(课时作业)第一章 化学反应的热效应 04 单元素养测评卷(一)B-【学而思·高中同步培优练】2026-2027学年高二化学选择性必修1 化学反应原理 课时作业(人教版·新教材)
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内容正文:
单元素养测评卷(一)B
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷50分,第Ⅱ卷50分,共100分,考试时间45分钟。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32
第Ⅰ卷 (选择题 共50分)
一、选择题:本题共10小题,每小题5分,共50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.下列说法正确的是 ( )
A.在稀溶液中,1 mol强酸和1 mol强碱反应放出的热量都相等
B.将浓硫酸滴入NaOH溶液中生成1 mol H2O(l)时放出57.3 kJ的热量
C.101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量就是H2的燃烧热
D.101 kPa时,1 mol S完全燃烧生成SO3(g)放出的热量就是S的燃烧热
2.用空气中的氧气来氧化氯化氢气体可制取氯气:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该反应为吸热反应
B.若H2O为液态,则生成物总能量将变大
C.4 mol HCl(g)和1 mol O2(g)的总能量高于2 mol Cl2(g)和2 mol H2O(g)的总能量,反应时向环境释放能量
D.断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量
3.已知:①H2O(g)H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
②C2H5OH(g)C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
③C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
已知:Q1、Q2、Q3均大于0。若使23 g乙醇液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量(单位:kJ)为 ( )
A.Q1+Q2+Q3
B.0.5(Q1+Q2+Q3)
C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3
D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
4.一定条件下,在水溶液中1 mol Cl(x=0,1,2,3,4)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.如图所示离子中最稳定的是C
B.BA+D的热化学方程式为3ClO-(aq)2Cl-(aq)+Cl(aq) ΔH=
-116 kJ·mol-1
C.CB+D的反应物的键能之和大于生成物的键能之和
D.如图所示离子中结合H+能力最强的是E
5.一种弹式热量计装置如图所示,可用于测量有机物燃烧反应的恒容反应热。通常的使用过程是将样品放入不锈钢氧弹内,并充入氧气进行点火燃烧,整个氧弹放入装有水的内筒中,由温度传感器实时记录温度数据进行热量计算。下列说法不正确的是 ( )
1—搅拌器;2—水;3—氧弹;4—引燃线;5—温度计;6—绝热套
A.装置的绝热套可以尽量减少热量散失
B.实验前要充入足够量的氧气,以保证样品完全燃烧
C.内筒的水面要没过氧弹,以保证测量的准确性
D.搅拌器是为了保证内筒水温均匀一致,可以用玻璃棒代替
6.室温下,将1 mol MgSO4·7H2O(s)溶于水时吸热a kJ,将1 mol MgSO4(s)溶于水时放热b kJ,1 mol MgSO4·7H2O(s)分解的热化学方程式为MgSO4·7H2O(s)MgSO4(s)+7H2O(l) ΔH=+c kJ·mol-1。下列判断错误的是 ( )
A.a<c B.b<c C.a=c-b D.b=a-c
7.已知:①S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH1
②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH2
③2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l) ΔH3
④2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH4
⑤SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断不正确的是 ( )
A.ΔH1<ΔH2
B.ΔH3<ΔH4
C.ΔH5=ΔH3-ΔH2
D.2ΔH5=3ΔH3-ΔH4
8.如图所示是金属镁和卤素单质(X2)反应的焓变化示意图。下列说法不正确的是 ( )
A.由MgCl2制取Mg是吸热过程
B.热稳定性:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2
C.常温下还原性:F->Cl->Br->I-
D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2 (s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2 (g) ΔH=-117 kJ·mol-1
9.[2025·安徽多校高二联考] 有关水煤气转化中的能量变化如图所示。
已知:C(s)、CO(g)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、283 kJ·mol-1;ΔH2=+131.3 kJ·mol-1。下列叙述正确的是 ( )
A.ΔH1=ΔH2+ΔH3
B.如果焦炭与液态水制水煤气,则ΔH2<+131.3 kJ·mol-1
C.表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=
-283 kJ·mol-1
D.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
