第一章 化学反应的热效应 单元测试 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第一章：化学反应的热效应强基习题 一、单选题 1．已知,蒸发(l)需要吸收的能量为,其它相关数据如下表: 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量 436 a 369 则表中为 A．302 B．262 C．230 D．198 2．下列关于内能和内能变化的叙述正确的是 A．内能是体系内物质所含的能量总和 B．内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关 C．反应吸收能量则反应物的内能大于反应产物的内能 D．内能变化就是反应热 3．下列关于能量变化的说法，正确的是 A．将等质量的红磷和白磷完全燃烧生成P2O5(s)放出热量相同 B．2Na+ 2H2O= 2NaOH+H2↑ 该反应生成物的总能量高于反应物的总能量 C．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量 D．化学键的断裂是吸热过程，并且一定发生了化学变化 4．红热的炭和水蒸气反应生成和2molCO气体，吸收262.6kJ热量，能表示该反应热化学方程式的是 A．   B．   C．   D．   5．已知某些燃料的燃烧热数据如表所示： 燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷 乙醇 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．异辛烷 D．乙醇 6．下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是 A．温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物 B．强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ C．测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D．某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(1)放出的热量为52.3kJ,造成这结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大 7．下列说法正确的是 A．  ，  ； B．甲烷的燃烧热为kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为  kJ/mol C．500℃、30MPa下，将0.5 mol 和1.5 mol 置于密闭容器中充分反应生成，放热24.4kJ，其热化学方程式：  kJ⋅mol D．在稀溶液中：  kJ⋅mol，若将含1 mol 的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3kJ 8．由和反应生成和的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．反应生成时转移 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C． D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 9．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。其反应过程的示意图如下，下列说法正确的是      A．CO和O的总能量比CO2的低 B．状态Ⅰ→状态Ⅱ有新物质生成 C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 10．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是 A．2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) △H1；2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H2 B．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1； S(s) +O2(g)=SO2(g) △H2 C．C(s)+O2(g)=CO(g) △H1；C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2 D．H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g) △H1；2H2(g)+2Cl2(g) =4HCl(g)，△H2 11．下列热化学方程式中的反应热又为燃烧热的是 A．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H= - 283.0kJ/mol B．CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H= - 607.3kJ/mol C．H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H= - 241.8kJ/mol D．H+(aq)+OH-=H2O(l)△H= - 57.3kJ/mol 12．酸催化下与混合溶液反应的离子方程式为：可用于石油开采中油路解堵。 已知： 则的 A． B． C． D． 二、填空题 13．热化学方程式的书写 (1)标明反应物和生成物的 、 和 。若不标明温度和压强，则表示在 ℃， kPa条件时的反应热。 (2)标注反应物和生成物的 ，固态、液态、气态和溶液态分别用 、 、 、 表示。 (3)化学式前面的化学计量数表示 ，可以用 和 表示。 (4)同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的 也不同。 (5)在热化学方程式的右边注明ΔH的 、 和 。 (6)若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1， 则其逆反应的焓变ΔH = 。 14．中和热的测量实验数据处理 (1)假设溶液的比热与水的比热 ，溶液的密度与水的密度 ，忽略量热计的 。 (2)反应体系的温度变化：= /℃ (3)反应体系的热容：c= /(J·g·℃-1) (4)中和热 /(kJ·mol-1) 15．将煤转化为清洁气体燃料。已知：① H2(g)＋O2(g)=H2O(g) △H1=-241.8 kJ/mol；② C(s)＋O2(g)=CO(g) △H2=-110.5 kJ/mol。写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式： 。 二、中和反应反应热的测定 16．主要仪器 用于测定反应热的仪器称为 ，由内、外两个筒组成，内筒是 ，外筒 。 17．原理 反应热的计算公式为Q= ，式中c代表体系的 ，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的 。 18．利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热 (1)实验药品 1.0 mol·L-1盐酸，1.0 mol·L-1 NaOH溶液，1.0 mol·L-1 硝酸，1.0 mol·L-1氨水，1.0 mol·L-1 KOH溶液。 (2)实验步骤 ①向量热计内筒中加入盐酸100 mL，搅拌后测初始温度T1。 ②向烧杯中加入NaOH溶液100 mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。 ④根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热，盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm-3，反应前后溶液的比热容为4.18 kJ·K-1·kg-1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q= kJ。 ⑤用同样方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应、盐酸与氨水的反应热。 19．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。 (1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示： ①根据如图填写下表： 化学键 断裂或形成1mol化学键时能量变化 反应中能量变化 Cl-Cl 吸收243kJ 共吸收679kJ H-H 吸收436kJ H-Cl 放出431kJ 共放出 kJ ②该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是： 粗硅冶炼：(a)SiO2+2CSi+2CO↑； 精炼硅：(b)Si+3HClSiHCl3+H2； (c)SiHCl3+H2Si+3HCl 化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题： ①(a)是 反应，(b)是 反应；(c)是 反应(填“吸热"或“放热”)。 ②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。 20．化学反应中均伴随有能量变化。 回答下列问题： (1)下列反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量的是 （填选项字母）。 A．与反应 B．乙醇的燃烧反应 C．受热分解 (2)已知时，下列物质的相对能量如表所示： 物质 相对能量（） 0 0 ①表示燃烧热的热化学方程式为 。 ②转化为 （填“吸收”或“放出”） 的热量。 ③分解生成和 （填“吸收”或“放出”） 的热量。 (3)已知：Ⅰ．   Ⅱ．   根据盖斯定律计算   。 21．在中和热的测定实验中，下列有关说法正确的是 (填序号)。 ①实验中选用稍过量的溶液是为了确保盐酸完全被中和 ②若用浓硫酸代替盐酸，则测得的中和热的数值不变 ③若用稀醋酸代替盐酸，则测得的中和热的数值不变 ④完成一次完整的实验，至少测三次温度 ⑤可用温度计代替玻璃搅拌器 ⑥在中和热的测定实验中不需要托盘天平 22．低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： I．乙烯是重要的化工原料，生产乙烯的方法有多种。 (1)用催化加氢可以制取乙烯：。该反应体系的能量随反应过程变化的关系如图所示。该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应，其 (用含a、b的式子表示)。 (2)乙烷裂解脱氢制乙烯：。已知键能、、，则 。 (3)乙烷氧化脱氢制乙烯：与在一定条件下反应生成和液态水。该反应转移(表示阿伏加德罗常数的值)个电子时，放出akJ的热量，则该反应的热化学方程式为 。 Ⅱ．利用萨巴蒂尔反应可在空间站上清除航天员呼出的，并产生供空间站在轨运行的火箭燃料。已知几种物质的燃烧热如表所示： 物质 CO(g) H2(g) CH4(g) C(s) 燃烧热(KJ/mol) -283 -285.8 -890.3 -393.5 (4)①燃烧的热化学方程式为 ；完全燃烧时，放出 的热量。 ②等质量的和完全燃烧生成和时，放出的热量(Q)最大的是 (用化学式表示)。 三、计算题 23．(1)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题： 正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH1 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝-119 kJ·mol-1 ③H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH3＝-242 kJ·mol-1 反应①的ΔH1为 kJ·mol-1。 (2)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2 2As(s)＋O2(g)===As2O5(s) ΔH3 则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝ 。 (3)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。    