第一章 化学反应的热效应 单元训练题 2024-2025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 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列热化学方程式及其描述正确的是 A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367kJ/mol(燃烧热) B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热) C．S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热) D．C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定) 2．我国科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系，实现了氨的低温催化合成，其原理示意如下： 下列分析不合理的是 A．状态Ⅰ为吸附并发生解离，键发生断裂并吸收能量 B．状态Ⅲ反应的方程式为 C．“TM-LiH”能降低合成氨反应的 D．合成总反应的原子利用率是100% 3．氢气在氯气中燃烧时发生反应：。下列关于该反应的说法中，正确的是 A．属于吸热反应 B．不属于氧化还原反应 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．能量变化与化学键的断裂和形成有关 4．已知化学反应的能量变化如图所示，则有关说法错误的是（　　） A．随着反应的进行，该反应向环境放出热量 B．A2的稳定性大于物质AB C．该反应中，化学键断裂吸收的总能量小于化学键形成放出的总能量 D．铝片与盐酸反应的能量变化趋势与图示相似 5．肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．1molN2H4的能量低于1molN2的能量 C．1molN2H4(g)分解生成1molN2(g)和2molH2(g)时，吸收的热量为(50.7+a)kJ D．断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 6．下列有关的说法，错误的是 A．该反应的等于断开和所需总能量减去形成释放的总能量 B．若生成放出的热量小于 C．液态水与水蒸气所具有的内能不同 D．和的总能量比的能量高 7．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（　　） A B C D 煤气灶 铅蓄电池 太阳能热水器 风力发电 A．A B．B C．C D．D 8．一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，“甲烷重整”反应()原理如下。 已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数： 温度/℃ 850 1000 1200 1400 K 0.5 2 275 1772 下列说法不正确的是（　　） A．物质a可能是Fe3O4 B．若增大的值，则CH4的平衡转化率降低 C． D．1000℃，若容器中、，则反应处于平衡状态 9．下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。 下列说法正确的是（　　） A．①表示CO和从催化剂表面脱离的过程 B．②和④中化学键变化相同，因此吸收的能量相同 C．相同条件下，反应速率：④>② D．由图可知为吸热反应 10．如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图，下列说法正确的是 A．由制取Mg是吸热过程 B．热稳定性： C．金属镁和卤素单质的反应都是吸热反应 D．由图可知，此温度下所含化学键的键能最大 11．一定温度下，的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图，下列叙述正确的是（　　） A．的氯化、溴化反应的均小于0 B．稳定性： C． D．和的键能差 12．根据能量变化示意图，下列说法正确的是（　　） A．反应，反应物的总能量小于生成物的总能量 B．可推测，断开1 mol O-H键共放出463 kJ能量 C．1 mol 分解生成和吸收484 kJ能量 D．和生成2 mol 放出的能量大于484 kJ 13．依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2968 kJ C． D．16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1484 kJ 14．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是（　　） A．△H3＜0 B．△H1+△H2+△H3=0 C．按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少 D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，则该条件下△H3=-2a kJ/mol 15．CH4、CO2在催化剂作用下可以反应生成CH3COOH，该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是 A．CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为：CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附态) B．②过程表示CH3COOH分子的脱附过程 C．反应过程中有C－H键、C－C键、O－H键生成 D．该合成反应是放热反应 16．肼()在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。 已知200℃时，反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 下列说法错误的是 A．