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．已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1。有关下列热化学方程式的说法正确的是 ① ② ③ A． B． C．反应③中反应物的总键能大于生成物的 D． 2．已知反应：①时，   ②稀溶液中，   ③  ( Q>0) ④ ；   下列结论正确的是 A．碳的燃烧热等于 B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水时放出的热量 C．一定条件下，和充分反应可放热Q kJ D．   3．如下图所示，△H1=－393.5 kJ∙mol－1，△H2=－395.4 kJ∙mol－1，下列说法或表示式正确的是 A．金刚石的稳定性强于石墨 B．石墨和金刚石的转化是物理变化 C．1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ D．C(s、石墨)= C(s、金刚石)   ΔH= +1.9 kJ∙mol－1 4．在载人航天器中，可以利用和的反应，将航天员呼出的转化为等，发生的反应为，下列说法正确的是 A．该反应的反应物键能总和大于生成物键能总和 B．加入合适的催化剂，的值将减小 C．每断裂键，同时形成键 D．对于反应与的值相同 5．下列说法正确的是 A．若H2的燃烧热为akJ/mol，则热化学方程式为H2+Cl2=2HCl  ΔH=-akJ/mol B．若1molSO2和0.5molO2完全反应放热98.3kJ，则热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH=-98.3kJ/mol C．若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  ΔH=-57.3kJ/mol，则稀硫酸与稀Ba(OH)2反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)  ΔH=-114.6kJ/mol D．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s)  ΔH=-4bkJ/mol 6．如图所示为NH4Cl的热循环过程，结合数据计算可得ΔH6(kJ·mol-1)为 A．–2332 B．+248 C．+876 D．–1704 7．已知：  。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下： 过程Ⅰ：  。以太阳能为热源分解； 过程Ⅱ：…… 下列说法正确的是 A．起催化剂的作用，在反应过程中没有参与反应 B．相同条件下，比具有更高的能量 C．过程Ⅰ中每消耗转移电子 D．过程Ⅱ的热化学方程式为   8．下列说法正确的是 A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．由C(石墨)→C(金刚石)  可知，金刚石比石墨稳定 C．一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的 D．放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生 9．下列反应的能量变化与下图一致的是 A．氯化铵晶体和氢氧化钡晶体反应 B．盐酸与氢氧化钡溶液反应 C．钠和水反应 D．锌与稀反应 10．现有如下3个热化学方程式： H2(g)+O2(g)=H2O(g)    ΔH1=-akJ/mo ① H2(g)+ O2(g)=H2O(l)    ΔH2=-bkJ/mol ② 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)      ΔH3=-ckJ/mol ③ 则由下表所列的原因能推导出后面结论的是 选项 原因 结论 A H2的燃烧是放热反应    a、b、c均大于0 B ①和②中物质的化学计量数均相同 a=b C ③中H2O的状态不同，化学计最数不同 a、b、c不会有任何等量或不等量关系 D ③的化学计量数是②的2倍 ΔH2<ΔH1 A．A B．B C．C D．D 11．反应发生过程中的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应中旧键断裂放出的总能量低于新键形成吸收的总能量 B．向该体系中加入催化剂，、均减小，也减小 C．该反应的反应热 D．A比B更稳定 12．已知：在标准压强(101kPa)、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用表示。部分物质的如图所示。、、的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断正确的是 A．2mol的键能大于1mol与1mol的键能之和 B．根据图中信息，可判断热稳定性肼大于氨 C．0.5mol和1.5mol合成氨，正反应的活化能一定大于 D．NO与反应的热化学方程式为 13．在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热可测定中和反应的反应热。下列关于该实验的说法正确的是 A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．测定时，为防止溶液飞溅损失导致测定不准，应将稀盐酸缓慢加入稀氢氧化钠 D．若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测定的偏低 14．点阵能（）是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度，是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究的离子键强弱，设计如下图所示的Born－Haber循环： 由此可得为 A．＋786.5 B．－786.5 C．＋749.6 D．－785.6 二、非选择题 15．“长征”系列火箭用偏二甲肼作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气、水和二氧化碳气体。 (1)写出反应的化学方程式： 。 (2)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键 (填“吸收”或“放出”，下空同)的总能量小于形成化学键 的总能量。 (3)丙烷脱氢可得丙烯。 已知：      则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为 。 16．I．完成下列问题。 (1)的盐酸与的溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。    (2)向的溶液中分别加入稍过量的稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸，则完全反应时的放出热量从大到小的排序是 。 (3)已知；。现有下列反应 ①； ②； ③； ④； ⑤ 其中反应热符合的是 (写序号) Ⅱ．以为催化剂的光热化学循环分解(生成一氧化碳和氧气)反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。    (4)上述过程中，能量的变化形式是由 转化为 ，上述过程的的热化学方程式为 。 17．化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。 (1)化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列说法错误的是_______ A．该过程中电能转化为了化学能 B．该过程属于氮的固定 C．太阳能为可再生资源 D．断裂键会释放出能量 (2)下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是_______ A．强酸强碱的中和反应 B．酒精燃烧 C．与氯化铵(s)混合 D．催化氧化制取 (3)研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是_______    A．比更稳定 B．转化为，反应条件一定要加热 C．   D．加入催化剂，可以减小反应的热效应 (4)已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示： ①   ②   ①的燃烧热为 。 ②完全燃烧生成液态水时 (填“>、<或=”，下同)，相同条件下，等质量与完全燃烧，热值： 。 ③转化为反应的 。 (5)是大气污染物之一，通过化学方法消除污染是当今环境化学研究的热点：产生的原因之一是汽车发动机工作时引发和反应，根据表中数据，书写反应的热化学方程式： 。 物质 键能 954 498 630 (6)科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：       则甲烷直接将还原为的热化学方程式为 。 18．某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。 I．配制0.50mol/LNaOH溶液 (1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体 g。 (2)从图1中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号) 。 Ⅱ．测定中和热的实验装置如图2所示。取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。 (3)请填写下表中的空白： 温度 实验 次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差平均值 (t2-t1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 (4)近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH= (取小数点后一位)。 (5)上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母) 。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．在量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 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 D D C D C D C A A 题号 11 12 13 14 答案 C D D D 1．D 【详解】A．甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol，则对应的热化学方程式为 ，故A错误； B．反应①中生成气态水，反应放出的热量小于890.3kJ，则，反应③中CH4不完全燃烧，放热更少，则，即，故B错误﹔ C．反应③是放热反应，反应物的总键能小于生成物的，故C错误； D．由盖斯定律可知，，故D正确； 故答案为：D。 2．D 【详解】A．碳的燃烧热是指1mol碳完全燃烧放出的热量变化，根据题中信息不能得出碳的燃烧热，故A错误； B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成水的同时还生成了硫酸钡沉淀，因此生成1mol水时放出的热量大于，故B错误； C．根据  ( Q>0)，由于该反应是可逆反应，一定条件下，和充分反应，可放出的热量小于Q kJ，故C错误； D．根据盖斯定律得到第一个方程式减去第二个方程式得到  ，故D正确。 综上所述，答案为D。 3．D 【分析】由题给信息可得出： ①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1； ②C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-395.4 kJ·mol-1。 【详解】A．从图中可以看出，金刚石具有的能量比石墨高，则金刚石的稳定性弱于石墨，A不正确； B．石墨和金刚石互为同素异形体，二者的结构不同，二者的转化是化学变化，B不正确； C．C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=ΔH1 (石墨)- ΔH2 (金刚石)=+1.9 kJ·mol-1，则1 mol 石墨的总键能比1 mol 金刚石的总键能大1.9 kJ，C不正确； D．