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．某化学兴趣小组利用稀硫酸和NaOH溶液在如图装置中测定中和反应反应热，下列说法正确的是 A．仪器a可以为铁制搅拌器 B．生成的水越多，该反应的越大 C．为了让酸和碱充分反应，可分多次加入酸、碱溶液 D．用等浓度的氨水代替NaOH溶液，最后测定的偏大 2．肼常用作火箭燃料，燃烧肼生成液态水时放出热量，可由与反应制备；下列变化的方程式表示正确的是 A．次氯酸在水中的电离： B．与反应制备肼： C．肼的燃烧： D．与的水溶液反应制备硒： 3．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． 4．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中用环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动，使反应物混合均匀 D．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响 5．下列过程的能量变化与其他三项不同的是 A．碳酸氢钠分解 B．雷电时空气中的N2和O2化合生成氮氧化物 C．将盐酸滴加到小苏打上产生气泡 D．将稀硫酸与Ba(OH)2混合产生白色沉淀 6．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)； 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是 A．△H1(MgCO3)> △H1(CaCO3)>0 B．△H1(MgCO3)-△H1(CaCO3)= △H3(CaO)-△H3(MgO) C．△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0 D．对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H2>△H3 7．我国高含硫天然气资源丰富，天然气脱硫有重要的现实意义。天然飞脱硫工艺涉及如下反应： ①2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)  ΔH1=akJ·mol-1 ②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  ΔH2=bkJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH3=ckJ·mol-1 ④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ΔH4，则ΔH4的正确表达式为 A． B． C． D． 8．下列说法错误的是 A．需要加热才能发生的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应 B．已知4P(红磷，s)=P4(白磷，s) △H>0，则红磷比白磷稳定 C．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低 D．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6.kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol 9．土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化如图。 下列说法不正确的是 A．O的非金属性大于S，推知热稳定性： B．两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量 C．   D．结合的燃烧热，可求算的 10．下列热化学方程式中，能正确表示物质的燃烧热的是 A．   kJ⋅mol B．   kJ·mol C．   kJ⋅mol D．   kJ·mol 11．已知断裂1 mol H2(g)中的H－H键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol H－O键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是 A．断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量 B．H2(g)＋O2(g)=H2O(g)  ΔH=－240.2 kJ·mol－1 C．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)  ΔH=471.6 kJ·mol－1 D．H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH=－240.2 kJ·mol－1 12．氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．是大气污染物之一，在空气中能稳定存在 B．该反应生成时，应吸收能量 C．氮原子结合生成时需吸收能量 D．分子中的化学键断裂时吸收能量 13．氢卤酸的能量关系如图所示：下列说法正确的是 A．已知HF气体溶于水放热，则 B．相同条件下，HCl的比HBr的小 C．相同条件下，HCl的()比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1mol H-X键放出a kJ能量，则该条件下 14．手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。假设：一次性加入溶液。已知：混合溶液的密度为，比热容为。下列相关说法正确的是 A．分批加入溶液，反应更充分，测量结果更准确 B．将磁子表面的聚四氟乙烯换成铁，测量更精准 C．本实验中测定的中和反应反应热 D．若将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸，将偏小 二、非选择题 15．乙烯可用作合成纤维、合成橡胶、塑料的原料。回答下列问题： (1)用CrO3做催化剂，CO2重整C2H6制乙烯的反应过程如下： C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)　ΔH1； 3H2(g)+2CrO3(s)=3H2O(g)+Cr2O3(s)　ΔH2； Cr2O3(s)+3CO2(g)=3CO(g)+2CrO3(s)　ΔH3。 反应C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)的ΔH= (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。 (2)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C—H CO H—H CO(CO) 键能/kJ·mol-1 413 745 436 1075 则该反应的ΔH= ，该反应 (填“放热”或“吸热”)，能正确表示该反应的图示是 (填标号)。 (3)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的燃烧热热化学方程式为 。 16．回答下列问题 (1)在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石，吸收1.9 kJ的热量，则 (选填“石墨”或“金刚石”)更稳定。 (2)用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定实验。回答下列问题： ①从实验装置上看，图中缺少的一种实验仪器名称是 。 ②使用如图所示装置测得中和热 (填“偏大、偏小、无影响”)。 (3)在25℃、101 kPa下，1 g 完全燃烧生成和液态水时放热22.68 kJ。写出表示燃烧热的热化学方程式 。 (4)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①   kJ·mol-1 ②   kJ·mol-1 据此，写出将还原为的热化学方程式： 。 17．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。 18．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛，回答下列问题。 (1)制作冷敷袋可利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 (2)“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面___________(填字母)反应放热加热食物。 A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 (3)神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。 已知：反应1： 反应2： 写出和反应生成的热化学方程式： (4)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为 (列式表示)。 (5)已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 键能/ 436 391 498 414 803 462 193 在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是 表中的 。 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．铁会与酸反应，且以导热，仪器a不能是铁制搅拌器，A项错误； B．该反应的与生成的水的量无关，B项错误； C．为了减少热量散失，酸和碱溶液应一次性倒入，C项错误； D．氨水是弱碱，电离吸热，导致放热减少，由于放热ΔH为负值，放热减少即ΔH偏大，D正确； 本题选D。 2．B 【详解】A．HClO是弱酸，在水中不完全电离，电离方程式为：，A错误； B．根据题意，与反应制备肼，根据的是电子守恒，同时生成Cl-，反应的离子方程式为：，B正确； C．标准燃烧热，水为液态，肼燃烧的热化学方程式： N2H4(l)+O2(g)=N2(g) +2H2O(l) △H=-622.08 kJ·mol-1，C错误； D．与的水溶液反应制备硒，根据氧化还原方程式配平：，D错误； 故选B。 3．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。 4．C 【详解】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，A错误； B．改为铝粉，没有改变反应的本质，放出的热量不变，B错误； C．实验(c)中用环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动，使反应物混合均匀，充分反应，C正确； D．铁质搅拌棒导热性好，热量损失较大，D错误； 故选C。 5．D 【详解】A．碳酸氢钠发生分解反应，是吸热反应，A不符合题意； B．雷电时空气中的N2和O2在放电或者高温时生成氮氧化物，是吸热反应，B不符合题意； C．碳酸氢钠和盐酸的反应是吸热反应，C不符合题意； D．稀硫酸与Ba(OH)2混合发生中和反应，是放热反应，D符合题意； 故选D。 6．B 【详解】A．根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于r(Mg2+)<r(Ca2+)，所以MgCO3的离子键强于CaCO3，由于化学键断裂需要吸热，故ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0，A项正确； B．根据能量关系图可知ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3，由于ΔH(MgCO3)≠ΔH(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)+ΔH2(MgCO3)-ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)+ΔH2(CaCO3)-ΔH3(CaO)，而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)-ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)-ΔH3(CaO)，ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)，ΔH1(MgCO3)-ΔH1(CaCO3)≠ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)，B项错误； C．由于ΔH2只与CO相关，故ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0，C项正确； D．由于ΔH+ΔH3=ΔH1+ΔH2，而ΔH>0，故ΔH1+ΔH2>ΔH3，D项正确； 故选B。 7．B 【详解】由盖斯定律得，（2×反应①+反应②-3×反应③）÷3得到反应④，即，故选B。 8．D 【详解】A．