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．在25℃和101kPa的条件下，和完全反应生成的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．H-H的键能为436kJ/mol B．形成中的化学键释放出431kJ的能量 C．该反应的热化学方程式： D．共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因 2．化学家发现物质的能量变化与其反应路径无关。依据图示关系，下列说法错误的是 A．石墨燃烧是放热反应 B． C．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 D．1 mol C(石墨)和1mol CO分别在足量中燃烧，全部转化为，前者放热多 3．下列发电站在发电过程中实现化学能转化为电能的是 A．三峡水利发电站 B．甘肃酒泉风电基地 C．大亚湾核电站 D．天津双港垃圾焚烧发电厂 4．如图是H2和Cl2反应生成HCl的能量变化示意图，由图可知 A．反应物的能量总和于生成物的能量 B．生成1molHCl(g)需放出92.3kJ的能量 C．H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) - 184.6kJ D．H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + Q (Q>184.6kJ) 5．已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是 A．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=＋183kJ·mol-1 B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183kJ·mol-1 C．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183kJ·mol-1 D．1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量低183kJ 6．下列说法正确的是 A．的燃烧热，则 B．含的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量，则稀醋酸和稀溶液反应的热化学方程式为： C．已知，则 D．500℃、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，其热化学方程式为： 7．化学与生活、生产紧密相关。下列说法正确的是 A．纤维素在人体内可水解成葡萄糖，可作人类的营养物质 B．为了防止新冠疫情蔓延，75%的酒精可有效杀灭病毒 C．ClO2能杀灭水中的致病菌，其净水原理与明矾相同 D．高效手性螺环催化剂通过改变反应热增大化学反应速率 8．已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)： ①WO2(s)+ 2H2(g) = W(s)+ 2H2O(g)     △H= + 66.0kJ／mol ②WO2(g)+ 2H2(g) = W(s)+ 2H2O(g)     △H= -137.9kJ／mol 则WO2(s)= WO2(g)的△H A．△H=-285.8kJ／mol B．△H=+571.6 kJ／mol C．△H= +203.9kJ／mol D．△H=-285.8kJ／mol 9．下列反应的能量变化与其它三个不相同的是 A．氢气还原氧化铜 B．钠与冷水的反应 C．碳酸钙高温分解 D．氯化铵与氢氧化钡的反应 10．上海交通大学仇毅翔等研究了不同催化剂催化乙烯加成制取乙烷[ ]的反应历程如图所示。下列说法错误的是 A． B．该历程中最大活化能 C．催化剂甲催化效果好，反应速率快 D．乙烯制乙烷反应的原子利用率是100% 11．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A．铝片与稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．灼热的炭与水蒸气反应 12．下列有关能量变化的说法中错误的是 A．化学变化中的能量变化主要由化学键的变化引起 B．1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热量，则石墨比金刚石稳定 C．若反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是吸热反应 D．化学变化必然伴随发生能量变化 二、非选择题 13．已知(g)=(g)+H2(g) ① ② 对于反应：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)_______。 14．已知用NaAlO2制备α-Al(OH)3及能量转化关系如图： 反应②的热化学方程式为___________。 15．请写出298 K、101 kPa时，下列反应的热化学方程式。 (1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，吸热131.5 kJ：_________________________。 (2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s)，放热24.8 kJ：____________________。 (3)已知①N2(g)+2O2(g) = 2 NO2(g)；△H=+67.7 kJ·mol-1， ②N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O (g)；△H=-534 kJ·mol-1， 根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式______________。 16．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3的ΔH=-99 kJ·mol-1，请回答下列问题： (1)E的大小对该反应的反应热有无影响?__________，该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低?__________。 (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1 mol SO3(g)放出的热量为__________kJ。 17．回答下列问题： (1)合成氨一直是科学家研究的重要课题，已知破坏有关化学键需要的能量如表所示： a b c d 则反应生成2mol所释放出的热量为___________。 (2)32.0 g Cu 与 100 mL 10.0 mol·L-1的浓硝酸反应，标准状况下测得反应产生的 NO、NO2混合气体 6.72 L，且充分反应后铜仍有剩余。请计算： ①混合气体中 NO 与 NO2的物质的量之比为___________。 ②向反应后的溶液中滴加稀硫酸可使铜完全溶解，离子方程式为___________。若该过程中只有 NO 气体生成，则还能产生 NO 的物质的量为___________。 18．写出下列反应的热化学方程式。 (1)与适量反应生成和，放出890.3kJ热量：_______。 (2)若适量的和完全反应，每生成需要吸收16.95kJ热量：_______。 (3)汽油的重要成分是辛烷，在在燃烧，生成和，放出5518kJ热量：_______。 (4)卫星发射时可用肼作燃料，在中燃烧，生成和，放出622kJ热量：_______。 19．I．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 ①如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请问该化学反应属于___(放热或吸热)反应，请写出该反应的热化学方程式：___。 ②上述反应用到的氢气是一种清洁燃料，已知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，请写出氢气的燃烧热热化学方程式：___。 II．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。回答有关中和反应的问题。 （1）如图装置中仪器A的名称__，碎泡沫塑料的作用是___。 （2）若通过实验测定中和热，其数值常常小于57.3kJ·mol-1，其原因可能是___。 20．某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50molL硫酸进行中和反应反应热的测定。 (1)配制0.50mol/LNaOH溶液 ①若实验中大约要使用245mLNaOH溶液，至少需要称量NaOH固体___________g。 ②称量NaOH固体所需要的仪器是___________。 (2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸进行实验，实验数据如下表。测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和反应反应热的实验装置如图所示：①仪器A的名称为___________： 假设稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的密度都是1g/mL，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.19J/(g·℃)。为了计算中和热(稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol液态水放出的热量)，某学生实验记录数据如下： ②请填写下表中的空白： 温度实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 ___________ 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ③依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH=___________(结果保留一位小数)。 已知强酸强碱的稀溶液反应生成1mol液态H2O时反应放出的热量为57.3kJ，上述实验产生偏差的原因可能是___________(填字母)。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．由题干图示信息可知，断裂1molH-H需吸收436kJ的能量，则H-H的键能为436kJ/mol，A正确； B．由题干图示信息可知，形成中的化学键释放出431kJ的能量，B正确； C．该反应的热化学方程式： =-183kJ/mol，C错误； D．化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成，共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因，D正确； 故答案为：C。 2．B 解析：A．从图看C(石墨)与O2变为CO2的ΔH <0，则石墨的燃烧为放热反应，A项正确； B．由盖斯定律得ΔH+ΔH2=ΔH1得出 2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) ΔH3=2ΔH1-2ΔH2，B项错误； C．由盖斯定律可知，反应的焓变与路径无关，只与反应物和生成物有关，C项正确； D．从图看石墨转变为CO2的ΔH1=-393.5kJ/mol而CO转变为CO2的ΔH2=-283kJ/mol，则前者放出的热量更多，D项正确； 故选B。 3．D 解析：A．三峡水利发电站过程中水能转化为机械能，机械能转化为电能，不涉及化学能转化为电能，故A不符合； B．风电是将风能转化为机械能，机械能转化为电能，不涉及化学能转化为电能，故B不符合； C．核电是将核能转化为电能，故C不符合； D．燃烧过程将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能，故D符合； 故选：D。 4．B 解析：A．根据图知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以为放热反应，选项A错误； B．该反应为放热反应，生成1molHCl(g)放出92.3kJ的能量，选项B正确； C．根据图知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应的正反应是放热反应，且生成2molHCl(g)放出184.6kJ热量，所以热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6 kJ•mol-1，选项C错误； D．根据图知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应的正反应是放热反应，则H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + Q (Q=84.6kJ/mol)，故D错误； 故选B。 5．B 解析：A．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，A错误； B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，B正确； C．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH=-91.5kJ/mol，C错误； D．