依据盖斯定律，将反应①-②得，C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1，D正确； 故选D。 4．C 【详解】A．该反应是放热反应，则反应物键能总和小于生成物键能总和，A错误； B．催化剂不改变的大小，B错误； C．根据方程式可知，每断裂0.2molC=O键，即消耗0.1mol的CO2，同时形成0.4molH—O键，即生成0.2molH2O，C正确； D．的状态不同，与的值不相同，D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．若H2的燃烧热为akJ/mol，是指H2完全燃烧与氧气反应生成液态水所放出的热量，A错误； B．该反应为可逆反应，则2mol SO2和1molO2反应生成2molSO3，放出热量大于196.6kJ，B错误； C．稀硫酸与稀Ba(OH)2反应除了发生H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)，还有钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡反应也会放出热量，C错误； D．1mol白磷的质量是124g，若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则1mol白磷的能量比等质量的红磷的能量多4bkJ，故白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s)  ΔH=-4bkJ/mol，D正确； 故选D。 6．C 【详解】根据图示① ② ③ ④ ⑤ 根据盖斯定律③+④-①-②-⑤得，故选C。 7．D 【详解】A．反应经过2个过程经热化学铁氧化合物循环分解水，反应中起催化剂的作用，四氧化三铁为过程Ⅰ反应物，过程Ⅱ的生成物，参与反应，A错误； B．相同条件下， 比具有更高的能量，B错误； C．反应中氧元素化合价由-2变为0，电子转移为，的物质的量为1mol，则反应转移2mol电子，C错误； D．已知：①  ，②  ，根据盖斯定律，则反应Ⅱ=(①-②)，，则过程Ⅱ的热化学方程式为  ，D正确； 故选D。 8．C 【详解】A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，由于硫蒸气能量较大，前者放出热量多，A错误； B．由C(石墨)→C(金刚石)  ∆H=+1.9kJ/mol可知，该反应为吸热反应，金刚石的能量较高，能量越高越不稳定，因此石墨比金刚石稳定，B错误； C．依据盖斯定律，对于一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，C正确； D．有些放热反应需要加热条件下才能发生，如铝热反应是放热反应，但在高温条件下才能进行，有些吸热反应不需要加热也能进行，如Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应，D错误； 故选C。 9．A 【分析】根据图中信息得到反应物总能量低于生成物总能量，因此该反应为吸热反应。 【详解】A．氯化铵晶体和氢氧化钡晶体反应是吸热反应，故A正确； B．盐酸与氢氧化钡溶液反应，属于中和反应，中和反应为放热反应，故B错误； C．钠和水反应时钠融化为金属小球说明反应是放热反应，故C错误； D．活泼金属与酸的反应是放热反应，锌与稀反应为放热反应，故D错误； 故选A。 10．A 【详解】A、H2的燃烧是放热反应，焓变小于0，故a、b、c均大于零，A符合题意； B、焓变的大小与反应物和生成物的聚集状态有关，热化学方程式①、②中生成物H2O的聚集状态不同，故a≠b，B不合题意； C、③中物质的化学计量数时②的2倍，所以H3=2H2，因为气态水转变为液态水的过程放热，所以H2＜H1，由于a、b、c均大于0，因此2b=c＞2a，C不合题意； D、由以上分析可知，H3=2H2＜0，故H2＞H3，则推导不出ΔH2<ΔH1，D不合题意； 故答案为：A。 11．C 【详解】A．该反应为放热反应，旧键断裂吸收的总能量低于新键形成释放的总能量，旧键断裂吸收能量，而不是放出能量，新键形成释放能量，不是吸收能量，A错误； B．催化剂能降低反应所需的活化能，、均减小，但催化剂不改变反应的焓变，不变，B错误； C．由图可知反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，该反应为放热反应，反应热，C正确； D．物质的能量越低越稳定，由图可知反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，B的能量低更稳定，D错误； 答案选C。 12．D 【详解】A．由图知，的标准摩尔生成焓为，则的反应物键能之和―生成物键能之和＞0，即2mol的键能小于1mol与1mol的键能之和，故A错误； B．能量越低越稳定，的标准摩尔生成焓为，的标准摩尔生成焓为，和反应生成放热，而生成吸热，则的能量比低，热稳定性肼小于氨，故B错误； C．合成氨反应属于放热反应，0.5mol和1.5mol合成氨，正反应的活化能―逆反应的活化能，由于逆反应的活化能未知，正反应的活化能的值不能确定，故C错误； D．由题图数据可计算出：①  ， ② ， ③  ，可由―3×②―2×①+3×③得到，则其反应热，故D正确； 选D。 13．D 【详解】A．中和热测定实验成败的关键是注意防止热量损失，做好保温工作。大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失，A错误； B．温度计为计量仪器，用于测量容器内温度，不能用于搅拌，B错误； C．因为缓慢加入稀盐酸，会使热量损失较多，测的温度偏低，中和热的数值偏小，所以在测定中和热时，应一次性加入稀盐酸，C错误； D．浓硫酸溶于水的过程中会放出热量，若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测得的反应热ΔH 偏低，D正确； 故选D。 14．D 【详解】由题干信息可知： 根据盖斯定律可知，可得U=-785.6，故答案为：-785.6，故选D。 15．(1)； (2) 放热； 大于； 吸收； 放出； (3)  。 