内容正文:
第一章化学反应的热效应检测试卷参考答案
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
C
D
B
B
C
A
A
题号
11
12
13
14
答案
D
D
B
B
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(12分)每空2分
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
16.(14分)每空2分
(1) 确保NaOH溶液被完全中和 C D
(2) 4.0 偏小 偏大
17.(18分)每空2分
(1)163.52kJ
(2)C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-2550kJ/mol
(3)N2H4(l)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)ΔH=-1126.0kJ·mol-1
(4)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=−2392kJ/mol
(5) P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2kJ/mol 低
(6) △H=-115.6kJ/mol 31.9 强
18.(14分)每空2分
(1)
(2)富集溴元素
(3)Ca(OH)2
(4)
(5)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-1500 kJ/mol
(6) B H2-2e-+2OH-=2H2O
答案第1页,共2页
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2025-2026学年高二第一章化学反应的热效应
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:选必一第1章。
5.难度系数:0.7
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ti-48 Cr-52 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列装置或过程能实现电能向化学能转化的是
A.水果电池
B.风力发电
C.燃料燃烧
D.电动车充电
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.水果电池是将化学能转化为电能,A不符合题意;
B.风力发电是风能转化为电能,B不符合题意;
C.燃料燃烧是将化学能变为热能,C不符合题意;
D.电动车充电是将电能变为化学能,D符合题意;
故选D。
2.化学变化中伴随着能量变化。下列应用中化学反应属于吸热反应的是
A.利用乙炔和氧气反应切割金属 B.工业上煅烧石灰石
C.火箭推进剂的燃烧助推航天器 D.体育锻炼消耗糖原和脂肪
【答案】B
【详解】A.乙炔燃烧,燃烧反应均为放热反应,A错误;
B.碳酸钙高温分解,属于典型的吸热反应,B正确;
C.推进剂燃烧,释放大量热能,属于放热反应,C错误;
D.生物代谢本质是氧化反应,释放能量供人体使用,属于放热反应,D错误;
故选B。
3.下列有关说法正确的是
A.已知,,则a>b
B.、下,将和置于密闭容器中反应生成,放热,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-38.6kJ•mol-1
C.和反应中和热,则:
D.已知,则白磷比红磷稳定
【答案】A
【详解】A.碳完全燃烧比不完全燃烧放热多,a、b均小于0,因此a大于b,故A正确;
B.0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,因反应为可逆反应,则1molN2和3molH2置于密闭的容器中完全反应生成NH3(g),放热不是38.6kJ,则热化学反应方程式中的反应热数值错误,故B错误;
C.中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,HCl和NaOH反应的中和热,1mol硫酸和1mol氢氧化钡反应生成2mol水和1mol硫酸钡沉淀,放出的热量不是114.6kJ,故C错误;
D.能量越低物质越稳定,红磷的能量比白磷低,则红磷比白磷稳定,故D错误;
故选A。
4.下列各组物质的燃烧热相等的是
A.碳和一氧化碳 B.葡萄糖和麦芽糖 C.1molH2和3molH2 D.3molC2H2和1molC6H6
【答案】C
【分析】燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。一般C→CO2,H2→H2O(l),S→SO2。燃烧热是物质的性质,与量的多少无关。
【详解】A.碳和一氧化碳是不同的物质,物质不同,具有不同的能量,燃烧热也不相等,故A错误;
B.葡萄糖是单糖,麦芽糖是二糖,它们是不同的物质,物质不同,具有不同的能量,燃烧热不相等,故B错误;
C.燃烧热是物质的性质,与量的多少无关,可燃物相同,该组物质的燃烧热相等,故C正确;
D.C2H2和C6H6是不同的物质,物质不同,具有不同的能量,燃烧热不相等,故D错误;
故选C。
5.下列说法中错误的是
A.云变成雨的过程中,减小
B.吸热反应在一定条件下也能自发进行
C.热化学方程式中的系数表示物质的量,因此可以是分数
D.化学反应达到平衡状态时,体系中各物质的反应速率均等于零
【答案】D
【详解】A.云变成雨的过程中,从气态变成液态,混乱度减小,所以减小,A正确;
B.根据吉布斯自由能可知,吸热反应在高温条件下能使即可自发进行,B正确;