通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ，制得等量H2所需能量较少的是 。 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 1．D 【详解】在H2（g）+Br2（l）=2HBr（g）△H=-72kJ/mol反应中，1mol Br2（g）液化放出的能量为32kJ，即Br2（g）=Br2（l）△H=-32kJ/mol，则H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）△H=-104kJ/mol，反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能，则△H=-104=436+a-2×369，a=198，故选D。 2．A 【详解】A．内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，故A正确； B．内能大小除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外，还与体系的温度和压强有关，故B错误； C．反应吸收能量则反应产物的内能大于反应物的内能，故C错误； D．反应过程中体系没有做功时，反应热才能等于内能的变化，故D错误； 答案选A。 3．C 【详解】A. 等质量的红磷和白磷具有的能量不同，根据盖斯定律，等质量的红磷和白磷完全燃烧生成P2O5(s)放出热量不相同，故A错误； B. 金属与水反应为放热反应，该反应生成物的总能量低于反应物的总能量，故B错误； C. 放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，故C正确； D. 反应热与反应物、生成物的总能量有关，与反应条件无关，故D错误； 故选：C。 4．D 【详解】红热的炭和水蒸气反应生成2molH2和2molCO气体，吸收262.6kJ热量，则当生成1molH2和1molCO气体，吸收131.3kJ热量，则该反应热化学方程式可以为  ，故D正确。 答案选D。 5．B 【分析】本题考查燃烧热概念的理解，最能体现“低碳经济”理念的意思是提供相等的热量时，生成的最少或生成等量的，放出热量最多。 【详解】A．生成1mol放出热量为283.0kJ； B．生成1mol放出热量为891.0kJ； C．生成1mol放出热量为； D．生成1mol放出热量为； 根据上述数据可知，最能体现“低碳经济”理念的是甲烷，答案选B。 6．D 【详解】A．温度计不能代替玻璃搅拌器，只能用于测量溶液的温度，A项错误； B．强酸与强碱发生中和反生成1molH2O(l)时，放出的热量不一定等于57.3kJ,如浓硫酸与NaOH溶液反应生成1molH2O(l)时，放出的热量大于57.3kJ，B项错误； C．测定中和反应反应热时，应读取混合溶液的最高温度，C项错误； D．浓酸或浓碱溶于水时会放热，则生成1mol H2O(l)时放出的热量大于57.3kJ，D项正确； 故选D。 7．A 【详解】A．S蒸气的能量高于固态S，故S蒸气完全燃烧放热更多，则更小，即，故A正确； B．燃烧热对应的产物是液态水，所以甲烷燃烧的热化学方程式可表示为△H=-890.3 kJ/mol，故B错误； C．因反应为可逆反应，则1molN2和3molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热不是48.8kJ，则热化学反应方程式中的反应热数值错误，故C错误； D．醋酸电离是吸热的过程，所以生成1mol水放出的热量小于57.3 kJ，故D错误； 答案选A。 8．A 【详解】A．化学方程式：N2O＋NO=N2＋NO2，生成1mol N2时转移电子2mol，A错误； B．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，B正确； C．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，C正确； D．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确； 故选A。 9．C 【详解】A．由反应过程中的能量变化图可知，CO和O的总能量高于CO2的总能量，A错误； B．由图可知，状态Ⅰ→状态Ⅱ，仅是CO和O原子距离变小，无新物质生成，B错误； C．CO和O生成CO2，C原子和O原子形成极性共价键，故C正确；； D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O原子在催化作用下反应生成CO2的过程，故D错误； 故选C。 10．B 【详解】A．后者氢气燃烧生成液态水放出的热量多，但放热越多，则△H2<△H1，故A不符合题意； B．气态硫的能量要高于固态硫的能量，因此前者放出的能量多，则△H2>△H1，故B符合题意； C．前者是不完全燃烧，放热少，后者是完全燃烧，放热多，则△H2<△H1，故C不符合题意； D．后者的化学计算数扩大2倍，后者放出的热量多 ，则△H2<△H1，故D不符合题意； 本题答案B。 11．A 【分析】根据燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量分析判断。 【详解】A.符合燃烧热的概念，故A正确； B.不符合燃烧热的概念，甲烷生成的是一氧化碳，没有完全燃烧生成稳定氧化物，故B错误； C.不符合燃烧热的概念，水是气体不稳定，故C错误； D.反应表示的是中和热，故D错误。 故选A。 【点睛】在25℃，101kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。因此，要注意两点：（1）可燃物的计量系数一定是1，其他物质的计量系数可以用分数或小数表示（2）单质或化合物必须是完全燃烧，如反应物中C→CO2，H2→H2O(液)，S→SO2(气)等。 12．A 【详解】假设为①，为②，为③，为④，根据盖斯定理由①-②-③+④可得，所以，答案选A。 13．(1) 温度 压强 聚集状态 25 101 (2) 聚集状态 s l g aq (3) 物质的量 整数 分数 (4)ΔH (5) 正负号(正号常省略) 数值 单位 (6)−akJ∙mol−1 【详解】（1）热化学方程式需标明反应物和生成物的温度、压强和聚集状态。若不标明温度和压强，则表示在25℃，101kPa条件时的反应热。 （2）热化学方程式必须标注反应物和生成物的聚集状态，固态、液态、气态和溶液态分别用s、l、g、aq表示。 （3）热化学方程式化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以用整数和分数表示。 （4）同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的ΔH也不同。 （5）在热化学方程式的右边注明ΔH的正负号(正号常省略)、数值、单位； （6）若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1， 则其逆反应的焓变ΔH =−akJ∙mol−1。 14．(1) 相等 相等 吸收的热量 (2)反应过程中的最高温度减去反应前酸碱的平均温度 (3)4.18 (4) 【详解】（1）中和热的测量实验数据处理时假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的吸收的热量，故答案为：相等；相等；吸收的热量； （2）反应体系的温度变化：=反应过程中的最高温度减去反应前酸碱的平均温度/℃，故答案为：反应过程中的最高温度减去反应前酸碱的平均温度； （3）反应体系的热容：c=4.18/(J·g·℃-1)，故答案为：4.18； （4）中和热=(kJ·mol-1)，故答案为：。 15． 【详解】焦炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的目标反应为：； 已知反应①：氢气燃烧生成水蒸气：； 反应②：焦炭不完全燃烧生成一氧化碳：； 根据盖斯定律：②－①得到目标反应，则目标反应的。 16． 量热计 反应容器 起保温作用 17． 比热容 温度 18． 【解析】16．用于测定反应热的仪器称为量热计；由内、外两个筒组成，内筒是反应容器；外筒起保温作用，减少热量散失，从而保证测量结果的准确性； 故答案为：量热计；反应容器；起保温作用； 17．反应热计算的原理是基于热量的计算公式，，所以这里的c代表体系的比热容；和分别是反应前和反应后体系的温度； 故答案为：；比热容；温度； 18．根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热，盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是，反应前后溶液的比热容为。溶液总质量，温度变化，则该实验的反应热； 故答案为： 19．(1) 862 放热 (2) 吸热 放热 吸热 小于 【解析】（1） ①形成H-Cl键共放出431+431=862kJ热量。 ②根据放出和吸收热量数值的比较，可知该反应为放热反应。 （2） ①根据反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量为吸热反应，由化学反应与能量变化图可知，(a)是吸热反应，(b)是放热反应，(c)是吸热反应。 ②反应(b)是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。 20．(1) (2)    放出 22 吸收 484 (3) 【详解】（1）与的反应为放热反应，乙醇燃烧为放热反应，受热分解为吸热反应，故选C项； （2）①在时，完全燃烧生成液态水时所放出的热量为的燃烧热。据表中数据可知，的燃烧热，则表示燃烧热的热化学方程式为  ； ②气态水转化为液态水放出热量，据表中数据可知，转化为放出的热量为； ③物质的量为，分解生成和吸收的热量为； （3）由盖斯定律可知，反应的。 21．①④⑥ 【详解】①在中和热测定实验中，氢氧化钠需稍过量以确保盐酸被完全中和。若盐酸有残留，会导致放热不充分，进而影响实验结果的准确性，故正确； ②若用浓硫酸代替盐酸，浓硫酸溶于水放出热量，则测得的中和热的数值偏大，故错误； ③若用稀醋酸代替盐酸，醋酸电离时吸热，则测得的中和热的数值偏小，故错误； ④完成一次完整的实验，至少测三次温度，求平均值，故正确； ⑤温度计设计用于测量温度，其玻璃外壳薄且末端易碎，搅拌时可能导致仪器破裂或污染实验液体，不可用温度计代替玻璃搅拌器，故错误； ⑥在中和热的测定实验中不需要托盘天平，故正确； 综上，正确的有①④⑥。 22．(1) 放热 (2) (3) (4) 196.75 【详解】（1）由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应； ，。 （2）反应物的总键能-生成物的总键能，解得。 （3）与在一定条件下反应生成和液态水的热化学方程式为：，反应时，碳元素的化合价从-3价升高到-2价，根据化合价变化可知2molC2H6转移电子数为4NA，根据题意可知，反应转移个电子时，放出akJ的热量，则转移电子数为4NA时，放出的热量为4akJ，则该反应的热化学方程式为：。 （4）①燃烧热是表示1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，因此CO(g)燃烧的热化学方程式为：； 的燃烧热为，则，即0.5molC(s)完全燃烧时放出的热量为； ②比较等质量的和完全燃烧放出的热量大小时，可取可燃物完全燃烧时放出的热量来进行比较，完全燃烧放出的热量为，完全燃烧放出的热量为，完全燃烧放出的热量为，则等质量的和完全燃烧时放出的热量最大的是。 23． ＋123 2ΔH1-3ΔH2-ΔH3 H2O(l)===H2(g)＋O2(g)  ΔH＝+286 kJ/mol H2S (g)===H2(g)＋S(s)  ΔH＝+20 kJ/mol 系统(Ⅱ) 【详解】(1)根据盖斯定律，用②式-③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2-ΔH3＝-119 kJ/mol＋242 kJ/mol＝＋123 kJ/mol； (2)由盖斯定律可知①×2-②×3-③可得所求反应，故ΔH＝2ΔH1-3ΔH2-ΔH3； (3)(2)系统Ⅰ制氢，反应③中有H2生成，要消掉HI，②中有HI还有SO2，要消掉SO2，要和①相加，将系统(Ⅰ)中三个反应相加得H2O(l)===H2(g)＋O2(g)，计算反应热ΔH＝327＋(-151)＋110＝+286 (kJ/mol)。同理将系统(Ⅱ)中三个反应相加得H2S(g)=H2(g)＋S(s)  ΔH＝+20 kJ/mol，制得等量H2，系统Ⅱ所需能量较少。 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 $