图甲所示过程①为放热反应，过程②为吸热反应 B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图乙所示 C．断裂3mol中的化学键吸收的能量小于形成1mol和4mol中的化学键释放的能量 D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气吸热 17．我国化学家研究的一种新型光催化剂(碳纳米点/氮化碳)可以利用太阳光高效实现分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．反应I和反应II均存在O-H键的断裂 B．水分解过程中，H2O2作催化剂 C．总反应为H2O2=H2+O2 D．若反应II是放热反应，则反应I可能是吸热反应也可能是放热反应 18．我国科技成就日新月异。下列对我国最新科技成就的相关表述正确的（　　）是 选项 科技成就 相关表述 A 北京冬奥会采取CO2跨临界直冷制冰技术 干冰升华发生吸热反应 B 合成介孔Fe-N-C催化剂可提升锌空气燃料电池性能 该燃料电池放电时将化学能全部转化成电能 C 新型催化剂——二维钴氮掺杂碳可高效节能地促进氧化和Hg2+吸附 其他条件相同时，催化剂能加快反应速率 D 中科院海洋所发现能有效降解聚乙烯、聚苯乙烯等多种塑料的海洋真菌 其他条件相同时，温度越高，海洋真菌降解聚乙烯、聚苯乙烯等塑料的速率越大 A．A B．B C．C D．D 19．下列有关图像的描述错误的是(已知图像中a、b均大于0) A．图甲中反应为放热反应， B．图乙表征金刚石转化为石墨过程中的能量变化，石墨比金刚石稳定 C．图丙中断开反应物中化学键所需能量低于形成生成物中化学键所释放能量，所示反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH =+bKJ/mol D．图丁是2A(g)B(g)的能量变化示意图，则2A(g)B(l) 20．我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量 B．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 C．该反应的焓变：ΔH=-129.6kJ·mol-1 D．相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF 二、综合题 21．按要求回答下列问题： （1）下列变化中属于吸热反应的是　 　(填序号)。 ①铝片与稀盐酸的反应；②将胆矾加热变为白色粉末；③干冰汽化；④甲烷在氧气中的燃烧反应；⑤固体溶于水；⑥C与反应生成CO （2）镁、海水、溶解氧可构成原电池，为水下小功率设备长时间供电，结构示意图如图所示，其总反应为：。下列说法正确的是　 　(填字母序号)。 a．Mg作电池的负极 b．发生氧化反应 c．海水溶液中阴离子移向Mg极 d．电池工作时，电子转移方向：石墨→海水→Mg （3）下图是一氧化碳和氧在钌催化剂表面形成化学键的过程。下列说法正确的是___________。 A．和CO均为酸性氧化物 B．该过程中，CO先断键成C和O C．状态到状态为放热过程 D．图示表示CO和反应生成的过程 （4）合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol，放出92.2 kJ热量，已知断开1 mol键、1 mol键分别需要吸收的能量为436 kJ、945.8 kJ；则1 mol 键断裂吸收的能量约等于　 　kJ。 （5）若将两个金属棒用导线相连在一起，总质量为80.00g的镁片和铝片同时浸入稀硫酸中，工作一段时间后，取出金属片，进行洗涤、干燥、称量，得金属片的总质量为74g，则装置工作时负极电极反应式为　 　，工作时间内装置所产生氢气的体积为　 　L(标准状况)。 22．能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。 Ⅰ.为了探究原电池的工作原理，设计如下装置。 （1）甲装置中负极电极反应式为　 　。 （2）当乙装置中的负极质量减少1.8g时，正极产生气体　 　L（标准状况下）；向　 　（填“Mg”或“Al”）电极移动。 Ⅱ.、都是重要的能源物质，也是重要的化工原料。利用还原能有效促进“碳中和”，反应的化学方程式为。 （3）反应过程中的能量变化如图所示： 则该反应是　 　（填“放热”或“吸热”）反应。 （4）300℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中，充入和，反应过程中测得各物质的物质的量浓度随时间变化如图所示。回答下列问题： ①的浓度随时间变化曲线为　 　（填“a”、“b”或“c”）；在M点，　 　（填“＞”、“＝”或“＜”）。 ②2min时，反应速率改变的原因可能是　 　。 A.升高温度 B.降低温度 C.充入一定量的 D.加入催化剂 ③下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是　 　。 A. B.混合气体的密度不再变化 C.混合气体的平均摩尔质量不再变化 D.单位时间内生成，同时消耗 23．按要求回答下列问题： （1）下列反应中，属于放热反应的是　 　(填字母，下同)，属于吸热反应的是　 　。 a．盐酸与烧碱溶液反应 b． c．氢气在氧气中燃烧生成水 d．高温煅烧石灰石使其分解 e．铝和盐酸反应 f．浓硫酸溶于水得到稀硫酸 （2）为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面上升乙处液面下降。 试回答下列问题： ①该反应为反应　 　(填“放热”或“吸热”)。 ②该反应的反应物化学键断裂吸收的能量　 　(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。 （3）A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。 装置 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： ①装置甲溶液中的阴离子移向　 　(填“A”或“B”)极。 ②装置乙中正极的电极反应式为　 　。 ③四种金属活动性由强到弱的顺序是　 　。 （4）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如图所示： ①外电路电子移动方向：　 　(填“a极到b极”或“b极到a极”)。 ②a电极的电极方程式为　 　。 24．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： （1）为探究化学反应中能量变化，某同学设计了相同条件下如图一、图二(铜、锌之间导线连接)的两个实验，有关实验下列说法正确的是___________(填字母)。 A．图一和图二中温度计读数均高于室温 B．温度计读数图一高于图二 C．图一和图二只在锌棒表面产生气泡 D．产生气体的速率图二快于图一 （2）某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计了相同条件下如图三(6 mol/L的H2SO4溶液)、图四(6 mol/L的NaOH溶液)的两个实验。 ①图三中放电时H+向　 　 (填“镁片”或“铝片”)移动； ②图四中铝片为　 　极，其电极反应式为：　 　。 ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有　 　 (填字母)。 A．利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实用价值 D．电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同 （3）一定量的Zn与足量的稀硫酸反应制氢气，反应过程中生成气体的体积随时间的变化如图五中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将其曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的的是___________(填字母)。 A．滴加少量的CuSO4溶液 B．滴加少量的浓硫酸 C．加入少量的ZnSO4固体 D．加入少量的CH3COONa固体 （4）为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图六所示。回答下列问题： ①该燃料电池负极发生的反应式为　 　。 ②电池工作时，OH-移向　 　电极(填“左侧”或“右侧”)；电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （5）白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示如图七：根据表中数据计算：0.1 molP4 (白磷)在氧气中充分反应　 　(填“吸收”或“放出”)　 　kJ能量。 化学键 P-P P-O O=O P=O 键能(kJ、mol) 200 360 500 585 25．现代社会活动需要利用化学反应中的物质和能量变化。 Ⅰ.化学能与热能 下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题： 物质 HCl 键能/kJ 243 193 151 436 432 （1）以上物质中最不稳定的是　 　。 （2）按照反应，生成2mol HCl　 　（填“吸收”或“放出”）的热量为　 　kJ。根据能量守恒定律，反应物的总能量应该　 　其生成物的总能量（填“大于”或“小于”）。 Ⅱ.化学能与电能 （3）把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。 装置 A表面有气泡 B电极的质量增加 电子由A到D 根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是　 　。 （4）“乙醇燃料电池”的工作原理为，装置如图所示。 ①在该电池中的移动方向为由　 　（填“A到B”或“B到A”）。写出A电极的电极反应式：　 　。 ②若标况下有11.2L 参与反应，理论上通过质子交换膜的数目为　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】C 3．【答案】D 4．【答案】B 【解析】【解答】A、该反应为放热反应，因此随着反应的进行，该反应向环境放出热量，A不符合题意。 B、反应物（A2和B2）的总能量高于生成物（2AB）的总能量，但无法比较A2与AB的能量大小，因此无法比较二者的稳定性，B符合题意。 C、该反应为放热反应，所以化学键断裂吸收的总能量小于化学键形成放出的总能量，C不符合题意。 D、铝片与稀盐酸的反应为放热反应，其能量变化趋势与图示相似，D不符合题意。 故答案为：B 【分析】该反应中反应的总能量高于生成物的总能量，因此该反应为放热反应。物质所具有的能量越高，物质越不稳定。据此结合选项进行分析。 5．【答案】D 6．【答案】A 【解析】【解答】A．生成气态水反应的焓变ΔH等于断开和所需总能量减去形成释放的总能量，则该反应的ΔH不等于断开和所需总能量减去形成释放的总能量，故A符合题意； B．气态水的能量高于液态水，所以若生成放出的热量小于，故B不符合题意； C．气态水的能量高于液态水，所以液态水与水蒸气所具有的内能不同，故C不符合题意； D．该反应为放热反应，和的总能量比的能量高，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】B.水从液体变为气态吸收热量； C.水蒸气的能量高于液态水； D.该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量。 7．【答案】B 【解析】【解答】A．煤气灶是将化学能转化为热能和光能，A不符合题意； B．铅蓄电池是将化学能转化为电能，B符合题意； C．太阳能热水器是将太阳能转化为热能，C不符合题意； D．风力发电是将风能转化为电能，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】依据能量之间的转换分析解答。 8．