第一章 化学反应的热效应 单元测试-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 1．一定条件下，金刚石可转化为石墨，其能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A．金刚石和石墨互为同位素 B．该反应为吸热反应 C．金刚石的硬度和稳定性都强于石墨 D．该反应的反应热 2．下列有关碳酸钙的说法正确的是 A．农业上常用碳酸钙来改善酸性土壤 B．高温煅烧碳酸钙时的能量变化如图所示 C．碳酸钙固体不导电，故碳酸钙不是电解质 D．实验室常采用块状碳酸钙与稀硫酸反应来制取二氧化碳 3．碳酸钠晶体（）失水可得到或，两个化学反应的能量变化示意图如图，下列说法错误的是 A． B．向中滴加几滴水，温度升高 C．失水生成： D．碳酸钠晶体（）失水是化学变化 4．常温常压下，3.2g甲醇完全燃烧生成和液态水时放热，下列热化学方程式正确的是 A．    B．    C．    D．    5．下列说法正确的是 A．吸热反应可看成热能转化为化学能被生成物所“储存” B．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应 C．能量变化必然伴随发生化学反应 D．化学反应中能量变化的大小与反应物的物质的量多少无关 6．已知下列两个反应的热化学方程式： 下列说法不正确的是 A．液态水与水蒸气所具有的内能不同 B．生成放出的热量大于 C．等质量的两种物质完全燃烧，放出的热量更多 D．反应的 7．向溶液中加入NaHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀，经测定该过程中放出1.5kJ的热量。继续加入NaHSO4溶液至溶液呈中性，该过程中放出1.16kJ的热量。则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为 A． B． C． D． 8．一定条件下，在水溶液中1mol 、(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列说法正确的是 A．B→A＋C反应的热化学方程式为：   B．结合质子能力最强的微粒是D C．B→A＋C反应的活化能60 D．A、B、C、D中C最稳定 9．已知如下热化学方程式： ① ② ③ ④ 高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下： 可表示为 A． B． C． D． 10．某小组利用如图装置测定稀盐酸和稀NaOH溶液中和反应反应热。下列叙述错误的是 A．上下移动玻璃搅拌器能加快中和反应 B．杯盖的作用是防止热量散失，提高实验精确度 C．如果用稀Ba(OH)2溶液和硫酸实验，不会影响结果 D．如果用铜质搅拌器，测得中和反应反应热会偏高 11．已知： ； ； ； 。 下列叙述正确的是 A． B． C． D．代表的燃烧热 12．氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是 A．相同条件下，的比的小 B．已知，对于和，都有： C．气体溶于水放热，则 D．相同条件下，的比的大 13．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系 据此判断下列说法中正确的是 A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．固态硫燃烧时放出热量更多 D．是吸热反应 14．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有所增加 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热的数值偏高 二、非选择题 15．、、等含硫物质均是重要的化学原料。回答下列问题： (1)已知  ；  ， (填“>”“=”或“<”)。 (2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 根据系统(I)每消耗吸收热量为 kJ；根据系统(II)可知的 。 (3)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：  。 已知：碳的燃烧热       则x为 (用含a、b、c的代数式表示)。 (4)实验室用与在一定条件下进行下列反应：  ，当放出314.624kJ热量时，的转化率为 。 (5)如图是硫酸生产过程中钒催化剂参与反应的能量变化，与反应生成和的热化学方程式为 。 16．化学反应的本质就是旧键断裂，新键生成。 (1)请将正确的下列变化的序号填在对应的横线上：①的升华；②溶于水；③NaOH熔化；④溶于水；⑤HCl溶于水；⑥受热分解。 化学键没有被破坏的是 ；既发生离子键破坏、又发生共价键破坏的是 。 (2)已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出143kJ的热量，18g水蒸气变成液态水时放出44kJ的热量。