第1章 化学反应的热效应 单元检测-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（人教版2019）

第一章　单元检测 时间：75分钟　满分：100分 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1．下列说法正确的是(　　) A．在化学反应中物质发生变化的同时，不一定发生能量变化 B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 D．形成产物中的化学键释放的总能量大于反应物断键吸收的总能量时，ΔH<0 答案 解析 解析　任何化学反应都有反应热，故A错误；物质发生状态变化时伴随能量变化，例如升华过程要吸热，但不是化学变化，故B错误；焓变是生成物与反应物的焓值差，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2．下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是(　　) A．氢氧化钠溶液与稀硫酸混合 B．异丁醇燃烧 C．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌 D．氧化钙溶于水 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 解析 解析　 H2S(g)的燃烧热指1 mol H2S(g)完全燃烧生成SO2气体和液态水时放出的热量，A错误；S(s)的燃烧热指1 mol S(s)完全燃烧生成SO2气体时放出的热量，B错误；硫化氢的燃烧、硫的燃烧都是放热反应，所以ΔH3<ΔH1，ΔH3<ΔH2，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 4．已知：①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O键。 ②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。 ③ 下列说法正确的是(　　) A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B．二氧化硅的稳定性弱于硅的稳定性 C．ΔH＝－988 kJ·mol－1 D．ΔH＝a－c 答案 化学键 Si—O O===O Si—Si 断开1 mol共价键所需能量/kJ 460 500 176 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 解析　A项，燃烧热是101 kPa时1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，若生成水，则应是液态水，错误；B项，已知C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH>0，等物质的量的石墨的能量小于金刚石，则石墨比金刚石稳定，正确；C项，NaOH固体溶于水放热，所以20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出热量大于28.65 kJ，错误；D项，等物质的量的C完全燃烧放出的热量比不完全燃烧多，且焓变大小的比较应包含负号，则ΔH1<ΔH2，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 解析　酸碱中和反应都是放热反应，即ΔH1<0，A错误；沉淀反应由不稳定的离子生成稳定的化合物，属于放热反应，放出热量越多，焓变越小，ΔH2>ΔH3，B错误；一水合氨电离时要吸收热量，ΔH1>ΔH4，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 解析　反应①的焓变为正值，为吸热反应，而图中为放热反应，A错误；不能比较反应中部分物质的能量大小，B错误；C(s)的燃烧热定义中生成物为二氧化碳气体，由反应②不能确定C(s)的燃烧热，C错误；由盖斯定律可知，①＋②×2得到TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝＋175.4 kJ·mol－1＋(－110.45 kJ·mol－1)×2＝－45.5 kJ·mol－1，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是(　　) A．由图1、2可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔE1－ΔE2 B．加入Pt2O＋作为反应物，可使反应的焓变减小 C．由图2可知ΔE1大于ΔE2 D．物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 解析　据图可知Pt2O＋为催化剂，不影响反应的焓变，故B错误；由图2可知ΔE1<ΔE2，故C错误；该反应的反应物的总能量高于生成物的，为放热反应，所以物质的量相等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 11．(2023·广东深圳中学高二期中)如图是 金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。 下列说法错误的是(　　) A．由MgCl2制取Mg是吸热过程 B．热稳定性：MgI2(s)>MgBr2(s)>MgCl2(s)>MgF2(s) C．金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应 D．由图可知，此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝－117 kJ·mol－1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 解析　依据题图分析判断，Mg与Cl2具有的总能量高于MgCl2，则由MgCl2制取Mg是吸热反应，A正确；物质的能量越低越稳定，由题图可知，化合物的热稳定性顺序为MgI2(s)<MgBr2(s)<MgCl2(s)<MgF2(s)，B错误；由题图可知，反应物的总能量均大于生成物的总能量，因此镁和卤素单质的反应都是放热反应，C正确；依据题图可知，Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)　ΔH＝－641 kJ·mol－1①，Mg(s)＋Br2(g)===MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJ·mol－1②，①－②得MgBr2(s)＋Cl2(g)=== MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝－641 kJ·mol－1－(－524 kJ·mol－1)＝－117 kJ·mol－1，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－1160 kJ·mol－1 已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，16 g甲烷和该混合气体恰好完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1042.8 kJ的热量，则ΔH1是(　　) A．－867 kJ·mol－1 B．－574 kJ·mol－1 C．－691.2 kJ·mol－1 D．－925.6 kJ·mol－1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 二、非选择题(本题共4小题，共52分) 13．(1)用50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液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量可计算中和反应反应热。回答下列问题： ①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 ②若通过测定计算出产生的热量为1.42 kJ，请写出该反应的热化学方程式：_______________________________ ___________________________。 