第一章 化学反应的热效应 单元复习题-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》单元复习题 一、单选题 1．如图所示是298K时，与反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是 A．催化剂不参与化学反应，故反应前后的质量和性质不变 B．该反应的热化学方程式为   C．的总能量低于2molAB D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量 2．臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是 A．催化剂能降低活化能，提高活化百分数 B．加入催化剂后，活化能为 C．原子是反应的催化剂，能提高反应物的转化率 D．该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低 3．下列各图中，能表示人工合成氨反应的能量变化的是 A． B． C． D． 4．反应A+B→C(放热)分两步进行①A+B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 5．下列说法正确的是 A．已知：C(s)+0.5O2(g)=CO(g)   △H=-110.5kJ/mol，则碳的燃烧热 B．已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)   △H=+1.95kJ/mol，则石墨比金刚石稳定 C．已知：；，则 D．已知：   ，则0.5Ba(OH)2(aq)+0.5H2SO4(aq)=0.5BaSO4(s)+H2O(l)    6．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是 A．如图所示的化学反应中，生成物的能量之和大于反应物的能量之和 B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少 C．金刚石比石墨能量高，则金刚石稳定性较好 D．同温同压下，能量变化如图所示，则该反应为放热反应 7．常温常压下，与发生反应时，生成或的能量变化如图（反应物和生成物水略去），下列说法正确的是 A．加入催化剂后，生成的速率变慢，单位时间内生成量变多 B．加入催化剂后，生成的热效应变大，生成的热效应变小 C．完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出的热量 D．生成的热化学方程式为 8．碘与氢气反应的相关热化学方程式为；，；。下列有关的大小判断正确的是 A． B． C． D．不能判断 9．一种牛奶的营养成分表如下图所示。已知每克蛋白质、脂肪、糖类在人体内被氧化产生的热量分别为a kJ、b kJ、c kJ，一盒250mL的该牛奶所能提供的热量(kJ)为 营养成分平均含量(每100mL) 蛋白质 3.6g 脂肪 1.3g 糖类 5.7g 钙 105mg 钠 50mg A．a+b+c B．10.6 C．3.6a+1.3b+5.7c D．9a+3.25b+14.25c 10．现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。以下反应能量变化符合图像所示的是 ①灼热的炭与二氧化碳的反应　　　　　②盐酸与碳酸氢钠的反应 ③氢气与氯气的反应　　　　　　　　　④铁片与盐酸的反应 ⑤氢氧化钡与氯化铵的反应　　　　　　⑥铜与浓硝酸反应 A．①③⑤ B．①②④ C．③④⑥ D．①③⑥ 11．下列有关说法正确的是 A．已知2HI(g)H2(g)＋I2(g)  ΔH=－53.0 kJ·mol－1，由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量 B．  ΔH>0 ，则完全破坏等质量的和中的化学键，O3吸收的能量多 C．一定条件下 ΔH1， ΔH2，则 ΔH1>ΔH2 D．含20 g NaOH稀溶液与稀盐酸完全中和放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)  ΔH=－57.4 kJ·mol－1 12．NO参与O3分解的反应机理与总反应如下： 第一步：O3(g)＋NO(g)=O2(g)＋NO2(g)  ΔH1 第二步：NO2(g)=NO(g)＋O(g)  ΔH2 第三步：O(g)＋O3(g)=2O2(g)  ΔH3 总反应：2O3(g)=3O2(g)  ΔH4 反应过程中能量与反应历程的关系如图所示。 下列有关叙述不正确的是 A．NO在O3分解反应中的作用是催化剂 B．ΔH1>0，ΔH2>0 C．ΔH2=ΔH3-ΔH1 D．ΔH3=ΔH4-ΔH2-ΔH1 13．火药是我国四大发明之一，其主要原料是硝石、硫黄和木炭。下列说法正确的是 A．硫黄可处理散落的汞，体现了硫的还原性 B．棉花是制作烈性炸药硝化棉的重要原料，其主要成分纤维素是淀粉的同分异构体 C．在炎热的夏天，古人曾利用硝石溶解来制冰，证明硝石溶解是吸热反应 D．火药爆炸时会产生SO2、CO、NOx等有害气体，是限制燃放烟花爆竹的原因之一 14．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 二、非选择题 15．依题意回答下列问题。 (1)标准状况下，0.3mol C2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出389.7 kJ热量，请写出表示C2H2摩尔燃烧焓的热化学方程式： 。 (2)用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)　ΔH=+10.7 kJ·mol-1 ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-543 kJ·mol-1    写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。 16．(一)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质，请回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：      则M、N相比，较稳定的是 。 (2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，  ，则反应过程中，每转移电子放出的热量为 kJ。 (3)、、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 ①  ； ②  ； ③  ； 、组成的混合气体，完全燃烧后放出热量1297.0kJ能量，该混合气体中与的物质的量之比 ；与不反应，所以的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热 。 (二)的盐酸与的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反应反应热，回答下列问题：    (4)实验中若改用的盐酸与的氢氧化钠溶液进行反应，若实验操作均正确，则所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。 (5)下列说法正确的是 (填字母)。 a．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 b．将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 c．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平 d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成时所测得的中和反应的反应热()有影响，会偏大 17．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。 (1)生活中的冷敷袋是利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化，下列有关化学变化中能量变化的说法中，正确的是 。 A．需要加热才能发生的反应也可能是放热反应 B．化学键断裂时会放出能量 C．反应物的总能量高于生成物的总能量表现为吸热反应 D．反应物的总键能高于生成物的总键能表现为吸热反应 (2)甲烷可用于生产合成气，其反应为  ，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表： 化学键 键能/ 436 a 415.1 1076 则a= ，若加入催化剂改变上述反应历程，上述反应的 △H (填“变大”“变小”或“不变”) (3)联氨(又称肼，，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。 ①联氨分子的电子式为 。 ②已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)        △H=+66.4kJ/mol N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H=-534kJ/mol H2O(g) =H2O(l)              △H=-44.0kJ/mol 则 △H= 。 18．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。回答下列问题： (1)机动车发动机工作时会引发与的反应，该反应是吸热反应，与的总能量比2molNO的总能量 (填“高”或“低”)。 (2)已知：   ，   。下列能量变化示意图中，正确的是___________(填字母)。 A．   B．     C．   D． (3)是一种温室气体，其存储能量的能力是的上万倍，在大气中的寿命可长达740年。如表所示是断裂1mol某些化学键所需要的能量数据： 化学键 能量 946 154.8 283 根据上述数据分析最稳定的物质是 (填“”“”或“”)，写出和生成的热化学方程式： 。 (4)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼()，作氧化剂。用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。 已知：①    ②     ③     请写出肼和氟气反应的热化学方程式： 。 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 【分析】由图可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g)  =+(a-b)kJ•mol-1。 【详解】A．催化剂能改变反应途径、降低反应的活化能，所以催化剂参与化学反应，A错误； B．由分析可知，反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) =+(a-b)kJ•mol-1，B正确； C．