第一章 化学反应的热效应 基础过关单元检测卷(2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1)
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应热效应核心概念,通过实验操作、图像分析、定量计算等多元题型,构建从基础概念到综合应用的知识逻辑体系,培养化学观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念与实验|单选1-5、填空19|以中和热测定、试剂保存等实验为载体,考查操作规范与误差分析|从反应热、焓变概念出发,通过实验验证能量变化本质,建立宏观现象与微观解释的联系|
|能量图像与计算|单选6-10、填空16|结合能量图像、键能数据及盖斯定律,进行反应热定量计算|从能量图像直观认识吸热/放热反应,通过键能与盖斯定律实现反应热的理论推导,体现科学思维中的模型认知|
|综合应用与推导|单选11-15、填空17-18|联系燃烧热、热化学方程式书写及工业反应能量分析,解决实际问题|整合燃烧热、热化学方程式等应用,通过Born-Haber循环、反应机理分析深化能量变化规律,培养科学态度与责任|
内容正文:
第一章 化学反应的热效应
基础过关检测卷
一、单选题(15小题,每题3分,共45分)。
1.(2026·河北衡水·模拟预测)下列实验操作或试剂的保存符合实验安全要求的是
A.中和反应反应热的测定实验中无须开启通风设备
B.用镊子夹持加热后的蒸发皿进行转移
C.蒸馏操作过程中向蒸馏烧瓶中添加沸石
D.无水乙醇与要分橱保存
2.(25-26高二上·北京海淀·期末)某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为盐酸和溶液,下列说法不正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的溶液
B.测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测溶液的温度
C.实验中可以分多次把溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D.实验中将最高温度记为反应后体系的温度
3.(25-26高一下·湖北咸宁·期末)下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述正确的是
A.图甲表示反应的能量变化
B.图乙说明金刚石比石墨稳定
C.根据图丙可以判断2 mol A(g)反应生成1 mol B(g)放出的能量小于a kJ
D.图丁断裂反应物中化学键所吸收的总能量低于形成生成物中化学键所释放的总能量
4.(25-26高二上·广东广州·阶段检测)在25℃和101kPa时,几种燃料的摩尔燃烧焓如下表:
燃料
下列说法正确的是
A.相同质量的四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为
C.标准状况下,1mol液态甲醇完全燃烧生成气体和水蒸气,放出热量726.5kJ
D.标准状况下,相同体积的完全燃烧的碳排放量:
5.(25-26高二上·全国·单元测试)钌是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化和的反应时,每生成液态放出的热量,反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.图示中物质Ⅱ为该反应的催化剂
B.图示中参与循环的物质有和
C.反应的活化能为
D.该反应的热化学方程式为
6.(24-25高二上·浙江·期中)已知下列热化学方程式:
①
②
③
则反应的(单位:kJ·mol-1)为
A. B. C. D.
7.(22-23高二上·北京延庆·期末)2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料,选择氢能汽车作为赛事交通服务用车,充分体现了绿色奥运的理念。已知
下列说法不正确的是
A.
B.的过程中,,
C.2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量
D.化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
8.(21-22高二上·山东临沂·期末)常用作分析试剂、脱水剂等,其Born-Haber循环如图所示。
已知:第一电子亲和能是指元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量。
下列说法错误的是
A.Ba的第一电离能为
B.键能(x)为
C.Cl的第一电子亲和能为
D.转变成吸收的能量为177.8kJ
9.(21-22高二上·吉林通化·期中)在相同条件下,质量相等的两份氢气和足量的氧气充分反应,分别生成液态水(反应①)和水蒸气(反应②)。下列说法正确的是
A.反应①放出的热量多 B.反应②放出的热量多
C.反应①、②放出的热量一样多 D.无法比较反应①、②放出的热量
10.(20-21高二上·云南玉溪·期中)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸;④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4,下列关系正确的是
A.△H1>△H2>△H3 >△H4 B.△H1<△H2<△H3 <△H4
C.△H1>△H2=△H3 >△H4 D.△H4<△H1=△H2<△H3
11.(20-21高二上·安徽芜湖·期中)下列示意图表示正确的是
A.甲图表示C(s) +CO2(g) = 2 CO(g) △H>0 反应的能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,测量混合液温度,结果如图(已知Vl+V2=60mL)
D.由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为:B < A < C
12.(1.1.1反应热焓变课中练习)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。现已知H-H键键能为436 kJ·mol-1,H-N键键能为391 kJ·mol-1。根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,计算N≡N键的键能是
A.212.4 kJ·mol-1 B.945.6 kJ·mol-1
C.1 817.6 kJ·mol-1 D.896.6 kJ·mol-1
13.(26-27高二上·黑龙江佳木斯·开学考试)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=−14.9kJ·mol−1
