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．汽车尾气中的NOx、CO、碳氢化合物通过排气系统的净化装置(催化剂主要由Rh、Pd、Pt等物质和稀土材料组成)转化为无害气体，净化原理如下。下列分析正确的是 A．催化剂能改变 B．NOx发生了氧化反应 C．CO转化为CO2时，转化为 D．的水溶液能导电，为电解质 2．下列图示与对应的叙述相符的是 A．(a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化 B．通过(b)图可知石墨比金刚石更稳定 C．由(c)图可知，2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=(b-a)kJ·mol-1 D．(d)图是某反应A→C的能量曲线图(E表示能量)，反应中△H=E4-E1-E2-E3 3．化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。下列说法中错误的是 A．燃料的燃烧属于放热反应 B．需要加热的反应一定是吸热反应 C．化学反应中既有物质变化也有能量变化 D．如图所示反应为放热反应 4．某化学反应过程的能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．该反应为吸热反应 B．该反应为放热反应 C．反应物的总能量等于生成物的总能量 D．反应物的总能量低于生成物的总能量 5．已知反应：  ，其它相关数据如下表： 化学键 H—H Cl—Cl H—Cl 1mol化学键断裂时吸收的能量kJ 436 a 431 下列说法正确的是 A．(g)和(g)的总能量小于HCl(g) B．(g)的燃烧热是183kJ/mol C．a=243 D．点燃和光照条件下，a的数值不同 6．已知：① ②    ③    则：的反应热为 A． B． C． D． 7．碳量子点(CQDs)是一种新型碳纳米材料，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(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．电负性：C>N B．水分解过程中，H2O2作催化剂 C．两种纳米材料均属于共价化合物 D．若反应II是放热反应，则反应I一定是吸热反应 8．硫酸工业中的钒催化剂参与反应的相对能量变化如图所示，下列热化学方程式错误的是 A． B． C． D． 9．已知白磷变成红磷放出热量，对于下列反应，与的关系是 (1) (2) A． B． C． D．无法确定 10．在25℃、101kPa下，0.2molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92kJ热量。表示C2H2摩尔燃烧焓的热化学方程式正确的是 A．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  △H=﹣2599.2 kJ/mol B．C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)  △H=﹣1299.6 kJ/mol C．C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)  △H=+1299.6 kJ/mol D．C2H2(g)+O2(g)= 2CO2(g)+ H2O(l)  △H=﹣1299.6 kJ/mol 11．中国研究人员研制一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A．整个过程实现了光能向化学能的转化 B．过程Ⅱ放出能量并生成了O-O键 C．总反应为 D．过程Ⅲ中有一种反应物含有离子键 12．已知相同条件下，12gC(石墨)和12gC(金刚石)发生下列反应的能量变化： C(石墨)    放热393.5kJ C(金刚石)    放热395.4kJ 下列判断不正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．金刚石转变成石墨是化学变化 C．12g石墨所具有的能量比12g金刚石低 D．同素异形体具有的能量不同的原因可能是其中的化学键不同 13．下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是 A．的燃烧热为1366.8，则燃烧的热化学方程式可表示为   B．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3，则   C．2分解生成1和2，并吸收116.2热量，其热化学方程式为   D．已知25℃、101条件下：  ，  ，则比稳定 14．下列说法正确的是 A．反应1断裂氮氮键和氢氢键，形成氮氢键 B．与反应1不同，反应2没有发生电子的转移 C．催化剂a表面发生的反应不属于氮的固定 D．在催化剂b表面形成氮氧键的过程是吸热过程 二、非选择题 15．