C.热化学方程式中的系数表示参加反应的各物质对应的物质的量,因此可以是分数,C正确;
D.化学反应达到平衡状态时,反应并未停止,反应速率不为零,D错误;
答案选D。
6.下列说法正确的是
A.由图1可得,和完全反应放出的能量为
B.图2可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
C.利用图3的装置可以测定中和反应的反应热
D.由图4可以写出的热化学方程式:
【答案】B
【详解】A.反应热ΔH=反应物断键吸收能量-生成物成键放出能量,和完全反应生成NO的焓变为ΔH=(946+498) kJ/mol -2×632 kJ/mol =+180 kJ/mol,为吸热反应而非放出能量,A错误;
B.反应物总能量低生成物总能量高,则为吸热反应,盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应,符合图2能量变化特征,B正确;
C.中和热测定需玻璃搅拌器使反应均匀、热量充分释放,图中未显示搅拌装置,C错误;
D.热化学方程式必须标注各物质聚集状态,D错误;
故选B。
7.反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g),放出的热量为110.5 kJ
B.2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),放出的热量大于221 kJ
C.C(s)和O2(g)的总能量小于CO(g)的能量
D.该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差
【答案】B
【详解】A.焓变与反应物的系数成正比,所以该反应的热化学方程式是2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-221kJ/mol,则12 g即1mol C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g即0.5mol CO(g),放出的热量为55.25 kJ,A错误;
B.2mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),反应过程中一氧化碳生成二氧化碳是放热反应,所以放出的热量大于221kJ,B正确;
C.由题干信息可知,该反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,即1molC(s)和0.5molO2(g)的总能量大于1molCO(g)的能量,原题干未告知物质的物质的量,无法比较,C错误;
D.已知反应热等于反应物具有的键能总和减去生成物具有的键能总和,即该反应的反应热等于1molC(s)和0.5molO2(g)分子中化学键断裂时所吸收的总能量与1molCO(g)分子中化学键形成时所释放的总能量的差,D错误;
故答案为:B。
8.已知: ,下列说法不正确的是
A.该反应属于放热反应
B.破坏1H-O键需要的能量是463.4
C.H2(g)中的H-H键比H2O(g)中的H-O键牢固
D.
【答案】C
【详解】A.由题干信息可知,该反应的<0,故属于放热反应,A正确;
B.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则2×436+498-4E(H-O)=-483.6,解得E(H-O)=463.4 kJ,破坏1H-O键需要的能量是463.4,B正确;
C.E(H-O)=463.4kJ,E(H-H)=436kJ,键能越大,键越牢固E(H-O)>E(H-H),则H2O(g) 中的H-O 键更牢固,C错误;
D.物质的量与热量成正比,互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ•mol-1可知,D正确;
故答案为:C。
9.下列方程式书写正确的是
A.铜与浓硝酸反应:
B.二氧化硫与过量反应:
C.表示中和反应反应热的热化学方程式:
D.氨的催化氧化:
【答案】A
【详解】A.铜与浓硝酸反应的离子方程式正确,浓硝酸作为强酸完全离解,产物为、和,故A正确;
B.与过量NaOH反应应生成而非,因过量碱会完全中和,正确的方程式为,故B错误;
C.中和热要求反应物为稀溶液,NaOH(s)溶解过程会额外放热,导致ΔH不准确,故C错误;
D.氨的催化氧化产物应为NO而非,正确反应为,故D错误;
故答案为:A。
10.借助盐酸与NaOH溶液反应,用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法错误的是
A.用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度
B.为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
D.若无杯盖或盖得不严密,计算所得反应热偏大
【答案】A
【详解】A.测量酸溶液温度后,温度计上残留的酸会与碱溶液在温度计上发生中和反应放热,导致测量的碱溶液初始温度偏高,使计算的温差ΔT偏小,该操作错误,A错误;
B.采用稍过量的NaOH溶液可确保盐酸完全被中和,避免因反应物未完全反应导致热量测量不准确,该操作正确,B正确;
C.醋酸为弱酸,电离过程吸热,中和反应放出的热量小于强酸强碱反应,Q减小,ΔH=-(Q为放出热量,n为水的物质的量),ΔH的绝对值减小,即ΔH偏大,该说法正确,C正确;
D.无杯盖或盖不严密会导致热量散失,测量的ΔT偏小,Q=cmΔT减小,ΔH=-,ΔH的绝对值减小,即ΔH偏大,该说法正确,D正确;
故选A。