向容器内加入1 mol H₂ (g)与1 molI2(g),充分反应后放出热量14.9kJ
B
OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1
溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和,放出的热量等于57.3kJ
C
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1;
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1
ΔH1<ΔH2
D
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1
P4(s,白磷)比P(s,红磷)稳定
A.A B.B C.C D.D
14.(25-26高一下·重庆·阶段检测)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.该反应反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量
B.该反应反应物的键能之和大于生成物的键能之和
C.若该反应生成液态,则减小
D.该反应的
15.(24-25高二上·河北保定·期末)一种新型复合光催化剂可以利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:
化学键
键能/()
463
496
436
138
若反应过程中分解了1 mol ,则下列说法正确的是
A.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
B.过程Ⅱ放出了466 kJ能量
C.过程Ⅲ的反应为
D.该反应的热化学方程式为
二、填空题(4小题,共55分)。
16.(25-26高二上·天津静海·期中)请根据所学知识回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成,其能量变化如图所示,三种分子最稳定的是________,对应反应的热化学方程式为________。
(2)已知:
计算: ________。
(3)与反应生成和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是________。
(4)2 g 燃烧生成放热242 kJ,1 mol 蒸发吸热44 kJ,燃烧热的热化学方程式为________。
(5)下图是和反应生成1 mol 过程中能量变化示意图,合成氨反应的热化学方程式为________。
17.(21-22高二上·四川广安·期中)根据所学内容,回答下列问题:
(1)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是___________。
②1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是___________。
(2)白磷、红磷是磷的两种同素异形体,在空气中燃烧得到磷的氧化物,空气不足时生成P4O6,空气充足时生成P4O10。
①已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ·mol-1
P(s,红磷)+O2(g)=P4O10(s) ΔH2=-738.5kJ·mol-1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为______。相同状况下,能量较低的是________(填“红磷”或“白磷”),白磷的稳定性比红磷___________(填“高”或“低”)。
②已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s,白磷)+3O2(g)=P4O6(s) ΔH=-1638kJ·mol-1.在某密闭容器中加入12.4g白磷和8.96L氧气(标准状况下),控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10和P4O6的物质的量之比为___________,反应过程中放出的热量为___________。
(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
200
a
则表中a=___________。
18.(23-24高一下·山东烟台·期中)研究含碳、氮的物质间转化的热效应,在日常生活与工业生产中均有很重要的意义。
(1)已知: ,甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。
①写出甲烷燃烧生成和液态水的热化学方程式:___________。
②完全燃烧的___________。
(2)已知拆开、、化学键需要的能量分别是、、,则与反应生成的热化学方程式为___________。
(3)以、为原料生产尿素]的反应历程与能量变化示意图如下。
则 ___________。
(4)火箭发射可用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。
已知:①
②
写出与反应的热化学方程式___________。此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是___________。
19.(25-26高二上·安徽·阶段检测)化学变化中均存在物质变化与能量变化。
回答下列问题:
(1)下列化学反应中的能量变化关系与图①相符合的是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
(2)的反应过程如图②所示。若和充分反应,则反应物中旧键断裂吸收_______能量,该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应,释放或吸收的热量为_______。
(3)适量在中完全燃烧,生成,放出的热量。则表示的燃烧热的热化学方程式为_______。
(4)火箭发射时可以用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。已知:① ;
② 。则(l)与(g)反应的热化学方程式为_______。
(5)用如图所示的装置测定中和反应反应热。
①从实验装置上看,还缺少的仪器是_______(填名称)。
②将的盐酸和溶液混合,测得中和热的数值偏低,可能的原因_______(填字母)。
A.溶液一次性迅速倒入 B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数 D.实验装置保温隔热效果差
