第一章 化学反应的热效应 单元训练题 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》单元训练题 一、单选题 1．与发生反应生成的过程中能量变化如图所示[]。下列说法正确的是 A．过程Ⅰ放出热量 B． C．过程II涉及极性键断裂 D．过程III可表示为 2．下列有关热化学方程式说法不正确的是 A．已知  ，  则 B．表示的燃烧热：   C．一定条件下  ，则和置于密闭容器中充分反应放热小于 D．已知  ，  ，则 3．是一种高效清洁的火箭燃料。完全燃烧生成和时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 4．下列说法正确的是 A．1molH2SO4与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 B．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应 C．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应，弱酸和弱碱反应一定也是放热反应 D．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热 5．已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，有关物质的化学键键能(拆开1mol化学键所需要的能量) 如下： 共价键 H-H N-H 键能(kJ/mol) 945 436 391 则该反应生成2molNH3时的能量变化是 A．吸收46.5kJ B．46.5kJ C．吸收93kJ D．放出93kJ 6．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示。 下列判断正确的是 A．该反应反应物的键能之和小于生成物的键能之和 B．该反应断键释放的的能量为419kJ•mol﹣1 C．该反应的=+91kJ•mol﹣1 D．如果该反应生成液态CH3OH，则增大 7．和反应的能量变化如图所示。下列叙述错误的是 A．分子中键的键能为 B．光照或点燃条件下和反应生成的反应热不同 C．断裂化学键吸热，形成化学键放热 D．   8．MgCO3和CaCO3的能量关系如下图所示(M=Ca、Mg) 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是 A．△H2(CaCO3) =△H2(MgCO3) B．△H1(MgCO3)=△H1(CaCO3) C．△H=△H1+△H2+△H3 D．△H3(CaCO3)＞△H3(MgCO3)＞0 9．北京时间2023年10月26日11时14分，载有3名航天员的神舟十七号载人飞船由长征二号遥十七运载火箭成功发射至预定轨道。火箭采用偏二甲肼为推进剂(燃料)、为氧化剂。为发挥中国空间站的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌“天宫授课”，已由中国航天员在太空完成了四次授课。“天宫课堂”逐渐成为中国太空科普的国家品牌。偏二甲肼与反应的热化学方程式为： 。下列说法不正确的是 A．形成键吸收能量 B．为 C． D．反应物的总键能小于生成物的总键能 10．化学用语是学习化学的重要工具。下列用来表示物质变化的化学用语错误的是 A．相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，反应的热效应 B．在稀溶液中， ，若将含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ C．热化学方程式为： ，一定条件下，将和置于密闭的容器中反应生成，则放热46.2kJ D．CO（g）的燃烧热是，则   11．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下： ①CH3OH(g) +H2O(g)=CO2(g) +3H2(g)  ΔH = +49 KJ/mol ②CH3OH(g) +O2(g)=CO2(g) +2H2(g)  ΔH = -192.9 KJ/mol 下列说法正确的 A．CH3OH的燃烧热为192.9 KJ/mol B．反应①中反应物总能量高于生成物总能量 C．CH3OH转化为H2的过程一定要吸收能量 D．根据②推知反应CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g) + 2H2(g)的ΔH > -192.9 KJ/mol 12．如下图所示，，，下列说法正确的是 A．石墨完全燃烧生成放出热量 B．石墨和金刚石之间的转化是物理变化 C．金刚石的稳定性强于石墨 D．   13．2023年化学诺贝尔奖授予三位科学家以表彰他们发现和合成量子点方面做出的贡献．我国化学家研究的一种新型复合光催化剂［碳量子点（CQDS）氮化碳（）纳米复合物］可利用太阳光实现高效分解水，原理如图所示．现以每生成2mol或1mol计，水分解、反应Ⅰ及反应Ⅱ的焓变依次为、、．下列说法错误的是 A．反应Ⅰ的化学方程式为 B．该过程涉及太阳能、热能及化学能之间的转化 C．该过程实现高效分解水的同时也产生副产物 D．若，则与的大小关系为 14．向下图所示内筒中加入20mLNaOH溶液和20mLHCl溶液进行中和反应反应热的测定。下列有关说法正确的是 A．加入NaOH溶液时应分三次加入 B．若用同体积同浓度的醋酸代替，会使测得的中和反应的反应热数值偏低 C．实验中使用了稍过量的氢氧化钠溶液，会使实验产生不必要的误差 D．玻璃搅拌器可用铜制搅拌器代替 二、非选择题 15．