第一章 化学反应的热效应 测试题 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 测试题 一、选择题 1．下列热化学方程式正确的是 A．H2的燃烧热为a kJ•mol﹣1 ，H2+Cl22HCl △H＝﹣a kJ•mol﹣1 B．1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应后，放出热量98.3 kJ ，2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H＝﹣98.3 kJ•mol﹣1 C．H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) △H＝﹣57.3 kJ•mol﹣1 ，H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H＝﹣114.6 kJ•mol﹣1 D．31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ ，P4(s)=4P(s) △H＝﹣4b kJ•mol﹣1 2．C和在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知： ① ② 下列推断正确的是 A．C(s)的摩尔燃烧焓为110.5KJ·mol-1 B． C． D．由②可知该反应中，反应物化学键中储存的总能量比产物化学键储存的能量高 3．已知：CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)    △H1=-akJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)    △H2=-bkJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)    △H3=-ckJ·mol-1 则下列叙述正确的是 A．由上述热化学方程式可知△H2<△H3 B．甲烷的燃烧热为bkJ·mol-l C． 2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g)    △H=2(b-a)kJ/mol-1 D．当甲醇和甲烷物质的量之比为1：2时，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出的热量为QkJ，则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b)mol 4．反应分两步进行：①；②。反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定 C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①、②两步反应均为放热反应 5．下，关于反应的相关叙述正确的是 A．的燃烧热为 B．和的总键能之和大于的键能之和 C． D． 6．工业上常利用和合成尿素，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．为合成尿素反应的中间产物 B．利用和合成尿素是放热反应 C．反应II在热力学上进行趋势很大 D．的焓变 7．已知：弱碱MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的△H=-24.2kJ/mol，强酸与强碱的稀溶液的中和热为△H=-57.3kJ/mol。则MOH在水溶液中电离的△H为 A．+45.2kJ/mol B．+69.4kJ/mol C．-69.4kJ/mol D．-45.2kJ/mol 8．下列有关反应热的说法正确的是 A．25℃、时，的燃烧热大于的燃烧热 B．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量 C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式为 D．已知： ， ，则 9．已知红磷比白磷稳定。常温常压下，31g红磷或白磷分别与等量的发生反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．A物质是红磷和氯气 B．B→C的过程是放热反应，不需要加热 C．C物质一定是PCl3(g)或PCl5(s)中的一种 D．4P(红磷，s)=P4(白磷，s) 10．由下列键能数据大小，不能得出的事实是 化学键 O－H H－H O－O 键能kJ·mol-1 463 436 498.3 A．1molH2和molO2总能量大于1molH2O总能量 B．断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJ C．H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=−240.85kJ·mol-1 D．生成1molH2O的化学键所放出热量是463kJ 11．N4分子结构如图所示，已知断裂1mol N－N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，则下列说法正确的是 A．N4属于一种新型化合物 B．N4与N2互为同位素 C．1molN4气体转变为N2将放出882kJ热量 D．N4比N2稳定 12．已知：含有的稀溶液与盐酸反应，放出的热量；与反应生成的。则下列说法正确的是 A．强酸、强碱在稀溶液中反应生成时的反应热 B．