11.在298K,条件下,将22gCO2通入375mL2NaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ热量;已知在该条件下,1通入1L2NaOH溶液中充分反应放出ykJ热量,则与NaOH溶液反应生成的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】设22与375氢氧化钠溶液充分反应生成a、b,由碳原子守恒可得:,由钠原子守恒可得:,解得a=b=0.25,
由反应放出xkJ热量可知,反应的热化学方程式为①,
由1mol与1L2氢氧化钠溶液充分反应放出ykJ热量可知,
反应的热化学方程式为②,
由盖斯定律可知,反应①-②可得反应;
故选D。
12.化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一。已知的燃烧热、CO的燃烧热,用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图如下:
主要热化学方程式有: ; 。下列说法错误的是
A.甲烷的燃烧热
B.相同条件下,通过“化学链燃烧”与直接燃烧所放出的热量相等
C.含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收
D.25℃时,和28gCO的混合气体充分燃烧,恢复至原温度,放出的热量为568.8kJ
【答案】D
【详解】A.甲烷燃烧热的计算:将反应②: ,反应①×2: ;二者相加,得,,A正确;
B.化学链燃烧总反应与甲烷直接燃烧相同,根据盖斯定律,ΔH相同,放出热量相等,B正确;
C.化学链燃烧中燃料与空气不直接接触,CO2在燃料反应器单独生成,无N2混入,利于分离回收,C正确;
D.4g H2为2mol,燃烧放热2×285.8=571.6 kJ;28g CO为1mol,燃烧放热283.0 kJ,总热量=571.6kJ+283.0kJ=854.6 kJ,D错误;
故选D。
13.两种制备硫酸的途径(反应条件略)如图。下列说法正确的是
A.S和过量O2反应可直接生成SO3
B.若,则为放热反应
C.SO2能使紫色石蕊试液先变红后褪色
D.含0.5molH2SO4的稀溶液与足量Ba(OH)2溶液反应,放出的热量即中和反应的反应热
【答案】B
【详解】A.不管O2是否过量,S和O2反应都只生成SO2,不能直接生成SO3,A错误;
B.据图可知,i.SO2(g)+H2O2(aq)=H2SO4(aq),ii.SO2(g)+O2(g)=SO3(g),iii.SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq),根据盖斯定律,(i-ii-iii)×2可得2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g),若,则,为放热反应,B正确;
C.SO2能使紫色石蕊试液变红但不会褪色,C错误;
D.在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成 1mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量,叫做中和热,该反应生成了BaSO4沉淀,会额外放出热量,故含0.5molH2SO4的稀溶液与足量Ba(OH)2溶液反应,放出的热量不是中和反应的反应热,D错误;
故选B。
14.已知制取的反应过程如下:① ;② 。下列示意图中能体现上述反应过程能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】已知制取的反应过程如下:① ,故第一步反应为吸热反应,这一步的反应物总能量低于生成物总能量,D项错误;② ,故第二步反应为放热反应,这一步的反应物总能量高于生成物总能量,C项错误;根据盖斯定律,将这两个反应的反应热相加可得总反应的,总反应为吸热反应,总反应的反应物总能量低于生成物总能量
,A项错误。
故选B。
第II卷(非选择题 共58分)
2、 非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(12分)完成下列问题:
(1)已知:(i)H2(g)=H2(l) △H=0.92kJ/mol
(ii)O2(g)=O2(l) △H=-6.84kJ/mol
(iii)H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ/mol
(iv)H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式: 。
(2)科学家提出以TiO2为催化剂,光热化学循环分解法达到减少大气中CO2含量的目的,反应机理和相关数据如图所示,全过程的热化学方程式为 。
物质的量
物质
完全断键所需吸收的总能量
1mol
CO2
1598kJ
1mol
CO
1072kJ
1mol
O2
496kJ
(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时,该反应的热化学方程式为 。[已知温度为T时:;]
(4)用将HCl转化为,可提高经济效益。传统上该转化通过如图1所示的催化循环实现。其中,反应①为。
反应②生成1(g)的反应热为,则总反应的热化学方程式为 (反应热用和表示)。
(5)CO2与H2在某催化剂的作用下反应,如图2所示,断开1mol化学键所需要吸收的能量(kJ)如表所示:
436
326
803
464
414
写出该反应的热化学方程式: 。
(6)LiBH4是近年来常用的储氢材料。2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图如下:
则Mg(s)与B(s)反应生成MgB2(s)的热化学方程式是 。
