第一章 化学反应的热效应 单元复习题 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》单元复习题 一、单选题 1．“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。 下列有关描述正确的是 A．历程Ⅰ、Ⅱ是吸热反应 B．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中有能量损耗 C．历程Ⅱ的热化学方程式是： D．历程Ⅲ的热化学方程式是： 2．乙醇可用于汽车燃料，化工生产由石油裂解气合成得到。已知： 物质(状态) H2(g) C2H4(g) C2H5OH(l) 燃烧热△H /(kJ/mol) -285.8 -1411.0 -1366.8 则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为 A． B． C． D． 3．尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成，二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ.和生成； ⅱ．分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 A． B．在一定温度和压强下，反应ⅱ比反应ⅰ更容易发生 C．ⅰ为吸热反应，ⅱ为放热反应 D．   4．已知溶液与盐酸反应放出是放热反应，溶液与盐酸反应放出是吸热反应。下列说法不正确的是 A． B．， C． D． 5．在如图所示的量热计中，将100mL溶液与100mLNaOH溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法正确的是 A．若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测偏小 B．所加NaOH溶液过量，目的是保证溶液完全被中和 C．搅拌器一般选用环形玻璃或者金属搅拌器 D．若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至不超过27.7℃ 6．下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．含2mol NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出114.6kJ的热量，则中和热的热化学方程式为   B．  ，氢气的燃烧热为 C．C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ，金刚石比石墨稳定 D．已知  ；  ，则 7．化学与生活关系密切。下列关于能量及能源的说法，正确的是 A．物质燃烧放出的热量就是其燃烧热 B．恒容条件下，化学反应过程中的能量变化等于该反应前后体系的焓变 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．化学反应中能量变化多少于其反应物用量无关 8．已知1，3—丁二烯与HBr加成的能量—反应进程图如图所示(图中、、表示各步正向反应的焓变)，在40℃时，1，2加成产物和1，4加成产物的比例为15：85(设反应前后体积不变)。下列说法正确的是 A．3−溴−1−丁烯比1−溴−2−丁烯更稳定 B．已知该温度下，t min内，的1,3−丁二烯与HBr完全反应生成1−溴−2−丁烯的平均速率为 C．1,3−丁二烯与HBr反应，生成3−溴−1−丁烯的焓变为，生成1−溴−2−丁烯的焓变为 D．进攻1,3−丁二烯形成碳正离子为决速步 9．下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是 A．碳酸钙受热分解 B．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应 C．金属与酸与水的反应 D．煤与高温下的水蒸气反应 10．用催化还原，可以消除氨氧化物的污染。例如： ① ② 下列说法正确的是 A．由反应①可知 B．反应②中当完全反应时，电子转移数目为 C．若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为 D．一定条件下，若与分别发生反应①和②，共放出热量为，则与的体积比为 11．根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．反应中每生成吸收热量 B．由的热化学方程式为： C．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 12．下列热化学方程式中说法正确的是 A．的燃烧热是，则： B．已知液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出的热量，则： C．，则含的稀溶液与过量浓硫酸完全反应，放出的热量为 D．，在密闭容器中充入，充分反应后放出的热量 13．下列各组热化学方程式中，△H1<△H2的是 ①C(s)+O2(g)=CO2(g)　△H1　C(s)+O2(g)=CO(g)　△H2 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)　△H1　S(g)+O2(g)=SO2(g)　△H2 ③H2(g)+O2(g)=H2O(l)　△H1  2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　△H2 ④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)　△H1　CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)　△H2 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 14．