内容正文:
2024—2025学年高中化学人教版选择性必修第一册1.1反应热
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.火箭燃料二甲基肼()完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出热量,则二甲基肼的燃烧热为( )
A. B.
C. D.
2.反应(放热)分两步进行①(吸热);②(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A.B.C. D.
3.反应热ΔH的单位是
A.kJ·mol−1 B.kJ C.kJ·mol D.mol−1
4.根据下面的信息,判断下列叙述正确的是
A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量
B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
C.1molH2跟molO2反应生成1molH2O一定释放能量241kJ
D.2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)吸收能量482kJ
5.燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是
A.燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物
B.含碳物质燃烧生成1时所放出的热量是燃烧热
C.实验测定的燃烧热时与所用量的多少无关
D.1C燃烧生成时放出的热量是燃烧热
6.化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化——吸热或者放热。下列有关说法不正确的是( )
A.氢气在氧气中燃烧和在空气中燃烧都是放热反应
B.煤的燃烧需要加热点燃,故是吸热反应
C.放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量
D.煅烧石灰石制生石灰是吸热反应
7.实验室进行中和热测定实验, 下列有关叙述错误的是
A.大小烧杯间塞碎泡沫,可减少热损失,提高准确率
B.测最终止温度时, 应当记录混合溶液的最高温度
C.缓慢多次加入 NaOH 溶液、搅拌,使酸碱充分反应
D.可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
8.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= —184.6kJ/mol,则HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH为
A.+184.6kJ/mol B.+92.3kJ/mol C.-369.2kJ/mol D.-92.3kJ/mol
9.已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1。下列说法中不正确的是 ( )
A.H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
C.1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量大于241.8 kJ
D.断开1 mol H2O的化学键吸收的总能量大于断裂1 mol H2和0.5 mol O2的化学键所吸收的总能量
10.下列热化学方程式中的大小或含义表示正确的是( )
A.
B.
C.(燃烧热)
D.(燃烧热)
11.下列有关氢原子(用H表示)与氢分子的说法中错误的是
A.化学能:2molH >1molH2 B.H原子间发生碰撞就能转化为H2
C.稳定性:H<H2 D.H2→2H的过程是吸热过程
12.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
13.在25℃、101kPa下,1gH2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则下列关于反应热和热化学方程式书写中正确的是
A.1mol氢气燃烧生成气态水所放出的热量是氢气的燃烧热
B.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-571.6kJ·mol-1
D.电解水的热化学方程式为:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1
14.下列说法不正确的是( )
A.化学变化过程是原子的重新组合过程
B.化学反应的焓变用ΔH表示,单位是kJ·mol-1
C.化学反应的焓变ΔH越大,表示放热越多
D.化学反应中的能量变化不都是以热能形式表现出来的
15.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示,下列叙述正确的是
元素代号
X
Y
Z
W
Q
原子半径/pm
130
118
75
73
102
主要化合价
+2
+3
+5、-3
-2
+6、-2
A.简单离子半径:X<Y
B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成
C.W的简单氢化物比Q的更稳定,是因为W的简单氢化物中含有氢键
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Y
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)A(g)+B(g)=C(g) ΔH1<0 A(g)+B(g)=C(l) ΔH2<0
则ΔH1 (填“>”“<”或“=”,下同)ΔH2。
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1<0 C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2<0
则ΔH1 ΔH2。
(3)2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1 2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2
则有ΔH1 ΔH2
(4)Br2(g)+H2(g)=2HBr(g) ΔH1 Br2(l)+H2(g)=2HBr(g) ΔH2
则有ΔH1 ΔH2