的总能量低于2molAB(g)的总能量，C错误； D．破坏化学键时，需要吸收能量，则断裂1molA—A和1molB—B键，吸收akJ能量，D错误； 故选B。 2．A 【详解】A．催化剂改变反应历程，降低活化能，提高活化百分数，A正确； B．加入催化剂后，反应①的活化能为，反应②的活化能小于E2，B错误； C．由图可知，Cl是反应的催化剂，催化剂改变反应速率，但不能提高反应物的反应率，B错误； D．反应物总能量大于生成物的总能量，总反应是放热反应，升高温度正逆反应速率均会升高，D错误； 故选A。 3．B 【详解】A．人工合成氨反应为放热反应，所以生成物的能量应低于反应物的能量，A项错误； B．人工合成氨反应为放热反应，所以生成物的能量应低于反应物的能量，且反应前半部分需要克服活化能吸收能量，后半部分释放能量，B项正确； C．人工合成氨反应前半部分需要克服活化能吸收能量，后半部分释放能量，C项错误； D．人工合成氨反应为放热反应，所以生成物的能量应低于反应物的能量，且反应前半部分需要克服活化能吸收能量，后半部分释放能量，D项错误； 故答案为：B。 4．D 【详解】反应①A+B→X为吸热反应，则A+B的总能量低于X的总能量，此时A、C错误，反应②X→C为放热反应，则X的总能量高于C的总能量，此时B错误，故答案选D。 5．B 【详解】A．燃烧热为1mol C(s)完全燃烧，生成二氧化碳气体放出的热量，A错误； B．该反应为吸热反应，金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，B正确； C．S(s)能量低于S(g)，S(g)燃烧生成放出的热量更多，由于均小于0，则，C错误； D．反应中还生成硫酸钡沉淀也会伴随能量的变化，因此0.5Ba(OH)2(aq)+0.5H2SO4(aq)=0.5BaSO4(s)+H2O(l) 不是，D错误； 故选B。 6．D 【详解】A．根据图示可看出，生成物的能量之和小于反应物的能量之和，A错误； B．相同条件下，液态水的能量低于气态水，则氢气和氧气反应生成液态水比生成等量气态水放出的热量多，B错误； C．物质能量越低越稳定，金刚石比石墨能量高，则石墨稳定性较好，C错误； D．同温同压下，若H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 能量变化如图所示，即反应物能量之和大于生成物能量之和，则该反应为放热反应，D正确。 答案为：D。 7．A 【详解】A．催化剂能加快反应速率，而催化剂的加入使得生成CO、HCHO的活化能均降低，但生成HCHO时活化能更低，因此反应更易生成HCHO，生成的CO减少，导致生成的速率变慢，同时单位时间内HCHO产量增大，故A正确； B．催化剂改变反应的历程，活化能降低，化学反应热效应不变，故B错误； C．图中所示可得出热化学方程式有，所求为，但通过题中所得的是甲醇不完全燃烧所放出的热量，因此完全燃烧所放出的热量大于393kJ，故C错误； D．热化学方程式应该标明物质的聚集状态，应该表示为，故D错误； 故答案选A。 8．A 【详解】两个热化学方程式的区别是I2的状态不同导致∆H不同，气态I2的能量高于固态I2的能量，反应过程中放热更多，故>，故选A； 9．D 【详解】糖类、油脂、蛋白质在人体内被氧化产生的热量分别约为ckJ/g、bkJ/g、akJ/g，每100g牛奶中含糖类5.7g、脂肪1.3g、蛋白质3.6g，则一盒250mL的牛奶所能提供的热量为：(5.7g×ckJ/g +1.3g×bkJ/g +3.6g×akJ/g)×=9a+3.25b+14.25c kJ； 故选D。 10．C 【详解】由图可知，所示的应该为放热反应。 ①灼热的炭与二氧化碳的反应 ②盐酸与碳酸氢钠的反应 ⑤氢氧化钡与氯化铵的反应均为吸热反应； ③氢气与氯气的反应④铁片与盐酸的反应⑥ 铜与浓硝酸反应均为放热反应； 故符合图像所示的为③④⑥； 答案选C。 11．C 【详解】A．可逆反应的反应热是指反应进行到底的反应热，即2molHI完全分解放出热量53.0 kJ， 1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后达到平衡，HI并不能分解完全，故放出的热量少于26.5 kJ，A错误； B．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，  ΔH＞0 ，则3mol氧气的键能总和大于2mol臭氧的键能总和，故完全破坏等质量的和中的化学键，O3吸收的能量少，B错误； C．两个反应均为放热反应，放出的热量越多，反应热越小，SO3(g)转化为SO3(l)放出热量，故一定条件下 ΔH1， ΔH2，则 ΔH1＞ΔH2，C正确； D．n(NaOH)==0.5mol，与稀盐酸完全反应放热28.7kJ，则1molNaOH与稀盐酸反应，放热57.4kJ，CH3COOH为弱酸，电离时会吸收热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＞-57.4kJ·mol-1，D错误； 故选C。 12．C 【详解】A．NO先参与反应后生成，作该反应的催化剂，A项正确； B．由图可知第一、二步均为生成物总能量高于反应物总能量，根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量，故ΔH1>0，ΔH2>0，B项正确； C．ΔH3-ΔH1=ΔH2，C项错误； D．根据盖斯定律，反应3＝总反应-反应2－反应1，ΔH3=ΔH4-ΔH2-ΔH1，D项正确； 答案选C。 13．D 【详解】A．