的量增加，与上述实验相比，所放出的热量不相等；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，中和热的热化学反应方程  。 16．(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。 17．(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  ]。 18．(1) 2858 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)=-443.5kJ•mol-1 (2) 非金属性氢化物越稳定，越小 (3) AD 【详解】（1）①H 2(g)燃烧热为－285.8kJ·mol -1，说明分解1mol水需要消耗285.8kJ能量，所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ。 ②ⅰ.CO(g)+O2(g)=CO2(g)=-283.0kJ•mol-1 ⅱ.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)=-726.5kJ•mol-1 根据盖斯定律，ⅱ-ⅰ得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)=-726.5kJ•mol-1-(-283.0kJ•mol-1)=-443.5kJ•mol-1；故热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)=-443.5kJ•mol-1。 （2）①根据元素周期律，同主族元素非金属性越强，其氢化物越稳定，能量越低越稳定，放热越多，因为非金属性O>S>Se>Te，故a、b、c、d依次为、、、；故非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热的关系：非金属性氢化物越稳定，越小； ②由①分析以及图像可知，硒化氢的反应热为81kJ/mol，硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为。 （3）第1次实验的温度差是3.8℃，第2次实验的温度差是6.1℃；第三次实验的温度差是4.0℃；第2次实验数据明显偏离正常误差范围，根据1、3次实验，温度差的平均值为3.9℃；60mL溶液和40mL 溶液反应生成0.030mol，近似认为溶液和溶液的密度都是，则溶液质量为100g，中和后生成溶液的比热容，则反应放热。则测得的中和热，结果保留小数点后一位后，； ②A．保温效果不好，测得的热量偏小，中和热数值偏小，A符合题意； B．反应时氢氧化钠少量，量取溶液的体积时仰视读数，量取溶液的体积增多，放出的热量偏高，中和热数值偏大，B不符合题意； C．一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的量热计中，理论上不引起热量散失，中和热的数值不受影响，C不符合题意； D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度，提前中和了一部分酸和碱，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热数值偏小，D符合题意； 本题选AD。 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 $$