【详解】（1）结合题干材料，偏二甲肼作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气、水和二氧化碳气体即可写出相应化学方程式。 （2）该反应通过燃料燃烧可提供飞船飞行所需能量，故该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量；在化学反应中，断开化学键需要吸收能量，形成化学键需要放出能量。 （3）①  ，②  ，根据盖斯定律①-②得  。 16．(1) 保温隔热，防止热量散失 偏小 (2) (3)⑤ (4) 光能、热能 化学能 【详解】（1）测量中和热需要减少热量散失，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量散失；大烧杯上不盖硬纸板则热量容易散失，则求得的中和热数值偏小。 （2）浓硫酸稀释放热；醋酸为弱电解质，反应时电离出H+要吸收热量，则完全反应时的放出热量Q3＞Q2＞Q1。 （3）把这五个反应写成离子反应式，则只有①和⑤为H++OH−=H2O，而根据化学计量数比，①中ΔH=−114.6kJ/mol，则反应热符合 ΔH=−57.3kJ/mol 的是⑤。 （4）该图以TiO2为催化剂，在光和热的作用下分解CO2反应生成了CO和O2，则在该反应中光能和热能转变为了化学能；二氧化碳分解生成CO和O2，根据焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，则有2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ，ΔH=，所以上述过程的的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+556kJ/mol。 17．(1)D (2)C (3)C (4) /mol < > (5)N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH =+192 (6)CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ•mol -1 【详解】（1）A．化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气，该过程中电能转化为了化学能，故A正确； B．将游离态的氮转化为化合态氮的过程为氮的固定，空气中的氮气转化为氨气的过程是氮的固定过程，故B正确； C．太阳能为可再生资源，故C正确； D．断裂N≡N键会吸收出能量，故D错误； 故选D。 （2）A．强酸强碱的中和反应是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故A不选； B．酒精燃烧是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故B不选； C．Ba(OH)2⋅8H2O(s)与氯化铵(s)混合是吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，故C选； D．SO2催化氧化制取SO3是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故D不选； 故选C。 （3）A．从图中可以看出，CNH的能量比HCN高，则HCN更稳定， A不符合题意； B．HCN(g)CNH(g)，反应物的总能量低于生成物的总能量，则反应为吸热反应，但吸热反应不一定需要加热，可能从周围环境中吸收能量，B不符合题意； C．HNC(g)=HCN(g)  ΔH=-186.5 kJ⋅mol−1+127.2 kJ⋅mol−1=-59.3kJ⋅mol−1，C符合题意； D．加入催化剂，不能改变反应的热效应，D不符合题意； 故选C。 （4）①燃烧热是指1mol可燃物和氧气完成反应生成稳定氧化物所放出的热量，由①  可知，的燃烧热为/mol； ②  ，分析可知转化成时要吸收能量，则完全燃烧生成液态水时放热小于6590kJ， <6590kJ，相同条件下，等质量的 与完全燃烧，①  ，计算1g乙炔完全燃烧放热=50kJ；  ，1g苯完全燃烧放热=42kJ，放热更多，热值：>； ③依据盖斯定律①-②得到：6=2 。 （5）反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)，由反应热等于反应物断键吸收的能量-生成物成键放出的能量=954+498-2630=+192。 （6）由盖斯定律(①+②)× 得到CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ•mol -1。 18．(1)5.0 (2)abe (3)4.0 (4)-53.5kJ/mol； (5)acd 【分析】Ⅰ．要使用245mL NaOH溶液，应使用250mL容量瓶，根据该体积进行计算；NaOH固体具有一定的腐蚀性且易潮解，应在烧杯中称量，称量时选择托盘天平，取用药品时还需使用药匙； Ⅱ．由表格中的数据可知，第2组数据误差较大，去掉该组数据后求平均值进行计算；起始温度t1的平均值为=26.1℃，终止温度t2的平均值为=30.1℃，因而温度差为30.1-26.1=4.0℃；根据△H==进行计算和误差分析； 【详解】（1）要使用245mL NaOH溶液，应使用250mL容量瓶，需要称量NaOH固体的质量m=cVM=0.50mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g； （2）NaOH固体具有一定的腐蚀性且易潮解，应在烧杯中称量，称量时选择托盘天平，取用药品时还需使用药匙，故选择abe； （3）①第2组实验误差较大，舍去。起始温度t1的平均值为=26.1℃，终止温度t2的平均值为=30.1℃，因而温度差为30.1-26.1=4.0℃； （4）△H=== = -53.5 kJ/mol。 （5）a. 实验的成功与否与热量损失的多少密不可分，放出的能量偏低，符合题意； b. 量取NaOH溶液的体积时仰视读数，测量得溶液体积偏大，放出的热量偏高，不符合题意； c. 分次加入液体，热量损失过多，尽量一次性倒入，放出的能量偏低，符合题意； d. 温度计上粘有的氢氧化钠与硫酸反应，使硫酸的起始温度偏高，放出的能量偏低，符合题意； 故答案选acd。 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 $$