1mol氢气和1mol氯气反应生成2molHCl，放热183kJ，因此1mol氢气和1mol氯气的总能量比2molHCl的总能量高183kJ，D错误； 故答案选B。 6．C 解析：A．氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，的燃烧热，则，故A错误； B．含物质的量为0.5mol的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量；醋酸是弱酸，电离吸热，含1molCH3COOH的稀醋酸和稀溶液反应放出的热量小于57.4kJ,则该反应热化学方程式的ΔH>−57.4kJ⋅mol−1，故B错误； C．碳完全燃烧生成二氧化碳放出的能量大于碳不完全燃烧生成一氧化碳放出的能量， ，则，故C正确； D．氮气和氢气反应可逆，500℃、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成的物质的量小于1mol，放热，则，故D错误； 选C。 7．B 解析：A．人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖的酶，因此纤维素不能作为人类的营养物质，故A错误； B．常用医用酒精为75%，利用酒精可以使蛋白质变性，进行杀灭病毒，故B正确； C．ClO2能杀灭水中的致病菌是因为其具有强氧化性，明矾净水原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，可吸附杂质，故C错误； D．催化剂不能改变反应热，故D错误； 答案为B。 8．C 解析：WO2(s)+2H2(g)=W(s)+2H2O(g)；ΔH=+66.0kJ·mol-1① WO2(g)+2H2=W(s)+2H2O(g)；ΔH=-137.9kJ·mol-1② 利用盖斯定律，将①-②得：WO2(s)=WO2(g)的ΔH=(+66.0+137.9) kJ·mol-1=+203.9kJ·mol-1，选C。 9．B 解析：A．氢气和氧化铜加热生成铜、水，反应为吸热反应； B．钠与冷水的反应生成氢氧化钠和氢气，并放出大量的热； C．碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应为吸热反应； D．氯化铵与氢氧化钡的反应生成氨气和氯化钡，反应为吸热反应； 故选B。 10．C 解析：A．根据反应物和生成物的总能量可知a=-129.6kJ/mol-0=-129.6kJ/mol，A正确； B．由图示可知，该历程中最大活化能，B正确； C．由图示可知，催化剂乙对应的活化能小，催化效果好，C错误； D．反应物完全转化成生成物，故乙烯制乙烷反应的原子利用率是100%，D正确； 故选C。 11．D 解析：A．铝片与稀盐酸反应时放出热量，属于放热反应，A错误； B．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应没有化合价变化，属于非氧化还原反应，B错误； C．甲烷在氧气中的燃烧反应时放出热量，属于放热反应，C错误； D．灼热的木炭与CO2反应有化合价变化，属于氧化还原反应，反应时吸收热量，属于吸热反应，D正确； 故选D。 12．C 解析：A．化学变化中的能量变化主要是由化学键的断裂和形成即化学键的变化引起，A正确； B．石墨转化为金刚石要吸收能量，故等质量的金刚石的能量大于石墨，则石墨比金刚石稳定，B正确； C．反应物的总能量高于生成物总能量，则该反应为放热反应，C错误； D． 化学变化中一定有旧键断裂和新键形成，则一定伴随着能量变化，D正确； 故选C。 二、非选择题 13． 解析：已知(g)=(g)+H2(g) ①； ②；反应(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)可由①+②得到，所以，故答案为。 14．NaAlO2(aq)+2H2O(l)=NaOH(aq)+α-Al(OH)3(s)，∆H=-50kJ•mol-1 解析：首先写出反应②的化学方程式并注明状态NaAlO2(aq)+2H2O(l)NaOH(aq)+α-Al(OH)3(s)根据盖斯定律求出该反应的焓变∆H=-∆H1+∆H3=-50kJ•mol-1，可得热化学方程式为NaAlO2(aq)+2H2O(l)NaOH(aq)+α-Al(OH)3(s) ∆H=-50kJ•mol-1故为：NaAlO2(aq)+2H2O(l)=NaOH(aq)+α-Al(OH)3(s)，∆H=-50kJ•mol-1。 15．(1)C(s)+2H2O (g)= CO(g)+H2 (g) △H=+131.5kJ·mol-1 (2)3CO(g)+ Fe2O3(s) = 3CO2(g)+ 2Fe(s) △H=-24.8kJ·mol-1 (3)N2H4(g)+ NO2(g) = 3/2 N2(g)+2H2O (g) △H=-567.85kJ·mol-1 解析：（1）1mol C与1mol水蒸气反应生成1mol CO和1mol H2，吸收131.5kJ的热量，则热化学方程式为：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ•mol-1。 （2）用CO(g)还原1mol Fe2O3(s)，放热24.8kJ，则反应的热化学方程式为：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ•mol-1。 （3）肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的方程式为：N2H4(g)+ NO2(g) =N2(g)+2H2O(g)，已知①N2(g)+2O2(g) = 2 NO2(g)；△H=+67.7 kJ·mol-1；②N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O (g)；△H=-534 kJ·mol-1，由盖斯定律可知，②-①可以得到N2H4(g)+ NO2(g) =N2(g)+2H2O(g) △H=-534 kJ·mol-1-67.7 kJ·mol-1=-567.85kJ·mol-1。 16． 