第一章 化学反应的热效应 单元复习卷 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》单元复习卷 一、单选题 1．在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应，则 的正确表达式为           A． B． C． D． 2．在载人航天器中，的再生可通过如下过程实现： ①  ； ②  。 下列叙述正确的是 A．氢气的燃烧热 B．   C．   D．反应②既有非极性键的断裂又有非极性键的形成 3．历史上曾用“地康法”制氯气，相关反应为，已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为 化学键 Cl―Cl O=O O―H H―Cl 247 497 463 431 A． B． C． D． 4．已知：各相关物质的燃烧热数据，如下表。 物质 燃烧热 －393.5 －1366.8 －285.8 下列热化学方程式正确的是 A．     B．     C．     D．     5．2003年10月15日，我国“神舟”五号载人飞船成功发射，航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应：2NH4ClO4(s)N2(g)+4H2O(1)+Cl2(g)+2O2(g)△H<0。下列对该反应的叙述不正确的是 A．化学反应中能量变化多少与其反应量有关 B．该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应 C．该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 D．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能 6．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增加 C．若用冰醋酸测定中和反应反应热，则测定中和反应反应热的绝对值偏低 D．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响 7．下列关于反应能量的说法正确的是 A．若反应A(g)=B(g)　ΔH<0，说明物质A(g)比物质B(g)稳定，分子内共价键键能A比B大 B．若Mg(s)＋CuSO4(aq)=MgSO4(aq)＋Cu(s)　ΔH=a kJ·mol-1，则a<0 C．101 kPa时，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1，则H2的燃烧热为Q kJ·mol-1 D．H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则相同条件下含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ的热量 8．下列说法正确的是 A．    ，结论：的燃烧热为-801.3 B．稀溶液中有：    ，结论：将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成1mol ，则会放出57.3kJ的能量 C．C(石墨，s)    、C(金刚石，s) ，结论：相同条件下金刚石比石墨稳定 D．Sn(灰，s)(白，s)    (灰锡为粉末状)，结论：锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏 9．已知： 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是 A．的热值为 B．如图可表示由生成的反应过程和能量关系 C． D． 与(g)反应吸收266热量时，电子转移数为NA 10．水煤气变换[]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国科学家在这一变换中利用双功能催化剂突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题。反应历程如图所示： 下列说法不正确的是 A．使用该双功能催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．过程Ⅰ为吸热过程、过程Ⅲ为放热过程 C．过程Ⅲ生成了具有非极性共价键的、 D．图示中的2个分子均参与了反应过程 11．碘与氢气反应的相关热化学方程式为；，；。下列有关的大小判断正确的是 A． B． C． D．不能判断 12．一种牛奶的营养成分表如下图所示。已知每克蛋白质、脂肪、糖类在人体内被氧化产生的热量分别为a kJ、b kJ、c kJ，一盒250mL的该牛奶所能提供的热量(kJ)为 营养成分平均含量(每100mL) 蛋白质 3.6g 脂肪 1.3g 糖类 5.7g 钙 105mg 钠 50mg A．a+b+c B．10.6 C．3.6a+1.3b+5.7c D．9a+3.25b+14.25c 13．反应①分两步进行：②，③。总反应过程中能量变化如图，下列说法正确的是 A．总反应 B． C．X的键能比C的键能小 D．物质X是反应的催化剂 14．下列各组热化学方程式中，Q1＜Q2的是 A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1 CH4(g)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)　ΔH=-Q2 kJ·mol-1 B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1 S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH=-Q2 kJ·mol-1 C．