(5)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2
则有ΔH1 ΔH2
(6)Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH1 Br2(g)+H2(g)=2HBr(g) ΔH2
则有ΔH1 ΔH2
17.依据事实写出下列反应的热化学方程式。
(1)含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应的中和热的热化学方程式为 。
(2)CH3OH是优质液体燃料。在25℃、101kPa下,每充分燃烧1g CH3OH并恢复到原状态,会释放22.68kJ的热量。请写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式: 。
(3)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
(4)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式 。
18.回答下列问题:
(1)25℃、101 kPa下,4.0 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫,放出27 kJ的热量,写出表示硫燃烧热的热化学方程式: 。
(2)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),在25℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是 。
19.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1molCu(s)与适量(g)反应生成CuO(s),放出157.3kJ的热量 。
(2)1mol(g)与适量(g)反应生成(g)和(l),放出1411.0kJ的热量 。
(3)1molC(s)与适量(g)反应生成CO(g)和(g),吸收131.5kJ的热量 。
三、计算题
20.近20年来,科学工作者对氢能源的研究取得了迅速发展。
(1)为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列制氢气的方法中既经济又符合资源可持续利用的是 (填标号)。
A.电解水 B.锌和稀硫酸反应 C.光解海水 D.分解天然气
(2)氢气燃烧时耗氧量小,放出的热量多。已知:
等质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比约是 。
21.溶液和KOH溶液反应时有热量放出,已知反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。试回答下列问题:
(1)判断E1和E2的大小关系:E1 (填“>”“<”或“=”) E2。
(2)已知,计算下列中和反应中放出的热量。
①用配成稀溶液与足量稀盐酸反应,放出 kJ热量。
②用配成稀溶液与足量稀硝酸反应,放出 kJ热量。
试卷第1页,共3页
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《2025年3月10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
C
D
A
A
C
B
C
B
A
C
题号
11
12
13
14
15
答案
B
C
B
C
D
1.C
【详解】由二甲基肼的摩尔质量为知,其物质的量,所以二甲基肼完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出的热量为×40=,即其燃烧热为,故答案为C。
2.D
【详解】A.反应①为吸热反应,则的总能量低于X的总能量,故A错误;
B.反应②为放热反应,则X的总能量高于C的总能量,故B错误;
C.反应①为吸热反应,则的总能量低于X的总能量,故C错误;
D.反应①为吸热反应,则的总能量低于X的总能量,反应②为放热反应,则X的总能量高于C的总能量,故D正确;
故选:D。
3.A
【详解】研究表明在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,用符号ΔH表示,ΔH的常用单位是kJ·mol−1,故答案选A。
4.A
【详解】A.由题中信息可知,1molH2(g)的共价键断裂吸收能量436kJ,molO2(g)的共价键断裂吸收能量249kJ,两项共吸收能量=436kJ+249kJ=685kJ;形成2molH-O键时共释放能量926kJ。在1molH2(g)和molO2(g)反应生成1molH2O(g)的过程中,释放的能量比吸收的能量多,故氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量,A项正确;
B.由A项可知,氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量,B项错误;
C.由A项可知,1molH2(g)和molO2(g)反应生成1molH2O(g)的过程中,释放的能量=926kJ-685kJ=241kJ。但选项中缺少H2O、H2、O2等物质的状态,所以释放的能量不一定是241kJ,C项错误;
D.由A项可知,1molH2(g)和molO2(g)反应生成1molH2O(g)的过程中,释放的能量为241kJ,则2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)释放能量=241kJ×2=482kJ,D项错误;
答案选A。
5.C
【详解】A.燃烧热所指的燃烧产物不一定是相应元素的最高价氧化物,如S元素对应的产物为,A错误;
B.燃烧热是指101下1纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,B错误;
C.实验测定的燃烧热时测定生成1液态水时释放的热量,与所用量的多少无关,C正确;
D.101下,1C燃烧生成1时放出的热量是C的燃烧热,D错误;
故选C。
6.B
【详解】A. 氢气在氧气中燃烧和在空气中燃烧都是放热反应,A正确;
B. 煤的燃烧需要加热点燃,但仍然是放热反应。反应是放热还是吸热与反应条件没有关系,B错误;
C. 放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,C正确;
D. 煅烧石灰石制生石灰是吸热反应,D正确。
答案选B。
7.C
