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．下列关于热化学方程式的叙述错误的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)   >0，则石墨比金刚石稳定 B．葡萄糖的燃烧热是 则 C．则 D．已知H⁺(aq)+OH⁻(aq)═H₂O(l) =-57.3 kJ·mol⁻¹，则 和NaOH(aq)反应生成 时的反应热 2．某反应的反应物和生成物的相对能量如图所示，下列有关说法错误的是 A．该反应的发生可能需要加热或点燃 B．该反应可看成是热能转化为化学能被生成物所“储存” C．该图可表示活泼金属与稀盐酸的反应过程的能量变化 D．该反应过程反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量 3．如图所示H2和Cl2反应生成HCl的能量变化示意图，由图可知 A．.反应物总能量低于生成物总能量 B．H2+Cl2=2HCl+184.6kJ C．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)    △H＜-184.6kJ/mol D．1molCl2(g)的能量高于2molHCl(g)的能量 4．已知： 则下列说法正确的是 A．H2(g)的燃烧热△H=-571.6 kJ·mol-1 B． C．等质量的H2(g)和CH3OH(I)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多 D．2molH2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6kJ 5．下列各组热化学方程式中，前者的△H 大于后者的是 ①S(g)+O2(g)=SO2(g)；S(s)+O2(g)=SO2(g) ②C(s)+O2(g) =CO(g)； C(s)+ O2(g) =CO2(g) ③2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)；2KOH(aq)+H2SO4(稀)=K2SO4(aq)+2H2O(l) ④ CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) A．②④ B．①③ C．②③ D．①④ 6．神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢(H2)，氧化剂有液氧(O2)、液态N2O4等。 下列叙述错误的是 A．发射场因液态N2O4产生大量NO2而呈红棕色 B．氢气和氧气在液化过程中发生了放热反应 C．N2H4和N2O4反应能放出大量热量，产物对环境无污染 D．2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH1；2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH2；ΔH2 >ΔH1 7．下列说法中正确的是 A．中和反应反应热测定实验中每次记录的反应后温度都是体系的平均温度 B．  (l，甲)(1，乙)  ，则甲比乙稳定 C．需要加热的反应一定是吸热反应，伴随能量变化的物质变化都是化学反应 D．已知、，则 8．下列反应过程中的能量变化与图中所示相符的是    A．甲烷在氧气中燃烧 B．碳酸氢钠与稀盐酸反应 C．氢氧化钠固体溶于水 D．灼热的炭与二氧化碳反应 9．已知：在标准压强101kPa、25℃，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用表示。有关物质的标准摩尔生成焓如图所示，下列有关判断正确的是 A．H2O(l)的 B．N2H4(l)的标准燃烧热 C．N2H4比NH3稳定 D．是放热反应 10．如图表示常压下1mol某反应(反应完全)的反应物[曲线Ⅰ，2molM(g)]和生成物[曲线Ⅱ，1molX(g)、3molY(g)]的能量随温度(T)的变化。下列相关叙述正确的是    A．ΔH2＞ΔH1＞0 B．若加入催化剂，则随温度升高，ΔH不变 C．该反应的ΔH＞0、ΔS＜0，任何温度下都为自发反应 D．该反应热化学方程式：M(g)X(g)+Y(g) ΔH2 11．某反应的反应过程与能量关系如图所示，下列叙述正确的是 A．该反应的ΔH＞0 B．ΔH=E1-E2 C．E1表示正反应的活化能 D．过程b可为有催化剂条件的反应 12．已知：H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8kJ·mol-1 C3H8(g)+O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-2219.9kJ·mol-1 在25℃和101kPa下，H2和C3H8的混合气1mol完全燃烧生成和液态水，放出1446.26kJ的热量。该混合气中H2和C3H8的体积比是 A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶3 13．下列关于反应热的叙述正确的是 A．需要加热的反应一定是吸热反应 B．放热反应不需要加热 C．化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键生成会释放能量 D．若，则 SO2(g)的能量大于 SO3的能量 14．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 二、非选择题 15．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。 (1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示： ①根据如图填写下表： 化学键 断裂或形成1mol化学键时能量变化 反应中能量变化 Cl-Cl 吸收243kJ 共吸收679kJ H-H 吸收436kJ H-Cl 放出431kJ 共放出 kJ ②该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是： 粗硅冶炼：(a)SiO2+2CSi+2CO↑； 精炼硅：(b)Si+3HClSiHCl3+H2； (c)SiHCl3+H2Si+3HCl 化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题： ①(a)是 反应，(b)是 反应；(c)是 反应(填“吸热"或“放热”)。 ②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。 16．回答下列问题： (1)丙烷(C3H8)热值较高，污染较小，是一种优良的气态燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图，写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 (2)已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-572kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2598kJ·mol-1 根据盖斯定律，计算298K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变：△H= 。 (3)已知25℃、101kpa时，一些物质的燃烧热为： 化学式 CO(g) H2(g) CH3OH(l) △H/(kJ/mol) -283.0 -285.8 -726.5 完成CO和H2生成CH3OH的热化学方程式 。 (4)已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出xkJ热量。已知单质碳的燃烧热为ykJ/mol，则1molC与O2反应生成CO的反应热△H为 kJ•mol-1。 17．由化学能产生热能是目前人类使用能源的主要途径。回答下列问题： (1)图1表示反应的能量变化。 已知断开1molH—H键、1mol键和1molH—O键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ的能量。则反应过程(Ⅱ)中生成2mol(g)时 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (2)由和NO反应生成和的能量变化如图2所示。其正反应的活化能为 ，若反应生成，其 。 (3)已知某温度时，反应Ⅰ： ；反应Ⅱ： 。CO(g)与(s)反应生成(s)，该反应的热化学方程式为 。 (4)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧生成液态水时放出热量kJ，其燃烧生成的用过量饱和石灰水吸收可得100g沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 。 18．随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。 (1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： ∆H1=akJ/mol ∆H2=bkJ/mol 则 (用含a、b、c的式子表示)。 (2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔等，工业制备纯硅的反应为 。若将生成的HCl通入100 mL 1的NaOH溶液中恰好完全反应，则在此制备纯硅反应过程中吸收的热量为 kJ。 (3)利用焦炉煤气制取甲醇的主要反应原理为 。已知CO中C与O之间为三键连接，表中所列为常见化学键的键能数据： 化学键 C-C C-H H-H C-O C≡O H-O 键能/ 348 414 436 326.8 1072 464 则该反应的 。 (4)恒温恒容条件下，硫可以发生如图转化，其反应过程和能量关系如图所示。 已知： ①写出能表示硫固体的燃烧热的热化学方程式： 。 ② 。 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．D 【详解】A．由热化学方程式可以知道，等物质的量的石墨比金刚石的能量低，因此石墨更加稳定，A正确； B．葡萄糖的标准燃烧热ΔH=−2 800 kJ/mol，故C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)　 ΔH=−1 400 kJ/mol，B正确； C．的焓值比的焓值大，在其它反应物和生成物完全一样的情况下，前面反应放热更能多， ，所以C正确； D．是弱电解质，电离时吸热，故反应热ΔH>-57.3 kJ/mol， D错误； 故选D。 2．B 【分析】由反应物的总能量高于生成物的总能量，故为放热反应。 【详解】A．加热是反应条件，与反应吸放热没有必然联系，故该反应的发生可能需要加热或点燃，A正确； B．吸热反应可看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”，B错误； C．活泼金属与稀盐酸的反应为放热反应，符合题意，C正确； D．该反应为放热反应，故反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量，D正确； 故选B。 3．C 【详解】A．根据图示可知：反应物的总能量比生成物的总能量高，A错误； B．没有标明反应物和生成物的状态，书写错误，B错误；   C．根据图示可知，2molHCl比1molH2和1molCl2的能量低184.6kJ，氯化氢气体变为液态氯化氢要放出热量，故(Q>184.6kJ)，放热焓变为负，故△H＜-184.6kJ/mol，C正确；   D．1molH2和1molCl2的总能量比高184.6kJ，但是不能比较1molCl2(g)的能量与2molHCl(g)的能量的大小，D错误； 故选C。 4．C 【详解】A．燃烧热中可燃物为1mol，由知H2(g)的燃烧热为285.8kJ•mol-1，A错误； B．反应除生成水外，还有硫酸钡沉淀，生成沉淀也会放热，故放出总热量应大于57.3 2=114.6kJ，B错误； C．