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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第一章 化学反应的热效应
基础过关检测卷
一、单选题(15小题,每题3分,共45分)。
1.(2026·河北衡水·模拟预测)下列实验操作或试剂的保存符合实验安全要求的是
A.中和反应反应热的测定实验中无须开启通风设备
B.用镊子夹持加热后的蒸发皿进行转移
C.蒸馏操作过程中向蒸馏烧瓶中添加沸石
D.无水乙醇与要分橱保存
【答案】D
【知识点】常用仪器及使用方法、物质的加热、实验安全防护
【详解】A.中和反应反应热的测定实验中,若使用的酸为盐酸,则存在盐酸的挥发,故需开启通风设备,A错误;
B.加热后的蒸发皿温度较高,需要用坩埚钳夹持转移,不能用镊子,B错误;
C.蒸馏过程中向蒸馏烧瓶添加沸石可能导致过热液体暴沸,引发喷溅或爆炸危险,不符合安全要求(沸石应在加热前或冷却后添加),C错误;
D.无水乙醇为易燃物,H2O2为氧化剂,两者混合可能引发火灾或爆炸,分橱保存(分开放置在不同柜中)符合安全要求,D正确;
故选D。
2.(25-26高二上·北京海淀·期末)某实验小组利用教材中的简易量热计测定中和热,加入的试剂为盐酸和溶液,下列说法不正确的是
A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的溶液
B.测量盐酸的温度后要用水把温度计上的酸冲洗干净再去测溶液的温度
C.实验中可以分多次把溶液倒入简易量热计内筒的盐酸中
D.实验中将最高温度记为反应后体系的温度
【答案】C
【知识点】中和热概念、中和热的测定与误差分析、常用仪器及使用方法
【详解】A.为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液是合理的,因为NaOH的浓度(0.55 mol/L)略高于盐酸(0.50 mol/L),且体积相同,确保反应完全,A正确;
B.测量盐酸温度后冲洗温度计可避免酸残留污染NaOH溶液或影响温度测量准确性,B正确;
C.分多次倒入NaOH溶液会导致反应缓慢,热量散失到环境中,影响中和热测量精度,应一次性快速倒入并搅拌,C错误;
D.中和反应放热,体系温度升至最高点后可能下降,但实验中通常将最高温度记为反应后体系的温度以计算温度变化,D正确;
故选C。
3.(25-26高一下·湖北咸宁·期末)下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述正确的是
A.图甲表示反应的能量变化
B.图乙说明金刚石比石墨稳定
C.根据图丙可以判断2 mol A(g)反应生成1 mol B(g)放出的能量小于a kJ
D.图丁断裂反应物中化学键所吸收的总能量低于形成生成物中化学键所释放的总能量
【答案】C
【知识点】化学键与化学反应中的能量关系、化学能与物质稳定性之间的关系、吸热反应和放热反应、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算
【详解】A.由图可知,表示的是吸热反应,是放热反应,A错误;
B.由图可知,金刚石的能量高于石墨,物质的能量越高越不稳定,则金刚石的稳定性弱于石墨,B错误;
C.由图可知,气态A转化为液态B放出a kJ的能量,气态B的能量高于液态B,结合图像可知放出的能量小于a kJ,C正确;
D.由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,则断裂反应物中化学键所吸收的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量,D错误;
故选C。
4.(25-26高二上·广东广州·阶段检测)在25℃和101kPa时,几种燃料的摩尔燃烧焓如下表:
燃料
下列说法正确的是
A.相同质量的四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为
C.标准状况下,1mol液态甲醇完全燃烧生成气体和水蒸气,放出热量726.5kJ
D.标准状况下,相同体积的完全燃烧的碳排放量:
【答案】D
【知识点】热化学方程式书写及正误判断、表示燃烧热的热化学方程式书写
【详解】A.CO、H2、CH4、CH3OH的相对分子质量分别为28、2、16、32,又因为它们每1mol分别完全燃烧时,放出的热量依次为283.0kJ、285.8kJ、890.3kJ、726.5kJ,所以1gCO、H2、CH4、CH3OH完全燃烧时,放出热量分别为:10.0kJ、142.9kJ、55.6kJ、22.7kJ,则相同质量的以上四种燃料,完全燃烧时放出热量最多的是H2,A错误;
B.CO燃烧热∆H为-283.0 kJ·mol-1,表示1molCO完全燃烧释放283.0 kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式为:∆H=-566.0kJ·mol-1,B错误;
C.甲醇燃烧热的数据指的是1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时释放热量726.5kJ,若生成气态水,释放的热量小于726.5kJ,C错误;
D.标准状况下,相同体积的CO、H2、CH4物质的量相同,根据C元素守恒,完全燃烧的碳排放量:CO=CH4>H2,D正确;
故选D。
5.(25-26高二上·全国·单元测试)钌是极好的催化剂,常用于氢化、异构化、氧化等重要反应。用钌基催化剂催化和的反应时,每生成液态放出的热量,反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.图示中物质Ⅱ为该反应的催化剂
B.图示中参与循环的物质有和
C.反应的活化能为
D.该反应的热化学方程式为
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【详解】A.图示中物质Ⅱ为该反应的中间产物,A错误;
B.图示中参与循环的物质有催化剂和水,B错误;
C.的热量是生成液态时反应物与生成物的能量差值,不是反应的活化能,C错误;
D.根据题意,生成液态,即,放出的热量,该反应的热化学方程式为,D正确;
答案选D。
6.(24-25高二上·浙江·期中)已知下列热化学方程式:
①
②
③
则反应的(单位:kJ·mol-1)为
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】盖斯定律
【详解】根据盖斯定律,可知目标方程式可由得到,所以其焓变,答案选D。
7.(22-23高二上·北京延庆·期末)2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料,选择氢能汽车作为赛事交通服务用车,充分体现了绿色奥运的理念。已知
下列说法不正确的是
A.