1991年，Ashcroft提出了甲烷二氧化碳重整的技术理论：气体分子吸附至催化剂表面后发生反应。 500℃时，反应原理如下。 主反应：   副反应：①   ②   ③   其中，副反应②、③形成的积碳易导致催化剂失去活性。 (1)的化学键类型是 (填字母)。 A．非极性共价键        B．极性共价键        C．离子键 (2)根据上述反应，计算主反应 。 (3)在原料气中添加微量有利于保持催化剂的活性，其原因是 。 16．填空 (1)下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。(填序号) ①物质燃烧；②石灰石在高温下的分解反应；③酸碱中和反应；④二氧化碳通过炽热的炭；⑤食物因氧化而腐败；⑥与反应；⑦氧化钙与水反应 工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：，反应过程中的能量变化情况如图所示。 (2)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)推测反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (4)断开键、键、键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则与足量反应生成需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。(小数点后保留两位数字)。 (5)与反应生成和氢气。在25℃、101kPa下，已知每消耗放热108kJ，写出该反应的热化学方程式是 。 17．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 。 18．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 。 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．过程Ⅰ为共价键的断裂，需要吸收热量，A项错误； B．，B项正确； C．过程Ⅱ不涉及极性键断裂，C项错误； D．过程Ⅲ可表示为  ，D项错误； 故选B。 2．B 【详解】A．，，则，故A正确； B．燃烧热是指1mol可燃物充分燃烧生成稳定产物时放出的热量，H元素的稳定产物为液态水，因此该热化学方程式不满足燃烧热要求，故B错误； C．该反应为放热反应，反应物不能完全反应，则充分反应时放热小于，故C正确； D．的能量小于，则燃烧生成时放热更多，放热反应，放热越多，越小，则，故D正确； 故选：B。 3．B 【详解】A．N2H4完全燃烧生成氮气和气态水时，放出热量，其焓变应为负值，故A错误； B．0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，则1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534kJ热量，其热化学方程式为，故B正确； C．N2H4完全燃烧生成氮气和气态水时，放出热量，其焓变应为负值，故C错误； D．1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534kJ热量，则生成液态水时，放出的热量应大于534kJ，故D错误； 故答案为：B。 4．C 【详解】A．中和热是指在稀溶液中，酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量，1 mol 硫酸与1mol Ba(OH)2完全中和生成2molH2O，同时SO和Ba2+反应生成BaSO4，需要放出热量，所以放出的热量数值不是中和热数值，故A错误； B．CO和氧气反应是物质的燃烧，反应一定是放热反应，故B错误； C．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应，弱酸和弱碱反应一定也是放热反应，酸碱中和反应一定是放热反应、与酸碱的相等强弱无关，故C正确； D．稀的酸碱发生中和反应生成1mol水放出的热量叫中和热，例如浓硫酸参与的中和反应即使生成1 mol 水，相应的反应热也不叫中和热，故D错误； 答案选C。 5．D 【详解】反应热=反应物的总键能－生成物的总键能，依据表中数据可知，反应物的总键能=945kJ/mol+3×436kJ/mol=2253kJ/mol，生成物的总键能=2×3×391kJ/mol=2346kJ/mol，则反应热=2253kJ/mol－2346kJ/mol=﹣93kJ/mol，因此该反应生成2molNH3时放出93kJ的热量，答案选D。 6．A 【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，则反应物的键能之和小于生成物的键能之和，故A正确； B．该反应正反应的活化能为419kJ•mol-1，逆反应活化能为510kJ•mol-1，故B错误； C．该反应的焓变△H＝正反应活化能﹣逆反应活化能＝419kJ•mol-1﹣510kJ•mol-1＝﹣91kJ•mol-1，故C错误； D．CH3OH(g)→CH3OH(l)是放热过程，所以CO(g)+H2(g)→CH3OH(l)放热更多，放热反应的焓变为负，则△H减小，故D错误； 故选：A。 7．B 【详解】A．观察图示，可判断键的键能为，故A正确； B．反应热只与物质状态、化学计量数有关，与条件无关，故B错误； C．不稳定的物质能量较高，稳定物质能量较低，原子不稳定，形成分子稳定，故形成化学键放热，断裂化学键吸热，故C正确； D．反应热等于断裂化学键键能与形成化学键键能之差，，故D正确； 故选B。 8．A 【详解】A．