令H2(g)和CH3OH(l)的质量都为1g，则1g H2燃烧放热为××571.6=142.9kJ，1gCH3OH燃烧放热为××145222.69kJ，所以H2(g)放出的热量更多，C正确； D．液态水转化为气态水需要吸收热量，则2 mol H2(g)完全燃烧生成气态水放出的热量小于 571.6kJ，D错误； 故选C。 5．A 【详解】①固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以前者放热更多，焓变更负，化学反应的△H前者小于后者； ②碳充分燃烧放热更多，后者放热更多，焓变更负，化学反应的△H前者大于后者； ③浓硫酸溶解过程中也会放出大量的热，故前者放热更多，焓变更负，化学反应的△H前者小于后者； ④碳酸钙分解为吸热反应，焓变为正；氧化钙和水反应为放热反应，焓变为负；故化学反应的△H前者大于后者； 故选A。 6．B 【详解】A．液体N2O4存在部分转化N2O42NO2，产生红棕色雾，故A正确； B．氢气和氧气在液化过程属于物理变化，不属于放热反应，故B错误； C．液氢和液氧燃烧是放热反应，产物为水，不污染环境，故C正确； D．燃烧生成液态水放出的热量高于气态水，由于放热反应ΔH <0，放出热量越多ΔH 越小，则ΔH2 >ΔH1，故D正确； 故选：B。 7．D 【详解】A．中和反应反应热测定实验中每次记录的反应后温度若与其他的相差太大，则应该舍去，不能直接代入求平均温度，选项A错误； B．反应为放热反应，则反应物甲的能量高于生成物乙的能量，则乙比甲稳定，选项B错误； C．一个反应是吸热反应还是放热反应和反应条件没有必然的联系，如碳燃烧需要加热，但此反应为放热反应；伴随能量变化的物质变化可能是物理变化，如水蒸气变成液态水放热，选项C错误； D．气态N2H4转化为液态时放热，故后者放出的热量少，，选项D正确； 答案选D。 8．A 【详解】A．图中所示是一个放热反应，甲烷在氧气中燃烧放热，A正确； B．碳酸氢钠与稀盐酸反应是吸热反应，B错误； C．氢氧化钠固体溶于水是一个放热过程，C错误； D．灼热的炭与二氧化碳反应是一个吸热反应，D错误； 故选A。 9．A 【详解】A．H2O(g)能量高于H2O(l)，结合题干图示信息可知，H2O(l)的ΔH＜-241.8kJ•mol-1，A正确；     B．N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，①N2(g)+2H2(g)⇌N2H4(l)ΔH=+50.6kJ/mol，H2O(g)标准摩尔生成焓为-241.8kJ/mol，则②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol，根据盖斯定律：②-①得N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)，但标准燃烧热是指生成液态水，无法根据题中数据计算，B错误； C．N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol，根据能量越低越稳定，则NH3比N2H4稳定，C错误； D．NO的标准摩尔生成焓为91.3kJ/mol,则N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH＞0，是吸热反应，D错误； 故答案为：A。 10．A 【详解】A．曲线Ⅰ表示反应物的能量随时间变化，曲线Ⅱ表示生成物的能量随时间变化，由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，则反应为吸热反应，ΔH1＞0，ΔH2＞0，且温度为T2时焓变值更大，故ΔH2＞ΔH1＞0， A正确； B．由图可知，焓变值随温度的升高而增大，若加入催化剂，则随温度升高，ΔH也会增大，B错误； C．该反应的ΔH＞0、ΔS＜0，则ΔG=ΔH-TΔS＜0，任何温度下反应都不自发，C错误； D．ΔH2表示在T2时，2molM(g)]生成1molX(g)、3molY(g)时的反应热，则该反应热化学方程式为2M(g)X(g)+3Y(g) ΔH2，D错误； 故选A。 11．D 【详解】A．由反应过程与能量关系图可知，反应为放热反应，ΔH＜0，A错误； B．由反应过程与能量关系图可知，ΔH=-E2，B错误； C．E1不是正反应的活化能，C错误； D．过程b与过程a相比，活化能更低，则过程b可为有催化剂条件的反应，D正确； 故选D。 12．D 【详解】假设混合气体中氢气物质的量为y，则C3H8物质的量为1-y，根据题意列出方程：，解得氢气，则C3H8物质的量0.6mol，根据阿伏伽德罗定律可知，该混合气中H2和C3H8的体积比：2∶3，答案选D。 13．C 【详解】A．反应的吸热放热与反应条件无关，A错误； B．可燃物燃烧需加热到着点火才能反应，B错误； C．化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键生成会释放能量，C正确； D．若，说明反应物二氧化硫和氧气能量大于生成物三氧化硫能量，D错误； 答案选C。 14．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。 15．(1) 862 放热 (2) 吸热 放热 吸热 小于 【解析】（1） ①形成H-Cl键共放出431+431=862kJ热量。 ②根据放出和吸收热量数值的比较，可知该反应为放热反应。 （2） ①根据反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量为吸热反应，由化学反应与能量变化图可知，(a)是吸热反应，(b)是放热反应，(c)是吸热反应。 ②反应(b)是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。 16．