【答案】每空2分
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)根据盖斯定律,由iv+iii-i-ii×得。
(2)由图可知,该过程的总反应为,由△H=反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量可得△H=(2×1598-2×1 072-496)kJ·mol-1=+556kJ·mol-1,则热化学方程式为。
(3)已知①;②,由盖斯定律可知,②-①可得。
(4)反应①为。反应②,由盖斯定律①×2+②×2得总反应的热化学方程式为。
(5)所发生的反应为,已知C=O键、H-H键、C-H键、C-O键、O-H键的键能依次为803kJ/mol、436kJ/mol、414 kJ/mol、326kJ/mol、464 kJ/mol,所以△H=[(2×803+3×436)-(3×414+326+3×464)]kJ/mol=-46 kJ/mol。即。
(6)①,②,③,根据盖斯定律,由①-②+③可得。
16.(14分)某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液进行反应热的测定,实验装置如右图所示。
(1)实验步骤如下:
a.用量筒量取30mL 0.50mol/L 溶液倒入内筒中,测出其温度;
b.用另一量筒量取50Ml 0.50mol/L NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
c.将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之混合均匀,测得混合液的最高温度。
①实验中,所用溶液过量的目的是 。
②倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母,下同)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入 C.一次性迅速倒入
③使溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡内筒
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(2)实验数据如下表所示,请回答:
温度
次数
起始温度
终止温度
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
①据表中数据可计算出温度差平均值为 ℃。
②若近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液的密度都是1.0g/mL,中和后所得溶液的比热容,则生成1mol 时的反应热 (保留小数点后一位)。
③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,测得的反应热 (填“偏大”“不变”或“偏小”,下同)。若将NaOH溶液倒入内筒中后,未立即盖上杯盖,测得的反应热 。
【答案】每空2分
(1) 确保NaOH溶液被完全中和 C D
(2) 4.0 偏小 偏大
【分析】中和热的测定实验,一种溶液的浓度稍过量,并且混合时两种溶液快速倒入,并用玻璃搅拌器搅拌混合均匀,使其充分反应,不断地读取数据,当温度下降时停止读数。
【详解】(1)①实验中,所用溶液过量可以保证氢氧化钠完全反应,故答案为:确保NaOH溶液被完全中和;
②倒入NaOH溶液的正确操作是一次迅速倒入,使其充分反应,避免分次倒入,有热量的损失,故答案为:C;
③A.不能用温度计小心搅拌,用环形玻璃搅拌器搅拌,故A错误;
B.不能揭开杯盖用玻璃棒搅拌,应盖上硬纸板搅拌,故B错误;
C.不能轻轻地振荡内筒,应用环形玻璃搅拌棒搅拌,故C错误;
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动,故D正确;
综上所述,答案为:D;
(2)①4次实验的温度差分别为:4℃,6.1℃,3.9℃,4.1℃,因此实验2中的数据是无效的,应该舍去,所以温度差的平均值为(4℃+3.9℃+4.1℃)÷3=4℃;
②50mL 0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应,硫酸是过量的,则生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:80ml×1g/ml=80g,温度变化的平均值为△T=4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=80g×4.18J/(g∙℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376kJ,所以实验测得的中和热;故答案为−53.5kJ/mol;
③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,则其体积偏大,反应放出的热多,测得的反应热偏小;若将NaOH溶液倒入内筒中后,未立即盖上杯盖,会造成热量流失,测得的反应热偏大。
17.(18分)回答下列问题:
(1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼()()和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知: ; ,若用液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为 。
