1.1 化学反应的热效应 同步练习题2023-2024学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1

1.1 化学反应的热效应 同步练习题 一、选择题 1．下列说法正确的是 A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关 C．已知P4(s，白磷)=4P(s，红磷) ΔH<0，说明红磷比白磷更稳定 D．热化学方程式中的化学计量数不仅表示物质的分子个数，还表示物质的物质的量 2．已知在25℃、Pa下，1mol氮气和1mol氧气生成2mol一氧化氮的能量变化如下图所示，已知 。下列有关说法正确的是 A．分解为和时吸收热量 B．乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将大于1264kJ C． D．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙 3．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． 4．催化加氢制，有利于减少温室气体。该反应可以通过以下步骤实现，反应能量变化如图所示。 ① ② 下列说法错误的是 A． B．根据反应②推知 C．反应①②相比，反应①为慢反应 D．在反应①②中，相同物质的量的发生反应，转移的电子数相同 5．已知25℃、下，水蒸发为水蒸气需要吸热 则反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热为 A．ΔH=-396.36kJ·mol-1 B．ΔH=-110.53kJ·mol-1 C．ΔH=-154.54kJ·mol-1 D．ΔH=-221.06kJ·mol-1 6．下列反应属于吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．NaOH与稀盐酸的反应 C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2 • 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 7．锆(Zr)是一种适用于霰弹枪的金属燃烧剂，在一定温度下，锆能与氧气、氮气、水蒸气等发生反应。已知一些反应如下： ①Zr(s)+O2(g)=ZrO2(s) △H1； ②Zr(s)+N2(g)=2ZrN(s) △H2； ③Zr(s)+2H2O(g)=ZrO2(s)+2H2(g) △H3 则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)分解的焓变为 A．△H1+△H2-△H3 B．△H1-△H3 C．△H1-△H2+△H3 D．△H3-△H1 8．下列有关反应热的说法正确的是 A．化学键断裂时释放能量和化学键形成时吸收能量是化学反应中能量变化的主要原因 B．一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的的大小没有必然联系 C．中和热，所以1.00L1.00mol/L硫酸与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出57.3kJ的热量 D．用等体积的0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液进行中和热测定的实验，会使测得的值偏大 二、填空题 9．将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉 ，同时闻到 气味。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。该反应的化学方程式 。 10．请根据所学知识回答下列问题。 (1)受热分解释放出可引发白磷()燃烧，31g完全燃烧生成五氧化二磷固体释放出akJ热量。下列说法中不正确的是 (填字母)。 A．的分解过程中只有共价键断裂没有共价键生成 B．若白磷完全燃烧释放出8akJ热量，则需要标准状沉下的体积为224L C．易燃易爆物应远离火源 (2)天然气已经成为我国主要的民用清洁能源，但天然气与空气混合达到一定比例后遇明火会发生爆炸，所以安全使用天然气，防止发生爆炸是极为重要的。已知天然气的主要成分甲烷()燃烧时的能量变化如图所示： 请回答下列问题。 ①下列说法中正确的是 (填字母)。 A．天然气属于清洁能源，所以它属于新能源 B．甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能 C．标准状况下，44.8L甲烷完全燃烧时有8mol极性键断裂 D．用天然气做饭时，为使甲烷充分燃烧，通入的空气越多越好 ②(g)完全燃烧时生成18g气态水放出的热量是 kJ。 ③若家庭做饭需64160kJ热量，假设天然气(按算)的热效率为80%，则需要天然气的质量为 g。 11．绿色能源是未来能源发展的重要方向，氢能是重要的绿色能源，利用生物乙醇来制取氢气的部分反应过程如图所示。 已知：总反应 ；反应Ⅱ 。 (1)则反应Ⅰ的热化学方程式为 。 (2)研究氮和碳的化合物对工业生产和防治污染有重要意义，相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 436 946 391 合成氨反应的活化能，由此计算氨分解反应的活化能 。 12．请认真观察图示，然后回答下列各题。 (1)图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)已知拆开1 mol H-H键、1 mol I-I键、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由1 mol 氢气和1 mol碘反应生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。 (3)下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。 ①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑤二氧化碳通过炙热的碳层 13．工业上常利用合理的催化剂，将含碳氧化物转化为重要的化工原料一甲醇，由CO、CO2和H2合成甲醇发生的主要反应如下： I.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1 II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58kJ/mol III.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=41kJ/mol 回答下列问题： 已知反应I中相关的化学键键能数据如下表： 化学键 H—H C—O CO H—O C—H E/(kJ·mol-1) 436 343 1076 465 x 则x= 。 14．已知、、、、、、为七种短周期的主族元素，原子序数依次增大。已知：、的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中的单质在常温下为气体。与、在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素最外层电子数之和为，质子数之和为与同周期，且在该周期中元素的原子半径最大(稀有气体除外)。根据以上信息回答下列问题： (1)、、的氢化物中稳定性最强的是 (填化学式)，沸点最高的是 (填化学式)。 (2)、、形成的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。 (3)与能形成离子化合物，该物质能与水剧烈反应生成一种气体和一种碱，则该反应的化学方程式为 (4)的碳酸氢盐溶液与稀硫酸混合，当生成(标准状况)气体(不考虑气体溶解)时放热，写出该反应的热化学离子方程式 。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如木炭点燃才能燃烧，但是木炭燃烧为放热反应，A错误； B．反应热的大小是反应物所具有的能量与生成物所具有的能量的差值，他们是有关系的，B错误； C．因为白磷转化为红磷为放热反应，所以红磷能量更低，根据物质能量越低越稳定，所以说明红磷比白磷更稳定，C正确； D．热化学方程式中的化学计量数表示物质的物质的量，D错误； 故答案为：C。 2．B 解析：A．由热化学方程式可知：N2与O2反应产生NO是放热反应，NO(g)分解为N2(g)和O2(g)是该反应的逆反应，因此该反应是放热反应，A错误； B．物质由气态变为液态会放出热量，由乙生成丙放出热量1264 kJ，则2 mol气态NO变为2 mol液态NO又会放出一部分热量，因此乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮，释放的能量将大于1264 kJ，B正确； C．反应热等于断裂反应物的化学键吸收的热量与形成生成物的化学键释放的能量差，则946 kJ/mol+a kJ/mol-1264 kJ/mol=+180 kJ/mol，解得a=498，故O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol，C错误； D．反应是吸热反应，说明物质的能量：丙＞甲；由乙变为丙放出热量1264 kJ，说明乙的能量比丙高，故三种物质的能量高低顺序：乙＞丙＞甲，D错误； 故合理选项是B。 3．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。 4．B 解析：A．将方程式①和方程式②相加得到 ，故A正确； B．气态到液态会放出热量，因此生成液态时放出的热量更多，则根据反应②推知 ，故B错误； C．反应①的活化能大于反应②的活化能，活化能越大，反应速率越慢，因此反应①为慢反应，故C正确； D．在反应①②中，氢气中氢化合价都是从0价变为+1价，因此相同物质的量的发生反应，转移的电子数相同，故D正确。 综上所述，答案为B。 5．D 解析：已知25℃、101kPa下，水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ，设H2O(l)=H2O(g) ∆H=+44.01kJ/mol为式I，2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ∆H=+571.66kJ/mol为式II，C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H=+131.29kJ/mol为式III，根据盖斯定律2III-II+2I得2C(s)+O2(g)=2CO(g)的∆H=2×131.29kJ/mol-571.66kJ/mol+2×44.01kJ/mol =-221.06kJ/mol，故选D。 6．D 解析：A．金属和酸的反应 是放热反应，A错误； B．酸碱中和是放热反应，B错误； C．燃烧都是放热反应，C错误； D．碱和铵盐的反应是吸热反应，D正确； 故选D。 7．D 解析：①Zr(s)+O2(g)=ZrO2(s) △H1；②Zr(s)+N2(g)=2ZrN(s) △H2；③Zr(s)+2H2O(g)=ZrO2(s)+2H2(g) △H3；④2H2O(g)=2H2(g)+O2；根据盖斯定律：④=③-①得到的，所以，D项正确； 故答案选D。 8．B 解析：A．断裂化学键时吸收能量，形成化学键时释放能量，化学键断裂时释放能量和化学键形成时吸收能量是化学反应中能量变化的主要原因，A错误； B．一个化学反应是否在常温下自发进行是与ΔG有关，与ΔH 无必然关系，B正确； C．