其他相关数据如下表： O=O(g) H-H(g) H-O(g) S=S H-S 1mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 496 x 463 255 339 则表中x为 。根据表中数据可以判断的稳定性 (填“大于”或“小于”)的稳定性。 (3)1834年英国化学家法拉第发现金属铂催化下氢气和氧气常温下即可明显反应，相同条件下，等量的氢气和氧气分别在点燃和铂催化两种条件下反应时，放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。 (4)工业生产中硫元素会转化成污染环境，需要对尾气进行处理才能排放。某工厂在一定条件下利用NaClO溶液处理含NO和的烟气。测定NaClO溶液在不同温度下对烟气中的硫、硝脱除率，结果如下图所示： 若烟气中和NO的体积比为2：1，50℃时，该烟气在吸收液中转化生成的 (化成最简整数比)。 (5)处理后的尾气需要测定的含量，符合标准才能排放。现有33.6L(标准状况)尾气，通入足量溶液中充分吸收后，再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥，称量得到4.66g沉淀。溶液的作用是 (用化学方程式表示)；尾气中的含量(体积分数)为 (保留两位有效数字)。 17．氢能是具有广泛应用前景的新能源。 (1)下图所示是101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化示意图： 写出此反应的热化学方程式 。 (2)以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示： 相关反应的热化学方程式为： 反应I：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)   ΔH1=﹣213kJ·mol-1 反应II：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)    ΔH2=+327kJ·mol-1 反应III：2HI(aq)=H2(g)+I2(g)    ΔH3=+172kJ·mol-1 ①该过程的能量转化形式为 。 ②总反应的热化学方程式为：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)   ΔH= ③在该过程中SO2和 对总反应起到催化剂作用，使用了催化剂，总反应的ΔH (填“增大”“减小”或“不变”) 18．白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。回答下列问题： (1)已知298K时，白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式如下： P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)    △H1=-2983.2kJ•mol-1 P(红磷，s)+O2(g)=P4O10(s)    △H2=-738.5kJ•mol-1 则该温度下，白磷转化为红磷的热化学方程式为 。 (2)已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(白磷，s)+3O2(g)=P4O6(s)    △H=-1638kJ•mol-1。在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为 ，反应过程中放出的热量为 kJ(保留2位小数)。 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 D B C C A B C A A C 题号 11 12 13 14 答案 C B A D 1．D 【详解】A．金刚石和石墨互为同素异形体，A错误； B．该反应的生成物能量低，故反应为放热反应，B错误； C．能量越低越稳定，故石墨稳定性强于金刚石，C错误； D．反应热等于生成物总能量减去反应物总能量，该反应的反应热，D正确； 故选D。 2．B 【详解】A．农业上常用氢氧化钙来改善酸性土壤，A错误； B．高温煅烧碳酸钙是吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，能量变化如图所示，B正确； C．碳酸钙属于盐，是电解质，碳酸钙固体不导电是因为固态下钙离子和碳酸钙离子不能自由移动，C错误； D．实验室常采用块状碳酸钙与稀盐酸反应来制取二氧化碳，D错误； 故选B。 3．C 【详解】A．1 mol 和9 mol 的总能量大于1 mol 的能量，故，故A正确； B．由图象可知，1  mol 和10 mol 的总能量大于1 mol 和9mol 总能量，则向中滴加几滴水，放出能量，温度升高，故B正确； C．①     ② ； 根据盖斯定律②-①得  ，C错误； D．碳酸钠晶体（）失水生成新物质和，是化学变化，D正确； 选C。 4．C 【分析】甲醇的物质的量为，完全燃烧时放热72.58kJ，甲醇的燃烧热为1mol甲醇完全燃烧生成和时所放出的热量，故其热化学方程式为 【详解】A．