1.1 化学反应的热效应 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

2024—2025学年高中化学鲁科版选择性必修一1.1 化学反应的热效应 一、单选题 1．利用下列反应可减少排放，是实现“双碳”目标的途径之一。    我国学者发现时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应Ⅰ为慢反应。 Ⅰ.   Ⅱ.   下列反应进程示意图（各物质均为气态）符合题意的是 A． B． C． D． 2．25℃，101kPa下，反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH=-483.6kJ·mol-1的相关叙述错误的是 A．H2(g)的标准燃烧热为ΔH=-241.8kJ·mol-1 B．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  ΔH=+483.6kJ·mol-1 C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)  ΔH<-483.6kJ·mol-1 D．2molH2(g)和1molO2(g)的总键能之和小于2molH2O(g)的键能之和 3．下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量高的是 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 4．某化学反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C．反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列说法错误的是 A．三种物质中B最不稳定 B．反应A→B的活化能为E1 C．反应B→C的ΔH=E4-E3 D．整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4 5．在实验室进行中和反应反应热的测定时，下列仪器不需要使用的是 A．烧杯 B．简易量热计 C．温度计 D．分液漏斗 A．A B．B C．C D．D 6．下列有关说法正确的是 A．已知2HI(g)H2(g)＋I2(g)  ΔH=－53.0 kJ·mol－1，由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量 B．  ΔH>0 ，则完全破坏等质量的和中的化学键，O3吸收的能量多 C．一定条件下 ΔH1， ΔH2，则 ΔH1>ΔH2 D．含20 g NaOH稀溶液与稀盐酸完全中和放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)  ΔH=－57.4 kJ·mol－1 7．下列化学反应中，且属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 8．已知的燃烧热，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成液态水的反应热，下列表达正确的是 A． B． C． D．高温分解： 9．在实验室进行中和热测定实验，下列有关叙述不正确的是 A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失 B．测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度 C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 D．可用塑料材质的环形搅拌棒代替玻璃搅拌器 10．下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 用玻璃棒蘸取待测液置于外焰灼烧，火焰呈黄色 待测液中含有，可能含有 B 向NaBr溶液中通入少量氯气，再加入KI—淀粉溶液；溶液先变橙色，后变蓝色 氧化性： C 向装有FeS固体的试管中滴加稀盐酸，固体溶解，有臭鸡蛋气味的气体生成 非金属性： D 用温度计测定锥形瓶中50mL 盐酸与55mL 的NaOH溶液反应的最高温度 测定中和反应的反应热 A．A B．B C．C D．D 11．生产水煤气的反应为，反应的能量变化如下图所示，下列说法正确的是 A．容器内充入后充分反应，吸收的热量小于的热量量 B．　 C．该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放 D．加入催化剂可以减小a的值，从而降低反应的焓变 12．2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军成功发射了一枚搭载训练模拟弹头的洲际弹道导弹。该导弹准确地落入了原定落点——太平洋相关公海海域，圆满完成预定任务。该洲际弹道导弹疑似为采用三级固体燃料技术的东风-31AG型导弹，下列关于“该导弹”说法错误的是 A．该导弹固体燃料燃烧时能量转化形式为：化学能→热能→机械能 B．该导弹搭载的核弹头爆炸时发生的核裂变反应属于化学变化 C．该导弹发动机壳体使用的碳纤维材料属于新型无机非金属材料 D．该导弹使用的计时器为铯()原子钟，含有的中子数为78 13．在25℃、101kPa条件下，完全燃烧生成和时放出259.92kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 A．   B．   C．   D．   14．下列关于的说法正确的是 A．一定条件下，和充分反应，释放能量92.4kJ B．加压或使用高效催化剂均能提高的平衡转化率 C．反应中每生成，转移电子的数目约为 D．反应的(表示键能) 15．已知：①碳的燃烧热为393.5kJ/mol；②氢气的燃烧热为285.8kJ/mol；③。则的值为 A． B． C． D． 二、填空题 16．反应热或者焓变我们用 符号来表示，它的单位是 kJ/mol。当△H为“-”或△H ＜0时，反应为 ，当△H为“+”或△H＞0时，反应为 。 17．