(1)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)    △H1=-2215.0kJ/mol (2)△H=227kJ/mol (3)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)    △H=-128.1kJ•mol-1 (4)-(5x-0.5y) 【解析】（1） 由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应；一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)，放出热量为553.75kJ，所以1molC3H8(g)完全燃烧，生成4mol H2O(l)时，放出的热量为4×553.75kJ=2215.0kJ，表示丙烷燃烧热的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H1=-2215.0kJ/mol； （2） ①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-572kJ·mol-1 ③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2598kJ·mol-1 根据盖斯定律，①×2+②×-③×可得：2C(s，石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H=2△H1+△H2- △H3=2×(-393)+ ×(-572)- ×(-2598)= 227kJ/mol； （3） 一氧化碳燃烧的热化学方程式：①CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H1=-283.0kJ·mol-1 氢气燃烧的热化学方程式：②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1 甲醇燃烧的热化学方程式：③CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H3=-726.5kJ·mol-1 根据盖斯定律：①+②-③可得：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H=-283.0+(-571.6)-( -726.5)=-128.1kJ•mol-1； （4） 3.6g碳的物质的量为=0.3mol，6.4g氧气的物质的量为=0.2mol；根据氧气不足：2C+O22CO，氧气足量：C+O2CO2分析，n(C)：n(O2)=3:2，介于2：1与1：1之间，上述反应都发生；设生成CO为xmol，CO2为ymol；根据碳元素守恒：x+y=0.3，根据氧元素守恒：x+2y=0.2×2，联立方程解得x=0.2mol，y=0.1mol；单质碳的燃烧热为ykJ/mol，所以生成0.1molCO2放出热量为0.1ykJ，生成0.2molCO放出的热量为x kJ-0.1ykJ，由于碳燃烧为放热反应，所以△H的符号为“-”，故1molC与氧气反应生成CO的反应热△H=-=-(5x-0.5y) kJ·mol-1。 17．(1) 放出 1852 (2) 209 -139 (3)   (4)   【详解】（1）反应过程(I)中，能量由低到高，反应吸收热量，反应过程(Ⅱ)中，能量由高到低，反应放出热量，反应过程(Ⅱ)中生成2mol(g)时，形成了4molH—O键，放出的热量=4463kJ=1852kJ，故答案为：放出；1852。 （2）由图象可知，从1molN2O(g)和1molNO(g)到1molN3O2(过渡态)需要吸收能量209，再从1molN3O2(过渡态)到1molN2(g)和1molNO2(g)需要释放能量348，所以正反应的活化能为209；生成的反应热(209-348)= -139，故答案为：209；-139。 （3）根据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ即得热化学方程式，故答案为： 。 （4）由题意可知生成二氧化碳的物质的量n(CO2)= n(CaCO3)==1mol，则由原子守恒可知，需乙醇的物质的量为mol，故乙醇燃烧的热化学方程式为  ，故答案为： 。 18．(1)2a+b+2c (2)6.01 (3)-88.8 (4) -78.64 【解析】(1) 将三个热化学方程式依次编号： SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ∆H1=akJ/mol ① 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ∆H2=bkJ/mol ② 2HI(g)=H2(g)+I2(g) ∆H3=ckJ/mol ③ 根据盖斯定律，将①×2+②+③×2得2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ∆H=(2a+b+2c)kJ/mol；答案为：2a+b+2c。 (2) n(NaOH)=1mol/L×0.1L=0.1mol，根据反应HCl+NaOH=NaCl+H2O，n(HCl)=n(NaOH)=0.1mol，则在此制备纯硅反应过程中吸收的热量为=6.01kJ；答案为6.01。 (3) ∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=1072kJ/mol+2×436kJ/mol-(3×414kJ/mol+326.8kJ/mol+464kJ/mol)=-88.8kJ/mol；答案为-88.8。 (4) ①根据图示，表示硫固体的燃烧热的热化学方程式S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-297kJ/mol；答案为S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-297kJ/mol。 ②根据图示1molSO2(g)和1molO2(g)反应后得到0.2molSO2(g)、0.6molO2(g)和0.8molSO3(g)，反应过程中消耗0.8mol SO2(g)和0.4molO2(g)，根据2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H=-196.6kJ/mol，则∆H2=-196.6kJ/mol×0.4=-78.64kJ/mol，答案为-78.64。 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 $$