第一章 化学反应的热效应 单元练习题 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》单元练习题 一、单选题 1．某同学设计如图所示实验，探究化学反应中的能量变化，下列判断正确的是 A．由实验可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所涉及的反应都是放热反应 B．实验Ⅲ中若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测定的ΔH偏低 C．实验Ⅲ中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器对实验结果没有影响 D．将实验Ⅰ中的镁片更换为等质量的镁粉后释放出的热量增多 2．下列关于如图所示转化关系(X 代表卤素)的说法不正确的是 A．ΔH2> 0 B． C．HX(g)分解反应，正反应活化能比逆反应大 D．按照 Cl、Br、I的顺序，ΔH3 依次减少 3．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能，下列说法中正确的是 化学键 F−F N−F 键能/kJ·mol-1 946 154.8 283.0 A．因为键键能大，所以N2分子间作用力大，性质稳定 B．过程放出能量 C．反应为吸热反应 D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应 4．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 5．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 6．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 7．如图为含硫化合物的转化关系，下列说法正确的是 A． B．完全燃烧释放的能量小于 C． D．完全燃烧释放的能量为 8．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是 A．　 B．①式反应断裂1mol单斜硫(s)和1molO2(g)中的共价键吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJ C．②式表示一个正交硫分子和1个O2分子反应生成一个SO2分子放出296.83kJ的能量 D．正交硫的燃烧热为296.83kJ 9．500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ，反应过程中的能量变化如图所示。下列有关叙述不正确的是    A．该反应的逆反应为吸热反应 B．ΔH=E1-E2，使用催化剂能改变化学反应速率，但不改变反应热 C．该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 D．该反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-l 10．已知：1mol (g)和1mol (g)生成2mol HF(g)的反应热，下列说法正确的是    A．1mol (g)与1mol (g)反应生成2mol HF(l)放出的热量小于5466kJ B．在相同条件下，1mol (g)与1mol (g)的能量总和大于2mol HF(g)的能量 C．该反应的逆反应是放热反应 D．该反应过程的能量变化可用上图来表示 11．根据以下热化学方程式，和的大小比较错误的是 A．        则有 B．        则有 C．        则有 D．        则有 12．肼在不同条件下的分解产物不同，时在表面分解的机理如图1所示。已知时： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 下列说法不正确的是 A．图1所示过程①是放热反应，过程②是吸热反应 B．反应Ⅱ的能量变化如图2所示 C．断开中的化学键吸收的能量大于形成和中的化学键释放的能量 D．时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为 13．已知：键的键能为；键的键能为；键的键能为。下列说法中不正确的是 A．中的化学键断裂时需要吸收的能量 B．分子中的化学键形成时要释放的能量 C． D． 14．下，．下列说法不正确的是 A．液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力 B．水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 C．标准状况下，水中含共用电子对总数为 D．下， 二、非选择题 15．研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：①CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1②S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH=-296.0 kJ·mol-1。此反应的热化学方程式是 。 (2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知： CO(g)＋NO2(g)=NO(g)＋CO2(g)  ΔH=-a kJ·mol-1(a>0) 2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)  ΔH=-b kJ·mol-1(b>0) 若用1molCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 mol，放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。 16．回答下列问题： (1)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。 (2)常温常压下，1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ，写出乙醇燃烧热的热化学方程式： 。 (3)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。 已知：P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ•mol-1① P(红磷，s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ•mol-1② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下，能量状态较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。 17．燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容，我们要关注矿物能源的合理利用，积极研究、开发新能源。 (1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点，在煤炭、石油、煤气、氢气中，前途广阔的能源是 。 (2)近年来，我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体，当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有 (填序号)。 ①加强安全管理，杜绝明火源    ②降低瓦斯气体的着火点    ③提高通风能力    ④将矿井中的氧气抽去 (3)水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它是由煤炭和水蒸气反应制得的，已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为： C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)    ΔH1=-393.5kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(g)    ΔH2=-241.8kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g)    ΔH3=-283.0kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l)    ΔH4=-285.8kJ·mol-1 请回答下列问题： ①根据上述提供的热化学方程式计算，36g水由液态变成气态的热量变化是 (填“吸收”或“放出”) 热量。 ②写出C(石墨，s)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式： 。 ③作为燃料，水煤气和煤相比有什么优点 (任答一点)。 18．生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： (1)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知： ①S(单斜，s)        ； ②S(正交，s)         。 则S(单斜)和S(正交)中更稳定的是 。 (2)常温常压下，几种共价键的键能如下表： 共价键 S-S F-F H-F H-Br Br-Br 键能 266 159 565 363 193 ①单质的分子结构如图所示。全部转化成S(g)时要吸收或放出的热量为 kJ。 ②写出HBr(g)和反应生成HF(g)和的热化学方程式 。 (3)已知：    ，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。 ①写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。 ②CO的燃烧热 。 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．Ⅰ中为镁与盐酸反应置换氢气的过程，属于放热反应，Ⅱ为与NH4Cl反应的过程，属于吸热反应，Ⅲ涉及的是稀盐酸与氢氧化钠溶液发生中和的反应，属于放热反应，A错误； B．浓硫酸溶于水放出热量，所以实验Ⅲ中若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测定的ΔH数值会变大，对应ΔH会偏低，B正确； C．铜导热性好，所以实验Ⅲ中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器会使放出的热量有损失，C错误； D．将实验Ⅰ中的镁片更换为等质量的镁粉，固体的接触面积增大，会加快反应速率，但不会增大反应生成氢气的量，所以不会改变反应放出的热量，D错误； 故答案为：B。 2．D 【详解】A．断键吸收热量，因此ΔH2> 0，选项A正确； B．根据盖斯定律得到，即，选项B正确； C．HX(g)分解反应为吸热反应，正反应活化能比逆反应大，选项C正确； D．成键释放出热量，由于HX键键能按Cl、Br、I的顺序逐渐减小，则生成HX按Cl、Br、I的顺序放出热量减小，所以ΔH3依次增大，选项D不正确； 答案选D。 3．B 【详解】A．N2性质稳定，是因为键键能大，与分子间作用力无关，A错误； B．过程表示化学键形成过程，放出能量，B正确； C．焓变=反应物总键能-生成物总键能，则，该反应为放热反应，C错误； D．化学反应一定有化学键的断裂与生成，若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则一定不发生化学变化，D错误； 答案选B。 4．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。 5．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。 6．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。 7．C 【详解】A．硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程，则焓变，A错误； B．硫蒸气的能量高于硫固体，则硫蒸气完全燃烧释放的能量大于，B错误； C．由盖斯定律可知，焓变，则焓变，C正确； D．由图可知，硫固体完全燃烧释放的能量，D错误； 故选C。 8．B 【详解】A．由能量图可知，单斜硫的能量比正交硫的能量高，因此为放热反应，，故A错误； B．①为放热反应，反应断裂1mol单斜硫(s)中的共价键和1molO2(g)中的共价键吸收的能量比形成1molSO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16kJ，故B正确； C．热化学方程式中各物质前的化学计量数不再表示粒子的数目，只表示物质的“物质的量”， ②式表示1mol正交硫和1molO2分子反应生成1molSO2分子放出296.83kJ的能量，故C错误； D．燃烧热的单位是kJ/mol，正交硫的燃烧热为296.83kJ/mol，故D错误； 选B。 9．D 【详解】A．由图可知，反应物能量高，产物能量低，正反应为放热反应，则该反应的逆反应为吸热反应，A正确； B．根据反应的焓变定义可得：ΔH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热，B正确； C．该反应的正反应为放热反应，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能＜0，因此反应物的总键能小于生成物的总键能，C正确； D．反应是可逆反应，反应不可能完全，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)，生成的SO3(g)没有1mol，放热akJ，则500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH ＜-2akJ·mol-1，D错误； 故选D。 10．B 【详解】A．1mol (g)与1mol (g)反应生成2mol HF(l)放出的热量大于546.6kJ，选项A错误； B．该反应为放热反应，在相同条件下，1mol (g)与1mol (g)的能量总和大于2mol HF(g)的能量，选项B正确； C．该反应为放热反应，故反应的逆反应是吸热反应，选项C错误； D．图像表示,是吸热反应，选项D错误； 答案选B。 11．A 【详解】A．将热化学方程式依次编号为①②，①放出的热量为②放出的热量再加上S(s)燃烧所放出的热量，即Q1>Q2，由于反应放热，带负号，则，故选项A错误； B．将热化学方程式依次编号为①②，等量Br2(g)能量高于Br2(l)，则①放出的热量高于②放出的热量，Q1>Q2，由于反应放热，则，故选项B正确； C．将热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，得到热化学方程式③， ，铝热反应为放热反应，，则，故选项C正确； D．将热化学方程式依次编号为①②，Cl原子半径小于Br，HCl中键能大，等量的HCl能量低于HBr，则①放出的热量高于②放出的热量，Q1>Q2，，故选项D正确； 故答案选A。 【点睛】带正负号，比较大小时须与热量Q区分开。 12．C 【详解】A．图1所示过程①发生的是反应Ⅰ，该过程焓变小于零，是放热反应，过程②是的分解，由反应Ⅰ-反应Ⅱ×3可得，焓变大于零，该过程是吸热反应，A正确； B．反应Ⅱ是放热反应，生成物能量大于反应物能量，图2所示能量变化示意图正确，B正确； C．由于反应Ⅰ为放热反应，因此断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量，C错误； D．根据盖斯定律，反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得，D正确； 故选C。 13．