甲醇的燃烧热的焓变为负值，A错误； B．甲醇的燃烧热为1mol甲醇完全燃烧生成和时所放出的热量，B错误； C．甲醇的燃烧热的热化学方程式正确，C正确； D．燃烧热的热化学方程式中甲醇的系数应为1，且根据计算可知2mol甲醇燃烧放出的热量为1451.6kJ，，D错误； 故选C。 5．A 【详解】A．吸热反应是把热能转化为化学能而储存到生成的产物中的过程,是储存能量的过程 其产物总能量高于反应物总能量，A正确； B．吸热反应、放热反应与反应条件无关，因此需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，B错误； C．化学反应一定伴随能量变化，能量变化不一定伴随发生化学反应，C错误； D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，D错误； 故选A。 6．B 【详解】A．液态水与水蒸气状态不同，液态水转化为水蒸气是内能增大的过程，所具有的内能不同，故A正确； B．气态水的能量比液态水的高，故生成1molH2O(g)放出的热量小于285.8kJ，故B错误； C．由CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ•mol-1可知1克CH4完全燃烧后放出的热量为=55.644kJ，由H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ•mol-1可知1克H2完全燃烧后放出的热量为=142.9kJ，故C正确； D．根据盖斯定律，由①×4-②可得CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(l)ΔH=4×(-285.8kJ•mol-1)-(-890.3kJ•mol-1)=-252.9kJ•mol-1＜0，故D正确； 故选：B。 7．C 【详解】向溶液中加入NaHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀，经测定该过程中放出1.5kJ的热量，有①； 然后发生的反应为②； 将①-②：； 答案选C。 8．A 【详解】A．B→A+C，由电子守恒得该反应方程式为，ΔH=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol；故A正确； B．对应酸的酸性越弱，则酸根离子结合氢离子的能力越强，则离子中结合H+能力最强的是B，故B错误； C．根据图像无法计算B→A＋C反应的活化能，故C错误； D．能量越低越稳定，则A、B、C、D四种微粒中A最稳定，故D错误； 答案选A。 9．A 【详解】根据盖斯定律，③④－①－②等于目标反应，对应反应热也有类似的加和关系，得：，A正确，故选A。 10．C 【详解】A．搅拌器作用是加快酸和碱接触，提高反应速率，A正确； B．杯盖作用是防止热量损失，B正确； C．生成硫酸钡放出热量，使测得反应热偏小，C错误； D．铜比玻璃导热率高，导致热量损失较大，测得反应热偏高，D正确； 故选C。 11．C 【详解】A．氢气生成等量液态水放出热量比生成等量气态水多，反应热更小，A错误； B．等物质的量的C（s）生成CO时放出的热量比生成CO2时少，反应热更大，B错误； C．根据盖斯定律，选项中的方程式可由(反应②-反应①)×2得到，ΔH=2(ΔH2-ΔH1)，C正确； D．氢气的燃烧热化学方程式中，氢气前系数为1，表示1mol氢气在氧气中完全燃烧生成液态水放出的热量，D错误； 故答案选C。 12．B 【详解】A．HCl键能大于HBr，断键吸热，相同条件下，的比的大，故A错误； B．根据盖斯定律，对于和，都有，，所以，故B正确； C．已知气体溶于水放热，则，故C错误； D．相同条件下，的等于的，均表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成，故D错误； 选B。 13．A 【详解】A．由能量图可知，金刚石的能量高于石墨，因此石墨转化为金刚石需要吸收能量，为吸热反应，A正确； B．由能量图可知，白磷的能量高于红磷，物质所具有的能量越高越不稳定，因此红磷比白磷更稳定，B错误； C．硫由气态转化为固态的过程中，需要释放能量，固态硫燃烧时放出热量更少，C错误； D．由能量图可知，H2和I2的总能量高于HI，因此该反应为放热反应，ΔH<0，D错误； 故选A。 14．D 【详解】A．与的反应属于吸热反应，铝片与盐酸、NaOH与盐酸反应属于放热反应，A错误； B．铝粉和铝片都是固体，更换为等质量的铝粉后时放出的热量不变，但铝粉与盐酸反应速率快，B错误； C．铁是热的良导体，改为铁质搅拌器，造成热量损失增大，测的中和热数值偏小，C错误； D．氢氧化钠固体溶解放出热量，因此测定数值结果偏高，D正确； 故选D。 15．