酸、碱在稀溶液中反应生成时均放出的热量 C．含稀溶液与含的硫酸溶液反应一定放出的热量 D．在水溶液中电离的 13．已知相关共价键的键能数据如下表： 共价键 H-H C-H C-C C=C 键能/kJ∙mol-1 436 413 344 614 则C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g)的ΔH为 A．+120kJ·mol-1 B．+46kJ·mol-1 C．-120kJ·mol-1 D．-46kJ·mol-1 14．下列陈述正确的是 A．燃烧一定属于放热反应 B．氮气与氢气充分反应，转移电子数为 C．已知中和热为，则 D．已知甲烷的燃烧热为，则 15．某化学反应X＋Y→Z分两步进行：①X→M；②M＋Y→Z。其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．M是总反应的催化剂 B．总反应是理想的绿色化学反应 C．反应①②和总反应都是放热反应 D．反应物(X和Y)的总能量低于产物(Z)的总能量 二、填空题 16．根据放热反应的化学方程式：，在图中绘制反应方向箭头，并标出反应物和生成物____。 17．如果一个静止的化学反应体系从环境吸收了60J的热量，而体系的内能却增加了240J，那么体系从环境得到了多少功_______？如果该反应体系体积发生膨胀，膨胀过程中对环境做了8kJ的功，同时吸收了30kJ的热量，求体系的内能变化值________。 18．应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。 已知：①CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+93.0 kJ·mol-1 ②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1 ③CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-38.19 kJ·mol-1 则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为_______ 19．已知下列热化学方程式： ①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol ②CO(g)=C(s)+O2(g) △H=+110.5kJ/mol ③H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol ④CO2(g)=C(s)+O2(g) △H=+393.5kJ/mol 回答下列问题： (1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号)。 (2)H2的燃烧热为_______。 (3)已知如下热化学方程式： ① ② ③ 则△H3=_______。 20．下图是体系放氢焓变示意图，则：__________。 21．已知，在25℃和101kPa下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 H-H H-N O-O C-H C=O H-O N-N 键能/(kJ/mol) 436 391 a 498 414 803 462 193 (1)在25℃和101kPa下，工业合成氨，每生成就会放出46kJ热量，在该条件下，能成向某容器中加入1mol N2(g)、3molH2(g)及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是___________，表中的a=___________。 (2)科学家发现一种新的气态分子()。在25℃和101kPa下转化为的热化学方程式为___________。 22．四种短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如表所示，其中Z元素的最外层电子数是内层电子总数的。试回答下列问题。 (1)Y元素在元素周期表中的位置___________。四种元素中原子半径最大的是___________(填元素符号)。 (2)写出Y的氧化物的一种用途___________。 (3)能证明W的非金属性强于Y的事实是___________。 a．W的氢化物水溶液显酸性，Y的氢化物不显酸性 b．Y的氢化物不如W的氢化物稳定 c．简单阴离子的还原性：Y＞W (4)+2价X的氧化物可将W的+4价氧化物还原为W单质，恢复至室温时，生成1 mol W放热269.0 kJ，则该反应的热化学方程式为___________。 (5)W的最高价氧化物对应的水化物可以氧化Z的氢化物，并将Z氧化为最高价氧化物，写出反应的化学方程式___________。氧化1 mol Z的氢化物转移电子的物质的量为___________。 23．I.完成下列问题。 (1)的盐酸与的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题：如图，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (2)向的溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸，则恰好完全反应时的放出热量从大到小的排序是_______。 (3)已知；现有下列反应 ①； ②； ③； ④； ⑤ 其中反应热符合的是_______(写序号) II.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 (4)上述过程中，能量的变化形式是由_______转化为_______。 (5)根据数据计算，分解需_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ的能量。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．H2的燃烧热为a kJ•mol﹣1，是指1molH2在氧气中完全燃烧生成液态水释放的能量，不是在氯气中燃烧，故A错误； B．该反应是可逆反应，1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应后，放出热量98.3kJ，实际参加反应的SO2小于1mol，则热化学方程式中的△H应小于2×(﹣98.3 kJ•mol﹣1)，故B错误； C．中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量为57.3kJ/mol，生成的盐应为可溶性盐，而H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应还生成了BaSO4(s)，放出的热量比57.3kJ多，故C错误； D．31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ，其中31g白磷的物质的量为＝0.25mol，则P4(s)=4P(s) △H＝﹣4b kJ•mol﹣1，故D正确； 故选D。 2．C 解析：A．的摩尔燃烧焓是指1摩尔完全燃烧生成稳定氧化物释放出来的能量，①中生成的是一氧化碳不是稳定产物，故由此不能推出C(s)的摩尔燃烧焓，A错误； B．由②可知反应：的，B错误； C．根据B可知，目标方程式的反应热为：，C正确； D．由②可知反应：的，反应为放热反应，故反应物化学键中储存的总能量比产物化学键储存的能量低，D错误； 故选C。 3．C 解析：A．从气态水到液态水，还要继续放热，c>b，因为反应放热，所以△H2>△H3，A错误； B．燃烧热指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，为液态时最稳定，所以甲烷的燃烧热为ckJ·mol-l，B错误； C．根据盖斯定律，①×2-②×2，得热化学方程式：，C正确； D．设甲醇和甲烷物质的量分别为n和2n，则完全燃烧生成气态水放出的热量分别为：na和2nb，na+2nb=Q，，当甲烷完全燃烧生成液态水时，无法计算，D错误； 故选C。 4．C 解析：A．反应的吸、放热与反应条件无关，故A错误； B．物质的能量越低越稳定，通过图中信息可X的能量最高，最不稳定，故B错误； C．由图可知A+B的能量和大于C的能量，故C正确； D．①步反应A+B的能量小于X能量，为吸热反应，②步物质X的总能量高于物质C的总能量，为放热反应，故D错误； 故选：C。 5．C 解析：A．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；生成液态水时才能计算的燃烧热，A错误； B．该反应为放热反应，所以和的总键能之和小于的键能之和，B错误； C．根据信息可知，C正确； D．生成液态水时放热更多，所以存在，D错误； 故选C。 6．C 解析：A．从图像可知，合成尿素的过程中生成了NH2COONH4，其为合成尿素反应的中间产物，选项A正确； B．由图像可知，根据反应物总能量大于生成物总能量，利用和合成尿素是放热反应，选项B正确； C．反应Ⅱ为吸热反应，在热力学上进行趋势较小，选项C错误； D．2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1)为放热反应，△H =生成物的总能量-反应物的总能量<0，即△H=E2-E1，选项D正确； 答案选C。 7．A 解析：弱碱MOH(aq)与 H2SO4(aq)反应生成 1 mol 正盐的热化学方程式为 ，则①，强酸与强碱的稀溶液反应的热化学方程式为②。根据盖斯定律可知，由①-②可得，则MOH在水溶液中电离的ΔH 为－12.1 kJ·mol－1－(-57.3 kJ·mol－1)=+45.2 kJ·mol-1，A正确； 故选A。 8．D 解析：A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，25℃、时，S的燃烧热是定值，故A错误； B．有的吸热反应需要从外界获得一定的能量才能发生，故B错误； C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式应该对应生成液态水， ，故C错误； D．S(s)变成S(g)还需要吸热，故，故D正确； 故答案为D。 9．D 解析：A．已知红磷比白磷稳定，则等质量的红磷比白磷能量低，A物质是白磷和氯气，A错误； B． 有的放热反应也需要加热以克服活化能，B→C是放热反应，但红磷在氯气中反应需要先加热， B错误； C． 磷在氯气中燃烧可以发生的反应为：2P+3Cl22PCl3或2P+5Cl22PCl5，反应更常见的是得到 PCl3或PCl5的混合物，且常温常压下PCl3是液态，C错误； D．图知所示为31g红磷或白磷分别与等量的生成相同的产物时的能量变化，按盖斯定律，1molP(红磷，s)转化为0.25molP4(白磷，s)时吸收 热量，则可得4P(红磷，s)=P4(白磷，s) ，D正确； 答案选D。 10．D 【分析】反应焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，则H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=（436 kJ·mol-1）+×（498.3 kJ·mol-1）-2×（463 kJ·mol-1）=−240.85kJ·mol-1； 解析：A．