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．下列反应中属于吸热反应的是 A．乙醇制乙烯 B．铝粉与氧化铁粉末反应 C．电石制乙炔 D．镁和稀硫酸反应 2．下列说法中正确的是 A．若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多 B．C(s，石墨)=C(s，金刚石)，结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定 C． ，结论：的燃烧热 D． ，结论：在密闭容器中充入、，充分反应后放出的热量 3．下列方程式书写正确的是 A．1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890kJ热量，它的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(1) △H= -890 kJ/mol B．在101kPa时，3molH2与1 molN2反应到达平衡状态放出热量38.6kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -38.6kJ/mol C．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为：P4(白磷，s)=4P(红磷，s) △H= +4bkJ/mol D．NaHCO3的电离方程式：NaHCO3Na++ 4．一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述正确的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高 C．每生成吸收热量 D．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 5．同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H1<△H2的是 A．S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1；S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2 B．H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) △H1，H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) △H2 C．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H2 D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1；CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H2 6．已知：与反应生成1 mol正盐时反应的；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的。则在水溶液中电离的等于 A． B． C． D． 7．有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如下图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式∶Si(s)+O2(g)=SiO2(s) △H=-989.2 kJ·mol-1，则表中x的值为 化学键 Si—O O=O Si—Si 键能/kJ·mol-1 x 498.8 176 A．423 B．460 C．920 D．1165 8．已知：①H2O(g)=H2O(l) ② ③ 若使46 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，该反应的△H为 A． B． C． D． 9．在298K、101kPa下，将4.4gCO2通入150mL1mol·L-1KOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出)，测得反应放出akJ的热量，已知该条件下，0.5molCO2通入1L1mol·L-1KOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是 A．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-2(5b-a)kJ·mol-1 B．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-2(5a-4b)kJ·mol-1 C．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-(20b-a)kJ·mol-1 D．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-2(10a-b)kJ·mol-1 10．图像法是研究化学反应的一种常用方法。已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示，则下列叙述中正确的是 A．A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应 B．A2(g)与B2(g)每生成2molAB(g)时吸收bkJ能量 C．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 D．断裂1molA－A键和1molB－B键时放出akJ能量 11．已知： C(s)+O2(g)=CO2(g)，△H1 CO2(g)+C(s)=2CO(g)，△H2 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，△H3 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)，△H4 3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)，△H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A．△H1>0，△H3<0 B．△H2>0，△H4>0 C．△H2=△H1+△H3 D．△H3=(△H4+2△H5) 12．已知化学反应的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是 A． B．该反应正反应的活化能高于逆反应的活化能 C．断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量 D．破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键所释放的能量 13．键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知几种化学键的键能如下： 化学键 Si-H Si-F F-H F-F 键能/(kJ·mol) 377 552 565 159 则的等于 A．