H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1 H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH=-Q2 kJ·mol-1 D．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1 CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH=-Q2 kJ·mol-1 二、非选择题 15．回答下列问题 (1)化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题： NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图如图所示，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。 (2)CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”(CO、H2)，还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。 科学家提出制备“合成气”反应历程分两步： 第一步：CH4(g)C(ads)+2H2(g)(慢反应)； 第二步：C(ads)+CO2(g)2CO(g)(快反应)。 上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图： CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为 。 16．氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。 回答下列问题。 (1)在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 ①氢气的燃烧热 。 ②该反应的热化学方程式为 。 ③已知H—O键能为，O＝O键能为，1mol 完全燃烧生成1mol 放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。 (2)工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是：   已知： ①   ②   ③   则 。 17．完成下列问题 (1)1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量，则石墨比金刚石 (填“稳定”或“不稳定”)。 (2)25℃和101 kPa下， H2(g) +Cl2(g) =2HCl (g)能量变化如图，根据图示回答下列问题： 图示中，431 kJ·mol －1表示的含义是 ； 反应H2(g) +Cl2(g) = 2HCl(g)的焓变 ΔH= kJ/mol。 (3)已知：①H2O(g)=H2(g)+O2(g)  ΔH= +241. 8 kJ/mol； ②H2O(g)=H2O(1)  ΔH = －44. 0 kJ/mol； ③C(s)+O2(g) =CO(g)  ΔH = －110. 5 kJ/mol； ④C(s)+ O2(g)=CO2(g)  ΔH = －393.5 kJ/mol。 碳的燃烧热(取正值)是 kJ/mol； 10g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为 kJ；写出CO燃烧热的热化学方程式 。 (4)50 mL 0. 50 mol·L－1盐酸与50 mL 0. 55 mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题： ①实验装置上看，尚缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称是 。 ②实验中，NaOH 溶液过量的目的是 。 ③若操作时忘记盖上杯盖，测得的中和反应热的数值(绝对值) (填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应热的数值(绝对值)会 。(已知：通常弱酸或弱碱电离会吸热) 18．试运用化学反应与热能的知识回答下列问题： (1)某反应发生时的能量变化情况如图所示。则下列反应符合该图像中能量变化的反应是 (填序号)。 a．盐酸与烧碱溶液反应 b． c．金属钠与冷水间的反应 d．盐酸与碳酸氢钠的反应 e．灼热的炭与二氧化碳的反应 f．白磷的自燃 (2)若将烧碱固体加入如图中的试管中，A处液面的变化情况是 ，能否通过该实验说明中和反应一定是放热反应？ (填“能”或“不能”)，原因是 。 (3)从断键和成键的角度分析反应中能量的变化，断开或生成1mol化学键所吸收或释放出的能量(即键能)如下表所示： 化学键 键能 436 496 463 则生成可以放出热量 kJ。 (4)合成氨是氮肥工业中非常重要的一步。已知：破坏中的键需要吸收946kJ能量；破坏中的键需要吸收218kJ能量；形成中的键能释放391kJ能量。下图表示合成氨工业过程中能量的变化，请将图中①、②的能量变化的数值填在横线上：① kJ，② kJ。 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】由盖斯定律可知，反应得到反应，则，故选D； 2．C 【详解】A．由反应②可知，氢气的燃烧热为，A项错误； B．由于为放热过程，故反应  ，B项错误； C．根据盖斯定律(－2×②―①)可得  ，C项正确； D．分子内无非极性键，故反应②无非极性键的断裂，只有非极性键的形成，D项错误； 故选C。 3．B 【详解】＝反应物总键能－生成物总键能＝氢氯键键能×4+氧氧双键键能×1－氯氯键键能×2－氢氧键键能×4＝431×4＋497×1－247×2－463×4＝－125kJ/mol； 故答案选B； 4．