【答案】D 【解析】【解答】A、铁和水蒸气在高温下能反应生成四氧化三铁和氢气，则 物质a可能是Fe3O4 ，故A不符合题意； B、 若增大的值 ，该反应的平衡正向移动，但甲烷的转化率减小，故B不符合题意； C、根据表中数据可知，随温度升高，K的值增大，说明该反应为吸热反应，即 ，故C不符合题意； D、1000℃，若容器中 、 ，此时的浓度熵为，则反应正向进行，未达到平衡状态，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁； B、 增大的值 ，水的转化率增大，甲烷的转化率减小； C、随温度升高K增大，说明该反应为吸热反应； D、可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。 9．【答案】B 【解析】【解答】A．根据题干信息及图示，①表示CO和H2O在催化剂表面吸附的过程，A不符合题意； B．②和④中化学键变化均为H-O键断裂，②中吸收能量是[1.25-（-0.32）]eV=1.57eV，④中吸收能量是[1.41-（-0.16）]eV=1.57eV，所以吸收的能量相同，B符合题意； C．④的活化能大于②，则反应速率④＜②，C不符合题意； D．根据图示信息，CO(g)和H2O(g)的总能量大于CO2(g)+H2(g)的总能量，则反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为放热反应，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.①表示CO和H2O在催化剂表面吸附的过程。 B.②和④中化学键变化均为H-O键断裂。 C.活化能越大，则反应速率越小。 D.△H=生成物总能量-反应物总能量，△H＞0表示吸热反应，△H＜0表示放热反应。 10．【答案】A 11．【答案】C 【解析】【解答】A．由图可知溴化的，氯化的，A错误； B．由于能量越低越稳定，由图可知，更稳定，B错误； C．根据图像可知①；②；根据盖斯定律①-②得；③；④，根据盖斯定律③-④得，所以，C正确； D．由图可知，①，③，根据盖斯定律③-①得到，即，和的键能分别为、，则，D错误； 故答案为：C 【分析】A.根据反应物和生成物的能量高低判断是放热反应还是吸热反应； B.物质能量越低越稳定，键能越大越稳定； C.D.根据盖斯定律计算即可。 12．【答案】D 【解析】【解答】A：图示反应物总能量高于生成物总能量，故A不符合题意： B：断裂化学键吸收热量，故B不符合题意： C：依据图示数据可知，2 mol 和1mol 反应生成2molH2O（g）， 放出热量484kJ ，则 mol 分解生成和吸收热量242 kJ，故C不符合题意； D：依据图示数据可知，2 mol 和1mol 反应生成2molH2O（g）， 放出热量484kJ ，放出热量，则放出的能量大于484 kJ ，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】会看能量变化示意图：起点——反应物总能量，终点——生成物总能量，起点高于终点，则反应物总能量＞生成物总能量，反应放热，起点低于终点，则反应物总能量＜生成物总能量，反应吸热。 化学反应的本质是：旧化学键的断裂和新化学键的生成。断裂化学键吸收热量，形成化学键放出热量。 13．【答案】B 14．【答案】B 【解析】【解答】A、H与X生成HX过程中形成化学键，需要释放能量，因此ΔH3＜0，A不符合题意。 B、由盖斯定律可得，ΔH1=ΔH2+ΔH3，所以ΔH1-ΔH2-ΔH3=0，B符合题意。 C、Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2具有的能量依次减小。则断裂其化学键需要的能量依次减小，因此途径Ⅱ吸收的热量依次减小。即ΔH2依次减小，C不符合题意。 D、拆开1mol气态HX需要吸收的能量为akJ。则形成1molHX化学键需要释放akJ热量，因此该条件下ΔH3=－2akJ·mol－1，D不符合题意。 故答案为：B 【分析】A、形成化学键释放能量。 B、根据盖斯定律分析。 C、卤素单质具有的能两个越小，断裂化学键需要的能量越小，反应热ΔH2越小。 D、断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放的能量相同。 15．【答案】C 16．【答案】D 17．【答案】A 18．【答案】C 【解析】【解答】A．干冰升华吸收热量，不属于化学变化，A不符合题意； B．燃料电池放电时会有一部分转化为热能，B不符合题意； C．在其他条件相同时，用催化剂能加快化学反应速率，C符合题意； D．高温下蛋白质会失去生理活性，其降解聚乙烯、聚苯乙烯等塑料的速率会降低，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A．干冰升华吸收热量，不属于化学变化； B．燃料电池放电时会有一部分转化为热能； C．在其他条件相同时，用催化剂能加快化学反应速率； D．高温下蛋白质会失去生理活性，降解速率会降低。 19．【答案】C 20．【答案】C 【解析】【解答】A、由能量变化图可知，1molC2H4(g)与1molH2(g)所具有的能量高于1molC2H6(g)的能量，A不符合题意。 B、过渡态1具有的能量高于过渡态2具有的能量，因此稳定性：过渡态1＜过渡态2，B不符合题意。 C、由能量变化图可知，该反应的反应热ΔH=－129.6kJ·mol－1，C符合题意。 D、使用催化剂AuF时，反应所需的活化能大于使用催化AuPF3＋时反应所需的活化能，D不符合题意。 故答案为：C 【分析】A、根据图示物质的相对能量大小分析。 B、物质所具有的能量越高越不稳定。 C、根据图示能量变化计算反应热。 D、根据图示能量变化分析。 21．【答案】（1）②⑥ （2）ac （3）C （4）391.0 （5）；5.6 22．【答案】；1.68；Mg；放热；b；>；AD；AB 23．【答案】（1）ace；bd （2）吸热；高 （3）A；Cu2++2e-=Cu；D>A>B>C （4）a极到b极； 24．【答案】（1）A；B；D （2）铝片；负；Al-3e-+4OH-=[Al(OH4]-；AD （3）B （4）N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；左侧；减小 （5）放出；296 25．【答案】H2；放出；185；大于；C＞B＞A＞D；A到B；；2NA 学科网（北京）股份有限公司 $$