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．已知反应A＋B→C＋D的能量变化如图所示，对该反应的下列说法中正确的是 A．该反应只有在加热条件下才能进行 B．反应物键能之和大于生成物键能之和 C．该反应为吸热反应，A的能量一定低于C的能量 D．该反应可能是硫酸与溶液反应 2．火箭使用的液体推进剂是偏二甲肼[，N为-2价]和，发生化学反应：，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．该反应的 B．含有的共价键数为 C．的电子式为 D．消耗时，转移的电子数为 3．，氢气完全燃烧生成液态时放出的能量，下列热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   4．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂()，可以利用太阳光高效分解水其原理如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ是放热反应 B．反应Ⅰ涉及极性键的断裂与非极性键的形成 C．是中间产物，能催化其分解 D．整个过程实现了太阳能向化学能转化 5．化学反应A+B→C(△H>0)分两步进行：①A+B→X(△H<0)，②X→C(△H>0)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化正确的图像是 A． B． C． D． 6．下列实验装置使用不正确的是 A B C D A．实验室制 B．中和反应反应热的测定 C．验证易溶于水且水溶液呈碱性 D．除去中混有的少量HCl 7．制取高纯硅的反应为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键吸收能量 C．需要高温条件的反应都是吸热反应 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 8．下表为某些化学键的键能化学键键能 化学键 键能(kJ/mol) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．表中的a=391 B．相同条件下O2比N2稳定 C． D．图中的 9．已知：在25℃、101kPa下，由最稳定的单质生成1mol物质的反应焓变，叫作该物质的标准摩尔生成焓，规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0，下表为几种常见物质的标准摩尔生成焓的数值。 物质 标准摩尔生成焓/ -283 -242 -75 -394   ___________ A．165 B．-165 C．77 D．-77 10．某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是 A．两步反应先吸热后放热 B．A与C的能量差为 C．三种物质中C最稳定 D．A→B的反应一定需要加热 11．由和反应生成和的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应生成时转移 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C． D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 12．标准状态下，下列物质气态时的相对能量如表： 物质(g) O H 能量/() 249 218 0 0 -242 下列说法不正确的是 A．化合物的能量一定比单质低 B．lmol分解生成2molO时吸收能量498kJ C．由原子变成分子能量降低 D．2mol和1mol生成2mol放热484kJ 13．电喷雾电离得到的(等)与反应可得。分别与反应制备甲醇，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以示例)。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法正确的是 A．步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化 B．与反应的能量变化为图中曲线 C．与反应，生成的氘代甲醇有三种 D．与反应，生成的氘代甲醇： 14．反应①A+B→C  ΔH1分两步进行：②A+B→X  ΔH2，③X→C  ΔH3.总反应过程中能量变化如图，下列说法正确的是 A．总反应A+B→C   ΔH1<0 B．ΔH1=ΔH2 + ΔH3 C．X的键能比C的键能小 D．物质C比物质X稳定 二、非选择题 15．化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源，研究化学反应的能量变化具有重要意义。根据要求，回答下列问题： Ⅰ.实验室用盐酸、溶液进行测定中和反应反应热()的实验，实验装置如图所示，得到的数据如表所示。 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 NaOH溶液 1 20.1 20.3 23.6 2 20.3 20.5 23.8 3 20.5 20.6 24.9 回答下列问题： (1)实验时， (填“能”或“不能”)用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器，其理由是 。 (2)已知：反应后溶液的比热容c为，各溶液的密度均为。 ①根据实验结果计算出溶液与溶液反应生成水的反应热 。 ②若实验过程中，未加盖硬纸板，则将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)。 ③若用浓硫酸代替做实验，则将 。 Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (3)和反应生成的过程中能量的变化如图，请写出和反应生成的热化学方程式： 。 (4)用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。已知： ①   ②   还原生成和，每消耗时，该反应过程 (填“吸收”或“放出”) 的热量。 16．氢元素单质及其化合物是人类赖以生活的重要能源。回答下列问题： (1)肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示： ①正反应的活化能为 kJ·mol-1，气态肼分解的热化学方程式为 。 ②该反应断开反应物中化学键吸收的总能量 (填“>”“<”或“=”)形成生成物中化学键放出的总能量。 (2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分多步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题： ①反应A＋B→C(△H<0)分两步进行： (i)A＋B→X(△H>0) (ii)X→C(△H<0) 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 (填字母)。 ②已知：H2O(g)=H2O(l)  △H1=-Q1kJ·mol-1 C2H5OH(g)=C2H5OH(1)  △H2=-Q2kJ·mol-1 C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)  △H3=-Q3kJ·mol-1 则C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)的△H= kJ·mol-1，若将23g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 kJ。 17．化学反应都有能量变化，吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。 (1)反应，反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题： ①A(g)与B(g)的能量总和 C(g)与D(g)的能量总和(填“大于”“小于”或“等于”)； ②该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应， kJ/mol(用E1、E2表示)，正反应活化能是 (填E1或E2)，该反应 (填“有”或“无”)自发进行的倾向。 (2)已知：； ； 则表示燃烧热的热化学方程式为 。 18．按要求书写热化学方程式。 (1)[2022·河北，16(1)]298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。 (2)[2021·海南，16(1)]已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为 。 (3)[2021·天津，13(3)]合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式： 。从能量角度分析，铁触媒的作用是 。 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．化学反应中的能量变化与是否需要加热无关，A错误； B．该反应是吸热反应，则反应物键能之和-生成物键能之和＞0，则反应物键能之和大于生成物键能之和，B正确； C．根据题意和图象，A、B为反应物，C、D为生成物，A与B的总能量小于C与D的总能量，为吸热反应，C错误； D．硫酸与Ba(OH)2溶液反应是放热反应，D错误； 故选B。 2．D 【详解】A．偏二甲肼 [，N为-2价]和是火箭使用的液体推进剂，两者发生的反应为，该反应为放热反应，即，故A错误； B．1个二氧化碳分子中含有两个碳氧双键，所以含有的共价键数为，故B错误； C．中氮原子间共用三对电子，每个N原子还含有一对孤电子对，其电子式为，故C错误； D．中氮元素的化合价为-2价，N2O4为氧化剂，N2O4中氮元素的化合价为+4价，产物N2中氮元素的化合价为0价，所以消耗即0.5mol时，转移的电子数为，故D正确； 故答案为：D。 3．C 【分析】101kPa时，0.5mol氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，其热化学方程式为：，据此解题。 【详解】A．反应的，反应热计算错误，A错误； B．产物应是液态水，不是气态水，B错误； C．热化学方程式为：，C正确； D．产物应是液态水，且ΔH=−285.8kJ⋅mol−1，D错误； 故选D。 4．A 【详解】A．反应Ⅰ是发生分解反应生成与，即反应Ⅰ为吸热反应，故A错误； B．反应Ⅰ是反应生成与，涉及中氢氧极性键的断裂和中氢氧极性键的生成和氢氢非极性键的形成，故B正确； C．反应Ⅰ是反应生成与，反应Ⅱ是转化为与，反应过程可表示为：，是中间产物，催化剂能催化分解，故C正确； D．该过程是利用太阳光实现高效分解水，所以整个过程实现了太阳能向化学能转化，故D正确； 故选A。 5．A 【详解】 A．中，A+B→X，放出能量，X→C，吸收能量，且A+B→C，吸收能量，A正确； B．中，A+B→X，吸收能量，B错误； C．中，X→C，放出能量，且A+B→C，放出能量，C错误； D．中，A+B→X，吸收能量，X→C，放出能量，且A+B→C，放出能量，D错误； 故答案选A。 6．D 【详解】A．实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制，故A正确； B．中和反应反应热的测定就是在大烧杯和小烧杯间添加泡沫塑料，减少热量散失，故B正确； C．可以利用喷泉实验来验证易溶于水且水溶液呈碱性，故C正确； D．除去中混有的少量HCl ，不可以通过碳酸钠溶液，因为会和二氧化碳反应，故D错误； 答案选D。 7．D 【详解】A．断开H—H键吸收能量，故A错误； B．形成Si—Si键放出热量，故B错误； C．反应条件与反应为放热或吸热没有绝对关系，如铝热反应需要高温，但是为放热反应，故C错误； D．吸热反应的反应物的总能量小于生成物的总能量，故D正确； 故答案选D。 8．A 【分析】依据盖斯定律，△H3=(-△H2)-(-△H1)=(2752-534)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1。 【详解】A．△H3=(154+4a+500)kJ∙mol-1=2218 kJ∙mol-1，则a=391，A正确； B．表中数据显示，O=O键的键能小于N≡N键的键能，键能越大，共价键越牢固，分子越稳定，则相同条件下N2比O2稳定，B不正确； C．相当于发生反应和反应2H2O(g)=2H2O(l)  ∆H＜0，所以，C不正确； D．由分析可知，图中的，D不正确； 故选A。 9．B 【详解】由已知信息可得，反应①；反应②；反应③；根据盖斯定律可知，由2①+②-③可得，故，故B正确； 故选B。 10．D 【详解】A．由图示可知，两步反应中物质能量先升高后降低，即先吸热后放热，故A正确； B．由图示可知，A的能量比C的能量高，且能量差为，故B正确； C．能量越低越稳定，由图示可知，C的能量最低，所以三种物质中C最稳定，故C正确； D．