第一章 化学反应的热效应 单元训练题 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》单元训练题 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．历程Ⅱ的热化学方程式是： C．历程Ⅲ的热化学方程式是： D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 2．肼()是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101 kPa下，8 g完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程正确的是 A．   kJ⋅mol B．   kJmol C．   kJ⋅mol D．   kJ⋅mol 3．用溶液吸收热电企业产生的废气时，涉及如图所示转化，由图示关系可得：等于 A． B． C． D． 4．宏观辨识和微观探析是化学学科的核心素养之一，下列相关描述中正确的是 A．(白磷，s)(红磷，s)  kJ⋅mol，则白磷比红磷稳定 B．表示燃烧热的热化学方程式   kJ⋅mol C．已知稀溶液中 kJ⋅mol，则稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．已知500℃、30 MPa下，   kJ⋅mol，则相同条件下1 mol 和3 moI 充分反应，放出热量小于92.4 kJ 5．下列反应符合如图信息的是 A．接触室中二氧化硫催化氧化成三氧化硫 B．碳酸氢钠固体与盐酸溶液 C．氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 D．生石灰加水制熟石灰 6．中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法错误的是 A．用稍过量的溶液的原因是为保证盐酸完全被中和 B．若保温瓶绝热效果不好，则所测偏大 C．改用的盐酸与的溶液进行反应，求出的中和热和原来的相同 D．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌 7．关于分解水获得H2的反应，下列说法正确的是 A．反应物的总键能小于生成物的总键能 B．断开H-O键放出能量 C．形成H-H键吸收能量 D．分解水属于吸热反应 8．下列与t℃时反应：　相关的说法，正确的是 A． B．(E表示键能) C．上图能表示反应物与生成物总能量的相对关系 D．t℃时，的燃烧热 9．已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3 判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是 A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2 C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH3 10．下列化学反应表示正确的是 A．BeO与NaOH溶液反应： B．镁的燃烧热为610kJ/mol，镁的燃烧：； C．向Mg（HCO3）2溶液中滴加足量NaOH溶液： D．用酸性KMnO4测定CaC2O4的含量： 11．下列说法正确的是 A．反应在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0 B．氢气的燃烧热为，则电解水的热化学方程式为   C．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为   D．若  ；  ，硫的燃烧热为 12．热值指单位质量的燃料在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，已知： 可燃物 H2(g) CH4(g) C2H5OH(l) CO(g) 燃烧热() -285.8 -890.3 -1366.8 -283.0 下列判断正确的是 A．C2H5OH(l)的热值最高 B．上表的四种可燃物中，最环保的是甲烷 C．氢气燃烧的热化学方程式：  ，此处代表H2的燃烧热 D．燃烧热的绝对值越大，热值不一定越大 13．“中和热”是衡量化学反应能量变化的重要参数，也是科学家们探究能量利用的一种思路。某实验中分别取40 mL 盐酸与40 mL 氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是 A．加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应 B．仪器A的名称是玻璃搅拌器 C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度 D．用稀硫酸代替稀盐酸，结果不一样 14．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 二、非选择题 15．I.作为国之重器，火箭的发射牵动了亿万人民的心。就像汽车、飞机需要添加汽油、航空煤油一样，火箭专用燃料被称为“推进剂”。在火箭推进器中装有强还原剂肼和强氧化剂，当它们混合时，即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式 。 (2)已知，则液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 kJ。(计算保留1位小数) (3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。 II.“长征五号”被称为“冰箭”，这缘于长征五号“肚子”里满满的深低温液氢液氧燃料，填补了我国大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白，实现了绿色环保的研制理念。氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，发展氢能正受到世界各国广泛关注。 (4)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法不正确的是___________。 A．整个过程实现了光能向化学能的转化 B．过程II吸收能量 C．III发生的反应： D．过程的总反应： 16．回答下列问题 (1)  的反应过程的能量变化如图1所示，则图中A表示 。该反应的逆反应的活化能为(用E、表示) 。 (2)已知：298K时，   kJ∙mol−1    kJ∙mol−1 ①的燃烧热 kJ∙mol−1。 ②以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如图2。 过程Ⅰ：   kJ∙mol−1 过程Ⅱ：…… 请回答：ⅰ．过程Ⅰ中能量转化的形式是 。 ⅱ．过程Ⅱ的热化学方程式为 。 (3)50 mL 0.50 mol∙L−1盐酸与50 mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为23.2℃。(假设反应前后溶液的比热容均为4.18 J·g·℃、溶液的密度均为1.00g·cm)则反应的 kJ∙mol−1。(结果保留3位有效数字) 17．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。 (1)制作冷敷袋可利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 (2)“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。 A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 (3)已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。 ①该反应的能量变化可用图中的 (填字母)表示。 ②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式 。 ③关于热化学方程式：的说法正确的是 。 A．热化学方程式中化学计量数表示分子数     B．该反应大于零 C．该反应的              D．该反应可表示水分解时的热效应 (4)神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。 已知：反应1： 反应2： 写出和反应生成、、的热化学方程式： (5)已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为 (列式表示)。 (6)已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 键能/() 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是 ，表中的 。 ②科学家发现一种新的气态分子( )。在和下转化为的热化学方程式为 。由此可知，与中更稳定的是 (填化学式)。 18．氮元素在工业应用上有重要地位，回答下列问题： (1)理论研究表明，在101 kPa和298K下，异构化反应的能量变化如图。 ①稳定性：HCN HNC(填“＞”、“＜”或“=”)。 ②该异构化反应的△H= (2)“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2 (偏二甲册)作推进剂。12.0 g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。 (3)科学家用氮气和氢气制备肼，过程如下：                则    △H= kJ/mol(用含a、b、c的计算式表示) 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A D B D D C A C 题号 11 12 13 14 答案 A D D C 1．C 【详解】A．历程Ⅰ、Ⅱ中反应物能量高于生成物能量，则历程Ⅰ、Ⅱ是放热反应，故A错误； B．反应Ⅱ中，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，其热化学方程式是：，故B错误； C．反应Ⅲ中，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，则热化学方程式为，故C正确； D．粗硅和纯硅的组成物质不同能量，粗硅变为精硅的过程中能量会损耗，故D错误。 答案选C。 2．A 【详解】A.根据题意可知1molN2H4(1)完全燃烧生成1mol氮气和2mol液态水时，放出534 kJ热量，故A正确； B.在热化学方程式中表示吸热，表示放热，根据题意可知，故B错误； C.根据题意知生成液态水不是气态水，故C错误； D.8 gN2H4(1)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5 kJ热量，故1molN2H4(1)燃烧放热4×133.5kJ，故D错误； 答案选A。 3．A 【详解】根据盖斯定律分析，反应的能量变化取决于反应物和生成物，与过程无关，所以根据图示分析，有，可以计算，故选A。 4．D 【详解】A．由热化学方程式可知，白磷转化为红磷的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，物质的能量越低稳定性越强，则红磷比白磷稳定，故A错误； B．乙烯的燃烧热为1mol乙烯完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为 kJ⋅mol，故B错误； C．中和热是强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水放出的热量，稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，生成硫酸钡沉淀时会放出沉淀热，则反应生成1 mol水时放出的热量大于57.3 kJ，故C错误； D．