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 ①C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g)   △H1=a kJ/mol ②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  △H2=b kJ/mol ③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)  △H3=c kJ/mol ④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H4=d kJ/mol A．反应①②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l)  △H=kJ/mol D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)的△H=(2b+2c+d) kJ/mol 二、非选择题 15．研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题： (1)CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的能量变化如图1所示，写出该反应的热化学方程式： 。    (2)C6H6(l)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量，原因是 。写出该反应的热化学方程式，焓变用△H表示 。 (3)H2(g)与F2(g)发生反应生成HF(g)过程中的能量变化如图2所示，仿照图1，在图3中画出该反应的能量一反应历程曲线图(标出该反应的焓变) 。    (4)图4表示VIA族的O、S、Se、Te在生成1mol气态氢化物时的焓变数据，根据数据可确定c代表 (填元素符号)的氢化物，写出H2Te发生分解反应的热化学方程式： 。    (5)已知：S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=-8akJ•mol-1；1个S8分子中有8个硫硫键，1个SO2分子中有2个硫氧键；破坏1mol硫氧键、1mol氧氧键所需能量分别为bkJ、ckJ，则生成1mol硫硫键所释放能量为 。 16．推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向，其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下，其涉及的主要反应如下： CO(g)+3H2(g) ⇌CH4(g)+H2O(g) 　ΔH1=-206.2 kJ·mol-1 Ⅰ CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) 　ΔH2=-41.2 kJ·mol-1 Ⅱ CO2(g)+4H2(g) ⇌CH4(g)+2H2O(g)　ΔH3 Ⅲ 荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂钴表面上反应Ⅰ的反应历程，如图所示，其中吸附在钴催化剂表面上的物种用*标注。 (1)该历程中最大能垒E正= kJ·mol-1，写出该步骤的化学方程式： (2)ΔH3= kJ·mol-1 17．回答下列问题 (1)已知C(s，石墨)═C(s，金刚石)，；则稳定性：金刚石 (填“>”或“<”)石墨。 (2)已知：；，则 (填“>”或“<”)。 (3)、时，在足量的中充分燃烧，放出热量。则的燃烧热为 。 (4)溶液与溶液完全反应，放出热量，该反应的中和热 。 (5)分别表示所具有的能量，则对于反应： (用含的代数式表示)。 (6)合成氨反应的能量变化如下图所示，则反应 。 18．氮和碳的氧化物分别是造成大气污染、温室效应的主要物质。 请回答下列问题： (1)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下（E为活化能）： 第一步： 第二步： 则 。 (2)相关物质的燃烧热、化学键的键能如表所示： 物质 燃烧热/（） 285.8 283.0 890.3 化学键 436 745 1076 463 413 946 391 ①转化为的反应的 。 ②转化为合成气的反应的 。 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．B 【详解】A．历程Ⅰ、Ⅱ中生成物能量低于反应反应物，是放热反应，A错误； B．化学反应中伴随能量的变化，则粗硅变为精硅的工业生产过程中，伴随着能量的损耗，B正确； C．Ⅱ中生成物能量低于反应反应物，是放热反应，焓变小于0，为，C错误； D．Ⅲ中生成物能量高于反应反应物，是吸热反应，焓变大于0，，D错误； 故选B。 2．A 【详解】根据H2(g)、C2H4(g)、C2H5OH(l)燃烧热，可得相应的热化学方程式： ①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H1=-285.8 kJ/mol ②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H2=-1411.0 kJ/mol ③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3=-1366.8 kJ/mol 根据盖斯定律，将热化学方程式②-③，整理可得C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的热化学方程式：C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H =-44.2 kJ/mol，可知:由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为-44.2 kJ/mol，合理选项是A。 3．A 【详解】A．根据题中信息，用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得，利用原子守恒分析，同时生成了氯化银，化学方程式是，A正确； B．结合反应过程中能量变化示意图，反应i的活化能是，反应ii的活化能是，，反应i比反应ii更容易发生，B错误； C．从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出，反应i为放热反应，反应ii为吸热反应，C错误； D．从图中分析总反应的反应热，D错误； 答案选A。 4．