(1)> (2) 286 -20 (3) (4)80% (5)   【详解】（1）气态S具有的能量比固态S具有的能量高，放出的热量更多，放热的焓变为负值，故>； （2）根据系统(I)分解水和盖斯定律可知，反应①+②+③得，，每消耗吸收热量为327-151+110=286kJ；根据系统(II)和盖斯定律，可知反应②+③+④得，，，反应； （3）由碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1，得①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式依次编号为②S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，则x＝3a＋b－c； （4）热化学方程式2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；△H=-196.64kJ/mol表示通常条件下2molSO2(g)与1molO2(g)反应生成2molSO3(g)放出热量196.64kJ；放出314.624kJ热量，参加反应的二氧化硫的物质的量为×2mol=3.2mol，所以二氧化硫的转化率为×100%=80%； （5）由图象①，②，根据盖斯定律：②-2×①即可得目标方程式，； 16．(1) ① ④⑥ (2) 436 大于 (3)相等 (4)16：10：31 (5) 1.3% 【详解】（1）①为物理变化，破坏的是分子间作用力；②有反应；③电离方程式为；④电离方程式为；⑤电离方程式为；⑥。化学键没有被破坏的是①，既发生离子键破坏、又发生共价键破坏的是④⑥； （2）1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，故2mol氢气燃烧生成2mol液态水时放出热量为，再根据18g水蒸气变成液态水时放出热量44kJ，2mol液态水变为气态水吸收的热量为，故2mol氢气燃烧生成2mol气态水时放出热量为，故热化学方程式为  ，，解得；水中的H—O大于硫化氢中的H—S键能，所以更稳定； （3）催化剂不改变反应过程中的能量，所以等量的氢气和氧气两种条件下反应时放出的热量相等。 （4）50℃时，NO和的脱除率分别为100%和80%，根据原子守恒可得；失去3个电子，失去2个电子，得到2个电子，根据得失电子守恒可得，所以。所以。 （5）本实验的原理是把转化成，所以先把氧化，反应为；因为，尾气中的含量(体积分数)为。 17．(1) (2) 太阳能转化为化学能，化学能转化为热能 +572kJ·mol-1 I2 不变 【详解】（1）ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和=436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1-2×431 kJ·mol-1=-165 kJ·mol-1，此反应的热化学方程式，故答案为：； （2）①由图示信息可知该过程中反应I为化学能转化成热能，反应II，反应III太阳能转化为化学能，故答案为：太阳能转化为化学能，化学能转化为热能； ②由盖斯定律可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)，可由2×(反应I+反应II+反应III)得到，则ΔH=2×(ΔH1+ΔH2+ΔH3)= 2×(﹣213kJ·mol-1+327kJ·mol-1+172kJ·mol-1)= +572kJ·mol-1，故答案为：+572kJ·mol-1； ③由图示信息可知二氧化硫和碘单质在反应I中消耗，又分别在反应II和反应III中生成，两者为该总反应的催化剂，使用催化剂不改变反应物和生成物的总能量，不影响反应热，故答案为：I2；不变； 18．(1)P4(白磷，s)=4P(红磷，s)    △H=-29.2kJ•mol-1 (2) 3：1 1323.45 【详解】（1）①P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)    △H1=-2983.2kJ•mol-1 ②P(红磷，s)+O2(g)=P4O10(s)    △H2=-738.5kJ•mol-1 根据盖斯定律可知，①-②×4可得：P4(白磷，s)=4P(红磷，s)  △H=-2983.2kJ•mol-1+4×738.5kJ•mol-1=-29.2kJ•mol-1； （2）在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气(标准状况)，白磷中磷原子的物质的量为=2mol原子，氧气的物质的量为=2.25mol，含有4.5molO；依据原子守恒列式计算：设P4O10物质的量为x，P4O6物质的量为y，4x+y=2，10x+6y=4.5，计算出x=0.375mol，y=0.125mol；最后生成0.375mol P4O10，0.125mol P4O6，P4O10与P4O6的物质的量之比为3:1；P4(白磷，s)+3O2(g)=P4O6(s) △H=-1638kJ•mol-1；②4P(红磷，s)+5 O2(g)= P4O10(s) △H2=-2983.2kJ•mol-1；放出的热量=0.375mol×2983.2kJ•mol-1+0.125mol×1638kJ•mol-1=1323.45 kJ。 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 $$