C 【分析】在时，纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，据此可写出 ①   ②   ③   根据盖斯定律：，可得  ； 【详解】A．题中条件不确定碳燃烧生成CO的放热多少，A错误； B．方程式中氧原子不守恒，B错误； C．由分析可知， ，C正确； D．燃烧热是生成液体水时放出的热量而不是生成气体水，D错误； 故选C。 5．C 【详解】A．化学反应中能量变化多少与其反应量有关，反应的越多，能量变化量越大，A正确； B．符合一种物质生成两种或两种以上的物质的反应是分解反应，反应前后有元素化合价的变化是氧化还原反应，△H<0是放热反应，B正确； C．该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，C错误； D．该化学反应是放热反应，化学能转化为热能，推进航天器升空说明燃烧产生的热能一部分转化为动能，D正确； 故选C。 6．C 【详解】A．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应，属于吸热反应，A错误； B．铝粉和铝片是同一种物质，等质量时放出的热量相同，只是铝粉参与反应时，速率加快，B错误； C．冰醋酸电离过程需要吸收热量，最终使测定中和反应反应热的绝对值偏低，C正确； D．相较于玻璃搅拌器，铜质搅拌棒导热快，会造成热量损失，对实验结果有影响，D错误； 故选C。 7．B 【详解】A．反应A(g)＝B(g)　ΔH<0，焓变ΔH=生成物B(g)的能量-反应物A(g)的能量＜0，所以物质A(g)的能量比物质B(g)高，B(g)更稳定，分子内共价键键能A比B小，A错误； B．金属和盐发生的置换反应是放热反应，ΔH＜0，则a＜0，B正确； C．在燃烧热的定义中，H元素的指定产物为液态水，C错误； D．浓硫酸溶于水放热，二者混合放出的总热量大于57.3 kJ，D错误； 故选B。 8．D 【详解】A．甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，故A错误； B．氨水是弱碱，电离时会吸收热量，则将盐酸与氨水的稀溶液混合生成1mol时，放出的能量会小于57.3kJ，故B错误； C．由盖斯定律可知，石墨转化为金刚石反应的反应热，该反应为吸热反应，则石墨的能量比金刚石的低，相同条件下石墨比金刚石稳定，故C错误； D．由热化学方程式可知，灰锡转化为白锡的反应是吸热反应，在低于13.2℃的寒冷的冬天，锡制品会转化为粉末状灰锡而损坏，故D正确； 选D。 9．C 【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量；已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，△H=-566kJ/mol，一氧化碳的燃烧热为283kJ/mol，题中燃烧热单位错误，故A错误； B．由热化学方程式，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，△H=-566kJ/mol，可知图像中表示的是由1molCO反应生成1molCO2，注意氧气物质的量为应为mol，反应热应为-283kJ/mol，故B错误； C．固体二氧化碳变化为气体二氧化碳需要吸热，放热是负值，由Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g) △H=-266kJ·mol-1，可知2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)放热数值小于532kJ，即△H＞-532kJ/mol，故C正确； D．已知：， 与(g)反应放出266热量时，电子转移数为NA，故D错误； 故选C。 10．C 【详解】A．催化剂能增大反应速率，从而提高生产效率，A正确； B．过程I中H2O中的H-O键断裂，为吸热过程，过程Ⅲ中有C=O键、H-H键等的形成，为放热过程，B正确； C．CO2中只有极性键没有非极性键，C错误； D．从图中可知，过程Ⅰ、Ⅱ中两个H2O中H-O键均发生了断裂，2个H2O均参与了反应，D正确； 故答案选C。 11．A 【详解】两个热化学方程式的区别是I2的状态不同导致∆H不同，气态I2的能量高于固态I2的能量，反应过程中放热更多，故>，故选A； 12．D 【详解】糖类、油脂、蛋白质在人体内被氧化产生的热量分别约为ckJ/g、bkJ/g、akJ/g，每100g牛奶中含糖类5.7g、脂肪1.3g、蛋白质3.6g，则一盒250mL的牛奶所能提供的热量为：(5.7g×ckJ/g +1.3g×bkJ/g +3.6g×akJ/g)×=9a+3.25b+14.25c kJ； 故选D。 13．B 【详解】A．总反应中反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，，A项错误； B．根据盖斯定律，由反应可知，两式相加可得总反应，则，B项正确； C．为吸热反应，，反应物的总键能-生成物的总键能，则X的键能比C的键能大，C项错误； D．物质X是中间产物，D项错误； 答案选B。 14．C 【详解】A．CO燃烧反应产生CO2气体会放出热量，说明物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量更多，则生成CO2放出热量比反应产生CO气体放出的热量多，则放出热量：Q1＞Q2，A错误； B．反应物是气态S时含有的能量比反应物是固态S含有的能量多。而生成物的状态相同，故气态硫燃烧放出热量比固态S燃烧放出的热量多，则放出热量：Q1＞Q2，B错误； C．HCl比HBr稳定，物质的稳定性越强，其含有的能量就越低，反应放出热量多，放出热量：Q1＜Q2，C正确； D．CH3COOH是弱酸，其电离产生自由移动的离子的过程会吸收热量，导致发生酸碱中和反应时放出的热量比强酸与强碱反应放出的热量少，故反应放出热量：Q1＞Q2，D错误； 故合理选项是C。 15．