【详解】A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,可减少热量损失,减小测量误差,提高准确率,故A正确;
B.充分反应时放出的热量最多,温度最高,因此测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度,故B正确;
C.为了减少热量损失,应当快速一次性倒入NaOH溶液并搅拌,使酸碱充分反应,故C错误;
D.塑料材质的环形搅拌棒导热能力差,可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D正确;
故答案选C。
8.B
【详解】已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -184.6kJ/mol,则2HCl(g) = H2(g)+Cl2(g) ΔH= +184.6kJ/mol,反应热的数值与方程式计量数成正比,故HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH为+92.3kJ/mol,故B符合题意;
答案选B。
9.A
【详解】A.燃烧热指101kPa,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,H的稳定氧化物为H2O(l),所以A不正确,
B.反应热和化学计量数成正比,B正确;
C.气态水的能量高于液态水的能量,所以1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量大于241.8 kJ,C正确;
D.根据热化学方程式知,断开1molH2和0.5molO2中化学键吸收的能量小于形成1molH2O中化学键释放的能量,则断开1 mol H2O的化学键吸收的总能量大于断裂1 mol H2和0.5 mol O2的化学键所吸收的总能量,D正确;
答案选A。
【点睛】从宏观的角度分析,反应热就是反应物和生成物总能量的相对大小,而从微观的角度分析,反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值。另外还需要注意的是反应热还与物质的状态有关系,在判断时需要注意。
10.C
【详解】A.硫酸和溶液反应除生成水外,还生成了沉淀,生成沉淀的过程也放出热量﹐所以该反应的,A错误;
B.浓硫酸溶于水时放出热量,所以该反应的,B错误;
C.燃烧热是指在时,纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量,该反应的符合燃烧热的概念,C正确;
D.由题给热化学方程式可知,该反应的可燃物是,且生成物是气态,不符合燃烧热的概念,D错误;
故选C。
11.B
【详解】由H转化为H2时要形成化学键,而形成化学键的过程会放出热量,故产物所具有的能量比反应物的低,物质具有的能量越低越稳定,A、C、D均正确,只有粒子间的有效碰撞才能引发反应,B错误;正确选项B。
12.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。
13.B
【详解】A.在25℃、101kPa下,1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量是氢气的燃烧热,故A错误;
B.1g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量,则2g即1mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,所以H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8 kJ•mol-1,故B正确;
C.由B项的热化学方程式乘以系数2,可得2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,生成气态水与液态水放出的热量不同,故C错误;
D.由C项解析可得,2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol-1,故D错误;
故选B。
14.C
【详解】A.化学反应从微观角度考虑就是原子重新组合过程,故A项正确;
B.化学反应的焓变用ΔH表示,单位是kJ·mol-1,故B项正确;
C.ΔH有正、负符号,对于放热反应ΔH越大,表示放热越少,对于吸热反应ΔH越大,则表示吸热越多,故C项错误;
D.化学反应中的能量变化形式可以是热能、电能、光能等形式表现出来,故D项正确;
综上,本题选C。
15.D
【分析】短周期元素中,W和Q的化合价都有-2价,为ⅥA族元素,Q的最高价为+6价,W无正价,则Q为S元素,W为O元素;Z有+5、-3价,处于VA族,原子半径小于S,与O的半径相差不大,故Z为N元素;X、Y分别为+2、+3价,分别处于ⅡA族、ⅢA族,原子半径X>Y>S,故X为Mg、Y为Al,根据上述分析,X为Mg元素,Y为Al元素,Z为N元素,W为O元素,Q为S元素,据此作答。
【详解】A.X为Mg元素,Y为Al元素,形成的简单离子均为2、8结构,核电荷数越大,离子半径越小,即X>Y,故A错误;
B.一定条件下,氮气与氧气反应生成NO,不能直接生成NO2,故B错误;
C.非金属性越强气态氢化物越稳定,故气态氢化物的稳定性 H2O>H2S,即H2W>H2Q,稳定性与氢键无关,故C错误;
D.X为Mg元素,Y为Al元素,Mg的金属性强于Al,故Mg的最高价氧化物对应的水化物的碱性强于Al的最高价氧化物对应的水化物的碱性,故D正确;
故答案选D。
16.(1)>
(2)<
(3)<
(4)<
(5)<
(6)<
【详解】(1)因为C(g)=C(l) ΔH3<0,则ΔH3=ΔH2-ΔH1,ΔH1>ΔH2。
(2)根据常识可知,CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3<0,又因为ΔH2+ΔH3=ΔH1,所以ΔH1<ΔH2。
(3)将A中的热化学方程式依次编号为①②,根据盖斯定律,由①-②可得2S(s)+2O2(g)=2SO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2<0,即ΔH1<ΔH2。
(4)等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量,故1 mol Br2(g)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量比1 mol Br2(l)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量多,则有ΔH1<ΔH2。