+2324 kJ·mol B．-2324 kJ·mol C．+648 kJ·mol D．-648 kJ·mol 14．下表是部分化学键的键能数据： 化学键 P-P P-O O=O P=O 键能/() 198 360 498 x 已知1白磷燃烧生成的反应热，白磷()、、结构如图所示，则上表中x为 A．486 B．243 C．585 D．292 15．胶状液氢(主要成分是和)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：时，完全燃烧生成液态水，放出热量；完全燃烧生成液态水和，放出的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是 A． B． C． D． 二、填空题 16．水合肼 ()常用作航天器燃料以及医药生产和工业生产。实验室制取水合肼的实验流程如下： (1)反应Ⅰ中温度升高时易产生副产物。为提高产率，实验中可采取的措施有_______。 A．反应容器浸入热水中 B．适当减慢通入的速率 C．不断搅拌溶液 (2)与反应合成水合肼的离子方程式为_______。 (3)检验分离出水合肼后的溶液中的实验操作是_______。 (4)工业上可用肼(N2H4)与新生反应制备纳米级，同时放出，该反应的化学方程式为_______。 (5)发射火箭时，肼为燃料，双氧水为氧化剂，两者反应生成氮气与水蒸气。已知1.6g液态肼在上述反应中放出64.22kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。 17．用还原蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有电子转移时吸收热量，则该反应的热化学方程式为_______。 18．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以获取能量或实现不同形式能量之间的转化。据此回答下列问题： (1)物质内部储存着能量，_______是在化学反应中表现出来的，与化学键等有关的能量。用柴木可以取暖和照明，在这个过程中_______转化成了_______、_______等。 (2)人类认识世界过程中留下了一些脍炙人口的诗句，如“冰，水为之，而寒于水”其中揭示的物质能量变化为_______。 19．的氯气和焦炭、 固体完全反应，生成 液体和一种还原性的气体，放出热量，写出该反应的热化学方程式_______。 20．生产生活中氨及铵盐有重要用途，而汽车尾气中含NO、NO2则应降低其排放。在20℃时，已知： ①N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)，正、逆反应活化能分别为akJ/mol、bkJ/mol； ②4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l)，正、逆反应活化能分别为ckJ/mol、dkJ/mol； 则4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l)的ΔH为_______。 21．丙烷燃烧可以通过以下两种途径： 途径Ⅰ： 途径II： (a、b、c、d均为正值) 请回答下列问题： (1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量____________填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量。 (2)在的反应中，反应物具有的总能量___________(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量。 (3)b与a、c、d的数学关系式是_________ (4)已知25℃、101 kPa下， ； 请写出一氧化碳与水蒸气作用生成氢气和二氧化碳的热化学方程式：__________ 22．六种短周期元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次增大，a的单质是最轻的气体，b的简单氢化物可用作制冷剂，b与f同主族，c原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，d 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，e原子的最外层电子数等于其电子层数。 (1)f元素在周期表中的位置是_______。 (2)由a、b、c三种元素组成的既含离子键又含共价键的常见化合物，该化合物的化学式为_______。 (3)b元素的气态氢化物与f元素的气态氢化物比较，_______更稳定(用氢化物的化学式表示)。 (4)a与b、c两元素分别可形成18电子的分子M和N，其中化合物M是一种环保的液体燃料，M的电子式为_______；常温下8 g液态M与足量的液态N反应可放出204.5 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为_______。 (5)b、e、d三元素最高价氧化物对应的水化物两两均可反应，请写出其中e、d两元素最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式_______。 23．某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。 (1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、盐酸、氢氧化钠溶液，实验尚缺少的玻璃用品是_______、_______。 (2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒_______(填“能”或“否”)，其原因是_______。 (3)他们记录的实验数据如下： 实验用品 溶液温度 中和热 a 50mL 50mLHCl溶液 20℃ 23.3℃ _______ 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．乙醇制乙烯的反应为分解反应，大多数分解反应为吸热反应，故A符合题意； B．Al与Fe2O3的反应为铝热反应，铝热反应属于放热反应，故B不符合题意； C．常温下，电石与水剧烈反应，放出热量，故C不符合题意； D．金属与酸的反应为放热反应，因此镁和稀硫酸反应为放热反应，故D不符合题意； 故答案选A。 2．A 解析：A．固体硫转化成气态硫是吸热过程，气态硫具有能量高于固体硫，因此等质量的硫蒸气燃烧放出的热量高于硫固体的燃烧放出的热量，选项A正确； B．该反应为吸热反应，石墨的能量低于金刚石，即石墨比金刚石稳定，选项B错误； C．根据燃烧热的定义，水为液态，题中水为蒸气，即无法判断甲烷的燃烧热，选项C错误； D．该反应为可逆反应，不能完全进行到底，因此0.5molN2、1.5molH2反应放出的热量小于46.2kJ，选项D错误。 答案选A。 3．A 解析：A．