(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1 (2)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+(E3-E1) kJ·mol-1 【详解】（1）根据图像可知，该反应的反应物总能量高于生成物总能量，即反应为放热反应，热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-(368 kJ·mol-1-134 kJ·mol-1 )=-234 kJ·mol-1； （2）由图可知，该反应的反应物总能量低于生成物总能量，即反应为吸热反应，CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E3-E1) kJ· mol-1。 16．(1)    436 55.6kJ 29.7kJ 相同质量时，三种物质中燃烧放出的热量最多 (2) 【详解】（1））①1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，故氢气的燃烧热，故答案为：；②根据①的分析，该反应的热化学方程为  ，故答案为：  ；③设H—H键能为x根据反应热与键能的关系，，解得x=436，故答案为436；④1g甲烷完全燃烧放出的热量为890.3kJ÷16≈55.6kJ，1g乙醇完全燃烧放出的热量为1366.8kJ÷46≈29.7kJ；相同质量的氢气、甲烷、乙醇完全燃烧，氢气放出的热量最多，且燃烧产物为水，无污染，故答案为：55.6kJ；29.7kJ；相同质量时，三种物质中燃烧放出的热量最多； （2）已知①   ②   ③   则反应可由得到，则，故答案为。 17．(1)稳定 (2) 1mol H和1mol Cl结合形成1mol H－Cl键释放出431kJ的能量 －183 (3) 393.5 1429 CO(g)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=－283kJ/mol (4) 玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒) 保证盐酸完全被中和 偏小 偏小 【详解】（1）1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量，说明金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定。 （2）431kJ•mol－1是指1mol H和1mol Cl结合形成1mol H－Cl键释放出431kJ的能量；H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的焓变ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ•mol－1+243kJ•mol－1－2×431kJ•mol－1=－183kJ•mol－1。 （3）已知：①H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+241. 8kJ/mol；②H2O(g)=H2O(1) ΔH=－44. 0kJ/mol；由盖斯定律可知，①－②得：H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=－285. 8kJ/mol，10g H2的物质的量为5mol，其完全燃烧生成液态水，放出的热量为5mol×285. 8kJ/mol=1429kJ；已知：③C(s)+O2(g) =CO(g) ΔH=－110. 5kJ/mol；④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=－393.5kJ/mol，由盖斯定律可知，④－③得：CO(g)+O2(g) =CO2(g) ΔH=－393.5kJ/mol+110. 5kJ/mol=－283 kJ/mol，CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g) =CO2(g) ΔH=－283 kJ/mol。 （4）①实验装置上看，尚缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称是环形玻璃搅拌棒； ②实验中，NaOH 溶液过量的目的是保证盐酸完全被中和； ③大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会偏小；NH3·H2O是弱电解质，电离过程为吸热过程，所以用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行实验，测得的中和热的数值会偏小。 18．(1)acf (2) A处液面下降 不能 NaOH固体溶解也放热 (3)242 (4) 2254 92 【详解】(1)图示反应为放热反应，因反应物总能量高于生成物总能量， a．中和反应属于放热反应，故a符合题意； b．氢氧化钡晶体与氯化铵固体间的反应属于吸热反应，故b不符合题意； c．活泼金属与水的反应属于放热反应，故c符合题意； d．盐酸与碳酸氢钠间的反应属于吸热反应，故d不符合题意； e．炭与二氧化碳间的反应属于吸热反应，故e不符合题意； f．白磷的自燃都属于放热反应，故f符合题意； 故答案为：acf； (2)氢氧化钠固体加入盐酸中，一是固体遇水溶解放热，二是发生中和反应放热，所以这两方面的原因都会使锥形瓶内的气体温度升高，A处液面下降，故答案为：A处液面下降；不能；NaOH固体溶解也放热。 (3)对于反应，断开键和键所吸收的总能量为，而生成键所释放出的总能量为，所以生成放热：，则生成可以放出242kJ的热量，故答案为：242。 (4)①断裂、中的化学键需吸收的能量为。 ②生成时释放的能量为，整个反应释放的能量为， 故答案为：2254；92。 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 $$