(5)将两个反应依次编号为①②,根据盖斯定律,由①-②得4Al(s)+2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)+4Fe(s),则有ΔH3=ΔH1-ΔH2<0,则ΔH1<ΔH2。
(6)Cl原子半径比Br原子半径小,H—Cl的键能比H—Br的键能大,故ΔH1<ΔH2。
17.(1)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaOH(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol
(3)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-234kJ/mol
(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=-2(b+c-a)kJ/mol
【详解】(1)含20.0g即0.5molNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则1molNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出57.4kJ的热量,表示该反应的中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaOH(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol。
(2)在25℃、101kPa下,每充分燃烧1gCH3OH并恢复到原状态,会释放22.68kJ的热量。则充分燃烧1molCH3OH并恢复到原状态,会释放32×22.68kJ=725.76kJ的热量,表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol。
(3)焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能=134kJ/mol -368kJ/mol =-234kJ/mol。由图知:NO2和CO反应的热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-234kJ/mol。
(4)焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能。由图知:对反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(l),ΔH =2×(a-b-c)kJ/mol =2(b+c-a)kJ/mol,则热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=-2(b+c-a)kJ/mol。
18.(1)S(s)+O2(g)=SO2(s) △H=-216 kJ/mol
(2)NaBH4(s)+2H2O(l)= NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216 kJ/mol
【解析】(1)
4.0 g硫粉的物质的量n=,其在O2中完全燃烧产生SO2气体时放出27 kJ热量,则1 mol S(s)在O2中完全燃烧产生SO2气体放出热量是Q=27 kJ×8=216 kJ,故表示硫燃烧热的热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(s) △H=-216 kJ/mol;
(2)
3.8 g NaBH4(s)的物质的量n=,在25℃、101 kPa下与液态水反应生成NaBO2(s)和H2(g),放出热量是21.6 kJ,则1 mol NaBH4(s)反应生成NaBO2(s)和H2(g),放出热量是216 kJ,故该反应的热化学方程式是NaBH4(s)+2H2O(l)= NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216 kJ/mol。
19.(1)Cu(s)+(g)=CuO(s) △H=-157.3kJ/mol
(2)(g)+3(g)=2(g)+2(l) △H=-1411.0kJ/mol
(3)C(s)+(g)=CO(g)+(g) △H=+131.5kJ/mol
【详解】(1)1molCu(s)与适量(g)反应生成CuO(s),放出157.3kJ的热量,该热化学方程式为: Cu(s)+(g)=CuO(s) △H=-157.3kJ/mol,故答案为:Cu(s)+(g)=CuO(s) △H=-157.3kJ/mol;
(2)1mol(g)与适量(g)反应生成(g)和(l),放出1411.0kJ的热量,该热化学方程式为:(g)+3(g)=2(g)+2(l) △H=-1411.0kJ/mol,故答案为:(g)+3(g)=2(g)+2(l) △H=-1411.0kJ/mol;
(3)1molC(s)与适量(g)反应生成CO(g)和(g),吸收131.5kJ的热量,该热化学方程式为:C(s)+(g)=CO(g)+(g) △H=+131.5kJ/mol,故答案为:C(s)+(g)=CO(g)+(g) △H=+131.5kJ/mol。
20. C
【分析】(1)而光解海水法制备氢气中,消耗的能源是太阳能,海水资源丰富,能源取之不尽。
(2)根据热化学方程式可知,假设质量都为1g进行计算氢气和碳完全燃烧时放出的热量。
【详解】(1)电解水消耗电能,利用锌和稀硫酸反应制备氢气需要消耗大量的资源,分解天然气也要消耗大量能量,且天然气是不可再生能源,而光解海水法制备氢气中,消耗的能源是太阳能,海水资源丰富,故既经济又符合资源可持续利用;故答案为:C。
(2)根据热化学方程式可知,等质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比为。
【点睛】化学反应热的计算主要考查利用方程式进行分析,根据题意进行计算。
21. >
【详解】(1)中和反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,即E1>E2。答案为:>;
(2)①与足量稀盐酸反应生成,放出的热量为。
②与足量稀硝酸反应,生成,放出的热量为。答案为:;。
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