由图示可知，A的能量比B的能量低，即A→B的反应为吸热反应，但吸热反应不一定需要加热，故D错误； 故答案为：D。 11．A 【详解】A．化学方程式：N2O＋NO=N2＋NO2，生成1mol N2时转移电子2mol，A错误； B．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，B正确； C．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，C正确； D．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确； 故选A。 12．A 【详解】A．化合物的能量不一定比单质低，如放热反应产生单质时，单质的能量就比化合物的能量低，如过氧化氢的分解反应，故A错误； B．断键吸热，1molO2分解生成2molO时吸收能量249×2-0=498kJ，故B正确； C．成键放热，因此由原子变成分子能量降低，故C正确； D．焓变=生成物总能量-反应物总能量，，，故D正确； 故答案选A。 13．D 【详解】A．由图可知，步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ，A错误； B．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，说明正反应活化能会增大，则与反应的能量变化应为图中曲线a，B错误； C．根据反应机理可知，若与反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共2种，C错误； D．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则氧更容易和H而不是和D生成羟基，故氘代甲醇的产量，D正确； 故选D。 14．B 【详解】A．总反应A+B→C中反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，ΔH1>0，A错误； B．根据盖斯定律，由反应A+B→X、X→C可知，两式相加可得总反应，则ΔH1=ΔH2 + ΔH3，B正确； C ．X→C 为吸热反应，ΔH3.>0，ΔH3.=反应物的总键能-生成物的总键能>0，则X的键能比C的键能大，C错误； D．物质C的能量比X的高，能量越低物质越稳定，则物质X比物质C稳定，D错误； 故选：B。 15．(1) 不能 铜是热的良导体，导热快，热量损失大 (2) -57.12 偏大 偏小 (3) (4) 放出 451.975或452.0 【详解】（1）铜是热的良导体，导热快，热量损失大，实验时，不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器； （2）①根据表格数据，第一次实验温度差为3.4℃、第二次实验温度差为3.4℃、第三次实验温度差为4.35℃，第三次实验误差超出正常范围，舍去不用，第一次和第二次的平均温差为3.4℃，溶液与溶液反应生成水的反应热H=。 ②若实验过程中，未加盖硬纸板，放出的热量偏少，则将偏大。 ③若用浓硫酸代替做实验，放出的热量偏多，则将偏小。 （3）根据图示，和反应生成反应放出的能量为300-254=46kJ，则热化学方程式为。 （4）①   ②   根据盖斯定律①-②×3得4+6=5+6，每消耗时，该反应过程放出451.975的热量。 16．(1) a+50.7 N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)  ∆H=+50.7kJ·mol-1 > (2) D Q2-Q3-3Q1 【详解】（1）①根据图示，正反应活化能为反应物断键吸收的能量=(a+50.7)kJ；1mol气态肼分解吸收的热量为50.7kJ， 故答案为：a+50.7；； ②该反应为吸热反应，反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量； 故答案为：＞； （2）①根据热化学方程式可知，总反应为放热反应，则A+B的总能量高于C的能量；反应i为吸热反应，则A+B的能量低于X；反应ii为放热反应，X的能量高于X； 故答案为：D； ②根据盖斯定律，总反应式为③-②+3③，则总能量为Q2-Q3-3Q1；，则； 故答案为：。 17．(1) 大于 放热 E1-E2 E1 有 (2) 【详解】（1）根据图像分析，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，焓变为反应物的键能-生成物的键能；正反应活化能为反应物断键吸收的能量；根据，熵变为0，焓变＜0，则反应有自发进行的倾向； 故答案为：大于；放热；E1-E2；E1；有； （2）燃烧热为，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，根据盖斯定律燃烧热方程式为； 故答案为：。 18．(1)H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH=-286 kJ·mol-1 (2)6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH=＋2 804 kJ·mol-1 (3) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-(a-b) kJ·mol-1 降低反应的活化能 【详解】（1）298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，则1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)放热286 kJ，表示H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH=-286 kJ·mol-1； （2）已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)为葡萄糖燃烧的逆过程，反应热化学方程式：6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH=＋2 804 kJ·mol-1； （3）根据能量变化图，可得热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-(a-b) kJ·mol-1，从能量角度分析，铁触媒降低的反应的活化能； 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 $$