偏大 答案 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－56.8 kJ·mol－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 (2)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，在光照和点燃条件下的反应热(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”)。 (3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”)。 ①P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1 ②4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2 ＝　 答案 < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 解析　(1)①若改为薄铁板，则有热量散失，测得的反 应热将偏大。②该反应中50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液 过量，其与50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸(即0.025 mol)反应生 成0.025 mol H2O，放出的热量为1.42 kJ，那么生成1 mol H2O时放出56.8 kJ的热量。 (2)反应热与反应物的总能量和生成物的总能量有关， 与反应条件无关，所以光照和点燃条件下的ΔH相同。 (3)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ΔH<0，则放出的能量越多反应热越小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 14．氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 已知：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ③CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1 (1)利用上述已知条件写出表示CH4燃烧热的热化学方程式：__________________________________________________________。 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　 答案 ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1 ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 15．(1)(2023·宁夏石嘴山三中期中)世上无难事，九天可揽月，我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分，其相关反应的能量变化如图所示，已知ΔH2＝－299 kJ·mol－1，则ΔH1为____________kJ·mol－1。 －1703 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 吸收 答案 40.23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 解析　(2)反应达到平衡时，H2O(g)的转化率为70%，则H2O(g)反应了0.7 mol，H2O(g)中的O转化为CO、CO2，因平衡时n(CO)＝0.1 mol，则n(CO2)＝0.3 mol，则先进行反应Ⅰ，生成0.4 mol CO，吸收热量为131.4 kJ·mol－1×0.4 mol＝52.56 kJ，其中0.3 mol CO发生反应Ⅱ转化为CO2，放出热量为41.1 kJ·mol－1×0.3 mol＝12.33 kJ，则整个体系吸收热量为52.56 kJ－12.33 kJ＝40.23 kJ。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 －117 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 (3)化学反应中的能量变化源自化学反应中化学键变化时产生的能量变化。如表所示为一些化学键的键能： ①写出N2和H2反应生成NH3(g)的热化学方程式：________________________ ______________________________。 ②已知1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量，则1 g H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为____________，H2O(g)的稳定性________(填“大于”或“小于”)H2O(l)。 答案 142.475 kJ 小于 化学键 键能/(kJ·mol－1) 化学键 键能/(kJ·mol－1) N≡N 946 H—O 462.8 N—H 390.8 O===O 497.3 H—H 436 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 　　　　　　　　　　　　　 R 3．常温常压下，H2S在O2中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是(　　) A．H2S(g)的燃烧热ΔH＝eq \f(ΔH1,2) B．S(s)的燃烧热ΔH＝ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 D．ΔH3>ΔH1，ΔH3>ΔH2 5．(2023·天津模拟)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： ①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1＝＋64 kJ·mol－1 ②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2＝－196 kJ·mol－1 ③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 在H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH为(　　) A．－319.8 kJ·mol－1 B．－314 kJ·mol－1 C．－448.46 kJ·mol－1 D．＋546.69 kJ·mol－1 6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　) A．若2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol－1 B．若C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH>0，则石墨比金刚石稳定 C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.65 kJ的热量 D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2 7．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝d kJ·mol－1 A．