第一章《化学反应的热效应》单元卷-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．关于化学反应中的能量变化，下列说法中错误的是 A．化学反应中的能量变化，主要是由化学键的变化引起的 B．对于可逆反应：，如果正反应是放热反应，逆反应一定是吸热反应 C．氢气燃烧生成水是一个放热反应，说明1mol的能量高于1mol的能量 D．加热才能发生的反应，不一定是吸热反应 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．下列有关反应热的叙述中正确的是 ①已知  ，则氢气的燃烧热； ②单质A和单质B互为同素异形体，由单质A转化为单质B是一个吸热过程，由此可知单质B比单质A稳定； ③  ，恒温恒压条件下达到平衡后加入X，上述反应的增大； ④根据下表数据可以计算出3H2+的焓变； 共价键 C-C C-H H-H 键能/() 348 610 413 436 ⑤根据盖斯定律可推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1mol(g)时，放出的热量相等； ⑥25℃、101kPa时，1mol碳完全燃烧生成(g)所放出的热量为碳的燃烧热。 A．①②③④ B．③④⑤ C．④⑤ D．⑥ 7．室温下，用50mL 0.50mol/L盐酸和50mL0.55mo/L NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中放出的热量计算中和反应的反应热。下列说法正确的是 A．若用相同形状的细铜丝代替仪器a进行相应的实验操作，所测中和热将偏小 B．HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热 C．该实验最少需要测定并记录温度的次数是3次 D．若实验测得的反应前后温度差平均值，中和后生成溶液的比热容(若近似认为0.55mol/L NaOH溶液和0.50mol/L盐酸的密度都是)。则生成1mol(l)时的反应热 8．下列反应过程中能量变化与如图相符的是 A．H2与Cl2化合 B．Na与H2O反应 C．Mg与稀盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 9．已知下列热化学方程式：          则液体酒精的燃烧热为 A． B． C． D． 10．氨气是一种重要的化工原料，以氨为原料可以生产化肥和硝酸。在催化剂条件下，氨催化氧化生成，进而继续被氧化为，再与水反应生成硝酸，氨气与硝酸反应可得氮肥硝酸铵。。工业上将含废气通入溶液中可获得和，也可在催化剂条件下向废气中通入转化为无毒无害的气体排放。对于反应，下列说法正确的是 A．该反应在高温、低温条件下都能自发进行 B．用表示键能之和，该反应(生成物)(反应物) C．分离出，平衡右移，正反应速率增大 D．使用催化剂可降低反应的活化能，减小反应的焓变 11．下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．已知  ，则HCl和反应的反应热 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是  ，则的标准燃烧热 C．的标准燃烧热，则 D．葡萄糖的标准燃烧热，则   12．N2与O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一。如图显示了该反应中的能量变化。下列说法不正确的是 A．N≡N键的键能大于O=O键的键能 B．该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 C．完全断开1molNO中的化学键需吸收1264kJ能量 D．生成NO的热化学方程式为：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ·mol-1 13．下列说法正确的是 A．化学反应过程中，旧键断裂要放热，新键形成要吸热 B．需要加热的反应一定是吸热反应，不需要加热就能发生的反应一定是放热反应 C．化学反应过程是吸热还是放热，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关 D．物质发生化学反应时通常伴随能量变化，所以伴随能量变化的物质变化都是化学反应 14．N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．使用催化剂可以降低活化能 B．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 C．N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g) △H=+139kJ·mol-1 D．反应物能量之和大于生成物能量之和 二、非选择题 15．根据所学知识，比较下列反应热的大小。 （1）同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH1①，2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)　ΔH2②，则ΔH1 ΔH2(填“>”、“<”或“=”，下同)。 （2）同一反应的反应物状态不同时，反应热不同，如S(g)+O2(g)=SO2(g)　ΔH1① ，S(s)+O2(g) =SO2(g)　ΔH2②，则ΔH1 ΔH2。 （3）两个相联系的不同反应，其反应热不同。如C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1①，C(s)+1/2O2(g) =CO(g)　ΔH2②，又知CO的燃烧反应为放热反应 ，则ΔH1 ΔH2。 16．某温度下，在2L容器中3种物质间进行反应，X，Y，Z的物质的量随时间的变化曲线如图，反应在t1 min时到达平衡，如图所示：    (1)该反应的化学方程式是 。 (2)①若上述反应中X，Y，Z分别为NH3、H2、N2， 且已知1mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1 min时，该反应吸收的热量为 ；在此t1 min时间内，用H2表示反应的平均速率v(H2)为 。 17．