由分析可知，反应放热，则反应物能量和大于生成物能量和，A正确； B．1分子氢气中含有1个H-H键，断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJ，B正确； C．由分析可知，H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=−240.85kJ·mol-1，C正确； D．1分子水中含有2个O-H键，生成1molH2O的化学键所放出热量是2×463kJ，D错误； 故选D。 11．C 解析：A．N4属于一种新型单质，故A错误； B．N4与N2都是氮元素形成的不同单质，互为同素异形体， B错误； C．1mol N4气体转变为N2将放出942kJ ×2−167kJ ×6＝882kJ热量，故C正确； D．断裂1mol N－N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，说明N2比N4稳定，故C错误。 综上所述，答案为C。 12．D 解析：A． 含有 8.0gNaOH 的稀溶液与 1L0.3mol⋅L-1 盐酸反应，放出 11.46kJ 的热量，即0.2molNaOH与0.3molHCl反应生成了0.2mol的水，放出11.46kJ的热量，则强酸、强碱在稀溶液中反应生成 1molH2O 时的反应热 ΔH=-57.3kJ⋅mol-1，A错误； B．如果是弱酸或弱碱稀溶液中反应，弱酸、弱碱电离吸热，生成 1molH2O 时放出 的热量小于57.3kJ ，B错误； C．如果硫酸是浓硫酸，浓硫酸溶解放热，则放出的热量就比11.46kJ 要多，C错误； D．该反应的反应热与中和热的差值，即为弱酸电离过程吸收的热量，即57.3kJ/mol-35.4kJ/mol=21.9kJ/mol，D正确； 故选D。 13．C 【分析】焓变=反应物的总键能-生成物的总键能。 解析：反应C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g)的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=614kJ/mol+4×413kJ/mol+436kJ/mol -344kJ/mol-6×413kJ/mol =-120kJ/mol； 答案选C。 14．A 解析：A．燃烧是发光发热的反应，一定属于放热反应，A正确； B．氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，则氮气与氢气充分反应，转移电子数小于，B错误； C．中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；浓硫酸溶于水放热，反应生成沉淀也伴随热效应，故该反应焓变不是，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；该反应中生成气体水不是液体水，故焓变不是，D错误； 故选A。 15．B 解析：A．M是中间产物而不是催化剂，A错误； B．总反应是化合反应，原子被100%利用，是理想的绿色化学反应，B正确； C．反应①中生成物能量高于反应物，为吸热反应，C错误； D．由图可知，反应物(X和Y)的总能量高于产物(Z)的总能量，D错误； 故选B。 二、填空题 16． 解析：该反应为放热反应，因此反应物总能量高于生成物总能量，在图中绘制反应方向箭头，并标出反应物和生成物为。 17． 180kJ 22kJ 解析：按照热力学第一定律△U=Q+W，所以W=△U-Q=240kJ-60kJ=180kJ，同理可知△U=Q+W=30kJ-8kJ=22kJ 18．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.51 kJ·mol-1 解析：已知：①CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+93.0 kJ·mol-1；②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1；③CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-38.19 kJ·mol-1；根据盖斯定律，②×3-①×2-③得CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.51 kJ·mol-1；故答案为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.51 kJ·mol-1。 19．(1)①③ (2)285.8kJ/mol或 △H=-285.8kJ/mol (3)-123.7kJ/mol 解析：（1）放热反应的△H<0，故属于放热反应的有①③； （2）根据①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol可知，H2的燃烧热为-285.8kJ/mol； （3）已知：① ② 根据盖斯定律，由①+②得反应③ 则△H3=△H1+△H2=+24.4kJ/mol -148.1kJ/mol =-123.7kJ/mol。 20． 解析：由图可知：①， ②， ③ ，即④，所以-④-②得：，故答案为。 21．