B.的过程中,,
C.2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量
D.化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应、反应热大小比较、复合判据
【详解】A.由题干图示信息可知,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2,生成气体水时放出的热量比生成液态水时少,故0>ΔH1>ΔH2,A错误;
B. H2O(l)= H2O(g)为气体分子数增大的吸热过程,则ΔH>0,ΔS>0,B正确;
C.氢气与氧气的反应为放热反应,则2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量,C正确;
D.根据盖斯定律可知,化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确;
故答案为:A。
8.(21-22高二上·山东临沂·期末)常用作分析试剂、脱水剂等,其Born-Haber循环如图所示。
已知:第一电子亲和能是指元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量。
下列说法错误的是
A.Ba的第一电离能为
B.键能(x)为
C.Cl的第一电子亲和能为
D.转变成吸收的能量为177.8kJ
【答案】C
【知识点】化学键与化学反应中的能量关系、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、电离能的概念及变化规律
【详解】A.由图示可知,Ba(g)变为Ba+(g)的能量变化为520.9kJ/mol,Ba的第一电离能为520.9kJ/mol,A正确;
B.通过盖斯定律可得下列式子:177.8kJ/mol+520.9kJ/mol+926.3kJ/mol+x-697.2kJ/mol-2026.7kJ/mol=-856.3kJ/mol,解得x=242.6kJ/mol,B正确;
C.由图示可知,Cl的第一电子亲和能为,C错误;
D.由图示可知,转变成吸收的能量为177.8kJ,D正确;
答案选C。
9.(21-22高二上·吉林通化·期中)在相同条件下,质量相等的两份氢气和足量的氧气充分反应,分别生成液态水(反应①)和水蒸气(反应②)。下列说法正确的是
A.反应①放出的热量多 B.反应②放出的热量多
C.反应①、②放出的热量一样多 D.无法比较反应①、②放出的热量
【答案】A
【知识点】热化学方程式、化学能与物质稳定性之间的关系、反应热大小比较
【详解】相同物质的液态时能量小于气态时的能量,而氢气和氧气反应又为放热反应,故生成液态时放出的能量多,故选A。
10.(20-21高二上·云南玉溪·期中)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸;④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4,下列关系正确的是
A.△H1>△H2>△H3 >△H4 B.△H1<△H2<△H3 <△H4
C.△H1>△H2=△H3 >△H4 D.△H4<△H1=△H2<△H3
【答案】B
【知识点】中和热
【分析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol,表示稀溶液氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ。
【详解】分别向1L0.5mol•L-1的Ba(OH)2的溶液中加入:
①浓硫酸,浓硫酸溶于水放热,并且与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀也放热,放热大于57.3kJ;
②稀硫酸,稀硫酸与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀放热,放热大于57.3kJ,但小于①放出的热量;
③稀硝酸,是强酸和强碱的稀溶液间的中和反应,放热57.3kJ;
④稀醋酸为弱电解质,电离吸收热量,放热小于57.3kJ;
放出的热量为:①>②>③>④,因放热∆H<0,则∆H1<∆H2<∆H3<∆H4;
答案为B。
11.(20-21高二上·安徽芜湖·期中)下列示意图表示正确的是
A.甲图表示C(s) +CO2(g) = 2 CO(g) △H>0 反应的能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,测量混合液温度,结果如图(已知Vl+V2=60mL)
D.由丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为:B < A < C
【答案】D
【知识点】化学反应中能量变化的原因、中和热、燃烧热
【详解】A.甲图中反应物的总能量比生成物高,反应为放热反应,而CO2(g)+C(s)=2CO(g)(ΔH>0)为吸热反应,A表示错误;
B.碳的燃烧热是指1molC完全燃烧放出的热量,产物为二氧化碳,且为放热反应,与图不符,B表示错误;
C.酸碱中和反应为放热反应,物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,V1+V2=60mL,则V1=20mL,V2=40mL时硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,放出的热量最多,温度最高,与图象不相符,C表示错误;