中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水释放的能量，1.00L1.00mol/L硫酸与稀的NaOH溶液好完全反应生成了2mol水，故放出的热量不是57.3kJ，C错误； D．用等体积的0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液进行中和热测定，碱过量，能保证HCl反应完，测量值不偏大，D错误； 故选B。 二、填空题 9．烧杯底部很冷 刺激性气味 吸热 解析：，该反应是典型的吸热反应，将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉烧杯底部很冷，同时闻到刺激性气味气味。 10．(1)A (2) C 401 1600 解析：（1）A．受热分解生成KCl和，中有共价键断裂，生成时又有新的共价键生成，A不正确； B．由题意得，248g白磷()完全燃烧释放出8kJ热量，需10mol，标准状况下的体积为224L，B正确； C．易燃易爆物与火源接触可能发生爆炸和火灾，所以应远离火源，C正确； 故答案为：A； （2）①A．天然气属于化石能源，不属于新能源，A不符合题意； B．甲烷燃烧过程中大部分化学能转化为热能，但也有部分化学能转化为光能等，B不符合题意； C．完全燃烧，反应的化学方程式为，1 mol 完全燃烧断裂4mol碳氢键(极性键)，标准状况下44.8L(即2mol)完全燃烧断裂8mol极性键，C符合题意； D．燃烧天然气做饭时，通入的空气要适量，若通入空气过多，空气会带走部分热量，热效率将降低，D不符合题意； 故答案为：C； ②由图可知，1 mol(g)完全燃烧生成2mol气态水时放出的热量为882kJ-80kJ=802kJ，则生成1mol气态水时放出的热量为401kJ。③设需要的物质的量为xmol，则列方程：，解得100，则需的质量为； 故答案为：401；1600。 11．(1) (2)300 解析：（1）由题图可知，反应Ⅰ为 ，根据盖斯定律，总反应反应Ⅱ可得反应Ⅰ的热化学方程式为 。 （2）正反应的活化能-逆反应的活化能、反应物的键能总和-生成物的键能总和。，又，则。 12．(1)放热 (2)放出 11 (3) ①②③ ④⑤ 解析：（1）反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应； （2）根据方程式H2+I2=2HI，则由1 mol 氢气和1 mol碘反应生成HI的反应热为：436kJ/mol+151kJ/mol-2×299kJ/mol=11kJ/mol，故放出11kJ的能量。 （3）①物质燃烧：燃烧都是放热反应； ②炸药爆炸 ：爆炸都是放热反应； ③酸碱中和反应：中和反应都是放热反应； ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应：铵盐和碱的反应属于吸热反应； ⑤二氧化碳通过炙热的炭：条件是高温，属于吸热反应； 故属于放热反应的是①②③，属于吸热反应的是④⑤。 13．413 解析：已知II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58kJ/mol III.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=41kJ/mol 根据盖斯定律，由II- III得反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，故ΔH 1=ΔH 2−ΔH 3=−99kJ/mol；根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和可知，1076kJ/mol+2×436kJ/mol−343kJ/mol−465kJ/mol−3xkJ/mol=−99kJ/mol，解得x=413。 14．(1) H2O H2O (2)Na+＞Mg2+＞Al3+ (3)NH5+H2O=H2↑+NH3·H2O (4)(aq)+H+(aq)=H2O(l)+CO2(g) △H=-12.64kJ/mol 【分析】A、B、C、D、E、F、G为七种短周期的主族元素，原子序数依次增大，A的最外层电子数等于电子层数，且A的单质在常温下为气体，则A为H元素；C与B、G在元素周期表中处于相邻位置，结合原子序数依次增大，可知C、B同周期，C、G同主族，设C、G最外层电子数为x，则B最外层电子数为x-1，故x+x+x-1=17，解得x=6，故C为O元素、B为N元素、G为S元素，三者质子数之和为31；F的最外层电子数等于电子层数，原子序数大于氧，只能处于第三周期，故F为Al；D与F同周期，且在该周期中D元素的原子半径最大，则D为Na，E的原子序数介于Na、Al之间，则E为Mg；据此分析解答。 解析：（1）根据上述分析可知，B是N元素，C是O元素，G为S元素，在O、N、S三元素中，O非金属性最强，故稳定性最强的是H2O；其中NH3、H2O均可形成分子间的氢键，使得沸点较高，又H2O分子可形成2个分子间的氢键，故H2O的沸点最高； （2）根据上述分析，D、E、F分别是：Na、Mg、Al，它们的离子核外电子数都是10，原子序数越大，离子半径反而小，故离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+； （3）A为H元素，B是N元素，则BA5为NH5，NH5能与水剧烈反应生成一种气体和一种碱，可推知气体为H2，碱为NH3·H2O，反应的化学方程式为：NH5+H2O=H2↑+NH3·H2O； （4）D为Na，其碳酸氢盐为NaHCO3，NaHCO3与稀硫酸混合，反应的离子方程式为+H+=H2O+CO2，当生成标况下11.2L(0.5mol)气体时放热6.32kJ，则生成1molCO2放热2×6.32kJ=12.64kJ，故该反应的热化学离子方程式为(aq)+H+(aq)=H2O(l)+CO2(g) △H=-12.64kJ/mol。 学科网（北京）股份有限公司 $$