1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890kJ热量，热化学方程式为：，A正确； B．在101kPa时，3molH2与1 molN2反应到达平衡状态放出热量38.6kJ，此时两种气体肯定有剩余，所以热化学方程式： △H= -38.6kJ/mol书写错误，B错误； C．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为： △H= -4bkJ/mol，C错误； D．NaHCO3的电离方程式：，D错误； 故选A。 4．A 解析：A．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，故A正确； B．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，所以反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低，故B错误； C．由图可知，该反应为放热反应，每生成放出热量，故C错误； D．由图可知，该反应为放热反应，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D错误； 故选A。 5．D 解析：A．S的气态能量>固态能量，产物相同，所以S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热更多，则，A不符合题意； B．两个反应的反应物和产物相同，状态也相同，只是条件不同，故，B不符合题意； C．碳酸钙的分解为吸热反应，氧化钙与水的反应为放热反应，则，C不符合题意； D．H2O的气态能量>液态能量，反应物相同，所以CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)放出的热量更多，，D符合题意； 故答案为：D。 6．A 解析：由题意知，生成1mol正盐，同时生成，由此可得．稀氨水与稀硫酸的中和热；而强酸与强碱的稀溶液反应的中和热，故电离时应吸收的热量为； 故答案为：A。 7．B 【分析】依据反应烩变△H=反应物键能总和-生成物键能总和来分析计算。 解析：已知； △H=-989.2，1mol晶体硅中含有2mol Si-Si，1mol SiO2中含有4mol Si-O键，1mol O2中含有1 mol O=O键，则根据反应热与键能关系可得：==2×176+498.8-4x=-989.2，解得x=460； 故答案为：B。 8．B 解析：根据盖斯定律，将③-②+①×3，整理可得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)=3H2O(l) △H=(b-3a-c)kJ/mol，故合理选项是B。 9．D 解析：由题意可知，0.5molCO2通入1L1mol•L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水，由充分反应放出bkJ的热量可知，反应的反应热△H=—=—2bkJ•mol-1，反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=—2bkJ•mol-1①，4.4gCO2与150mL1mol•L-1KOH溶液中KOH的物质的量比为：(1mol•L-1×0.15L)=2：3，则二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和碳酸氢钾，设生成碳酸氢钾xmol，由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得：2(0.1—x)+x=0.15，解得x=0.05，由充分反应放出akJ的热量可知，反应的反应热△H=—=—20akJ•mol-1，反应的热化学方程式为2CO2(g)+3KOH(aq)=K2CO3(aq) +KHCO3(aq)△H=—20a kJ•mol-1②，由盖斯定律可知，②—①可得CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)△H=—2(10a—b)kJ•mol-1，故选D。 10．C 【分析】据图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应。 解析：A．根据分析，反应吸热，焓变大于0，反应热=反应物能量总和-生成物能量总和= +(a-b) kJ/mol，属于吸热反应，A错误； B．由图中信息可知，每生成2mol AB(g)吸收的热量应为(a-b)kJ，B错误； C．由图像可知，反应吸热，反应物总能量小于生成物总能量，C正确； D．断键应吸收能量，断裂1mol A-A和1mol B-B键，吸收akJ能量，D错误； 故选：C。 11．D 解析：A．发光放热的剧烈的氧化还原反应为燃烧，故煤炭的燃烧为放热反应，故△H1<0，△H3<0，故A错误； B．以碳、CO或H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应，故△H2>0；铁在氧气中反应生成氧化铁是放热的，即△H4<0，故B错误； C．根据盖斯定律，将②+③相加可得：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1故应有：△H1=△H2+△H3，故C错误； D．根据盖斯定律，将×④+×⑤可得：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)故△H3=(△H4+2△H5)，故D正确。 故选D。 12．B 解析：A．由能量变化图可知 ，A错误； B．该反应正反应的活化能为a，逆反应活化能为b，由能量变化图可知该反应正反应的活化能高于逆反应的活化能，B正确； C．由能量变化图可知，断裂1molA-A键和1molB-B键，吸收2akJ能量，C错误； D．由能量变化图可知，破坏反应物中化学键所需的能量为a，形成反应产物中化学键所释放的能量为b，可以看出a>b，D错误； 故答案为：B。 13．B 解析：反应焓变等于生成物键能和减去反应物的键能和，故焓变为（4×377+4×159-4×552-4×565）kJ·mol=-2324 kJ·mol； 故选B。 14．C 解析：白磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) ，=反应物总键能-生成物总键能，则=-=，解得x=585，答案选C。 15．B 解析：A．CH4燃烧为放热反应，ΔH<0，A项错误； B．1molCH4燃烧放出890.3kJ，反应放热且产生H2O(l)，B项正确； C．CH4燃烧产生的H2O(l)，C项错误； D．ΔH单位错误应该为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ/mol，D项错误； 故选B。 【点睛】判断热化学方程式是否正确：看物质状态，确定 ΔH符号、产生的热量数值是否与燃料消耗量对应。 二、填空题 16．(1)BC (2) (3)取少量分离出水合肼后的溶液，向其中加入稀硝酸至不再产生气泡，再滴加硝酸银溶液，出现白色沉淀，则说明有 (4) (5) 【分析】氯气和氢氧化钠反应制备次氯酸钠，用次氯酸钠氧化尿素制备。 解析：（1）A．