D.物质的总能量越低,越稳定,所以三种化合物的稳定性顺序:B<A<C,D表示正确;
故选D。
12.(1.1.1反应热焓变课中练习)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。现已知H-H键键能为436 kJ·mol-1,H-N键键能为391 kJ·mol-1。根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,计算N≡N键的键能是
A.212.4 kJ·mol-1 B.945.6 kJ·mol-1
C.1 817.6 kJ·mol-1 D.896.6 kJ·mol-1
【答案】B
【知识点】化学键与化学反应中的能量关系、依据热化学方程式的计算、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、键能、键长、键角
【详解】反应热的计算公式为:=反应物总键能-生成物总键能,设N≡N键的键能为,1 mol 中含3 mol H—N键,代入数据得+3×436 kJ·mol-1 - 2×3×391 kJ·mol-1 = -92.4 kJ·mol-1,解得=945.6 kJ·mol-1,故选B。
13.(26-27高二上·黑龙江佳木斯·开学考试)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=−14.9kJ·mol−1
向容器内加入1 mol H₂ (g)与1 molI2(g),充分反应后放出热量14.9kJ
B
OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1
溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和,放出的热量等于57.3kJ
C
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1;
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1
ΔH1<ΔH2
D
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1
P4(s,白磷)比P(s,红磷)稳定
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学能与物质稳定性之间的关系、热化学方程式含义、中和热概念、依据热化学方程式的计算、反应热大小比较
【详解】A.该热化学方程式表示1mol 和1mol 完全反应生成2 mol HI(g)放出的热量为14.9kJ,但该反应为可逆反应,1mol 和1mol 无法完全转化为生成物,放出的热量小于14.9kJ,A错误;
B.与稀反应除生成水外,还会生成沉淀,生成沉淀的过程也放出热量,故总放出热量大于57.3kJ,B错误;
C.碳完全燃烧生成放出的热量大于不完全燃烧生成放出的热量,放热反应的为负值,放出热量越多越小,故,C正确;
D.该反应为放热反应,说明红磷的能量低于白磷,物质能量越低越稳定,故红磷比白磷稳定,D错误;
故选C。
14.(25-26高一下·重庆·阶段检测)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.该反应反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量
B.该反应反应物的键能之和大于生成物的键能之和
C.若该反应生成液态,则减小
D.该反应的
【答案】C
【知识点】化学键与化学反应中的能量关系、吸热反应和放热反应、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、根据△H=生成物的总能量之和-反应物的总能量之和计算、反应热大小比较
【详解】A.该反应为放热反应,反应物断键吸收总能量生成物成键释放总能量,因此反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量,A错误;
B.反应物总键能生成物总键能,因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和,B错误;
C.转化为为放热过程,生成液态时反应总放热量更多,放热反应的为负值,放热量越大越小,C正确;
D.该反应的正反应活化能逆反应活化能,D错误;
故答案选C。
15.(24-25高二上·河北保定·期末)一种新型复合光催化剂可以利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:
化学键
键能/()
463
496
436
138
若反应过程中分解了1 mol ,则下列说法正确的是
A.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
B.过程Ⅱ放出了466 kJ能量
C.过程Ⅲ的反应为
D.该反应的热化学方程式为
【答案】C
【知识点】化学键与化学反应中的能量关系、吸热反应和放热反应、热化学方程式书写及正误判断、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、键能、键长、键角
【详解】A.分解1mol 时,过程Ⅰ断裂1mol 键,吸收能量为,并非926kJ,A错误;
B.分解1mol 时,过程Ⅱ形成0.5mol 键和0.5mol 键,放出能量为,并非466kJ,B错误;