反应①②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)===eq \f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq \f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq \f(d,2) kJ·mol－1 D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1 解析　由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)===eq \f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq \f(1,2)H2O(l)的ΔH≠eq \f(d,2) kJ·mol－1，故C错误。 8．已知几种离子反应如下： ①NH3·H2O(aq)＋H＋(aq)===NHeq \o\al(＋,4)(aq)＋H2O(l)　ΔH1 ②Ba2＋(aq)＋SOeq \o\al(2－,4)(aq)===BaSO4(s)　ΔH2 ③Ba2＋(aq)＋2H＋(aq)＋2OH－(aq)＋SOeq \o\al(2－,4)(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH3 ④H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH4 下列推断正确的是(　　) A．ΔH1>0，ΔH2<0 B．ΔH2<ΔH3 C．ΔH3＝ΔH2＋2ΔH4 D．ΔH1<ΔH4 9．四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分，制备反应如下： ①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1 ②C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH2＝－110.45 kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．反应①中的能量变化如图所示 B．TiCl4(g)的能量高于TiO2(s)的能量 C．固体C的燃烧热ΔH＝－110.45 kJ·mol－1 D．反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1 解析　NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍，则混合气体的平均相对分子质量＝17×2＝34，设NO的物质的量分数为x，则NO2的物质的量分数为1－x，则30x＋46(1－x)＝34，x＝0.75，n(NO)∶n(NO2)＝3∶1，16 g甲烷为1 mol，设NO2的物质的量为a，则NO的物质的量为3a，根据盖斯定律①＋②得： 2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2 2 　　　4 　　　　　　　　　　　　　　　 ΔH1＋ΔH2 eq \f(a,2) 　　　a 　　　　　　　　　　　　　　　 eq \f(a,4)(ΔH1＋ΔH2) CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－1160 kJ·mol－1 1 　　 4 ΔH2 eq \f(3a,4) 3a eq \f(3a,4)ΔH2 由题意，则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)＋\f(3a,4)＝1 mol,\f(a,4)（ΔH1－1160 kJ·mol－1）＋\f(3a,4)×（－1160　kJ·mol－1）＝－1042.8 kJ)) 解得a＝0.8 mol，ΔH1＝－574 kJ·mol－1。 (2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为___________________________________________ ________________________________。 (3)若在相同温度下，1 mol H2O按下列两种途径转化为氢原子与氧原子。 eq \x(H、O) eq \o(――→,\s\up17(ΔH3)) eq \x(H2O) eq \o(――→,\s\up17(ΔH1)) eq \x(H2、O2) eq \o(――→,\s\up17(ΔH2)) eq \x(H、O) 则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者之间的关系是_________________________。 (2)(2023·辽宁名校联考)煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向容积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为2 MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1 反应达到平衡时，H2O(g)的转化率为70%，CO的物质的量为0.1 mol，此时，整个体系___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ。 16．(1)已知：①NaHCO3(s)===Na＋(aq)＋HCOeq \o\al(－,3)(aq)　ΔH＝＋18.81 kJ·mol－1 ②Na2CO3(s)===2Na＋(aq)＋COeq \o\al(2－,3)(aq)ΔH＝－16.44 kJ·mol－1 ③2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝＋92.34 kJ·mol－1 资料显示，NaHCO3固体加热到100 ℃发生分解，但是加热NaHCO3溶液不到80 ℃就有大量CO2气体放出，从反应热角度说明原因：______________________ _________________________________________________________________________________________________。 根据盖斯定律②＋③－ ①×2得：2HCOeq \o\al(－,3)(aq)===COeq \o\al(2－,3)(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝＋38.28 kJ·mol－1，反应需要的能量比固体少 (2)一定条件下，在水溶液中所含Cl－、ClO－、ClOeq \o\al(－,2)、ClOeq \o\al(－,3)、ClOeq \o\al(－,4)各1 mol，其相对能量的大小如图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应 3ClO－(aq)===ClOeq \o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝___________kJ·mol－1。 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－90.8 kJ·mol－1 解析　(2)由图像可知，3 mol ClO－(aq)的相对能量为3×60 kJ，1 mol ClOeq \o\al(－,3)(aq)的相对能量为63 kJ，2 mol Cl－(aq)的相对能量为0 kJ，因此该反应的ΔH＝63 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。 (3)②(a)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝(436×2＋497.3－462.8×4) kJ·mol－1＝－481.9 kJ·mol－1、(b)H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由(a)＋(b)×2可得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－569.9 kJ·mol－1，1 g H2为0.5 mol，完全燃烧生成液态水时放出的热量为eq \f(0.5 mol×569.9 kJ·mol－1,2)＝142.475 kJ；能量越高物质越不稳定，根据H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1可知，气态水的稳定性小于液态水的稳定性。 $$