吸热反应与放热反应与反应条件无关，如燃烧需要加热(放热反应)、碳酸钙分解需要加热(吸热反应)，故A正确； B．能量越低越稳定，已知4P(红磷，s)=P4(白磷，s) △H>0，则白磷所具有的能量高于红磷，因此红磷比白磷稳定，故B正确； C．相同质量的同种物质固态的能量比液态低，所以相同质量的水和冰相比较，水的能量高，故C正确； D．燃烧热指的是生成稳定的氧化物，应生成液态水，故D错误。 答案选D。 9．C 【详解】A．非金属性越强的元素简单气态氢化物稳定性越强，O的非金属性大于S，推知热稳定性，A正确； B．由图可知两步反应均为放热反应，所以反应物化学键断裂吸收的能量小于生成物化学键形成放出的能量，B正确； C．由图可知，第一步热化学反应为 ，第二步反应为 ，根据盖斯定律两步反应式相加 ，故C错误； D．结合的燃烧热可得到代表S(s)的燃烧热的热化学方程式，再结合第一步热化学方程式，按盖斯定律，可求算的，D正确； 故本题答案选C。 10．B 【分析】燃烧热表示1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol，产物为稳定氧化物； 【详解】A．一氧化碳不是稳定氧化物，ΔH不能正确表示甲烷的燃烧热， A不符合题意； B．由热化学方程式可知，1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出283.0kJ的热量，ΔH能正确表示一氧化碳的燃烧热，B符合题意； C．氢气的燃烧热，需要测定，氢气在氧气中燃烧，生成液态水时释放的热量，ΔH不能正确表示氢气的燃烧热，C不符合题意； D． 系数为2，表示2mol完全燃烧释放的热量，ΔH不代表的燃烧热，D不符合题意； 故选B。 11．B 【分析】焓变等于断键吸收的能量减去成键释放的能量，且物质的量与热量成正比，互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反，以此来解答。 【详解】A．生成H2O(g)中的1 mol H－O键能放出462.8 kJ的能量，则断裂1 mol H2O(g)中的化学键需要吸收热量462.8kJ×2=925.6 kJ，但并未说明水的状态，故A错误； B．H2(g)＋O2(g)=H2O(g)  ΔH=436.4kJ/mol+0.5×498kJ/mol－2×（462.8kJ/mol）=－240.2 kJ·mol－1，故B正确； C．液态水转化为气态水的能量变化未知，无法计算反应热，故C错误； D．液态水转化为气态水的能量变化未知，无法计算反应热，故D错误； 故答案选B。 12．B 【详解】A．常温下与氧气生成二氧化氮，在空气中不能稳定存在，A错误； B．该反应生成时，应吸收能量，B正确； C．氮原子结合生成时需释放能量，C错误； D．分子中的化学键断裂时吸收能量，D错误； 故选B。 13．D 【详解】A．已知HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的△H1=＞0，故A错误； B．由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的△H2比HBr的大，故B错误； C．△H3+△H4代表H(g)→H+(aq)的焓变，与是HCl的还是HI的无关，故C错误； D．一定条件下，气态原子生成1molH−X键放出aKJ能量，则断开1molH−X键形成气态原子吸收aKJ的能量，即为△H2=+akJ/mol，故D正确。 答案选D。 14．C 【详解】A．分批加入溶液热量损失更多，项错误； B．铁会与盐酸反应，项错误； C．根据所给数据，本实验中生成水0.02mol，中和热指生成1mol水放出的热量，故中和反应反应热，项正确； D．醋酸电离时吸收热量，因为放热反应的为负值，故将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸，将偏大，项错误； 本题选C。 15．(1) (2) 吸热 图2 (3) 【详解】（1）①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)　ΔH1；②3H2(g)+2CrO3(s)=3H2O(g)+Cr2O3(s)　ΔH2；③Cr2O3(s)+3CO2(g)=3CO(g)+2CrO3(s)　ΔH3；根据盖斯定律：得反应：C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ； （2）结合表格数据，，即；从物质能量角度，反应物总能量小于生成物总能量； （3）2gSiH4物质的量：，则1mol SiH4燃烧放出热量：，该反应热化学方程式：； 16．(1)石墨 (2) 环形玻璃搅拌棒 偏大 (3) (4) 【详解】（1）1mol石墨转化为金刚石，吸热，则石墨能量低，石墨稳定； 故答案为：石墨； （2）①根据图示可知，缺少环形玻璃搅拌棒； ②大小烧杯中间有空隙，会散失热量，中和热数值将会减小，焓变偏大； 故答案为：环形玻璃搅拌棒；偏大； （3），则1molCH3OH放出的热量； 故答案为：； （4）①根据盖斯定律，得到热化学方程式：； 故答案为：。 17．(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：。 18．(1)吸热 (2)B (3) (4)[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1 (5) 该反应是可逆反应，2mol氮气不能完全反应，因此放出的热量小于92kJ 946 【详解】（1）制作冷敷袋可利用吸热的化学变化或物理变化，通过吸收热量使周围温度降低； （2）A．浓硫酸和水混合会放出大量热，但太不安全，A错误； B．生石灰和水混合放出大量的热，相对安全，B正确； C．纯碱和水混合后热量变化很小，C错误； D．食盐和白醋混合后热量变化很小，D错误； 故选B。 （3）根据盖斯定律，反应2减去反应1的2倍得到：，热化学方程式为； （4）根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能，则过程中的焓变为[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1； （5）在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是该反应是可逆反应，2mol氮气不能完全反应，因此放出的热量小于92kJ，根据△H=反应物总键能-生成物总键能，可得436kJ/mol×3+a kJ/mol-391 kJ/mol×6=-92 kJ/mol，解得a=946； 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 $$