C.由反应过程可知总反应为水分解生成氢气和氧气,过程Ⅱ生成和,因此过程Ⅲ为在光照、催化剂条件下分解为和,所给方程式原子守恒,符合反应过程,C正确;
D.水分解为吸热反应,应为正值,经计算的,D错误;
故本题选C。
二、填空题(4小题,共55分)。
16.(25-26高二上·天津静海·期中)请根据所学知识回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成,其能量变化如图所示,三种分子最稳定的是________,对应反应的热化学方程式为________。
(2)已知:
计算: ________。
(3)与反应生成和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是________。
(4)2 g 燃烧生成放热242 kJ,1 mol 蒸发吸热44 kJ,燃烧热的热化学方程式为________。
(5)下图是和反应生成1 mol 过程中能量变化示意图,合成氨反应的热化学方程式为________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【知识点】化学能与物质稳定性之间的关系、热化学方程式书写及正误判断、表示燃烧热的热化学方程式书写、盖斯定律的应用、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算
【详解】(1)由图可知,键能,键能,键能。键能越大,分子越稳定,的共价键键能最大,故最稳定分子为;反应物总键能生成物总键能,即,因此热化学方程式为;
(2)已知:①;
②。由盖斯定律可知,目标反应①②,因此;
(3)与反应生成和黑色固体。每消耗,放热;则消耗放热,因此热化学方程式为;
(4)即,燃烧生成放热:。又已知蒸发吸热,则。两式相加,得到生成液态水的热化学方程式:;
(5)由图可知,生成,正反应活化能,逆反应活化能。正反应活化能逆反应活化能,则生成,。因此合成氨热化学方程式为。
17.(21-22高二上·四川广安·期中)根据所学内容,回答下列问题:
(1)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是___________。
②1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是___________。
(2)白磷、红磷是磷的两种同素异形体,在空气中燃烧得到磷的氧化物,空气不足时生成P4O6,空气充足时生成P4O10。
①已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ·mol-1
P(s,红磷)+O2(g)=P4O10(s) ΔH2=-738.5kJ·mol-1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为______。相同状况下,能量较低的是________(填“红磷”或“白磷”),白磷的稳定性比红磷___________(填“高”或“低”)。
②已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s,白磷)+3O2(g)=P4O6(s) ΔH=-1638kJ·mol-1.在某密闭容器中加入12.4g白磷和8.96L氧气(标准状况下),控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10和P4O6的物质的量之比为___________,反应过程中放出的热量为___________。
(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
200
a
则表中a=___________。
【答案】(1) 放热 ΔH <0 (或反应物的总能量大于生成物的总能量) (aq) + 2O2(g)= (aq) + 2H+ (aq)+ H2O(1) ∆H =- 346 kJ·mol-1
(2) P4(s,白磷)= 4P(s,红磷) ∆H = -29.2 kJ∙mol-1 红磷 低 1:1 231.06kJ
(3)369
【知识点】化学能与物质稳定性之间的关系、吸热反应和放热反应、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算
【详解】(1)①第一步反应是放热反应,判断依据是ΔH <0 (或反应物的总能量大于生成物的总能量);
②第一步的热化学方程式为 (aq)+ O2(g)= (aq) +2H+ (aq) +H2O(1),ΔH = -273 kJ/mol,第二步的热化学方程式为: (aq) +0.5O2 (g)= (aq),ΔH = -73 kJ/mol,
根据盖斯定律则 (aq) + 2O2(g)= (aq) + 2H+ (aq)+ H2O(1),ΔH =--346 k J/mol。
(2)①根据盖斯定律,反应I-4II得:P4(s,白磷)= 4P(s,红磷) ∆H = -29.2 kJ∙mol-1,能量越低物质越稳定,则能量较低的是红磷,白磷的稳定性比红磷低;
②设有xmol白磷生成P4O10,有y mol白磷生成P4O6,则有,解得,则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为1 : 1,反应放出的热量=0.05 mol ×2983.2 kJ·mol-1 + 0.05 mol × 1638 kJ·mol-1 = 231.06 kJ。