2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题： (1)图中A、C分别表示 、 ， (2)图中∆H= kJ·mol-1； (3)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，计算由S(s)生成3 molSO3(g)的∆H (要求计算过程)。 18．甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。气态甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。 (1) 甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2) 过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？ ，原因是 。 (3) 写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式 。 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．C 【详解】A．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，化学反应中的能量变化主要由化学键的断裂和生成引起的，故A正确； B．因为正反应放热，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，而逆反应则是将总能量低的生成物转化为总能量高的反应物，则逆反应一定是吸热，故B正确； C．氢气燃烧放热，说明氢气和氧气的能量和比水高，不能说明氢气比氧气能量高，故C错误； D．反应条件与反应的吸热、放热无关，则需加热才能发生的反应可能为吸热反应，也可能为放热反应，即不一定是吸热反应，故D正确； 故选C。 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．D 【详解】①燃烧热概念中生成的应是液态，故①错误； ②A→B是吸热过程，说明A具有的能量比B低，能量越低越稳定，则A比B稳定，故②错误； ③只跟始态和终态有关，代表1molX完全反应后产生的热效应，平衡后加入X，不变，故③错误； ④由于苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间特殊的键，题目中没有说明键能是多少，无法计算反应的焓变，故④错误； ⑤金刚石和石墨的结构不同，所具有的能量不同，燃烧生成气体时放出的热量是不同的，故⑤错误； ⑥25℃、101kPa时，1mol碳完全燃烧生成气体所放出的热量为碳的燃烧热，故⑥正确。综上，正确的为⑥； 故选D。 7．D 【详解】A．铜是热的良导体，易传热，热量散失较大，实验测得误差较大，A错误； B．和反应生成硫酸钡放热，反应热，B错误； C．在测定中和热的实验中，每一组要记录3次温度，而我们实验时至少要做2组，所以至少要记录6次温度，C错误； D．50mL 0.50mol/L盐酸和50mL0.55mo/L NaOH溶液进行中和反应，生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，溶液的质量为100mL×1.0g/cm3=100g，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•ΔT=100g×4.18J⋅g-1⋅℃-1×3.2℃=1337.6J= 1.3376kJ，所以实验测得的中和热ΔH=，D正确； 故选：D。 8．D 【详解】A．H2与Cl2化合，属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，选项A错误； B．Na和H2O的反应，属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，选项B错误； C．Mg与盐酸的反应，属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，选项C错误； D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应，属于吸热反应，生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量，选项D正确； 答案选D。 9．C 【详解】燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，由盖斯定律，反应3-反应2+3×反应1可得液体酒精的燃烧热化学方程式为∆H=，故选：C。 10．A 【详解】A．，，反应能自发进行，题干中，，该反应在高温、低温条件下恒成立，都能自发进行，故A项正确； B．用表示键能之和，该反应，故B项错误； C．分离出，平衡右移，正反应速率减小，故C项错误； D．使用催化剂可降低反应的活化能，不改变反应的焓变，故D项错误。 故答案选A。 11．D 【详解】A．NH3·H2O是弱电解质，电离时吸热，故反应热ΔH>-57.3 kJ/mol，A错误； B．甲醇蒸气的标准燃烧热是1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，B错误； C．标准燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，反应中的H2O应该为液态，C错误； D．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，D正确； 故选D。 12．C 【详解】A．破坏1mol氮氮三键吸收946kJ能量，破坏1molO=O键吸收498kJ能量，所以N≡N键的键能大于O=O键的键能，故A正确； B．该反应断键吸收的总能量是1444kJ，成键放出的能量是1264kJ，吸收的能量大于放出的能量，该反应吸热，产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量，故B正确； C．根据图示，生成2molNO中的化学键放出1264kJ能量，则完全断开1molNO中的化学键需吸收632kJ能量，故C错误； D．