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼()()作推进剂。与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热,已知液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出热量,液态偏二甲肼发生该反应的热化学方程式为 。
(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼,作氧化剂,有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①
②
③
请写出肼和氟气反应的热化学方程式: 。
(4)常温常压下,1克乙醇(M=46g/mol)完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为,写出乙醇燃烧热的热化学方程式: 。
(5)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
①
②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下,白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
(6)用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应,可实现氯的循环利用。
已知:反应A:
(I)此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
(II)①写出此条件下,反应A的热化学方程式 。
②断开键与断开键所需能量相差约为 ,中键比中-键(填“强”或“弱”) 。
【答案】每空2分
(1)163.52kJ
(2)C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-2550kJ/mol
(3)N2H4(l)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)ΔH=-1126.0kJ·mol-1
(4)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=−2392kJ/mol
(5) P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2kJ/mol 低
(6) △H=-115.6kJ/mol 31.9 强
【详解】(1)已知:①,②,根据盖斯定律,①-4×②两式相减可得ΔH=-817.6kJ·mol-1,若用6.4g液态肼即物质的量为与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为0.2mol×817.6kJ·mol-1=163.52kJ;
(2)N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g),反应方程式为C2H8N2+2N2O4= 2CO2+3N2+4H2O,已知10.0 g液态偏二甲肼即物质的量为与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量,则1mol液态偏二甲肼反应放出热量为6×425kJ=2550kJ,该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-2550kJ/mol;
(3)①;②;③;根据盖斯定律①+4×②-2×③可得:N2H4(l)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)ΔH=-1126.0kJ·mol-1;
(4)常温常压下,1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ,可知1mol乙醇完全反应放热为52.0kJ×46=2392kJ,乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=−2392kJ/mol;
(5)①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-2983.2kJ/mol;②P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s)ΔH=-738.5kJ/mol,根据盖斯定律,由①-4×②得反应P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=ΔH1-4ΔH2=-29.2kJ/mol,即P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2kJ/mol;相同状况下,能量状态较低的是红磷,白磷的稳定性比红磷低;
(6)①反应A:中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则反应的热化学方程式为:△H=-115.6 kJ/mol;
②焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,△H=-115.6kJ/mol,则该反应的焓变H=4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,即:4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6,整理可得:E(H-O)-E(H-Cl)=31.9,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强。