反应容器浸入热水中，温度升高，易产生副产物，A不符合题意； B．适当减慢通入的速率，反应速率慢，产生热量及时散失，减少生成的量，提高产率，B符合题意； C．不断搅拌溶液，热量散失快，减少生成的量，提高产率，C符合题意； 故选BC。 （2）与反应合成水合肼，氮元素化合价由-3升高为-2，氯元素化合价由+1降低为-1，所以反应生成水合肼、氯化钠、碳酸钠，反应的离子方程式为。 （3）分离出水合肼后的溶液中含有碳酸钠，检验氯离子需先除去碳酸钠；取少量分离出水合肼后的溶液，向其中加入稀硝酸至不再产生气泡，再滴加硝酸银溶液，出现白色沉淀，则说明有。 （4）肼(N2H4)与新生反应制备，同时放出，铜元素化合价由+2降低为+1，N元素化合价由-2升高为0，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为。 （5）1.6g液态肼放出64.22kJ的热量，则1mol液态肼放出的能量为1284.4kJ，该反应的热化学方程式为 。 17． 解析：用H2还原SiCl4蒸气生成硅单质时，硅元素的化合价由+4价降低至0价，当反应中有1mol电子转移时吸收59kJ热量，则反应中有4mol电子转移时吸收热量为4×59kJ=236kJ，则该反应的热化学方程式为。 18．(1) 化学能 化学能 热能 光能 (2)水转化为冰，放出能量 解析：（1）化学能是在化学反应中表现出来的，化学键断裂吸收能量，化学键形成释放能量；柴木燃烧过程中，发光发热，化学能转化为了热能和光能； （2）冰，水为之，而寒于水，水的能量高，冰的能量低，水转化为冰会放出能量。 19． 解析：与焦炭、 完全反应，生成一种还原性气体和TiCl4，放热4.28 kJ，由质量守恒可知还原性气体为 ，反应的化学方程式为， 氯气反应放出的热量为，所以热化学方程式为。 20．(5b＋c－5a－d)kJ/mol 解析：反应①N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)的正、逆反应活化能分别为a kJ/mol、b kJ/mol，则①的∆H1＝(a－b)kJ/mol，反应②4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l)的正、逆反应活化能分别为c kJ/mol、dkJ/mol，则②的∆H2＝(c－d)kJ/mol，方程式4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l)可由②－5×①得到，根据盖斯定律，∆H＝(c－d)kJ/mol－5×(a－b)kJ/mol＝(5b＋c－5a－d)kJ/mol；故答案为：(5b＋c－5a－d)kJ/mol。 21． 等于 小于 2b=c+d-2a 解析：(1) 根据盖斯定律，丙烷作为燃料不管是一步完成还是分多步完成，反应物和产物的能量是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样，故答案为：等于。 (2) 是吸热反应，则反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。 (3) 反应①； 反应②：； 反应③：， 按盖斯定律，反应①+ 反应②+反应③，即可得到反应：则，则 ，即b与a、c、d的数学关系式是2b=c+d-2a 。 (4)已知25℃、101 kPa下，反应①； 反应②；反应③ ； 按盖斯定律：反应③-反应①-反应②，即可得到反应：,故答案为： 22．(1)第三周期VA族 (2)NH4NO3 (3)NH3 (4) N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2 (g)＋4H2O(l)ΔH=-818 kJ/mol (5)Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O 【分析】短周期元素a、b、c、d、e、f的原子序数依次增大，a的单质是最轻的气体，则a为H元素；b的简单氢化物可用作制冷剂，b与f同主族，则b为N元素、f为P元素；c原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则c为O元素；d的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则d为Na元素；e原子的最外层电子数等于其电子层数，则e为Al元素。 解析：（1）磷元素位于元素周期表第三周期VA族，故答案为：第三周期VA族； （2）氢、氮、氧三种元素组成的既含离子键又含共价键的常见化合物为硝酸铵，化学式为NH4NO3，故答案为：NH4NO3； （3）同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，气态氢化物的稳定性依次减弱，则氨气的稳定性强于磷化氢，故答案为：NH3； （4）氢元素与氮、氧两元素分别可形成18电子的分子为联氨M和过氧化氢N，联氨为共价化合物，电子式为；液态联氨和液态过氧化氢反应的方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2 (g)＋4H2O(l)，由8 g液态M与足量的液态N反应可放出204.5 kJ的热量可知，反应的焓变ΔH==—818 kJ/mol，则反应的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2 (g)＋4H2O(l)ΔH=-818 kJ/mol，故答案为：；N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2 (g)＋4H2O(l)ΔH=-818 kJ/mol； （5）氢氧化铝是两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O，故答案为：Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O。 23．(1) 量筒 温度计 (2) 否 金属铜丝易导热，热量散失多，导致误差偏大 (3)-55.2kJ/mol 【分析】根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，结合△H=-计算出反应热； 解析：（1）测定稀盐酸和稀氢氧化钠的中和热，所需要的玻璃仪器有：大、小两个烧杯、胶头滴管、量筒、温度计以及环形玻璃搅拌器，需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积，需要使用温度计测量温度，则还缺少温度计和量筒，故答案为：量筒；温度计； （2）不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大，故答案为：否；金属铜丝易导热，热量散失多，导致误差偏大； （3）温度差为3.3℃，溶液的质量为100mL×1g•cm-3=100g=0.1kg，生成水的物质的量为0.5mol•L-1×0.05L=0.025mol，反应放热Q=m•c•△T=0.1kg×4.18 kJ•kg-1•℃-1×3.3℃=1.3794kJ，反应热，故答案为：-55.2kJ/mol。 学科网（北京）股份有限公司 $$