D 【分析】根据题意知，(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)  ∆H＜0；(aq)+ H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)  ∆H＞0。 【详解】A．根据盖斯定律，∆H1+∆H2+∆H3=∆H4，根据题意∆H4＜0，故∆H1+∆H2+∆H3＜0，A项正确； B．(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)  ∆H＜0（①）；(aq)+ H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)  ∆H＞0（②），将①-②得(aq)+H+(aq)=(aq) ∆H1＜0，H2CO3是弱酸，H2CO3电离成H+和是吸热过程，则(aq)+ H+(aq)=H2CO3(aq)的∆H2＜0，B项正确； C．根据B项知，(aq)+ H+(aq)=H2CO3(aq)的∆H2＜0，H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为分解反应，∆H3＞0，(aq)+ H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)  ∆H＞0，结合盖斯定律知∆H2+∆H3＞0，故＜，C项正确； D．H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l)为分解反应，∆H3＞0，根据盖斯定律，∆H1+∆H2+∆H3=∆H4，则∆H4＞∆H1+ ∆H2，D项错误； 答案选D。 5．B 【详解】A．量热计的绝热效果不好，则测定温度偏低，但因为焓变为负值，故偏大，A错误； B．使用过量的碱是为了保证醋酸完全被中和，B正确； C．玻璃导热性差，故搅拌器可以使用玻璃搅拌器，使用金属搅拌器导致热量散失产生误差，C错误； D．醋酸为弱酸，醋酸电离吸热，故若选用同浓度同体积的强酸盐酸，则放热更多，温度能超过27.7℃，D错误； 故选B。 6．A 【详解】A．中和热是稀的强酸与稀的强碱溶液反应生成1mol液态水所放出的热量，中和热的热化学方程式正确，A正确； B．氢气的燃烧热方程式中产物应为液态水，B错误； C．物质具有的能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，C错误； D．碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多，故，D错误； 故选A。 7．C 【详解】A．燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，如碳燃烧生成一氧化碳就不是燃烧热，故A错误； B．恒压条件下，化学反应过程中的能量变化等于该反应前后体系的焓变，故B错误； C．反应的热效应和反应条件无关，和反应物和生成物的能量有关，有些放热反应在高温下进行，如铝热反应，有些吸热反应在常温下可自发进行，如氯化铵和八水氢氧化钡的反应，故C正确； D．对于一个确定的化学反应，化学反应中能量变化的大小不仅与物质的状态有关，也与反应物的质量有关，反应物的量越多，反应过程中能量变化越多，故D错误； 故选C。 8．D 【详解】A．3—溴—1—丁烯的能量更高，没有1—溴—2—丁烯稳定，选项A错误； B．生成3—溴—1—丁烯所占的比例为15%，1—溴—2—丁烯所占的比例为85%，生成1—溴—2—丁烯的平均速率为，选项B错误； C．根据盖斯定律，生成3—溴—1—丁烯的焓变为，生成1—溴—2—丁烯的焓变为，选项C错误； D．根据图示可知，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，故第一步即进攻1，3—丁二烯为决速步，选项D正确； 答案选D。 9．C 【分析】生成物总能量低于反应物总能量为放热反应。 【详解】A．碳酸钙受热分解为吸热反应，A错误； B．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，B错误； C．金属与酸与水的反应为放热反应，C正确； D．煤与高温下的水蒸气反应为吸热反应，D错误； 故选C。 10．C 【详解】A．气态水变为液态水放出热量，所以CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＜－574kJ·mol－1，故A错误； B．1.6 g甲烷为0.1mol，还原NO2至N2，C元素的化合价从-4价升高到+4价，所以转移电子总数是0.1mol×8=0.8mol，即电子转移数目为0.8NA，B错误； C．根据盖斯定律①+②得CH4还原NO2生成N2和水蒸气的热化学方程式是CH4(g)＋2NO2(g) =N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1，标准状况下6.72L甲烷的物质的量是0.3mol，还原NO2至N2，放出的热量为867kJ·mol－1×0.3mol=260.1kJ，故C正确； D．设NO2的物质的量为x mol，则NO的物质的量为(4-x) mol。由574x +1160(4-x)=1042.8×4可知x=0.8，则NO2与NO的体积比为1：4，D错误； 故选C。 11．C 【详解】A．根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，每生成1 mol CO2(g)放出393.5 kJ热量，A错误； B．由图可知，1molC(s)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO(g)，放出热量为：393.5 kJ－282.9 kJ＝110.6 kJ，所以2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.2 kJ·mol－1 ，B错误； C．根据图像可知为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，C正确； D．由图可知，1molCO(g)和0.5molO2(g)的总能量大于1molCO2(g)，无法判断1moCO(g)和1molCO2(g)的能量大小，则在相同条件下，无法判断CO (g)和CO2(g)的稳定性，D错误； 故选C。 12．B 【详解】A．