章末检测试卷(一)第一章 化学反应的热效应（Word教参）-【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修1学习笔记（人教版）

章末检测试卷(一) [分值：100分] 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1．当今世界面临日益加剧的能源危机，下列关于能源的描述不正确的是(　　) A．提高燃料的利用效率是解决能源危机的方向之一 B．正在探索的新能源有太阳能、氢能、风能、海洋能和生物质能等 C．新能源的优点是可以再生、没有污染或者污染很少 D．燃烧热是评价燃料优劣的唯一标准 答案　D 2．燃烧热与反应热的关系是(　　) A．燃烧热是反应热的一种类型 B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热 C．燃烧热不属于反应热 D．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值 答案　A 解析　燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，是反应热的一种，A正确，B、C错误；燃烧反应全部是放热反应，所以焓变均为负值，D错误。 3．已知某些燃料的燃烧热数据如下表所示： 燃料 甲烷 丙烷 乙醇 一氧化碳 ΔH －891.0kJ·mol－1 －2 219.9kJ·mol－1 －1 366.8kJ·mol－1 －283.0kJ·mol－1 使用上述燃料，最能体现“低碳经济”理念的是(　　) A．一氧化碳 　B．甲烷 C．丙烷 D．乙醇 答案　B 解析　最能体现“低碳经济”理念的燃料即生成等量的二氧化碳时，放出热量最多的燃料。CH4生成1 mol二氧化碳放出的热量为891.0 kJ，丙烷(C3H8)生成1 mol二氧化碳放出的热量为 kJ≈739.97 kJ，乙醇(C2H6O)生成1 mol二氧化碳放出的热量为 kJ＝683.4 kJ，CO生成1 mol二氧化碳放出的热量为283.0 kJ。综上所述，生成1 mol二氧化碳放出热量最多的是甲烷，则最能体现“低碳经济”理念的是甲烷，B正确。 4．反应A＋B===C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B===X(ΔH>0)，②X===C(ΔH<0)。下列图像能正确表示该反应过程中的能量变化的是(　　) 答案　B 解析　由题给信息可知，A＋B===C是放热反应，A和B具有的总能量大于C具有的总能量；A＋B===X是吸热反应，X具有的总能量大于A和B具有的总能量；X===C是放热反应，X具有的总能量大于C具有的总能量。综上可知，B项正确。 5．CH4、CO2在催化作用下可以反应生成CH3COOH，该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是(　　) A．CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为CH4(g)―→H*＋CH(*表示吸附态) B．②过程表示CH3COOH分子的脱附过程 C．反应过程中有C—H、C—C、O—H生成 D．该合成反应是放热反应 答案　C 解析　由图可知，CH4在催化剂表面发生化学吸附生成H*和CH，表示为CH4(g)―→H*＋CH，A项正确；②过程H*和CH3COO*在催化剂的作用下生成CH3COOH，则②过程表示CH3COOH分子的脱附过程，B项正确；由图可知，反应中只有C—C和O—H的生成，C项错误；反应物的总能量大于生成物的总能量，该合成反应是放热反应，D项正确。 6.为减少目前燃料燃烧时产生的污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想，如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．2 mol H2O(l)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量 D．氢氧燃料电池放电过程中电能转化为化学能 答案　C 解析　H2O的分解反应是吸热反应，A项错误；氢能源未被普遍使用，B项错误；因为H2O的分解反应是吸热反应，所以2 mol H2O(l)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量，C项正确；氢氧燃料电池放电过程中化学能转化为电能，D项错误。 7．某温度下，当1 g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72 kJ的热量，则此状态下，下列热化学方程式正确的是(　　) ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.48 kJ·mol－1 ②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－46.24 kJ·mol－1 ③NH3(g)N2(g)＋H2(g) ΔH＝＋46.24 kJ·mol－1 ④2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) ΔH＝－92.48 kJ·mol－1 A．①② B．①③ C．①②③ D．全部 答案　B 解析　1 mol NH3完全分解吸收17×2.72 kJ＝46.24 kJ热量，2 mol NH3完全分解吸收2×46.24 kJ＝92.48 kJ热量，反应逆向进行时，生成1 mol NH3放出46.24 kJ热量，生成2 mol NH3放出92.48 kJ热量，故①③正确，②④错误。 8．结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是(所有数据均在常温常压条件下测定)(　　) 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热数值为a kJ·mol－1 H2＋Cl2===2HCl　ΔH＝－a kJ·mol－1 B 1 mol SO2与足量O2充分反应后，放出热量49.15 kJ 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　 ΔH＝－98.3 kJ·mol－1 C H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) 　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－4b kJ·mol－1 答案　D 解析　根据燃烧热的定义，1 mol H2完全燃烧产生液态水，则其热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ·mol－1，A错误；该反应是可逆反应，则2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜－98.3 kJ·mol－1，B错误；Ba2＋、SO产生BaSO4沉淀会放出热量，所以H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＜－114.6 kJ·mol－1，C错误；31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ，则1 mol白磷(P4)比红磷能量多4b kJ，该反应的热化学方程式为P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－4b kJ·mol－1，D正确。 