合成氨是目前转化空气中氮最有效的工业方法，其反应历程和能量变化的简图如下：(图中表示物质吸附在催化剂表面时的状态) (1)由图可知合成氨反应的 ，对总反应速率影响较大的是步骤 。(填写编号) (2)若改变某一条件，使合成氨的化学反应速率加快，下列解释正确的是_______。 A．升高温度，使单位体积内活化分子百分数增加 B．增加反应物的浓度，使单位体积内活化分子百分数增加 C．使用催化剂，能降低反应活化能，使单位体积内活化分子数增加 D．增大压强，能降低反应的活化能，使单位体积内活化分子数增加 16．开发新能源是未来的重要方向，请回答以下有关能源的问题。 (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能源中符合未来新能源标准的是___________(填字母)。 ①天然气   ②煤   ③核能   ④石油   ⑤太阳能   ⑥生物质能   ⑦风能   ⑧氢能 A．①②③④ B．③⑤⑥⑦⑧ C．⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ (2)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷。 ①已知丙烷在和条件下完全燃烧生成和液态水时放出的热量为，请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： 。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知：      则相同条件下，反应的 。 ③已知的燃烧热为，则和的混合气体完全燃烧，放出的热量为 。 (3)已知：的键能为的键能为时，  。 ①的键能为 。 ②时向恒容容器中通入和，充分反应后恢复原温度时放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)。 17．将浓度为的盐酸和0.55mol·L⁻1的碱溶液(NaOH溶液或氨水)各50mL混合(溶液密度均为1g·mL⁻1)，生成的溶液的比热容(c=4.18J·g-1·℃-1)测得温度如下： 反应物 起始温度t₁/℃ 最高温度t2/℃ 甲组HCl+NaOH 15.0 乙组HCl+NH3·H2O 15.0 18.1 (1)甲组实验放出的热量 乙组实验放出的热量(填“>”、“<”或“=”)。 (2)HCl(aq)+NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)的△H= (保留一位小数)。 (3)合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3放出92.2kJ热量。若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2，达平衡后放出的热量为QkJ，则Q的值___________。 A．等于92.2 B．小于92.2 C．等于184.4 D．小于184.4 18．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的重要贡献。请结合所学知识回答下列问题： Ⅰ.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：① 精炼硅：② ③ 化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题： (1)硅在元素周期表中的位置是 。 (2)已知的结构与相似，发生反应③时有 极性键断裂。 (3)①是 反应(填“吸热”或“放热”)，反应②与反应③是否为可逆反应 (填“是”或“否”)。 Ⅱ.电池具有优良的性能，其工作原理如图所示。 (4)石墨的电极反应式为 。 (5)某兴趣小组用如图所示装置测定某硫酸厂附近空气中二氧化硫的含量。 当注入标准状况下200mL空气时，酸性溶液恰好褪色，停止实验。发生反应的离子方程式为： 。该空气中二氧化硫的体积分数为 。 Ⅲ.与反应生成的反应过程、中间态物质的能量关系如图所示(Cl·、表示带有单电子的原子或原子团)。 (6)①是由在光照下化学键断裂生成的，该过程 (填“放出”或“收”)能量。 ②该反应过程可能会生成一种副产物烃，该烃的结构简式为 。 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．C 【详解】A．催化剂只能改变反应的活化能，不能改变反应的ΔH，A错误； B．由图可知，NOx变为氮气，氮元素的化合价降低，得电子被还原，发生还原反应，B错误； C．CO转化为CO2时，碳元素化合价升高，CeO2反应时得电子化合价降低生成CeO2-m，C正确； D．NO2的水溶液能导电是因为NO2与水反应生成了硝酸，硝酸可以导电，NO2本身在水溶液中无法电离，不能导电，所以NO2为非电解质，D错误； 故答案选C。 2．B 【详解】A．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应为吸热反应，锌和稀硫酸反应为放热反应，图示不符，故A错误； B．