现有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式： 请回答下列问题： (1)若完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量 (填“>”“<”或“=”)。 (2)反应热的关系： (填“>”“<”或“=”)b。 (3)已知，且氧气中化学键完全断裂时吸收热量，水蒸气中键形成时放出热量，则氢气中键断裂时吸收的热量为 。 18．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。 Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝－184 kJ·mol－1 (1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是 。 (2)断开1 mol H-O所需能量为 kJ。 Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol-1① CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol-1② 又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1。 (3)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式： 。 (4)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 。 (5)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是 ，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是 。 19．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验： (1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带形管的塞子，发现形管内红墨水的液面高度如图所示。 ①如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，是 (填一种常见氧化物的化学式)。 ②如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是 (填序号)。 A．碳的燃烧反应 B．CaCO3的分解反应         C．盐酸与NaOH溶液的反应 (2)如下图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5mL稀NaOH溶液。试回答下列问题： 实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、 。 三、计算题 20．回答下列问题： (1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(和)还原氧化铁，有关反应为：    ①。 已知：    ②。 则与反应生成和的热化学方程式为 。 (2)已知：    ①     ② 写出脱水反应的热化学方程式： 。 21．19世纪初，法国科学家杜龙和珀蒂测定比热时发现：金属的比热()与其相对原子质量的乘积近似为常数25.08。将40.0g惰性金属M加热到100℃，投入20.0g温度为36.7℃的水中，最终体系的温度为46.7℃。推算该金属的近似摩尔质量(水的比热为4.18，请写出计算过程，结果保留整数)。 22．实验中不能直接测出石墨和氢气生成甲烷反应的反应热，但可测出甲烷，石墨，氢气燃烧的反应热：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol，则由石墨与氢气生成甲烷的反应热：C(石墨，s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH4= 。 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 《2025年1月14日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D C D C C A C B 题号 11 12 13 14 15 答案 C B B C D 1．B 【详解】由题可知，反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，根据盖斯定律知，总反应，是放热反应，又已知反应Ⅰ为慢反应，即所需活化能较大，故B项正确。 2．A 【详解】A．标准燃烧热是在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量。H2对应的稳定产物是H2O(l)，即H2(g)的标准燃烧热ΔH<-241.8kJ·mol-1，A项错误； B．根据盖斯定律可知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  ΔH=+483.6kJ·mol-1，B项正确； C．生成液态水时放热更多，所以存在2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH<-483.6kJ·mol-1，C项正确； D．该反应为放热反应，所以2molH2(g)和1molO2(g)的总键能之和小于2molH2O(g)的键能之和，D项正确； 故选A。 3．D 【分析】若反应物总能量比生成物总能量高，说明物质变化过程中放出能量，据此分析判断。 