该反应断键吸收的总能量是1444kJ，成键放出的能量是1264kJ，生成2molNO吸收的总能量为180 kJ，生成NO的热化学方程式为：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ·mol-1，故D正确； 选C。 13．C 【详解】A．化学反应过程中，旧键断裂要吸热，新键形成要放热，A错误； B．需要加热的反应不一定是吸热反应，例如碳燃烧等，不需要加热就能发生的反应也不一定是放热反应，例如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应等，B错误； C．化学反应过程是吸热还是放热，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关，如果反应物总能量高于生成物总能量，反应是放热，如果反应物总能量低于生成物总能量，反应是吸热，C正确； D．物质发生化学反应时一定伴随能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学反应，有些物理变化过程中也有能量变化，例如物质的三态变化，D错误； 答案选C。 14．C 【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，从而使单位体积内活化分子数增大，化学反应速率加快，故A正确； B．由图示可知，该反应为放热反应，即断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，故B正确； C．由于该反应的正反应为放热反应，则N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g) △H=-139kJ·mol-1，故C错误； D．该反应为放热反应，即反应物能量之和大于生成物能量之和，故D正确； 答案选C。 15． > < < 【分析】根据盖斯定律分析反应热，并根据同一物质的状态和能量的对应关系进行分析，如固体的能量低于液体能量低于气体能量。 【详解】（1）由盖斯定律知，用①式-②式得2H2O(l)=2H2O(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2>0，故ΔH1>ΔH2。 （2）由盖斯定律知，用①式-②式得S(g)=S(s)　ΔH=ΔH1-ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。 （3）由盖斯定律知，用①式-②式得CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。 16． 2X3Y+Z 36.8kJ mol/(L·min) 【详解】(1)由图象可知，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，则Y、Z为生成物，当反应到达2min时，△n(X)=0.8mol，△n(Y)=1.2mol，△n(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=2：3：1，所以反应的化学方程式为：2X3Y+Z； (2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1 min时，分解氨气物质的量n(NH3)=2.4mol-1.6mol=08mol，据此计算反应放出的热量Q==36.8 kJ；在此t1 min时间内，生成H2物质的量为1.2mol，用H2表示反应的平均速率v(H2)== mol/(L·min)。 17． 反应物总能量 生成物总能量 -198 -1185 【详解】(1)据图可知A表示反应物总能量，C表示生成物总能量； (2) 2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)表示2molSO2(g)氧化为SO3，1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1，则∆H=-99kJ·mol-1×2=-198 kJ·mol-1； (3)单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，则S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-296kJ·mol-1  ①； 又知2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) ∆H=-198 kJ·mol-1 ②； 根据盖斯定律①×3+②×可得-296kJ·mol-1×3-198 kJ·mol-1×可得3S(s)+O2(g)=3SO3(g)的∆H=-1185 kJ·mol-1； 18． 吸热 相同 一个化学反应的反应热仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关 CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g) ΔH＝(E2－E1)kJ/mol 【详解】（1）通过图象可以看出，反应物的总能量比生成物的总能量低，故为吸热反应，因此，本题正确答案是：吸热； （2）一个化学反应的热效应仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，与反应的途径无关，仅取决于反应物和生成物的总能量的大小，过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是相同的，因此，本题正确答案是：相同；一个化学反应的反应热仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关； （3）从图象可以看出，甲醇催化脱氢转化为甲醛为吸热反应，而且吸收的热量为（E2－E1），故热化学反应方程式为：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g) ΔH＝(E2－E1)kJ/mol，因此，本题正确答案是：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g) ΔH＝(E2－E1)kJ/mol。 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 $$