根据图示可知：△H2均为断裂中的C、O之间的化学键形成CO2、O2-，所以△H2(CaCO3) =△H2(MgCO3)，A正确； B．碳酸盐受热分解为吸热反应，由于Mg2+、Ca2+电荷相同，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强，断裂吸收热量就越多，反应热就越大，所以△H1 (MgCO3)＞△H1(CaCO3)，B错误； C．反应热与反应途径无关，只与反应的始态与终态有关，则根据图示可知△H=△H1+△H2-△H3，C错误； D．由离子结合形成物质内化学键时会释放热量，则由MO与CO2发生反应时会吸收热量，反应热△H3＞0，离子半径越小，金属阳离子与O2-结合形成MO时放出热量就越多，因此相应的反应热就越大，离子半径：Mg2+＜Ca2+，所以△H3(MgCO3)＞△H3(CaCO3)＞0，D错误； 故合理选项是A。 9．A 【详解】A．形成键放出能量，故A错误； B．由原子守恒可知，中X为，故B正确； C．偏二甲肼与反应可以用于发射火箭，说明该反应为放热反应，，故C正确； D．该反应是放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，故D正确； 故选A。 10．C 【详解】A．等质量的硫蒸气和硫固体，硫蒸气所具有的能量更高，放出的能量更多，反应的热效应，A正确； B．浓硫酸溶于水放出热量，含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，B正确； C．该反应为可逆反应，和不能完全反应，放出热量小于46.2kJ，C错误； D．CO（g）的燃烧热是，则  ，D正确； 答案选C。 11．D 【详解】A．燃烧热是指完全燃烧1mol物质生成最稳定的产物的过程放出的热量，甲醇燃烧对应产物应该是二氧化碳气体和液态的水，不是氢气，故A错误； B．反应①时吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，故B错误； C．根据化学方程式②可知，甲醇转化为氢气的过程就是放热的，故C错误； D．气体甲醇变为液态甲醇的过程是放热的过程，根据反应②CH3OH(g) +O2(g)=CO2(g) +2H2(g) ΔH = -192.9 KJ/mol知道，液态甲醇发生此反应放出的热量会小于192.9kJ，ΔH > -192.9 KJ/mol，故D正确； 故选D。 12．D 【详解】A．石墨完全燃烧生成放出热量，A错误； B．石墨和金刚石之间的转化是化学变化，B错误； C．物质具有的能量越低越稳定，故石墨的稳定性强于金刚石，C错误； D．由图可知，金刚石转化为石墨为放热反应，故  ，D正确； 故选D。 13．C 【详解】A．由反应原理可知，反应Ⅰ的化学方程式为2H2O=H2↑+H2O2，故A正确； B．由反应原理可知，该过程涉及太阳能、热能及化学能之间的转化，故B正确； C．该过程实现高效分解水，H2O2为中间产物，故C错误； D．由盖斯定律，ΔH=ΔH1+ΔH2，若ΔH2＜0，则ΔH＜ΔH1，故D正确； 故选：C。 14．B 【详解】A．分批加入NaOH溶液会导致热量损失，因此应一次性加入，故A错误； B．醋酸为弱酸，电离过程中吸收热量，导致最终放出的热量减少，则反应热数值偏低，故B正确； C．实验中使用了稍过量的氢氧化钠溶液，有利于盐酸充分反应，使所测中和热更准确，不会产生不必要的误差，故C错误； D．铜制搅拌器可以导热，会导致热量损失，不能替换，故D错误； 答案选B。 15．(1)B (2) (3)微量O2及时与副反应Ⅱ、Ⅲ产生的碳反应，防止催化剂表面积碳，有利于保持催化剂的活性 【详解】（1）中C-H之间是极性共价键，故选B； （2）由盖斯定律可知③-②即可得到反应，则 （3）微量O2及时与副反应Ⅱ、Ⅲ产生的碳反应，防止催化剂表面积碳，有利于保持催化剂的活性。 16．(1) ①③⑤⑦ ②④⑥ (2)放热 (3)吸热 (4) 放出 30.67 (5)+2=+4H2(g) △H＝-216kJ/mol 【详解】（1）①物质燃烧放出热量，属于放热反应；②石灰石在高温下的分解反应需要吸收热量，属于吸热反应；③酸碱中和反应放出热量，为放热反应；④二氧化碳通过炽热的炭为吸热反应；⑤食物因氧化而腐败是缓慢氧化的过程，过程中放出热量，属于放热反应；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸收热量，属于吸热反应；⑦氧化钙与水反应放出大量的热，属于放热反应；综上，属于放热反应的是①③⑤⑦，属于吸热反应的是②④⑥。 （2）根据图像可知，该反应的生成物的总能量低于反应物的总能量，属于放热反应。 （3）由(1)可知，反应放热，则其逆反应吸热。 （4）已知断开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ，则生成1molN-H键需要释放391kJ能量，又，则1molH2与molN2反应生成molNH3，吸收的能量为436kJ+×946kJ≈751.33kJ，放出的能量为×3×391kJ=782kJ，因此1molH2与足量N2反应生成NH3放出能量782kJ-751.33kJ=30.67kJ。 （5）与反应生成和氢气，方程式为：+2=+4H2(g)，已知每消耗放热108kJ，则消耗放热216kJ，热化学方程式为：+2=+4H2(g) ΔH＝-216kJ/mol。 17．(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。 18．(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  ]。 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 $$