【详解】①野火烧不尽，春风吹又生是说物质燃烧反应，物质燃烧放出热量，是放热反应，①符合题意； ②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干中，蜡炬燃烧会放出大量热量，反应为放热反应，②符合题意； ③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，是CaCO3高温煅烧分解产生CaO和CO2，该反应为吸热反应，③不符合题意； ④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏涉及炸药的爆炸反应，是剧烈氧化还原反应，放出大量热量，反应为放热反应，④符合题意； ⑤只要功夫深，铁杵磨成针是物质在摩擦过程中产生热量，没有新物质产生，因此不是放出热量的化学反应，⑤不符合题意； ⑥火树银花为形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景，是放热反应，⑥符合题意； 综上所述可知：发生的是放出热量的化学反应的只有①②④⑥，故合理选项是D。 4．C 【详解】A．由反应过程中的能量变化曲线图可知，A、B、C三种物质中，物质B的能量最高，物质含有的能量越高，物质的稳定性越弱，则三种物质中B最不稳定，A正确； B．反应物A的分子变成活化分子需吸收的能量为E1，所以反应A→B的活化能为E1，B正确； C．物质B的能量比物质C的能量高，则B→C的反应为放热反应，ΔH=E3-E4，C错误； D．整个反应的ΔH==E1-E2+E3-E4，D正确； 故答案为C。 5．D 【详解】A．实验中需要用到烧杯组装量热计，故A不选； B．实验中需要用简易量热计测量反应前后的温度变化，故B不选； C．实验中需要用到温度计测量反应前后的温度，故C不选； D．实验中不需要用到分液漏斗，故D选； 答案选D。 6．C 【详解】A．可逆反应的反应热是指反应进行到底的反应热，即2molHI完全分解放出热量53.0 kJ， 1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后达到平衡，HI并不能分解完全，故放出的热量少于26.5 kJ，A错误； B．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，  ΔH＞0 ，则3mol氧气的键能总和大于2mol臭氧的键能总和，故完全破坏等质量的和中的化学键，O3吸收的能量少，B错误； C．两个反应均为放热反应，放出的热量越多，反应热越小，SO3(g)转化为SO3(l)放出热量，故一定条件下 ΔH1， ΔH2，则 ΔH1＞ΔH2，C正确； D．n(NaOH)==0.5mol，与稀盐酸完全反应放热28.7kJ，则1molNaOH与稀盐酸反应，放热57.4kJ，CH3COOH为弱酸，电离时会吸收热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＞-57.4kJ·mol-1，D错误； 故选C。 7．C 【分析】说明该反应为放热反应，氧化还原反应是反应前后化合价发生变化的反应，据此判断。 【详解】A．酸碱中和为放热反应，但该反应没有化合价变化，不属于氧化还原反应，故A不符合题意； B．碳与二氧化碳的反应为吸热反应，该反应元素化合价发生改变属于氧化还原反应，故B不符合题意； C．金属与酸反应放出氢气为放热反应，且该反应元素化合价发生改变属于氧化还原反应，故C符合题意； D．铵根离子和氢氧根离子反应为吸热反应，且该反应没有化合价变化，不属于氧化还原反应，故D不符合题意； 故答案选C。 8．A 【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，选项中，气态水不是稳定的氧化物，液态水转化为气态水要吸收热量，则 ，故A正确； B．生成物S不是稳定的氧化物，故B错误； C．为弱酸，电离过程会吸收热量，则反应所放出的热量小于2bkJ，则，故C错误； D．高温分解的反应为吸热反应，，故D错误； 故选A。 9．C 【详解】A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失，减小测量误差，A正确； B．充分反应，放出热量最多时，温度最高，测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度，B正确； C．为了使酸碱充分反应，应当快速一次倒入溶液并搅拌，防止热量散失，C错误； D．塑料材质是热的不良导体，可用塑料材质的环形搅拌棒代替玻璃搅拌器，D正确； 故选C。 10．B 【详解】A．焰色试验应该选用铂丝或者铁丝蘸取待测液置于外焰灼烧，A错误； B．向NaBr溶液中通入少量氯气，溶液变橙色，说明氯气将溴离子氧化为溴单质，则氧化性：；氯气少量，则再加入KI—淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溴单质将碘离子氧化为碘单质，则氧化性：，因此氧化性：，B正确； C．向装有FeS固体的试管中滴加稀盐酸，固体溶解，有臭鸡蛋气味的气体生成，说明酸性：；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强，、不属于最高价氧化物对应的酸，因此无法证明非金属性：，C错误； D．测定中和反应的反应热，应该使用温度计测定锥形瓶中50mL 盐酸与50mL 的NaOH溶液的初始温度和反应体系的最高温度，D错误； 答案选B。 11．C 【详解】A．该反应是可逆反应，容器内充入、后充分反应，放出的热量小于，A错误； B．化学反应中，反应物总键能一生成物总键能，故该反应的热化学方程式为，但选项中为液态，B错误； C．该反应中，反应物中先发生化学键的断裂形成原子，该过程吸收能量；原子再结合为新的物质，该过程形成新的化学键，释放能量，C正确； D．加入催化剂，只会降低反应的活化能，不会影响反应的焓变，D错误； 故选C。 12．B 【详解】A．固体燃料燃烧化学能转化为热能，热能转化为机械能，驱动导弹，A正确； B．核裂变反应属于核反应，不属于化学变化，B错误； C．碳纤维材料属于新型无机非金属材料，C正确； D．含有的中子数为133-55=78，D正确； 故选B。 13．B 【分析】在25℃、101kPa条件下，完全燃烧生成和时放出259.92kJ热量，如果是完全燃烧生成和时放出259.92kJ=； 【详解】A．反应是放热反应，，故A错误； B．由分析可知，，故B正确； C．反应是放热反应，，故C错误； D．H2O应该为液态，故D错误； 答案选B。 14．C 【详解】A．该反应存在限度，和充分反应放出的能量小于92.4kJ，A错误； B．