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以相同条件下1 mol 氮气和3 moI 氢气充分反应放出热量小于92.4 kJ，故D正确； 故选D。 5．B 【分析】由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，据此分析。 【详解】A．接触室中二氧化硫催化氧化成三氧化硫是放热反应，故A不符合题意； B．碳酸氢钠固体与盐酸溶液反应属于吸热反应，故B符合题意； C．氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸属于酸碱中和反应，属于放热反应，故C不符合题意； D．生石灰加水制熟石灰属于放热反应，故D不符合题意； 答案选B。 6．D 【详解】A．测定中和热实验中为保证盐酸完全被中和常用稍过量的溶液，或者为了使完全被中和常用稍微过量的稀盐酸，A项正确； B．若保温瓶绝热效果不好，会使测得的温度偏低，焓变小于0，故会偏大，B项正确； C．中和热是强酸和强碱反应生成水时放出的热量，与酸碱的用量无关，中和热数值相等，C项正确； D．为了使酸碱充分反应，应当快速一次倒入溶液并搅拌，防止热量散失，D项错误； 答案选D。 7．D 【详解】A．由图可知，反应物总键能大于生成物，故A错误； B．断开化学键吸收能量，故B错误； C．形成化学键释放能量，故C错误； D．反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，故D正确； 故选D。 8．C 【详解】A．观察该图，反应物的总能量小于生成物的总能量，，因此，A错误； B．，根据反应可知H2O为反应物，，B错误； C．图中纵坐标为能量，可以知道反应物的总能量和生成物的总能量，，因此能表示反应物与生成物总能量的相对关系，C正确； D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，即 的燃烧热化学方程式为，D错误； 故答案选C。 9．A 【详解】H2S与O2的反应为放热反应，焓变ΔH＜0，等量的H2S反应越完全，放出的热量越多，焓变ΔH越小，则ΔH2＞ΔH1；反应②生成的为H2O(l)，反应③生成的为H2O(g)，H2O(g)→H2O(l)时放热，则ΔH3＞ΔH2，所以ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3＞ΔH2＞ΔH1。 故选A。 10．C 【详解】A．BeO与NaOH溶液反应：，A错误； B．镁的燃烧： ，B错误； C．向Mg（HCO3）2溶液中滴加足量NaOH溶液：，C正确； D．用酸性KMnO4测定CaC2O4的含量：，D错误； 故选C。 11．A 【详解】A．该反应为混乱度减小的反应，若在常温下能自发进行，则该反应为放热反应，则则该反应的ΔH<0，A正确； B．燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧后，生成稳定产物后放出的热量，则电解水的热化学方程式为  ，B错误； C．氮气和氢气的反应为可逆反应，故无法计算该反应的反应热，C错误； D．单质硫燃烧生成二氧化硫，则硫的燃烧热为，D错误； 故选A。 12．D 【分析】热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比； 燃烧热指1mol纯净物完全燃烧生成特定产物所放出的热量。 【详解】A．CO(g)的燃烧热△H= -283.0 kJ∙mol-1，热值为10.1kJ/g；CH4(g) 的燃烧热△H= -890.3kJ∙mol-1，热值为55.6kJ/g；H2(g)的燃烧热△H= -285.8 kJ∙mol-1，热值为142.9kJ/g； C2H5OH(l)的燃烧热△H= -1366.8kJ∙mol-1，热值为29.7kJ/g；因此H2(g)的热值最高，A错误； B．氢气的燃烧产物为水，而甲烷燃烧会产生二氧化碳产生温室效应，因此最环保的是氢气，B错误； C．燃烧热指1mol纯净物完全燃烧生成特定产物所放出的热量，C错误； D．由A可知，燃烧热的绝对值越大，热值不一定越大，D正确； 故选D。 13．D 【详解】A．为了确保盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液，故A正确； B．根据A结构可知为玻璃搅拌器，故B正确； C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度，避免残余盐酸与NaOH溶液反应，导致测得温度有误差，故C正确； D．稀硫酸与稀盐酸都是强酸，且无沉淀生成，因此替换后结果是一样的，故D错误； 答案选D。 14．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。 15．(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ/mol (2)408.8 (3)反应生成的物质是 N2 和 H2O，对环境无污染 (4)B 【详解】（1）由题意可知，液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量，则1 mol 液态肼和足量 H2O2 反应时放出热量为：2.5×256.64kJ=641.6 kJ，由此可确定上述反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ/mol。 （2）16 g 液态肼的物质的量为 0.5 mol，则与足量双氧水反应生成 0.5 mol N2 和 2 molH2O(l) 时放出热量为：0.5 mol × 641.6 kJ/mol+2 mol×44 kJ/mol=408.8 kJ。 （3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是反应生成的物质是 N2 和 H2O，对环境无污染。 （4）A．由图可知，总反应为水分解生成氯气和氧气，实现了光能向化学能的转化，故A正确； B．过程Ⅱ为2个 H原子和2个 -OH生成1个H2和1个H2O2，放出能量，故B错误； C．过程III为H2O2分解产生H2和O2，方程式为：，故C正确； D．由图可知，过程的总反应：，故D正确； 故选B。 16．(1) 2molCO(g)＋1molO2(g) (E-△H) (2) -285.8 太阳能(或光能)转化为化学能 3FeO(s)+H2O(l)=Fe3O4(s)+H2(g)   △H=+129.2 kJ∙mol−1 (3)-51.8 【详解】（1）  的反应过程的能量变化如图1所示，C为生成物所具有的总能量即C表示2molCO2(g)，则图中A表示反应物具有的总能量即2molCO(g)＋1molO2(g)。焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，逆反应活化能等于正反应活化能减去焓变，因此该反应的逆反应的活化能为(E-△H)；故答案为：2molCO(g)＋1molO2(g)；(E-△H)。 （2）①   kJ∙mol−1，   kJ∙mol−1，将第二个方程式减去第一个方程式的一半得到   kJ∙mol−1，则的燃烧热-285.8kJ∙mol−1；故答案为：-285.8。 ②ⅰ．以太阳能为热源分解，则过程Ⅰ中能量转化的形式是太阳能(或光能)转化为化学能；故答案为：太阳能(或光能)转化为化学能。 ⅱ．根据   kJ∙mol−1变为   kJ∙mol−1，   kJ∙mol−1，第一个方程式减去第二个方程式的一半得到过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=Fe3O4(s)+H2(g) △H=+129.2 kJ∙mol−1；故答案为：3FeO(s)+H2O(l)=Fe3O4(s)+H2(g) △H=+129.2 kJ∙mol−1。 （3）50 mL 0.50 mol∙L−1盐酸与50 mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为23.2℃。温度差为3.1℃，则反应的 kJ∙mol−1；故答案为：-51.8。 17．(1)吸热 (2)B (3) a B (4)＋2＝3＋＋    (5)[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1 (6) 该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ 946    【详解】（1）制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化；故答案为：吸热。 （2）A．浓硫酸和水混合会放出大量热，大不安全，故A不符合题意；B．生石灰和水混合放出大量的热，相对安全，故B符合题意；C．纯碱和水混合后热量变化很小，故C不符合题意；D．食盐和白醋混合后热量变化很小，故D不符合题意；综上所述，答案为：B。 （3）①图a是反应物总能量大于生成物总能量，图b是反应物总能量小于生成物总能量，因此该反应的能量变化可用图中的a表示；故答案为：a。 ②与足量充分燃烧生成液态水时放出热量，则燃烧生成液态水的热化学反应方程式。；故答案为：。 ③A．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，故A错误；B．该反应是吸热反应即大于零，故B正确；C．该反应的，故C错误；D．该反应可表示液态水分解生成4g气态氢气和32g气态氧气时的热效应，故D错误；综上所述，答案为：B。 （4）根据盖斯定律，反应2减去反应1的2倍得到＋2＝3＋＋   ；故答案为：＋2＝3＋＋   。 （5）根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能，则过程中的焓变为[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1；故答案为：[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1。 （6）①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ，根据每生成就会放出热量，则每生成就会放出热量，则，解得a=946；故答案为：该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ；946。 ②根据题意得到在和下转化为的热化学方程式为  ，该反应是放热反应，根据能量越低越稳定，则与中更稳定的是；故答案为：  ；。 18．(1) ＞ +59.3 (2)    △H=-2550 kJ/mol (3)(-a+b+c) 【详解】（1）①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知物质含有的能量：HNC＞HCN，所以物质的稳定性：HCN＞HNC； ②根据图示可知HCN比HNC的能量低59.3 kJ，故该异构化反应的△H=+59.3 kJ/mol； （2）12.0 g C2H8N2的物质的量n(C2H8N2)=，液态C2H8N2与液态N2O4反应产生N2、CO2气体及液态H2O，反应的化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)，0.2 mol C2H8N2反应放出热量510 kJ，则1 mol C2H8N2反应放出热量Q=510 kJ×=2550 kJ，故该反应的热化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) △H=-2550 kJ/mol； （3）已知：①      ②     ③     根据盖斯定律，将①+②-③，整理可得热化学方程式：    △H=(-a+b+c) kJ/mol。 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 $$