(1) 合成氨反应为可逆反应 946 (2)N4(g)=2N2(g) ΔH=—734kJ/mol 解析：（1）合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，该反应可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1mol氮气与3mol氢气不可能完全反应生成2mol氨气，所以充分反应后测得其放出的热量小于92kJ；由生成1mol氨气放出46kJ热量可知，上述合成氨反应的反应热ΔH=—92kJ/mol，由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得：akJ/mol+436 kJ/mol×3—391kJ/mol×3×2=—92kJ/mol，解得a=946，故答案为：合成氨反应为可逆反应；946； （2）由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得25℃和101kPa下氮四气体转化为氮气的反应热ΔH=193 kJ/mol×6—946kJ/mol×2=—734kJ/mol，则转化的热化学方程式为N4(g)=2N2(g) ΔH=—734kJ/mol，故答案为：N4(g)=2N2(g) ΔH=—734kJ/mol。 22．(1) 第三周期第IVA族 Si (2)光导纤维(或制玻璃、晶体硅等) (3)bc (4)2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s) △H=-269.0 kJ/mol (5) 8H2SO4(浓)+2PH3P2O5+8SO2+11H2O 8 mol 解析：根据元素在周期表的相对位置，可知X位于第二周期，Y、Z、W位于第三周期。Z元素的最外层电子数是内层电子总数的，则Z核外电子排布是2、8、5，故Z为P元素，则X是C元素，Y是Si元素，W是S元素，然后根据元素周期律及物质性质分析解答。 (1)Y是Si元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据元素原子结构与元素位置关系可知：Y位于元素周期表第三周期第IVA族； 同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则上述四种元素中原子半径最大的是Si元素， (2)Y是Si元素，其氧化物SiO2能够使光线全反射，因此可以作光导纤维；也可以用于生产玻璃、制晶体硅等； (3)a．W是S元素，S的氢化物H2S水溶液显酸性，Y是Si，Si的氢化物不显酸性，但不能根据元素简单氢化物的水溶液是否显酸性判断元素非金属性的强弱，应该根据该元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断，a错误； b．元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强。氢化物的稳定性：SiH4＜H2S，所以可以证明元素的非金属性：S＞Si，b正确； c．元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性就越弱。简单阴离子的还原性：Si＞S，可以说明元素的非金属性：S＞Si，c正确； 故合理选项是bc； (4)X是C，W是S，+2价的C的氧化物CO可以与+4价的S的氧化物SO2反应产生S、CO2，反应方程式为：2CO+SO2=2CO2+S，每反应产生1 mol S单质，放出热量是269.0 kJ，物质反应放出热量多少与物质的状态有关，则该反应的热化学方程式为：2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s) △H=-269.0 kJ/mol； (5)W的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，该物质具有强氧化性；Z的氢化物是PH3，该物质具有还原性，H2SO4可以氧化PH3，生成P2O5，H2SO4被还原为SO2，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：8H2SO4(浓)+2PH3P2O5+8SO2+11H2O； 在该反应中每氧化2 mol PH3转移16 mol电子，则氧化1 mol PH3转移8 mol电子。 23．(1) 保温隔热，防止热量散失 偏小 (2) (3)⑤ (4) 光能、热能 化学能 (5) 吸收 278 【分析】（1）根据中和热测定需要保证尽量减少热量损失的原则进行分析。 （2）根据电离吸热，浓硫酸溶于水放热分析反应热的大小。 （3）根据中和热指稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量进行分析。 （4）根据图象分析能量转化形式。 （5）根据反应热=反应物键能总和-生成物的键能总和分析。 解析：（1）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量散失，大烧杯上如不盖硬纸板，会有热量散失，则求得的中和热数值偏小。 （2）醋酸存在电离平衡，电离吸热，浓硫酸溶于水放热，故放出热量大小的关系为。 （3）①该反应产生2mol水，反应热是57.3×2=114.6Kj/mol；②；该反应生成硫酸钡沉淀，沉淀析出有热量变化，故反应热不是；③；一水合氨电离吸热，故反应热不是；；④；醋酸电离吸热，故反应热不是；；⑤，该反应能用上述离子方程式表示，反应热符合。 （4）从图分析，该过程有光能和热能变成化学能。 （5）分解1mol二氧化碳需要的能量为1598-1072-496/2=278kJ，即吸收278kJ的能量。 学科网（北京）股份有限公司 $$