10.[2025·安徽宿州高二月考] 化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一。已知H2燃烧热的ΔH=-285.8 kJ·mol-1、CO燃烧热的ΔH=-283.0 kJ·mol-1,CH4用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图如下:
主要热化学方程式为2Ni(s)+O2(g)2NiO(s) ΔH=-479.8 kJ·mol-1;CH4(g)+ 4NiO(s)CO2(g)+2H2O(l)+4Ni(s) ΔH=+68.9 kJ·mol-1。下列说法错误的是 ( )
A.甲烷燃烧热的ΔH=-890.7 kJ·mol-1
B.相同条件下,CH4通过“化学链燃烧”与CH4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,4 g H2和28 g CO的混合气体充分燃烧,恢复至原温度,放出的热量为568.8 kJ
第Ⅱ卷 (非选择题 共50分)
二、非选择题:本题共3小题,共50分。
11.(16分)按要求书写下列热化学方程式。
(1)101 kPa时,1 g乙烯(g)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是50.4 kJ。则表示乙烯燃烧热的热化学方程式是 。
(2)由氢气和氧气反应生成1 mol H2O(g)的过程中放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式: 。若9 g水蒸气转化成液态水时放热22 kJ,则反应H2(g)+O2(g)H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1。
(3)已知稀溶液中, 1 mol H2SO4与NaOH恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应生成1 mol H2O的热化学方程式: 。
(4)已知:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90 kJ·mol-1
写出由CH4(g)和H2O(g)生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式: 。
(5)[2024·全国甲卷节选] 已知如下热化学方程式:
CH4(g)+Br2(g)CH3Br(g)+HBr(g) ΔH1=-29 kJ·mol-1
3CH3Br(g)C3H6(g)+3HBr(g) ΔH2=+20 kJ·mol-1
计算反应3CH4(g)+3Br2(g)C3H6(g)+6HBr(g)的ΔH= kJ·mol-1。
12.(16分)[2025·湖南多校高二联考] 化学反应过程中的能量变化具有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)已知2 mol H2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572 kJ热量。
①该反应的能量变化可用图 (填“a”或“b”)表示。
②写出表示H2燃烧热的热化学方程式: 。
(2)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH (化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,比较:ΔH1 (填“<”“>”或“=”)ΔH2。
(3)化学清洗剂NF3是一种温室气体。已知:键能是指断开(或形成)1 mol化学键所需要吸收(或放出)的能量,部分键能数据如下表所示。
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/( kJ·mol-1)
941.7
154.8
283.0
则3F2(g)+N2(g)2NF3(g) ΔH= kJ·mol-1。
13.(18分)Ⅰ.氢能是极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。
(1)①由如图所示的能量转化关系可知,生成16 g CH3OH(g)需要 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
②已知CO(g)和H2(g)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1;1 mol H2O(g)转化为液态水释放44 kJ热量。则3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。
(2)热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,反应过程如图所示。
反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)H2SO4(l)+2HI(g) ΔH1=-44 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH2=+550 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH3=+11 kJ·mol-1
在热化学硫碘循环分解水的总反应中,反应物的总能量 (填“>”“<”或“=”)生成物总能量。
Ⅱ.某化学小组用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液和如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验。
(3)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是 ;NaOH溶液稍过量的原因是 。
(4)某次实验测得生成1 mol H2O时中和反应反应热的数值小于57.3 kJ·mol-1(理论值),产生该偏差的原因可能是 (填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.NaOH溶液与盐酸混合后立即记录温度
C.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中
D.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度
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单元素养测评卷(一)B
