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．下列说法正确的是 A．的燃烧热是890.3kJ/mol，则表示的燃烧热的热化学方程式为： B．由可知，石墨比金刚石稳定 C．500℃、30MPa，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为： D．，故1mol醋酸与1molNaOH完全反应，放出的热量一定为57.3kJ 2．根据下表数据估算氢气和氯气恰好完全反应的总能量变化 化学键 键能 436.0 242.7 431.8 A．吸收能量 B．吸收能量 C．放出能量 D．放出能量 3．已知：由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0；生成焓越小，物质越稳定；反应热等于生成物的总生成焓减去反应物的总生成焓。相同状况下有关物质的摩尔生成焓如图所示，下列有关判断正确的是 A．在相同状况下1mol与3mol充分反应生成1.0mol，放出45.9kJ的热量 B．在相同状况下，比稳定 C．的摩尔生成焓 D．根据上表所给数据，可求得的燃烧热 4．在一密闭容器中充入2molCl2(g)和3molF2(g)，恰好完全反应，放出303kJ热量，若只发生如下两个反应： ①Cl2(g)+F2(g)=2ClF(g) ②ClF(g)+F2(g)=ClF3(g)   △H2=akJ/mol 已知，键能F-Cl(ClF中)为248kJ/mol，F-Cl(ClF3中)为172kJ/mol，Cl-Cl为243kJ/mol，则计算F-F键能(kJ/mol)为 A．243 B．248 C．157 D．111 5．下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为吸热反应的是 ①野火烧不尽，春风吹又生；②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干；③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲；④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏；⑤只要功夫深，铁杵磨成针；⑥火树银花。 A．只有③ B．③④⑤ C．⑤⑥ D．①②④⑥ 6．实现有以下两条途径，其中，，则为 A． B． C． D． 7．下列说法正确的是 A．已知甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 B．当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应必须加热才能发生 C．上图是、时，和合成的反应过程中的能量变化曲线图，则该反应的热化学方程式为 D．已知：，则分解成固体和气体，需吸收的热量 8．下列说法或表示方法正确的是 A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．冰融化成水，， C．氢气与氧气反应生成等量的液态水和水蒸气，后者放出的热量多 D．已知，，则 9．根据以下三个热化学方程式： ① ② ③ 判断、、三者关系正确的是 A． B． C． D． 10．已知H2(g)中H—H键能为。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是 A．断开1molCl2(g)中的Cl—Cl键要吸收243kJ能量 B． C．由图中数据可知2molH(g)和2molCl(g)的能量和为679kJ D．1molH2(g)和1molCl2(g)在光照或加热条件下反应生成2molHCl(g)的相等 11．通常人们把拆开1mol某化学键所消耗的能量看作是该化学键的键能。键能的大小可衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热。下表为某些化学键的键能 化学键 N-N O=O N≡N N-H 键能(kJ/mol) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼()有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．相同条件下比稳定 B．　 C．表中的a=391 D．图中的 12．下列说法正确的是 A．已知：H2(g)+S(g)=H2S(g)    △H1＜0，H2(g)+S(s)=H2S(g)    △H2＜0，则△H1＜△H2 B．已知稀溶液中H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)    △H=-57.3kJ/mol，则稀KOH与稀醋酸溶液的中和热△H=-57.3kJ/mol C．在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     △H=-158.4kJ•mol-1 D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)    △H＞0，则lmolC(石墨，s)总键能比1molC(金刚石，s)总键能小 13．下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热为2800，则   B．在一定条件下，将1mol (g)和0.5mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g)，放出热量79.2kJ，则该反应的热化学方程式为   C．已知稀溶液中，      ，则稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量 D．2g 在中完全燃烧生成液态水放出热量为285.8kJ，其热化学方程式可表示为   14．已知2mol金属钾和1mol氯气反应的能量循环如图所示，下列说法正确的是 A．在相同条件下，，则 B．在相同条件下，，则 C．且该过程形成了分子间作用力 D． 二、非选择题 15．按要求回答下列问题： (1)下列变化属于吸热反应的是 （填序号）。 ①钠与冷水的反应    ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应    ③蓝矾失水变为白色粉末    ④干冰升华 ⑤固体溶于水 (2)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含10gNaOH的稀碱溶液完全反应，反应放出的热量为 。（结果保留小数点后一位） (3)已知1g完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ，则氢气的燃烧热为 ，试写出该反应的热化学方程式为 。 (4)试比较反应热的大小： ①      则 （填“＞”或“＜”，下同）。 ②已知常温时红磷比白磷稳定。       则 。 (5)已知：25℃、101kPa时， ①   ②   ③   则   。 16．硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程（其中空气等基础原料已略去）。 (1)关于合成氨工艺，下列说法正确的是 （填序号）。 .合成氨是一种重要的人工固氮方法 .该反应过程中氮元素被氧化 .合成的氨气还可以用于化肥工业 .该反应采用高温、高压等苛刻条件，与化学性质很稳定有关 (2)氨氧化装置中，产生的含氮物质主要为，反应的化学方程式为 。 (3)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是 （填序号）。 (4)吸收装置中，发生的反应为，若用稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为 （写出计算式）。 (5)为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在上述流程中。请在①、②中任选一种，说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程： 。 (6)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如图所示： 若催化剂表面参与反应的和物质的量之比为，则总反应的化学方程式为 。 (7)据报道，意大利科学家获得了极具研究价值的，其分子结构如图所示。已知：Ⅰ.断裂键吸收热量，形成键放出热量 Ⅱ. 写出和反应合成的热化学方程式 。 17．回答下列问题 (1)下列变化中属于吸热反应的是 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过氧化钠与水的反应     ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应     ⑥NaHCO3与盐酸的反应 (2)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下： 已知： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应： 则反应Ⅰ的热化学方程式为 。 (3)断裂化学键所需要的能量如表所示，肼(H2N-NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示。 化学键 能量/( kJ∙mol-1) a 498 946 391 回答下列问题： ①1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为 kJ。 ②a= 。 18．回答下列问题： (1)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) 反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= –99kJ/mol。请回答下列问题： ①图中A点表示 ； C点表示 ；E的大小对该反应的反应热 ；(填“有”或“无”)影响。 ②图中△H= kJ/mol。 (2)25℃、101 kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气的燃烧热的化学方程式为 (3)对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物： CH4 (g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-570 kJ·mol-1 CH4(g)＋4NO(g)=2 N2(g) ＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-1160 kJ·mol-1 请写出CH4 与NO2生成无毒气体的热化学方程式： 。 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 B D B C A B D B A C 题号 11 12 13 14 答案 C A D A 1．B 【详解】A．的燃烧热是890.3kJ/mol，表示1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量890.3kJ/mol，甲烷燃烧热的热化学方程式：，A错误； B．由，说明金刚石具有能量更高，越不稳定，B正确； C．0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，实际参与反应的物质的量小于0.5mol，则1mol完全反应放热大于，C错误； D．醋酸是弱酸，电离吸热热量，1mol醋酸与1molNaOH完全反应，放出的热量小于57.3kJ，D错误； 答案选B。 2．D 【详解】反应中断裂1molH-H、1molCl-Cl，生成2molH-Cl，，放出能量； 故选：D。 3．B 【详解】A．根据图中数据可知，0.5mol与1.5mol充分反应生成1mol，放出45.9kJ的热量，故A错误； B．标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，的标准摩尔生成焓为−45.9kJ/mol，根据能量越低越稳定，则比稳定，故B正确； C．由图可知，的摩尔生成焓为−241.8kJ•mol−1，H2O（g）能量高于H2O（l），则H2O（l）的摩尔生成焓ΔH＜−241.8kJ•mol−1，故C错误； D．标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，①，ΔH＝＋50.6kJ/mol，H2O(g)标准摩尔生成焓为−241.8kJ/mol，则②，ΔH＝−483.6kJ/mol，根据盖斯定律：②−①得，ΔH＝−534.2kJ/mol，但标准燃烧热是指生成液态水，故标准状况下，的燃烧热大于534.2kJ⋅mol−1，不能计算出具体的数值，故D错误； 故答案选B。 4．C 【详解】由题可知①，②，将2×①+②，可得，在一密闭容器中充入2molCl2(g)和3molF2(g)，恰好完全反应，放出303kJ热量，键能F-Cl(ClF中)为248kJ/mol，F-Cl(ClF3中)为172kJ/mol，Cl-Cl为243kJ/mol，根据反应热=反应物键能之和-生成物键能之和，设F-F键能为xkJ/mol，可得，解得x=157，故选C。 