CO的燃烧热是283.0kJ/mol，一氧化碳燃烧生成二氧化碳是放热反应，其逆反应二氧化碳分解生成一氧化碳和氧气是吸热，2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+2×283.0kJ/mol，故A错误； B． 1g液态肼的物质的量为：1/32mol，则1mol液态肼完全反应放出的热量为：20.05kJ×=641.6kJ，该反应的化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH＝−641.6kJ·mol-1，故B正确； C．，即在稀溶液中1molNaOH与强酸完全反应生成1mol水时，放出57.4kJ热量，但浓硫酸稀释时需要放热，则含20gNaOH的稀溶液与过量浓硫酸完全反应，放出的热量应大于28.7kJ，故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47.2kJ，选项D错误； 故选B。 13．A 【详解】①碳完全燃烧放热多，但焓变小于0，所以； ②气态硫的能量高于固态硫的能量，所以气态硫完全燃烧放热多，但焓变小于0，所以； ③参加反应的氢气越多，放热越多，但焓变小于0，所以； ④碳酸钙分解吸热，氧化钙溶于水放热，因此； 综上所述，符合条件的有①； 故答案选A。 14．C 【详解】A．反应①②可以生成CO2和H2，为③提供原料气，A正确； B．反应③消耗二氧化碳生成燃料甲醇，也是CO2资源化利用的方法之一，B正确； C．反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) 可由反应④×得到，故△H=kJ/mol，但是若水为液态，则会放出更多热量，C错误； D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)可由②×2+③×2+④，故其焓变△H=(2b+2c+d) kJ/mol，D正确； 故选C。 15．(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-86.98kJ•mol-1 (2) 难以控制只生成CO 2C6H6(l)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(g) △H (3)   (4) S H2Te(g)=H2(g)+Te(s) △H=-154kJ•mol-1 (5)(2b-a-c)kJ 【详解】（1）=生成物的总能量-反应物的总能量，CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=72.49 kJ•mol-1-159.47 kJ•mol-1=-86.98kJ•mol-1。 （2）C6H6(l)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以测量，原因是难以控制只生成CO，该反应的热化学方程式为：2C6H6(l)+15O2(g)=12CO2(g)+6H2O(g) △H。 （3）=反应物的总键能-生成物的总键能，H2(g)与F2(g)发生反应生成HF(g)的反应热△H=154kJ/mol+436kJ/mol-2×565kJ/mol=-540kJ/mol，该反应为放热反应，反应物的能量比生成物高540 kJ/mol，用图表示为：  。 （4）VIA族的O、S、Se、Te的非金属性：O>S>Se>Te，非金属性越强，简单氢化物越温度，则稳定性：H2O>H2S>H2Se>H2Te，能量越低越温定，可确定c代表S，a代表Te，H2Te发生分解反应的热化学方程式为：H2Te(g)=H2(g)+Te(s) △H=-154kJ•mol-1。 （5）=反应物的总键能-生成物的总键能，已知：S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=8×硫硫键键能+8×c kJ•mol-1-16×b kJ•mol-1=-8akJ•mol-1，解得硫硫键键能为(2b-a-c)kJ•mol-1，则生成1mol硫硫键所释放能量为(2b-a-c)kJ。 16．(1) 136.1 CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g) (2)-165.0 【详解】(1)根据图中信息得出，该历程中最大能垒是相对能量7.8 kJ·mol-1到143.9 kJ·mol-1，即E正=136.1 kJ·mol-1；该步骤的化学方程式为：CO*+2H*+2H2(g)=C*+O*+2H*+2H2(g)。 (2)根据盖斯定律，反应Ⅰ-反应Ⅱ=反应Ⅲ，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=-206.2 kJ·mol-1-(-41.2 kJ·mol-1)=-165.0 kJ·mol-1 17．(1)＜ (2)＜ (3)-282.6kJ/mol (4)-57.3kJ/mol (5) (6) 【详解】（1）已知C(s，石墨)═C(s，金刚石)，；则石墨的能量低于等质量的金刚石，能量越低越稳定，则稳定性：金刚石＜石墨。 （2）已知：；，燃烧生成二氧化碳时释放的能量更多，则，燃烧反应放热，焓变小于零，则＜。 （3）燃烧热是、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，已知、时，即2molCO在足量的中充分燃烧，放出热量，则的燃烧热为-282.6kJ/mol。 （4）溶液与溶液完全反应，KOH过量，反应生成0.2molH2O，放出热量，则该反应的中和热。 （5）焓变ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量，分别表示所具有的能量，则反应：。 （6）焓变ΔH =反应物总键能−生成物总键能；且1mol氨气液化时放出cmol能量，则反应。 18．(1) (2) 【详解】（1）反应的焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能，则第一步基元反应为①； 第二步基元反应为②，结合盖斯定律，①+②得。 （2）①的。 ②根据燃烧热写出如下热化学方程式：ⅰ．； ⅱ．； ⅲ．。根据盖斯定律将ⅰ-3×ⅱ-ⅲ得。 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 $$