第一章化学反应的热效应单元练习2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-08-25
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摘要:
**基本信息**
高二化学人教版选择性必修1第一章“化学反应的热效应”单元卷,含单选(14题)和填空(4题),以基础概念与综合应用结合,适配单元复习,强化化学观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|14|反应热与焓变、热化学方程式、盖斯定律、燃烧热、能量图像分析|结合科技前沿(如CO与O催化反应过程)和实验分析(中和热测定误差),辨析易混概念|
|填空题|4|热化学方程式书写、键能计算、含硫化合物转化|综合键能数据与环境问题,梯度从基础计算到真实情境应用,体现科学探究与实践|
内容正文:
高二化学人教版选择性必修1化学反应原理 第一章化学反应的热效应
单元练习
一、单选题
1.下列说法正确的是
①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
②放热的反应在常温下一定很容易发生
③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
④化合反应不一定是放热反应
A.①②③④ B.只有①② C.只有③④ D.②③④
2.下列有关能量的转化或利用说法错误的是
A.在化学反应中发生物质变化的同时,一定发生能量变化
B.放热反应体系的焓减小,其反应热
C.需要加热或点燃才能发生的反应一定是吸热反应
D.使用天然气燃气灶时,化学能主要转化为热能和光能
3.0.5 mol氢气燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
4.已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s)ΔH1=﹣348.3kJ·
(2)2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s)ΔH2=﹣31.0kJ·
则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于
A.﹣317.3kJ· B.﹣379.3kJ· C.﹣332.8kJ· D.+317.3kJ·
5.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.表示甲烷的燃烧热:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-890.3 kJ/mol
B.已知稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和热=-57.3 kJ/mol,则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应生成1 molH2O时放出57.3 kJ的热量
C.已知:O2(g)+SO2(g)SO3(g) =-98.3 kJ/mol;则1 molO2与2 molSO2在一定条件下充分反应,放出热量为196.6 kJ
D.2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) 2C(s)+2O2(g)=2CO(g) ,则>
6.下列关于反应能量的说法正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则金刚石比石墨稳定
B.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) =-57.3 kJ·mol-1,含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量
C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) =-571.6kJ·mol-1,H2的摩尔燃烧焓为-571.6kJ·mol-1
D.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1>E2
7.已知: 。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法正确的是
A.测量盐酸温度的温度计未洗涤立即测定溶液的温度,会使测得的偏大
B.实验中,需将溶液分几次倒入盛有盐酸的内筒中
C.仪器a为金属搅拌器
D.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液进行实验,测得的相同
8.氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:
其中反应热能表示该物质燃烧热的是
A. B. C. D.
9.已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B.
C. D.反应③是放热反应
10.已知:,。某小组用盐酸和溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是
A.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液,测得的相同
B.实验中,需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中
C.实验中不盖杯盖,会导致测得的偏大
D.处理数据时,需要计算生成水的物质的量
11.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的高
B.状态Ⅰ→状态Ⅱ有新物质生成
C.CO和O生成了具有非极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
12.已知H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-d kJ·mol-1,1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)反应过程中的能量变化如图所示。a、b、c、d都表示正数,下列说法正确的是
A.c代表新键形成所放出的能量
B.该反应是吸热反应
C.若H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-d kJ·mol-1,则d>b
D.d>c
13.已知在25℃时:
①
②
③
下列说法正确的是
A.电离的热化学方程式为
B.题干中是强酸和强碱在稀溶液中反应生成1 mol H2O和可溶盐的中和反应反应热
C.在NaOH(aq)与HCl(aq)的反应中,HCl(aq)的量一定,NaOH(aq)的量越多,中和热的数值越小
D.,该反应的ΔH= -114.6 kJ/mol
14.在催化剂表面CO和水蒸气反应生成氢气的反应过程如图所示,已知状态4能量最低。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中有非极性键的断裂,过程Ⅲ中有非极性键的形成
B.过程Ⅱ需要吸收能量,过程Ⅲ能释放能量
C.该反应为放热反应
D.该反应属于氧化还原反应
二、填空题
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:_______。
16.回答下列问题。
(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、945.7 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______。
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6 kJ 的热量,反应N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH=_______kJ·mol-1。已知:2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l) ΔH=-196.4 kJ·mol-1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_______。