5．A 【详解】①野火烧不尽，是物质的燃烧，属于放热反应；②蜡炬成灰泪始干，蜡炬燃烧，是放热反应；③烈火焚烧若等闲，是碳酸盐分解，属于吸热反应；④爆竹燃烧，是放热反应；⑤铁杵磨成针，是物理变化，不属于吸热反应；⑥火树银花为天气变化，涉及物质的聚集状态的变化；因此吸热反应只有③，故A符合题意。 综上所述，答案为A。 6．B 【详解】根据盖斯定律，，则=(-393.5)-(-283.0)=； 故选B。 7．D 【详解】A．燃烧热中生成液态水，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：，A错误； B．反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，但是不一定需要加热才能发生，反应放热与否和反应条件无关，B错误； C．由图可知，和合成1mol的反应过程中放热510kJ-419kJ=91kJ，则该反应的热化学方程式为，C错误； D．已知：，则其逆反应为吸热反应，分解成固体和气体，需吸收的热量，D正确； 故选D。 8．B 【详解】A．吸热反应与反应条件无关，例如八水合氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，但在常温下就可以进行，故A错误； B．冰融化成水吸收热量，固体变成液体混乱度增大，，，故B正确； C．氢气与氧气反应生成等量的液态水和水蒸气，水蒸气转化成液态水还要放出热量，故前者放出的热量多，故C错误； D．这两个反应都是放热反应，CO转化成CO2还要再放一部分热量，故生成CO2时放出的热量多，所以，故D错误； 故答案为B。 9．A 【详解】反应①、②是放热反应，且反应②完全燃烧，放出热量多，而反应③是吸热反应，故； 故答案为：A。 10．C 【详解】A．断开键需要吸收能量，A正确；                                                 B．根据图示所给能量，计算出，B正确； C．由图不能判断物质的具体能量是多少，C错误；   D．和在光照或加热条件下反应生成的相等，与条件无关，D正确； 故选C。 11．C 【详解】A．N≡N的键能为942 kJ/mol，O=O 的键能为500kJ/mol，所以相同条件下N2比O2稳定，选项A错误； B．从图中可以看出，反应物为N2H4(g)＋O2(g)，生成物为N2(g)＋2H2O(g)，但方程式为，气态水转化为液态水放热，故，选项B错误； C．利用ΔH3建立有关a的等量关系，即ΔH3=154+4a+500=2218，a＝391，选项C正确； D．图中的 ΔH3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218 kJ/mol，选项D错误； 答案选C。 12．A 【详解】A．已知相同质量的同一种物质，气态时具有的能量高于液体高于固态，故H2(g)+S(g)=H2S(g)  △H1＜0，H2(g)+S(s)=H2S(g)  △H2＜0，则△H1＜△H2，A正确； B．已知稀溶液中H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  △H=-57.3kJ/mol，由于醋酸是弱酸，电离时需吸收热量，则稀KOH与稀醋酸溶液的中和热△H＞-57.3kJ/mol，B错误； C．由于SO2与O2的反应是一个可逆反应，即在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应，SO2和O2均不能完全反应，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  △H＜-158.4kJ•mol-1，C错误； D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H＞0，该反应为吸热反应，则lmolC(石墨，s)总键能比1molC(金刚石，s)总键能大，D错误； 故答案为：A。 13．D 【详解】A．燃烧为放热反应，△H为负值，则相应的热化学方程式为：  ，A错误； B．该反应为放热反应，无法确定其反应热数值，B错误； C．一水合氨为弱电解质，弱电解质电离需要吸热，则放出的热量会小于57.3kJ，C错误； D．2g 在中完全燃烧生成液态水放出热量为285.8kJ，则2mol对应的热量为571.6 kJ，其热化学方程式可表示为  ，D正确； 故选D。 14．A 【详解】A．由Na原子原子核外有3个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较大，因此，，故A正确； B．溴原子电子层数比氯原子多，非金属性弱于氯，得到电子的能力弱于氯，得到一个电子所需的能量较大，在相同条件下，，，故B错误； C．KCl（g）比KCl（s）能量高，且氯化钾固体含离子键，则△H7＜0，其原因可能是破坏了分子间作用力，却形成了离子键，故C错误； D．由盖斯定律，△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7=△H1，故D错误； 故选：A。 15．(1)②③ (2)14.3kJ (3)    (4) ＜ ＜ (5) 【详解】（1）①钠与冷水的反应是放热反应； ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应属于吸热反应； ③蓝矾失去结晶水是吸热反应； ④干冰升华属于吸热过程，但属于物理变化； ⑤固体溶于水为吸热过程，但不属于化学变化。综上所述，属于吸热反应的有②③。 （2）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol时的反应热，此反应消耗1mol NaOH，即40g，所以当有10g NaOH反应时放出的热量为。 （3）由已知1g完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ得：1mol完全燃烧生成1mol放出热量285.8kJ，则氢气的燃烧热为，该反应的热化学方程式为。 （4）①由  ；  可知，等量的碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，由于焓变是负值，所以。 ②常温时红磷比白磷稳定，说明白磷能量高，反应放出的热量较多，因，则放出的能量越多反应热越小，故答案为＜。 （5）已知：①   ②   ③   依据盖斯定律，③―①―②可得。 16．(1) (2) (3)①③ (4) (5)①中，分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等；②中，电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等 (6) (7) 【详解】（1）a．