通过(b)图可知石墨能量低于金刚石能量，能量越低物质越稳定，则石墨比金刚石更稳定，故B正确； C．该反应为吸热反应，△H=(a-b)kJ·mol-1，故C错误； D．反应A→C的△H=(E1-E2)+(E3-E4)=E1+E3-E2-E4，故D错误； 故选：B。 3．B 【详解】A．所有燃烧反应都是放热反应，选项A正确； B． 反应是放热反应还是吸热反应主要与反应物和生成物的能量的相对大小有关系，而与反应条件无关，选项B错误； C．化学变化的特征之一就是伴随着能量的变化，选项C正确； D．如图所示反应物的总能量大于生成物的总能量，故反应为放热反应，选项D正确； 答案选B。 4．B 【详解】A．根据图中信息可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，选项A错误； B．根据图中信息可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，选项B正确； C．根据图中信息可知，反应物总能量大于生成物总能量，选项C错误； D．根据图中信息可知，反应物总能量大于生成物总能量，选项D错误； 答案选B。 5．C 【详解】A．ΔH=E(生成物总能量)-E(反应物的总能量)<0，则反应物的总能量大于生成物的总能量，A项错误； B．燃烧热是1mol燃料完全燃烧形成稳定产物所放出的热量，则H2的燃烧是指1molH2变为H2O(l)所放出的热量，上述反应不是燃烧热反应，B项错误； C．ΔH=E(反应物总键能)-E(生成物的总键能)=436+a-2×431=-183，则a=243kJ/mol，C项正确； D．a为Cl-Cl的键能是物质本身的性质与反应条件无关，D项错误； 故选C。 6．C 【详解】由盖斯定律，2×反应②+反应①-反应③可得反应，=2×(-393.5)+(-571.6)-(-870.3)= -488.3kJ/mol，故选：C。 7．D 【详解】A．元素的非金属性越强，电负性也越强，因为非金属性：，所以电负性：，选项错误； B．水分解过程中，是一种中间产物，选项错误； C．碳量子点只含碳原子，属于碳单质，不属于化合物，C选项错误； D．因为总反应水的分解反应为吸热反应，反应II是放热反应，则反应I一定是吸热反应，而且吸收的热量比反应Ⅱ放出的热量多，选项正确。 故选D。 8．B 【详解】A．由反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，则，A正确； B．途径2的∆H=24-(-176)=200kJ/mol， ，B错误； C．途径1的反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，2molV2O5反应放出能量为2×176=352kJ，则，C正确； D．根据盖斯定律，由反应加上可得，则，D正确； 故选：B。 9．C 【详解】白磷变成红磷需要放出18.38kJ热量，说明红磷的能量比白磷低，红磷比白磷稳定，那么燃烧时，生成产物相同的情况下，白磷产生的能量要比红磷多，所以Q1>Q2，故答案选C。 10．D 【详解】在25℃、101kPa下，0.2molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92kJ热量，则1molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1299.6kJ热量，即表示C2H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)= 2CO2(g)+ H2O(l) △H=-1299.6 kJ/mol； 答案选D。 11．D 【详解】A．由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，A正确； B．过程Ⅱ属于化合反应，放出能量并生成了键，B正确； C．总反应为水分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，C正确； D．过程Ⅲ为过氧化氢分解生成氧气和氢气，反应物中没有离子键，D错误； 答案选D。 12．A 【分析】由题中所给两个方程式可知：C(石墨)=C(金刚石)，吸热1.9kJ。 【详解】A．能量越高越不稳定，故石墨比金刚石稳定，A错误； B．金刚石和石墨中的化学键和结构不同，转化过程中旧键断裂新键形成，发生的是化学变化，B正确； C．根据分析，石墨转化为金刚石吸热，说明相同质量的情况下石墨的能量低，C正确； D．石墨和金刚石的结构不同，故同素异形体具有的能量不同的原因可能是其中的化学键不同，D正确； 故选A。 13．D 【详解】A．的燃烧热是指完全燃烧生成指定产物时放出的热量，故产物中的水应为液态水，描述错误，不符题意； B．中和反应都是放热反应，应小于0，描述错误，不符题意； C．热化学方程式没有标明物质的状态，描述错误，不符题意； D．由题给热化学方程式利用盖斯定律可得  ，表明比能量高，稳定性差，描述正确，符合题意； 综上，本题选D。 14．