18.(14分)海水资源的利用具有非常广阔的前景。下面是海水综合利用联合工业体系的简图:
请回答下列问题:
(1)工业上从海水中提取溴单质的流程图中,步骤④的离子方程式为 。
(2)经过步骤①②已获得,不直接用含的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、吸收、通入氯气”后再蒸馏,其目的是 。
(3)该工业生产过程中,为了使转化为,可以选用的试剂为 。
(4)写出电解冶炼金属的化学方程式 。
(5)下图是2molNO和2molCO反应生成无污染气体过程中能量变化示意图,该反应的热化学方程式为 。其中a=174kJ/mol;b=1674kJ/mol。
(6)实验过程中用到的电可以由氢氧燃料电池来提供,工作原理如下图,a、b均为惰性电极。使用时,空气从 口通入(填“A”或“B”);a极的电极反应式为 。
【答案】每空2分
(1)
(2)富集溴元素
(3)Ca(OH)2
(4)
(5)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-1500 kJ/mol
(6) B H2-2e-+2OH-=2H2O
【分析】海水淡化后得到淡水、粗盐和盐卤,粗盐溶解后过滤除去不溶性杂质,之后再经化学除杂后得到精盐水,应用到氯碱工业中制取氯气和NaOH;盐卤硫酸酸化后通入氯气,得到含有Br2的海水,利用热空气吹出生成的Br2,并用SO2、水吸收得到含有HBr等物质的溶液,再通入氯气氧化、蒸馏得到工业液溴;盐卤中的MgCl2粗产品加入石灰乳得到Mg(OH)2沉淀,再用盐酸溶解得到MgCl2溶液,加盐酸、浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,脱水得无水氯化镁,电解熔融氯化镁生成镁单质和氯气。
【详解】(1)工业上从海水中提取溴单质的流程图中,步骤④是用二氧化硫吸收Br2生成HBr和硫酸,反应的离子方程式为 ;
(2)经过步骤①②已获得,不直接用含的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、吸收、通入氯气”后再蒸馏,其目的是增大溴的浓度,富集溴元素。
(3)和碱反应生成,该工业生产过程中,使转化为,为提高经济效益,可以选用的试剂为Ca(OH)2。
(4)电解熔融生成金属和氯气,反应的化学方程式为;
(5)NO和CO反应生成无污染的氮气和二氧化碳气体,该反应放热,反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=174kJ/mol-1674kJ/mol=-1500 kJ/mol。
(6)根据图示,电子由a经导线流入b,则a是负极、b是正极;氢氧燃料电池,氢气失电子发生氧化反应、氧气得电子发生还原反应,则氢气由负极通入、氧气由正极通入。使用时,空气从B口通入;a极是负极,负极氢气失电子生成水,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。
试卷第1页,共3页
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2025-2026学年高二第一章化学反应的热效应
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:选必一第1章。
5.难度系数:0.7
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ti-48 Cr-52 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列装置或过程能实现电能向化学能转化的是
A.水果电池
B.风力发电
C.燃料燃烧
D.电动车充电
A.A B.B C.C D.D
2.化学变化中伴随着能量变化。下列应用中化学反应属于吸热反应的是
A.利用乙炔和氧气反应切割金属 B.工业上煅烧石灰石
C.火箭推进剂的燃烧助推航天器 D.体育锻炼消耗糖原和脂肪
3.下列有关说法正确的是
A.已知,,则a>b
B.、下,将和置于密闭容器中反应生成,放热,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-38.6kJ•mol-1
C.和反应中和热,则:
D.已知,则白磷比红磷稳定
4.下列各组物质的燃烧热相等的是
A.碳和一氧化碳 B.葡萄糖和麦芽糖 C.1molH2和3molH2 D.3molC2H2和1molC6H6
5.下列说法中错误的是
A.云变成雨的过程中,减小
B.吸热反应在一定条件下也能自发进行
C.热化学方程式中的系数表示物质的量,因此可以是分数
D.化学反应达到平衡状态时,体系中各物质的反应速率均等于零
6.下列说法正确的是
A.由图1可得,和完全反应放出的能量为
B.图2可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
C.利用图3的装置可以测定中和反应的反应热
D.由图4可以写出的热化学方程式:
7.反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g),放出的热量为110.5 kJ
B.2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g),放出的热量大于221 kJ
C.C(s)和O2(g)的总能量小于CO(g)的能量
D.该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差
8.已知: ,下列说法不正确的是
A.该反应属于放热反应
B.破坏1H-O键需要的能量是463.4
C.H2(g)中的H-H键比H2O(g)中的H-O键牢固
D.