9．某些化学键的键能如表所示： 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能/ (kJ·mol－1) 436 243 193 151 431 356 299 下列有关说法正确的是(　　) A．1 mol H2(g)分别与Cl2(g)、Br2(g)、I2(g)反应，与碘完全反应放出的热量最多 B．H—F的键能大于431 kJ·mol－1 C．H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－248 kJ·mol－1 D．稳定性最强的化学键是H—Cl 答案　B 解析　ΔH等于反应物的总键能减去生成物的总键能，则1 mol H2(g)和Cl2(g)反应的ΔH＝(436＋243－2×431)kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，和Br2(g)反应的ΔH＝(436＋193－2×356)kJ·mol－1＝－83 kJ·mol－1，和I2(g)反应的ΔH＝(436＋151－2×299) kJ·mol－1＝－11 kJ·mol－1，则与氯气反应放出的热量最多，A、C错误；表中H—Cl、H—Br、H—I的键能逐渐变小，故H—F的键能大于431 kJ·mol－1，B正确；键能越大，化学键越稳定，则H—H最稳定，D错误。 10．3.6 g碳在6.4 g氧气中恰好完全反应，共放出X kJ的热量。已知：碳的燃烧热ΔH为－Y kJ·mol－1，则1 mol C与O2完全反应生成CO的ΔH为(　　) A．－Y kJ·mol－1 B．－(10X－Y) kJ·mol－1 C．－(5X－0.5Y) kJ·mol－1 D．＋(10X－Y) kJ·mol－1 答案　C 解析　碳在氧气中燃烧，氧气不足时发生反应2C＋O22CO，氧气足量时发生反应C＋O2CO2,3.6 g碳的物质的量为＝0.3 mol,6.4 g氧气的物质的量为＝0.2 mol，n(C)∶n(O2)＝3∶2，在2∶1与1∶1之间，所以上述两个反应都发生。设生成的CO为a mol，CO2为b mol，根据元素守恒有a＋b＝0.3、a＋2b＝0.2×2，联立方程式，解得a＝0.2，b＝0.1。碳的燃烧热ΔH为－Y kJ·mol－1，所以生成0.1 mol CO2放出的热量为0.1Y kJ，生成0.2 mol CO放出的热量为X kJ－0.1Y kJ，由于碳燃烧为放热反应，所以ΔH<0，故1 mol C与O2完全反应生成CO的ΔH为－＝－(5X－0.5Y)kJ·mol－1。 11．热化学离不开实验，更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是(　　) A．向图1的试管A中加入某一固体和液体，若注射器的活塞右移，说明A中发生了放热反应 B．将图1虚线框中的装置换为图2装置，若注射器的活塞右移，说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应 C．由图3可知，ΔH1小于ΔH2 D．由图3可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 答案　C 解析　很多物质的溶解过程也是放热的，图1的试管A中加入某一固体和液体，若注射器的活塞右移，不能说明A中发生了放热反应，A错误；由于锌粒与稀硫酸反应生成了H2，因此将图1虚线框中的装置换为图2装置，若注射器的活塞右移，不能说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应，B错误；等质量气态硫的能量比固态硫的能量高，反应①放出的热量比反应②的多，放热反应的焓变为负值，因此ΔH1小于ΔH2，C正确；由图3可知，ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，D错误。 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)　ΔH＝－574 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJ·mol－1 下列说法不正确的是(　　) A．若用标准状况下4.48 L CH4(g)还原NO2(g)生成N2(g)和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＜－574 kJ·mol－1 C．反应①②中每1 mol CH4完全反应时转移的电子数相同 D．反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子为1.60 mol 答案　D 解析　根据盖斯定律，将反应(①＋②)×得：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol－1＝173.4 kJ，A正确；由于液态水生成气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH＜－574 kJ·mol－1，B正确；反应①②中每1 mol CH4完全反应时均转移8 mol电子，C正确；因为没有指明气体的温度和压强，4.48 L CH4的物质的量无法求算，D错误。 13．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是(　　) A．途径①和途径②的反应热不相等 B．含1 mol H2SO4的浓溶液、含1 mol H2SO4的稀溶液，分别与足量的NaOH溶液反应，二者放出的热量是相等的 C．图中由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)为放热反应 答案　B 解析　硫酸的浓溶液溶于水放热，故B错误。 