硫黄处理散落的汞发生反应，该反应体现硫的氧化性，故A错误； B．维素与淀粉的通式为，n值不同，二者不互为同分异构体，故B错误； C．硝石为，硝酸钾溶解吸收热量，是吸热过程，属于物理变化，故C错误； D．火药爆炸时会产生SO2、CO、NOx等有害气体，对环境有影响，是限制燃放烟花爆竹的原因之一，故D正确； 故答案为：D。 14．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。 15．(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1299.0 kJ·mol-1 (2)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1096.7 kJ·mol-1 【详解】（1）0.3molC2H2在氧气中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出389.7kJ热量，则1mol C2H2在氧气中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1299kJ的热量，故C2H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1299.0 kJ·mol-1。 （2）将反应②×2-反应①可得到气态肼与N2O4反应的热化学方程式，ΔH=(-543×2-10.7)kJ/mol=-1096.7kJ/mol。故热化学方程式为2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1096.7 kJ·mol-1。 16．(1)M (2)98kJ (3) 3：2 —74.8 (4)相等 (5)c 【详解】（1）由热化学方程式可知，M转化为N的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，物质的能量越高越不稳定，则M的稳定性强于N，故答案为：M； （2）由方程式可知，反应中铝元素的化合价升高被氧化，铝是反应的还原剂，碳元素的化合价升高被氧化，碳是反应的氧化剂，反应放出1176kJ的热量，转移电子的物质的量为12mol，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为=98kJ，故答案为：98kJ； （3）设甲烷和氢气的物质的量分别为amol、(2—a)mol，由混合气体完全燃烧后放出热量12970.0kJ能量可得：890.3a+571.6××(2—a)= 1297.0，解得a=1.2，则甲烷和氢气的物质的量比为3：2；由盖斯定律可知，反应②+③—①可得反应，则反应ΔH=( −571.6kJ/mol)+( −393.5kJ/mol)—(−890.3kJ/mol)= −74.8kJ/mol，故答案为：3：2；−74.8； （4）中和热为稀的强酸和稀的强碱发生中和反应生成1mol水放出的热量，反应生成水的物质的量不同，放出的热量不同，但反应热为定值，则实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，若实验操作均正确，则所求中和热相等，故答案为：相等； （5）a．向内筒中加入稀碱时，若缓慢而匀速地加入会造成热量散失，导致测定结果误差较大，故错误； b．量筒中残留液体为标定以外的体积，则将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后，快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中会使氢氧化钠的物质的量偏大，导致测量结果偏高，故错误； c．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平，否则俯视或仰视都会造成测量结果出现误差，故正确； d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验会使酸或碱的物质的量偏小，导致所测中和热ΔH的值偏大或偏小，故错误； 故选c。 17．(1) 吸热 AD (2) 258.6 不变 (3)    【详解】（1）化学反应总是伴随着能量的变化，常变现为放热反应和吸热反应，生活中的冷敷袋是利用吸热的化学变化或物理变化； A．需要加热才能发生的反应也可能是放热反应，比如燃烧，A正确； B．化学键断裂时会吸收能量，B错误； C．反应物的总能量高于生成物的总能量表现为放热反应，C错误； D．反应物的总键能高于生成物的总键能表现为吸热反应，D正确； 故正确的选AD； （2）根据反应，等于反应物的总键能减去生成物的总键能，所以 ，；催化剂只改变反应速率，不改变化学反应的焓变，所以不变； （3）的电子式为：  ； 已知反应①   ② ③ 根据盖斯定律，得目标方程式： ，所以 18．(1)低 (2)A (3)    (或其他合理答案) (4)    (或其他合理答案) 【详解】（1）与的反应是吸热反应,所以生成物的能量高，反应物的能量低，即与的总能量比2molNO的总能量低，答案为：低； （2）   ，   ，都是放热反应，所以反应物的能量高生成物的能量低，生成物中液态的能量小于气态的能量，所以A正确， 故选A； （3）键能越大物质越稳定，所以最稳定的物质是，和生成的化学方程式：，， 答案为：，   (或其他合理答案)； （4）根据盖斯定律可得 ，答案为：    (或其他合理答案)。 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 $$