C 【详解】A，化学键断裂需要吸收能量，所以中的化学键断裂时需要吸收的能量，故A不符合题意； B．已知键的键能为，则2molHCl分子中的化学键形成时要释放，故B不符合题意； C．反应热=各反应物的键能总和-各生成物的键能总和，则此反应，故C符合题意； D．根据选项C分析可知，，故D不符合题意； 答案选C。 14．C 【详解】A．液态水变为水蒸气是气化，破坏的是分子间作用力，A正确； B．水分解是吸热反应，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，B正确； C．标准状况下，水不是气态，不能用气体摩尔体积进行相关计算，C错误； D．由液态变为气态要吸收热量，故气态水分解吸收热量更少，ΔH<+285.8kJ/mol，D正确； 故答案选C。 15．(1)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)  △H=-270kJ/mol (2) 2 (2a+b)/4 【分析】本题主要考查反应热的计算。 【详解】（1）2①-②得此反应的热化学方程式是2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)  ΔH1＝－270 kJ·mol-1。 （2）2①+②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)ΔH＝－(2a+b kJ·mol-1 1molCO还原NO2至N2(CO完全反应)，CO～2e-,则整个过程中转移电子的物质的量为2mol，放出的热量为(2a+b)/4kJ。 16．(1)NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g) (2)C2H5OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-2392kJ•mol-1 (3) P4(白磷，s)＝4P(红磷，s)  ΔH=-29.2kJ•mol-1 红磷 低 【详解】（1）根据图象可知1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO的焓变为134kJ/mol－368kJ/mol＝－234kJ/mol，因此NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g)。 （2）常温常压下，1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ，则1mol乙醇即46g乙醇完全燃烧放出的热量是2392kJ，因此乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(l)  ΔH=-2392kJ•mol-1。 （3）已知：P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)    ΔH=-2983.2kJ•mol-1    ① P(红磷，s)+O2(g)=P4O10(s)    ΔH=-738.5kJ•mol-1    ② 则根据盖斯定律可知①－②×4即得到白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)＝4P(红磷，s)  ΔH=-29.2kJ•mol-1。因此相同状况下，能量状态较低的是红磷；能量越低越稳定，所以白磷的稳定性比红磷低。 17．(1)氢气 (2)①③ (3) 吸收 88kJ C(石墨，s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)     △H=+131.5kJ/mol 产物无污染等 【分析】（1）煤炭、石油属于化石能源，燃烧容易污染环境，煤气燃烧会生成导致温室效应的气体，氢气燃烧生成水，热值高、无污染； （2）杜绝明火源、提高通风能力可以防止瓦斯爆炸；可燃物的着火点一般情况下不能改变；将矿井中的氧气抽尽是不现实的，也是不可以的； （3）①由氢气燃烧生成H2O(g)与生成H2O(l)的热化学方程式可知：H2O(l)＝H2O（g）△H＝＋44kJ/mol，据此计算； ②根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的计算； ③根据热化学方程式计算相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比。 【详解】（1）煤炭、石油属于化石能源，燃烧容易污染环境，煤气燃烧会生成导致温室效应的气体，氢气燃烧生成水，热值高、无污染，是前途广阔的能源； 故答案为氢气； （2）①加强安全管理，杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸，故①正确； ②瓦斯的着火点一般情况下不能改变，故②错误； ③提高通风能力可以降低瓦斯的浓度，可以防止瓦斯爆炸，故③正确； ④将矿井中的氧气抽尽是不现实的，也是不允许的，因为工人在井下作业需要氧气，故④错误， 故答案为①③； （3）①已知 ， 根据盖斯定律可得：H2O(l)＝H2O(g) △H＝＋44kJ/mol，故36g水由液态变成气态相应吸收热量； 故答案为吸收，88kJ； ②已知Ⅰ、C(石墨，s)＋O2(g)═CO2(g)，△H1＝−393.5kJ•mol−1； Ⅱ、； Ⅲ、； 根据盖斯定律，Ⅰ−Ⅲ−Ⅱ可得C(石墨，s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) △H＝＋131.3kJ•mol−1； 故答案为C(石墨，s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) △H＝＋131.3kJ•mol−1； ③水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,燃烧产物为CO2和H2O，具有产物无污染的优点； 故答案为产物无污染。 【点睛】本题考查热化学方程式的书写及有关计算，难度中等，注意理解热化学方程式的意义与盖斯定律。 18．(1)S(正交) (2) 2128      (3)           -283 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①-②得S(单斜，s)=S(正交，s)ΔH=(-297.16kJ•mol-1)-(-296.83kJ•mol-1)=-0.33kJ/mol，则单斜硫的能量比正交硫的能量高，能量越低越稳定，所以S(单斜)和 S(正交)中更稳定的是 S(正交)，故答案为：S(正交)； （2）①断裂化学键吸收热量，1个S8分子含8个S-S键，1molS8(g)全部转化成S(g)时要吸收的热量为266kJ⋅mol-1×8mol=2128kJ，故答案为：2128； ②ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，即2HBr(g)+F2(g)=2HF(g)+Br2(g)ΔH=(363×2+159-565×2-193)kJ⋅mol-1=-438kJ⋅mol-1，故答案为：    ； （3）①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，由图可知，1mol甲烷燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气放出802.3kJ能量，又有    ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为         ，故答案为：         ； ②设a.          ，b. ，根据盖斯定律，将a-b得到CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=(-890.3+607.3)kJ•mol-1=-283kJ•mol-1，故答案为：-283。 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 $$