9.下列方程式书写正确的是
A.铜与浓硝酸反应:
B.二氧化硫与过量反应:
C.表示中和反应反应热的热化学方程式:
D.氨的催化氧化:
10.借助盐酸与NaOH溶液反应,用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法错误的是
A.用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度
B.为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
D.若无杯盖或盖得不严密,计算所得反应热偏大
11.在298K,条件下,将22gCO2通入375mL2NaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ热量;已知在该条件下,1通入1L2NaOH溶液中充分反应放出ykJ热量,则与NaOH溶液反应生成的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
12.化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一。已知的燃烧热、CO的燃烧热,用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图如下:
主要热化学方程式有: ; 。下列说法错误的是
A.甲烷的燃烧热
B.相同条件下,通过“化学链燃烧”与直接燃烧所放出的热量相等
C.含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收
D.25℃时,和28gCO的混合气体充分燃烧,恢复至原温度,放出的热量为568.8kJ
13.两种制备硫酸的途径(反应条件略)如图。下列说法正确的是
A.S和过量O2反应可直接生成SO3
B.若,则为放热反应
C.SO2能使紫色石蕊试液先变红后褪色
D.含0.5molH2SO4的稀溶液与足量Ba(OH)2溶液反应,放出的热量即中和反应的反应热
14.已知制取的反应过程如下:① ;② 。下列示意图中能体现上述反应过程能量变化的是
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题 共58分)
2、 非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(12分)完成下列问题:
(1)已知:(i)H2(g)=H2(l) △H=0.92kJ/mol
(ii)O2(g)=O2(l) △H=-6.84kJ/mol
(iii)H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ/mol
(iv)H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式: 。
(2)科学家提出以TiO2为催化剂,光热化学循环分解法达到减少大气中CO2含量的目的,反应机理和相关数据如图所示,全过程的热化学方程式为 。
物质的量
物质
完全断键所需吸收的总能量
1mol
CO2
1598kJ
1mol
CO
1072kJ
1mol
O2
496kJ
(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时,该反应的热化学方程式为 。[已知温度为T时:;]
(4)用将HCl转化为,可提高经济效益。传统上该转化通过如图1所示的催化循环实现。其中,反应①为。
反应②生成1(g)的反应热为,则总反应的热化学方程式为 (反应热用和表示)。
(5)CO2与H2在某催化剂的作用下反应,如图2所示,断开1mol化学键所需要吸收的能量(kJ)如表所示:
436
326
803
464
414
写出该反应的热化学方程式: 。
(6)LiBH4是近年来常用的储氢材料。2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图如下:
则Mg(s)与B(s)反应生成MgB2(s)的热化学方程式是 。
16.(14分)某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液进行反应热的测定,实验装置如右图所示。
(1)实验步骤如下:
a.用量筒量取30mL 0.50mol/L 溶液倒入内筒中,测出其温度;
b.用另一量筒量取50Ml 0.50mol/L NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
c.将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之混合均匀,测得混合液的最高温度。
①实验中,所用溶液过量的目的是 。
②倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母,下同)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入 C.一次性迅速倒入
③使溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡内筒
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(2)实验数据如下表所示,请回答:
温度
次数
起始温度
终止温度
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
①据表中数据可计算出温度差平均值为 ℃。
②若近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 溶液的密度都是1.0g/mL,中和后所得溶液的比热容,则生成1mol 时的反应热 (保留小数点后一位)。
③若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,测得的反应热 (填“偏大”“不变”或“偏小”,下同)。若将NaOH溶液倒入内筒中后,未立即盖上杯盖,测得的反应热 。
17.(18分)回答下列问题:
(1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼()()和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知: ; ,若用液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为 。
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼()()作推进剂。与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热,已知液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出热量,液态偏二甲肼发生该反应的热化学方程式为 。
(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼,作氧化剂,有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①
②
③
请写出肼和氟气反应的热化学方程式: 。
(4)常温常压下,1克乙醇(M=46g/mol)完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为,写出乙醇燃烧热的热化学方程式: 。
(5)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
①
②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下,白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
(6)用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应,可实现氯的循环利用。
已知:反应A:
(I)此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
(II)①写出此条件下,反应A的热化学方程式 。
②断开键与断开键所需能量相差约为 ,中键比中-键(填“强”或“弱”) 。
18.(14分)海水资源的利用具有非常广阔的前景。下面是海水综合利用联合工业体系的简图:
请回答下列问题:
(1)工业上从海水中提取溴单质的流程图中,步骤④的离子方程式为 。
(2)经过步骤①②已获得,不直接用含的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、吸收、通入氯气”后再蒸馏,其目的是 。
(3)该工业生产过程中,为了使转化为,可以选用的试剂为 。
(4)写出电解冶炼金属的化学方程式 。
(5)下图是2molNO和2molCO反应生成无污染气体过程中能量变化示意图,该反应的热化学方程式为 。其中a=174kJ/mol;b=1674kJ/mol。
(6)实验过程中用到的电可以由氢氧燃料电池来提供,工作原理如下图,a、b均为惰性电极。使用时,空气从 口通入(填“A”或“B”);a极的电极反应式为 。
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