(3)蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,结合反应及表格中数据可知,436+( 200+30 )-2a=-72,解得a=369。
三、解答题
18.(23-24高一下·山东烟台·期中)研究含碳、氮的物质间转化的热效应,在日常生活与工业生产中均有很重要的意义。
(1)已知: ,甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。
①写出甲烷燃烧生成和液态水的热化学方程式:___________。
②完全燃烧的___________。
(2)已知拆开、、化学键需要的能量分别是、、,则与反应生成的热化学方程式为___________。
(3)以、为原料生产尿素]的反应历程与能量变化示意图如下。
则 ___________。
(4)火箭发射可用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。
已知:①
②
写出与反应的热化学方程式___________。此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是___________。
【答案】(1) -283
(2)
(3)
(4) 生成物为氮气和水,不污染空气
【知识点】热化学方程式书写及正误判断、盖斯定律的应用、依据热化学方程式的计算、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算
【详解】(1)① 由题干左图可知,甲烷完全燃烧生成气态水的热化学方程式为:。已知水的气化热为 。根据盖斯定律,将前者减去后者乘以2,即可得到生成液态水的热化学方程式:。
② 由题干右图可知,甲烷不完全燃烧的热化学方程式为:。根据盖斯定律,由①中求得的反应减去该反应,可得一氧化碳燃烧的热化学方程式:。
(2)化学反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。对于合成氨反应 ,其焓变 。
(3)由反应历程与能量变化示意图可知,第一步反应的焓变 ,第二步反应的焓变 。根据盖斯定律,总反应的焓变等于各步反应焓变之和,即 。
(4)已知:① ② 根据盖斯定律,将反应 ② - ① 即可消去 ,得到目标反应:。其焓变 。该反应的生成物为氮气和水,排放到大气中不会造成环境污染,这是其作为火箭推进剂的一个显著优点。
19.(25-26高二上·安徽·阶段检测)化学变化中均存在物质变化与能量变化。
回答下列问题:
(1)下列化学反应中的能量变化关系与图①相符合的是_______(填序号)。
A. B.
C. D.
(2)的反应过程如图②所示。若和充分反应,则反应物中旧键断裂吸收_______能量,该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应,释放或吸收的热量为_______。
(3)适量在中完全燃烧,生成,放出的热量。则表示的燃烧热的热化学方程式为_______。
(4)火箭发射时可以用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。已知:① ;
② 。则(l)与(g)反应的热化学方程式为_______。
(5)用如图所示的装置测定中和反应反应热。
①从实验装置上看,还缺少的仪器是_______(填名称)。
②将的盐酸和溶液混合,测得中和热的数值偏低,可能的原因_______(填字母)。
A.溶液一次性迅速倒入 B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数 D.实验装置保温隔热效果差
【答案】(1)BD
(2) 679 放热 183
(3)(l)
(4)
(5) 玻璃搅拌器 CD
【知识点】吸热反应和放热反应、热化学方程式书写及正误判断、中和热的测定与误差分析、盖斯定律的应用
【详解】(1)图①中反应物的能量低于生成物的能量,故为吸热反应。
A.属于燃烧反应,是放热反应,A不符合题意;
B.,是化合反应,属于吸热反应,B符合题意;
C. 是金属单质与酸的置换反应,属于常见的放热反应,C不符合题意;
D.是分解反应,是常见的吸热反应,D符合题意;
故选BD。
(2)图②中断裂1 molH-H键需要436 kJ能量,断裂1 molCl-Cl键需要243 kJ能量,故和充分反应,则反应物中旧键断裂吸收436+243=679 kJ能量。
根据图②,形成2 mol HCl放出能量为,则断键吸收的能量小于成键放出的能量,该反应为放热反应。释放的热量=862-679=183 kJ。
(3)燃烧热指的是1 mol燃料完全燃烧生成稳定物质时放出的热量。根据在中完全燃烧,生成,放出的热量写出热方程式:。的燃烧热的热化学方程式为。
(4)(l)与(g)反应的方程式为,根据盖斯定律可计算该方程式的焓变=2②-①=。故(l)与(g)反应的热化学方程式为 。
(5)①从实验装置上看,还缺少玻璃搅拌器,用于加快中和反应速率。
②A.溶液一次性迅速倒入,可以让反应迅速进行,使实验结果更准确,A不符合题意;
B.当天室温与实验结果无关,B不符合题意;
C.在量取盐酸体积时俯视读数,使量取的盐酸体积偏低,该实验盐酸少导致温度测出的偏低,结果测得中和热数值偏低,C符合题意;
D.实验装置保温隔热效果差,中和反应产生的热无法全部被温度计测量出温度,则中和热的数值偏低,D符合题意;
故选CD。
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