(3)实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有一处明显的错误,该处错误是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为_______。
17.研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义
(1)工业上采用高温热分解的方法制取,在膜反应器中分离,发生的反应为
已知:① ;②
则_____(用含、的式子表示)
(2)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化示意图如下:
①H2S的电子式为________。
② _____kJ·mol-1。
③1mol全部被氧化为放热为_____ kJ。
(3)将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示
①该循环过程中的作用是______________________。
②反应②的离子方程式为__________________________________。
③图示总反应的化学方程式为______________________________。
18.根据所给信息完成下列热化学方程式:
(1)已知1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:_______。
(2)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ的热量:_______。
(3)已知一些化学键的键能数据如表所示:
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/kJ·mol-1
414
489
565
155
请根据键能数据估算CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式:_______。
(4)如图是N2和H2反应生成2 mol NH3过程中能量变化的示意图,请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式:_______。
试卷第1页(共3页)
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《高二化学人教版选择性必修1化学反应原理 第一章化学反应的热效应 单元练习6-4(含解析)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
A
A
D
A
B
D
A
题号
11
12
13
14
答案
A
D
B
A
1.C
【详解】①放热反应如铝热反应也需要加热才能发生,需要加热的反应不一定是吸热反应,故①错误;
②放热反应如铝热反应常温下不能发生,故②错误;
③反应的吸放热由反应物和生成物总能量的相对大小决定,故③正确;
④是吸热的化合反应,故化合反应不一定是放热反应,故④正确;
故选C。
2.C
【详解】A.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,断裂化学键需要吸收能量、形成化学键会放出能量,所以在化学反应中发生物质变化的同时,一定伴随能量变化,A正确;
B.放热反应中体系向外界释放能量,是焓减小的过程,所以反应的反应热ΔH小于0,B正确;
C.需要加热或点燃才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭燃烧需要点燃,但该反应属于放热反应,C错误;
D.天然气燃烧时发光、放热,所以使用天然气燃气灶时,化学能主要转化为热能和光能,D正确;
故选C。
3.C
【详解】A.该反应产物为气态水,题干指明生成液态水,且1mol氢气燃烧放出的热量应为285.8kJ,聚集状态和焓变数值均错误,A错误;
B.0.5mol氢气燃烧放出142.9kJ热量,1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为2×142.9kJ=285.8kJ,焓变数值错误,B错误;
C.1mol氢气燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,放热反应ΔH为负值,热化学方程式的聚集状态、焓变符号及数值均正确,C正确;
D.氢气燃烧属于放热反应,ΔH应为负值,焓变符号错误,D错误;
故答案选C。
4.A
【详解】根据盖斯定律,将反应(1)减去反应(2)可得,故选A。
5.A
【详解】A.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,该反应中1 molCH4完全燃烧生成气态CO2和液态H2O,符合燃烧热的定义,A正确;
B.H2SO4和Ba(OH)2反应时,除了H+与OH-生成水放出热量外,与Ba2+生成BaSO4沉淀也会放热,故生成1 molH2O时放出的热量大于57.3 kJ,B错误;
C.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,1 molO2与2 molSO2不能完全反应,故放出的热量小于196.6 kJ,C错误;
D.等量的C完全燃烧生成CO2放出的热量大于不完全燃烧生成CO放出的热量,放热反应的为负值,放热越多越小,故<,D错误;
故答案选A。
6.D
【详解】A.石墨转化为金刚石的,说明金刚石的能量高于石墨,物质能量越低稳定性越强,故石墨比金刚石稳定,A错误;
B.浓硫酸溶于水会释放额外热量,含1 mol 的溶液与含0.5 mol 的浓硫酸反应生成1 mol 时,放出的热量大于57.3kJ,B错误;
C.摩尔燃烧焓指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时的焓变,题给热化学方程式中2 mol 燃烧放热571.6kJ,故的摩尔燃烧焓为,C错误;
D.氢原子形成氢分子时形成键,释放能量,故2 mol氢原子总能量高于1 mol氢分子总能量,即,D正确;
故答案选D。
7.A
【详解】A.测量盐酸的温度计未洗涤就直接测溶液温度,温度计上残留的盐酸会和发生中和反应放热,导致测得的初始温度偏高,最终计算得到的反应前后温度差Δt偏小。根据反应热计算公式,算出的放热数值绝对值偏小,由于中和反应的为负值,放热越少越大,因此测得的偏大,A正确;
B.实验中若将溶液分几次倒入,会导致热量散失较多,实验误差大,应一次性快速倒入,B错误;
C.装置中的仪器a是玻璃(或环形)搅拌棒,不能使用金属搅拌器:金属导热性强,会加速装置内的热量散失,增大实验误差,C错误;
D.稀硫酸与氢氧化钡反应除了生成水,还生成沉淀,生成沉淀的过程也会由热量的变化,测得的反应放出的总热量不同,与原实验的不相同,D错误;
故选A。
8.B
【详解】A.氢气的物质的量不是不代表燃烧热,A错误;
B.的化学计量数为,产物是稳定氧化物,代表燃烧热,B正确;
C.的单位为:,故C错误;
D.水的状态为气态,产物不是稳定氧化物,不代表燃烧热,D错误;
故选B。
【点睛】燃烧热是指纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为,产物为稳定氧化物以此解答该题。
本题考查了燃烧热的概念,题目难度不大,解题时注意燃烧热的热化学方程式中,可燃物为,产物为稳定氧化物。
9.D
【详解】A.分析题给热化学方程式可知,、,则有,A错误;
B.根据盖斯定律,由①②得 ,B错误;
C.由B中分析可知,,C错误;
D.由B中分析可知,,反应③为放热反应,D正确;
因此答案选D。
10.A
【详解】A.稀硫酸与氢氧化钡反应时,除H+和OH-生成水的中和反应外,还有Ba2+和生成BaSO4沉淀的反应,生成沉淀的过程会额外放热,测得的不相同,A符合题意;