14．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＝ΔE2－ΔE1 B．反应中加入Pt2O＋可使反应的焓变减小 C．由图2可知正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．1 mol N2O(g)和1 mol CO(g)的总能量大于1 mol CO2(g)和1 mol N2(g)的总能量 答案　D 15．丙烯是重要的有机化工原料。以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”，主要反应为C4H8(g)＋C2H4(g)2C3H6(g) 已知相关燃烧热数据： ①C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH1＝－1 411 kJ·mol－1 ②C3H6(g)＋O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　 ΔH2＝－2 049 kJ·mol－1 ③C4H8(g)＋6O2(g)===4CO2(g)＋4H2O(l)　 ΔH3＝－2 539 kJ·mol－1 下列说法不正确的是(　　) A．消耗等物质的量的原料，反应③的放热最显著 B．放出相等的热量，反应①产生的CO2最少 C．“烯烃歧化”反应中消耗1 mol C4H8(g)，放热148 kJ D．“烯烃歧化”反应中断键吸收的能量比成键放出的能量多 答案　C 解析　燃烧C2H4、C3H6、C4H8各1 mol，反应③放热最多，A项正确；反应①②③各生成1 mol CO2时，分别放热705.5 kJ、683 kJ、634.75 kJ，则放出相等的热量时反应①产生的CO2最少，B项正确；根据盖斯定律，将反应①＋③－②×2得C4H8(g)＋C2H4(g)===2C3H6(g)　ΔH＝＋148 kJ·mol－1，反应中消耗1 mol C4H8(g)，吸热148 kJ，C项错误；“烯烃歧化”反应是吸热反应，断裂反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多，D项正确。 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16．(14分)开发新能源是未来的重要方向，请回答以下有关能源的问题。 (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能源中符合未来新能源标准的是________(填字母)。 ①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能 A．①②③④ B．③⑤⑥⑦⑧ C．⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ (2)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷(C3H8)。 ①已知11 g丙烷(C3H8)在298 K和101 kPa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555 kJ，请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： ________________________________________________________________________。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知：C3H8(g)===CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋156.6 kJ·mol－1 CH3CH===CH2(g)===CH4(g)＋HC≡CH(g) ΔH2＝＋32.4 kJ·mol－1 则相同条件下，反应C3H8(g)===CH3CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH＝________________。 ③已知CH4的燃烧热为890 kJ·mol－1，则2 mol C3H8和3 mol CH4的混合气体完全燃烧，放出的热量为____________ kJ。 (3)已知：H—H的键能为436 kJ·mol－1，N—H的键能为391 kJ·mol－1,25 ℃、101 kPa时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。 ①N≡N的键能为________。 ②25 ℃、101 kPa时，向恒容容器中通入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后恢复原温度时放出的热量__________(填“大于”“小于”或“等于”)92.4 kJ。 答案　(1)C　(2)①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 220 kJ·mol－1　②＋124.2 kJ·mol－1　③7 110　(3)①945.6 kJ·mol－1　②小于 17.(14分)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100 mL 0.5 mol·L－1盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器的作用是____________。 (2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L－1盐酸和80 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量____________(填“相等”或“不相等”)。 (4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验(已知弱酸电离吸热)，生成1 mol H2O(l)时，所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)，判断的理由是__________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (5)下列说法正确的是________(填字母)。 a．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 b．将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 c．