加压平衡正向移动，能提高的平衡转化率，催化剂不能提高反应物的平衡转化率，B错误； C．由反应方程式可知，N2中N的化合价由0价降低到-3价，每生成2molNH3转移6mol电子，故每生成，转移电子的数目约为，C正确； D．反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，反应的，D错误； 故选C。 15．D 【详解】根据题意，①；②；③由盖斯定律可知，，代入数据计算可得，故选D。 16． △H 放热反应 吸热反应 【详解】反应热或者焓变我们通常用△H表示；当△H为“-”或△H＜0时，反应为放热反应；当△H为“+”或△H＞0时，反应为吸热反应。 17． < > 【详解】(1)水蒸气转化为液态水是放热过程，故完全燃烧生成水蒸气，放出的热量小于； (2)由于a和b均小于0，且生成液态水时放出的热量大于生成气态水时放出的热量，即； (3)断裂旧化学键吸收的总能量-形成新化学键放出的总能量，设断裂键时吸收的热量为，即，解得，则氢气中键断裂时吸收的热量为。 18．(1)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1(合理即可) (2)462.9 (3)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)   ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 (4)CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)    ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1 (5) H、O(或氢原子、氧原子) H2 【详解】（1）根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1，故答案为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1； （2）反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H-H和1 mol O=O，形成4 mol H-O，则2E(H-H)＋E(O=O)－4E(H-O)＝－483.6 kJ·mol－1，则E(H—O)＝kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1，即断开1 mol H—O所需能量为462.9 kJ，故答案为：462.9； （3）由CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，故答案为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)   ΔH＝－890.3 kJ·mol－1； （4）根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋206.2 kJ·mol-12-247.4 kJ·mol-1=＋165.0 kJ·mol－1，故答案为：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)    ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1； （5）观察图象信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子，故答案为：H、O(或氢原子、氧原子)；H2。 19．(1) 放热 CaO(或：Na2O、K2O) 吸热 B (2)饱和澄清石灰水中出现白色浑浊/沉淀 (或：烧杯中出现白色浑浊/沉淀) 【分析】(1)利用气体的热胀冷缩原理以及根据U形管两端红墨水液面的相对高度可判断出图1为放热反应，图2为吸热反应； (2)铝与强碱反应属于放热反应，然后根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，可判断出观察到的现象除铝片逐渐溶解、有大量气泡产生外，还有饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。 （1） ①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是、等，故答案为：放热；、； ②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热；故答案为：吸热； A．碳的燃烧反应为放热反应，选项A不符合； B．的分解反应为吸热反应，选项B符合； C．盐酸与溶液反应为放热反应，选项C不符合； 答案选B； （2） 把试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入稀溶液，铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。 20．(1)   (2)   【详解】（1）观察①、②两个化学方程式，根据盖斯定律，得：  。 （2）根据盖斯定律，得：  。 21．64 【分析】先根据能量守恒计算cm，再根据杜龙-珀蒂定律计算摩尔质量。 【详解】由能量守恒可知： ，代入相关数据： 解得：。 根据杜龙-珀蒂定律： ，解得：。 22．-74.8kJ/mol 【详解】已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol ②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol ③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol 则根据盖斯定律可知②+③×2－①即得到由石墨与氢气生成甲烷的反应热：C(石墨，s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH4=-74.8kJ/mol。 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 $$