无影响 降低 -198 395 解析：(1) E是反应物发生化学反应所需的最低能量，E越低，反应越容易发生；而反应热则是反应物与生成物的能量总差，与活化能的相对大小无关，故E的大小对该反应的反应热无影响， 该反应通常用V2O5作催化剂，催化剂能够改变反应途径，降低反应的活化能，使反应更容易发生，因此加V2O5会使图中B点降低，故答案为：无影响；降低； (2)1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1，则2 mol SO2(g)完全转化为2 mol SO3(g)时放出热量为Q=99 kJ·mol-1×2 mol=198 kJ，则方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应热为△H=-198 kJ/mol； (3)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，可得热化学方程式：①S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-296 kJ/mol，由1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1，②SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-99 kJ/mol；①+②整理可得S(s)+O2(g)=SO3(g) △H=-(296+99)kJ/mol=-395 kJ/mol，则由S(s)生成1 mol SO3(g)放出的热量为395 kJ。 【点睛】本题考查了活化能及影响因素、反应热的有关计算。化学反应的反应热只与反应物、生成物的状态有关，与反应途径无关，热化学方程式的系数仅表示物质的量。 17．(1)6b-(3a+d) (2) 2：1 3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 0.100mol 解析：（1）反应的△H=反应物键能和-生成物键能和=6b-(3a+d)kJ/mol，则生成2mol NH3(g)放出热量为6b-(3a+d)kJ； （2）①铜与浓硝酸反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O， 铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，充分反应后铜仍有剩余，说明硝酸完全反应，设生成的NO的物质的量为xmol，NO2的物质的量为ymol，则有(x+y)mol×22.4L/mol= 6.72 L，(4x+2y)mol=10.0 mol·L-1×0.1L，联立两式解得x=0.2，y=0.1，混合气体中 NO 与 NO2的物质的量之比为0.2：0.1=2:1； ②向反应后的溶液中滴加稀硫酸后得到稀硝酸溶液，可与铜反应而完全溶解，离子方程式为3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；原先的硝酸消耗铜为0.05+=0.35mol，32.0 g Cu的物质的量为，则剩余0.5-0.35=0.15mol，由离子方程式为3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O可知还能产生 NO 的物质的量为0.100mol。 18． 解析：(1)与适量反应生成和，放出890.3kJ热量,16g也就是1mol，所以热化学方程式为： ，故答案为： ； (2)若适量的和完全反应，每生成需要吸收16.95kJ热量，，就是0.5mol，所以热化学方程式为，故答案为； (3)在在燃烧，生成和，放出5518kJ热量，则热化学方程式为 ，故答案为 ； (4)在中燃烧，生成和，放出622kJ热量，则热化学方程式为 ，故答案为： 。 19． 放热 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=—92kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=—285.8kJ·mol-1 环形玻璃搅拌棒 隔热，防止热量损失 不可避免的会损失一些热量（或者测量会带来误差） 【分析】I．先求出此反应的焓变，根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式；1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol。 II．根据仪器的图形可判断仪器名称；中和热测定时应避免热量散失；若保温效果不好，有热量散失，求得的中和热将会偏小。 解析：I．①反应物总能量大于生成物总能量，应为放热反应，生成1mol氨气放出300kJ－254kJ＝46kJ热量，则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=—92kJ·mol-1； ②1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol 所以氢气的燃烧热方程式为 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=—285.8kJ·mol-1； II．（1）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；可起到搅拌，使溶液充分混合的目的，B为温度计，中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是隔热，减少热量散失； （2）若保温效果不好,有热量散失,求得的中和热将会偏小。 20．(1) 5.0 托盘天平，烧杯，药匙 (2) 环形玻璃搅拌器 4.0 -53.6kJ/mol ACD 解析：（1）①实验中大约要使用245mLNaOH溶液，根据近且大的原则，配制时，选用250mL的容量瓶进行配制，至少需要称量NaOH固体质量为，故填5.0； ②因NaOH固体易吸潮，不能直接放在称量纸上，应该放在烧杯中进行称量，所以用到的仪器有烧杯、托盘天平、药匙，故填烧杯、托盘天平、药匙； （2）①如图，测定中和热的装置中，仪器A为环形玻璃搅拌棒，故填环形玻璃搅拌棒； ②四组实验数据中，第二组数据与其它三组相差太大，舍去； 第1次实验盐酸和 NaOH 溶液起始平均温度为26.1℃，反应后温度为30.1℃，反应前后温度差为4.0℃； 第3次实验盐酸和 NaOH 溶液起始平均温度为25.9℃，反应后温度为29.8℃，反应前后温度差为：3.9℃； 第4次实验盐酸和 NaOH 溶液起始平均温度为26.3℃，反应后温度为30.4℃，反应前后温度差为4.1℃； 反应前后平均温度差为； 30mL的0.50mol/L硫酸与50mL0.5mol/ L 氢氧化钠的质量和为， ，代入公式得，生成0.025mol的水放出热量，所以生成1mol的水放出热量为：，即该实验测得的中和热为，故填4.0；； ③通过上述实验，结果偏低； A．实验装置保温、隔热效果差，导致热量散失，测量结果偏低，故A选； B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，则NaOH溶液的体积偏大，测得温度差变大，结果偏大，故B不选； C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失，测得温度变化减小，结果偏低，应一次迅速倒入，故C选； D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，因发生反应反应，温度升高，使得前后温度差变小，测量结果偏低，故D选； 故选ACD。 学科网（北京）股份有限公司 $$