B.将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的小烧杯中,可减少热量散失,减小实验误差,B不符合题意;
C.实验中不盖杯盖会增大热量散失,测得反应放出的热量偏小,由于该反应,因此测得的偏大,C不符合题意;
D.中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol液态水的反应热,计算时需要根据计算,因此需要计算生成水的物质的量,D不符合题意;
因此答案选A。
11.A
【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正确;
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原子之间形成极性共价键,C错误;
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,D错误;
故选A。
12.D
【详解】A.c代表反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)所放出的能量,b代表新键形成所放出的能量,A错误;
B.该反应反应物的能量大于生成物的总能量,为放热反应,B错误;
C.d代表生成1mol液态水放出的热量,b代表由H原子和O原子形成1mol气态水放出的热量,由图可知,C错误;
D.d代表生成1mol液态水放出的热量,c代表生成1mol气态水放出的热量,生成液态水放出热量多,因此,D正确;
故答案选D。
13.B
【详解】A.根据盖斯定律,由反应①-②可得的,A错误;
B.的含义就是强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应,生成和可溶盐时的反应热,符合中和热的定义,B正确;
C.中和热是固定值,对应生成的反应热,与反应物的用量无关,C错误;
D.该反应除了生成,还有沉淀生成(),该反应的,D错误;
故答案为B。
14.A
【分析】该反应为CO和水蒸气催化变换反应:,结合图示逐一分析选项:
【详解】A.过程Ⅰ是反应物被催化剂吸附的过程,仅涉及的极性H-O键断裂,不存在非极性键的断裂;过程Ⅲ最终生成,存在H-H非极性键的形成,A错误;
B.观察图示,过程Ⅱ有旧键的断裂,需要吸收能量,状态4能量最低,过程Ⅲ能释放能量,B正确;
C.状态4能量最低,说明总反应的产物总能量低于反应物总能量,因此该反应为放热反应,C正确;
D.该反应有单质生成,反应中C元素从CO中的+2价升高到中的+4价,H元素从中的+1价降低到中的0价,存在元素化合价变化,属于氧化还原反应,D正确;
故选A。
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.(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1
(2) -621.2 N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.6 kJ·mol-1
(3)环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器
【详解】(1)在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3 mol H—H键,1 mol N≡N键共吸收的能量为3×436 kJ+945.7 kJ=2253.7 kJ,生成2 mol NH3,共形成6 mol N—H键,放出的能量为6×391 kJ=2346 kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为2346 kJ-2253.7 kJ=92.3 kJ;则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1;
(2)16 g即0.5mol液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6 kJ的热量,则1mol液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出621.2 kJ的热量,热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-621.2 kJ·mol-1①;
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.4 kJ·mol-1 ②根据盖斯定律,①+②得:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.6 kJ·mol-1 ;
(3)根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器。
17.(1)
(2)
(3) 催化作用(或作催化剂)
【详解】(1)已知:① ;② ,根据盖斯定律,将反应①反应②,即可得到目标反应 ,故其焓变 。
(2)
① 为共价化合物,硫原子最外层有6个电子,与两个氢原子分别共用一对电子达到8电子稳定结构,其电子式为。
② 由第一步反应的能量变化图可知:,将该反应方程式乘以2,得到 ,则 。
③ 由第二步反应的能量变化图可知:;将第一步与第二步反应相加,可得 ;因此 全部被氧化为 放出的热量为。
(3)① 在整个循环过程中,在反应②中作为反应物被消耗生成,在反应③中又作为生成物由氧化生成,其质量和化学性质在反应前后保持不变,故起催化作用。
② 反应②中,与发生氧化还原反应,生成沉淀、和,根据电荷守恒和原子守恒,离子方程式为。
③ 综合图示转化过程,和为最终的反应物,和为最终的生成物,、等均为中间产物或催化剂,故总反应的化学方程式为。
18.(1)C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol
(2)4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g) ΔH= -906.8kJ/mol
(3)CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g) ΔH=-1940kJ/mol
(4)NH3(g)=N2(g)+H2(g) ΔH=+46.1kJ/mol
【详解】(1)1molC(石墨,s)与1mol H2O(g)完全反应生成1mol CO(g)和1mol H2(g),吸收131.3kJ热量,则热化学方程式为:C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol;
(2)1.7g氨气即0.1molNH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67kJ的热量,所以4molNH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67kJ×40=906.8kJ的热量,热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g) ΔH= -906.8kJ/mol;
(3)△H=反应物总键能-生成物总键能,结合表中键能数据进行计算,△H=414kJ/mol×4+155kJ×4-(489kJ/mol×4+565 kJ/mol×4)=-1940kJ/mol,则CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式为:CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g) ΔH=-1940kJ/mol;
(4)由图可知N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量降低,反应放热92.2kJ,故1mol NH3分解吸热46.1kJ,热化学方程式为NH3(g)=N2(g)+H2(g) ΔH=+46.1kJ/mol。
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