用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平 d．内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1 mol H2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响 答案　(1)使强酸和强碱充分反应　(2)偏大　未盖杯盖会造成热量损失，所测得的数值变小，但ΔH为负值，所以生成1 mol H2O(l)时的反应热偏大　(3)不相等　(4)偏小　CH3COOH参与反应时电离要吸收热量，使得生成1 mol H2O(l)时的反应热的|ΔH|变小　(5)c 解析　(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用80 mL 0.50 mol·L－1盐酸与80 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液反应，与上述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量变小。(5)向内筒中加入稀碱时，应当快速倒入内筒中，若缓慢而匀速地加入会造成热量散失，故a错误；量筒中剩余的液体不要用水冲洗，将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，若快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，会使生成水的量增大，造成测量误差，故b错误。 18．(15分)有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。 (1)氢能被称为绿色能源的原因是______________(任答一点)。 (2)在101 kPa下，1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，请回答下列问题： ①该反应的反应物总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物总能量。 ②氢气的燃烧热为______________。 ③该反应的热化学方程式为_____________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 ④若1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ的热量，已知H—O的键能为463 kJ·mol－1，O===O的键能为498 kJ·mol－1，计算H—H的键能为__________ kJ·mol－1。 (3)氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知： Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s) ΔH1＝－74.5 kJ·mol－1； Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s) ΔH2＝－64.4 kJ·mol－1； Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s) ΔH3。 则ΔH3＝________kJ·mol－1。 答案　(1)无污染、资源丰富(任选一条，答案合理均可)　(2)①大于　②285.8 kJ·mol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1　④436　(3)＋84.6 19．(12分)(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚，其反应为(m、n均大于0)： 反应①：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝－m kJ·mol－1 反应②：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－n kJ·mol－1 反应③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH<0 则m与n的关系为____________________。 (3)氨是最重要的化工产品之一。合成氨使用的氢气可以甲烷为原料制得：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)[2020·山东，18(1)]探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1 Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3 则ΔH3＝________ kJ·mol－1。 答案　(1)－139　(2)n>2m　(3)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1　(4)＋40.9 解析　(1)由题图可得，ΔH＝209 kJ·mol－1－348 kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1。 (2)根据盖斯定律，由反应②－①×2可得热化学方程式③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝(2m－n) kJ·mol－1<0，所以n>2m。 (3)根据题图所示能量变化可写出热化学方程式： ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－846.3 kJ·mol－1 ②CO2(g)===CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋282 kJ·mol－1 ③O2(g)＋H2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 根据盖斯定律，由反应①＋②－③×3可得目标热化学方程式：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1。 (4)由盖斯定律可知，反应Ⅲ＝反应Ⅰ－反应Ⅱ，即ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－49.5 kJ·mol－1－(－90.4 kJ·mol－1)＝＋40.9 kJ·mol－1。 学科网（北京）股份有限公司 $