A 【详解】A．反应1是氨气和氢气反应生成氨气的过程，断裂氮氮键和氢氢键，形成氮氢键，A正确； B．反应1是氮气和氢气合成氨气，反应2是氨的催化氧化，即氨气和氧气反应生成一氧化氮和水的过程，该反应都属于氧化还原反应，发生电子的转移，B错误； C．催化剂a表面发生的是合成氨的反应，属于氮的固定， C错误； D．形成化学键放出热量，因此在催化剂b表面形成氨氧键的过程是放热过程，D错误； 故选A。 15．(1) ③ (2)AC 【详解】（1）由图中可知，氮气和氢气反应生成氨气的焓变：-（500-100-307.8）=-92.2；活化能越大，对化学反应速率影响越大，故对总反应影响最大的是步骤③； （2）A．升高温度，使分子的能量增大，活化分子百分数增大，A正确； B．增大反应物浓度，单位体积内分子总数增多，但活化分子百分数不变，单位体积内活化分子总数增多，B错误； C．催化剂降低活化能，增大活化分子百分数，C正确； D．增大压强，不能改变活化能，D错误； 故选AC。 16．(1)B (2) C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=﹣2220kJ•mol-1 +124.2kJ•mol-1 7110 (3) 945.6kJ/mol 小于 【详解】（1）①天然气、 ②煤 、④石油 为化石燃料，属于不可再生能源，且对环境污染严重， ③核能使用不当会对环境有污染 ，⑤太阳能、 ⑥生物质能 、⑦风能 、⑧氢能在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生，属于未来新能源标准，所以答案：⑤⑥⑦⑧，故选C； （2）①已知11g丙烷(C3H8)即0.25mol，在298K和101Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555kJ，则1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为2220kJ，丙烷燃烧热的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=﹣2220kJ•mol-1； ②反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：   根据盖斯定律反应Ⅰ-反应Ⅱ，得反应，△H=+156.6kJ•mol-1－（+32.4kJ•mol-1）=+124.2kJ•mol-1； ③2molC3H8完全燃烧放出的热量为2220kJ•mol-1×2mol=4440 kJ，3molCH4完全燃烧放出的热量为×3mol=2670 kJ，总共放出7110kJ热量； （3）①设N≡N键的键能是x，N2+3H2⇌2NH3 ΔH=-92.4kJ/mol，则x＋3×436 kJ·mol-1-2×3×391kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得x=945.6kJ/mol； ②N2+3H2⇌2NH3 ΔH=-92.4kJ/mol，意义为1mol氨气与3mol氢气完全反应生成2mol氨气放出热量，而该反应为可逆反应，1mol氨气与3mol氢气不能完全反应，所以放出的热量小干92.4kJ。 17．(1)> (2)-51.8kJ/mol (3)D 【详解】（1）甲组实验用的是强酸和强碱，而乙组实验用的是强酸和弱碱，一水合氨的电离过程需要吸收热量，故其他条件相同时，乙组实验放出的热量更低，答案为：>。 （2）乙组实验所得结果：Q=4.18×(50+50)×(18.1-15)J=1295.8J，=-51.832kJ/mol，故答案为：-51.8kJ/mol。 （3）合成氨的反应为可逆反应，2molN2和6molH2反应无法全部转化为4molNH3，故Q<184.4。 18．(1)第三周期第ⅣA族 (2)2 (3) 吸热 否 (4) (5) 1.4% (6) 吸收 【详解】（1）硅是14号元素，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族； （2）SiHCl3的结构与CHCl3相似，分子中含有1个Si-H键和3个Si-Cl键，0.5 molSiHCl3发生反应③时有2mol极性键断裂； （3）根据图示，生成物总能量大于反应物总能量，反应①是吸热反应，反应②与反应③的条件不同，不是可逆反应； （4）根据图示，石墨电极上SO2得电子生成 ，所以石墨是该电池的正极，其电极反应式为； （5）根据5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4得关系式5SO2~2KMnO4，说明200mL气体中二氧化硫气体物质的量为n(SO2)=2.5×0.05 L×0.001 mol/L=1.25×10-4mol，则空气中二氧化硫的体积分数为：； （6）①断键是吸热过程，②由图示可知，中间过程有生成，与结合生成。 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 $$