合成氨将氮气转化为氨气，是一种重要的人工固氮方法，故a正确； b．该反应过程中氮元素的化合价减低，被还原，故b错误； c．合成的NH3可用于制作氮肥，可以用于化肥工业，故c正确； d．由于N2化学性质很稳定，则该反应采用高温、高压等苛刻条件，与氮气的稳定性有关，故d正确； 故答案为：acd （2）氨氧化装置中，氨气和氧气反应生成的NO和水，其反应的化学方程式为； 故答案为： （3）①NO中氮元素的化合价为+2，而NO2中氮元素化合价为+4，化合价发生变化，发生氧化还原反应； ②NO2中氮元素的化合价为+4，N2O4中氮元素化合价为+4，化合价未发生变化，未发生氧化还原反应； ③N2O4中氮元素化合价为+4，HNO3中氮元素化合价为+5，化合价发生变化，发生氧化还原反应； 故答案为： ①③ （4）吸收装置中，发生的反应为2N2O4+O2+2H2O═4HNO3，若用VaLxmol•L-1的稀硝酸作为吸收液，反应后得到VbLymol•L-1的浓硝酸， 反应的关系式为， 则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为； （5）为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气得到氮气可用于合成氨气，氧气可用于氨氧化等； ②电解水得到氢气，可用于合成氨气，氧气可用于氨氧化等； 故答案为：①中，分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等； ②中，电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等； （6）NH3催化还原氮氧化物生成氮气和水，参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为； 故答案为： （7）设H-H键的键能为XKJ/mol，N-H键的键能为YKJ/mol，据热化学方程式利用表达式反应物总键能－生成物总键能可知：; 利用图示、化学方程式、表达式可知： 故答案为： 17．(1)②⑥ (2)SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq)  △H=-213kJ∙mol-1 (3) 2255 193 kJ∙mol-1 【详解】（1）①铝片与稀盐酸的反应属于活泼金属与酸的反应，是放热反应，①不符合题意； ②将胆矾加热变为白色粉末，发生分解反应，是吸热反应，②符合题意； ③干冰汽化时，由固态转化为气态，发生物理变化，③不符合题意； ④过氧化钠与水发生剧烈反应，放出热量，④不符合题意； ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应是放热反应，⑤不符合题意； ⑥NaHCO3与盐酸的反应需要吸收热量，是吸热反应，⑥符合题意； 故选②⑥。 （2）已知： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应： 由流程图信息可知，反应Ⅰ为SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq)，利用盖斯定律，将已知反应-反应Ⅱ×2-反应Ⅲ×2得，反应Ⅰ的热化学方程式为：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq)  △H=[(+572 kJ∙mol-1)-(+327 kJ∙mol-1)×2-(+172 kJ∙mol-1)×2]×=-213kJ∙mol-1。 （3）①从图中可以看出，1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为2778kJ-523kJ=2255kJ。 ②a+391 kJ∙mol-1×4+498 kJ∙mol-1=2255 kJ∙mol-1，a=2255 kJ∙mol-1-391 kJ∙mol-1×4-498 kJ∙mol-1=193 kJ∙mol-1。 18．(1) 反应物的总能量 生成物的总能量 无 –198 (2)H2(g) +O2 (g) = H2O(l)  △H=–285.8kJ/mol (3)CH4 (g)＋2NO2(g)= N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   ΔH= -865 kJ·mol-1 【详解】（1）①因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量，B为活化能，反应热可表示为A、C活化能的大小之差，活化能的大小与反应热无关； ②因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ•mol-1，所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=-198kJ•mol-1，则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-198KJ•mol-1； （2）在101kPa、25℃时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8KJ热量，2g氢气是1mol，即热化学方程式应为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ•mol-1，氢气的燃烧热的化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ•mol-1； （3）①CH4 (g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-570 kJ·mol-1 ②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2=-1160 kJ·mol-1 根据盖斯定律CH4 与NO2生成无毒气体氮气的热化学方程式：CH4 (g)＋2NO2(g)= N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH，该反应可由得到， =-865 kJ·mol-1，该反应的热化学方程式为：CH4 (g)＋2NO2(g)= N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH= -865 kJ·mol-1。 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 $$