1.C [解析] 在稀溶液中,1 mol强酸和1 mol强碱反应放出的热量不一定相等,如1 mol NaOH和1 mol HCl反应放出的热量与1 mol Ba(OH)2和1 mol H2SO4反应放出的热量不同,故A错误;生成1 mol液态H2O时放热57.3 kJ,但浓硫酸遇水放出热量,因此将浓硫酸滴入氢氧化钠溶液中生成1 mol H2O(l)时放出的热量将大于57.3 kJ,故B错误;燃烧热是在101 kPa下,1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,H2转化成液态H2O,故C正确;S的燃烧热对应生成SO2(g),故D错误。
2.C [解析] 由图示可知,4 mol HCl(g)+1 mol O2(g)的总能量高于2 mol Cl2(g)+2 mol H2O(g)的总能量,该反应为放热反应,A错误;若H2O为液态,气体变为液体,物质能量减小,生成物总能量将变小,B错误;反应前后遵循能量守恒,4 mol HCl(g)+1 mol O2(g)的总能量高于2 mol Cl2(g)+2 mol H2O(g)的总能量,反应时向环境释放能量,C正确;该反应为放热反应,断开旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键所释放的总能量,D错误。
3.D [解析] 由盖斯定律可知,①×3-②+③可得热化学方程式C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l),则ΔH=-(3Q1-Q2+Q3) kJ·mol-1,23 g C2H5OH(l)的物质的量为=0.5 mol,由热化学方程式可知完全燃烧生成液态水放出的热量为0.5 mol×(3Q1-Q2+Q3) kJ·mol-1=(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3) kJ。
4.B [解析] 由图可知A为Cl-,B为ClO-,C为Cl,D为Cl,E为Cl。物质具有的能量越低越稳定,由图可知,最稳定的是A,A项错误;BA+D的方程式为3ClO-(aq)2Cl-(aq)+Cl(aq),反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,故ΔH=(0+64-3×60) kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1,B项正确;由图可知,CB+D的方程式为2Cl(aq)Cl(aq)+ClO-(aq),反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,故ΔH=(60+64-2×100) kJ·mol-1=-76 kJ·mol-1,反应热还等于反应物键能之和减去生成物键能之和,该反应放热,故反应物的键能之和小于生成物的键能之和,C项错误;酸越弱,酸根离子结合氢离子能力越强,HClO4是强酸,HClO是弱酸,则结合氢离子能力最强的不是E,D项错误。
5.D [解析] 绝热套能尽量减少仪器与外界环境进行热交换,作用是减少热量损失,A正确;实验测量有机物燃烧反应的反应热,要充入足够量的氧气,以保证样品完全燃烧,B正确;水面浸没氧弹是为了保证数据准确性,C正确;搅拌器是为了保证内筒水温均匀一致,不能用玻璃棒代替,D错误。
6.D [解析] 由题意可得①MgSO4·7H2O(s)Mg2+(aq)+S(aq)+7H2O(l) ΔH=+a kJ·mol-1,②MgSO4(s)Mg2+(aq)+S(aq) ΔH=-b kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得到反应MgSO4·7H2O(s)MgSO4(s)+7H2O(l) ΔH=(+a kJ·mol-1)-(-b kJ·mol-1)= +c kJ·mol-1,则c=a+b,由此可得a、b均小于c、a=c-b、b=c-a,D项错误。
7.B [解析] 由相同质量时,气态硫的能量比固态硫的能量高,可知气态硫与O2(g)反应时放出的热量多,即ΔH1<ΔH2,A正确;硫化氢不完全燃烧放出的热量比完全燃烧放出的热量少,所以ΔH3>ΔH4,B错误;根据盖斯定律分析,由③-②可得热化学方程式⑤:SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l) ΔH5=ΔH3-ΔH2,C正确;根据盖斯定律分析,由(③×3-④)×可得热化学方程式⑤:SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l),则ΔH5=(3ΔH3-ΔH4)×,整理得2ΔH5=3ΔH3-ΔH4,D正确。
8.C [解析] 依据图像分析判断,1 mol Mg(s)与1 mol Cl2(g)的总焓高于1 mol MgCl2(s)的焓,依据能量守恒判断,由MgCl2制取Mg是吸热反应,A正确;物质的能量越低越稳定,根据图像数据分析,化合物的热稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B正确;第ⅦA族的卤素单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,则还原性:F-<Cl-<Br-<I-,C错误;依据图像可知Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s) ΔH=-641 kJ·mol-1①,Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s) ΔH=
-524 kJ·mol-1②,①-②得MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=[-641-(-524)] kJ·mol-1=-117 kJ·mol-1,D正确。
9.D [解析] 根据题干已知信息ΔH1=-393.5 kJ·mol-1、ΔH3=-283 kJ·mol-1,则ΔH2+ΔH3=+131.3 kJ·mol-1+(-283 kJ·mol-1)=-151.7 kJ·mol-1≠ΔH1,A错误;由题干信息,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol-1,如果焦炭与液态水制水煤气,液态水吸收热量变为气态水,则会吸收更多的热量,故ΔH2>+131.3 kJ·mol-1,B错误;燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,表示 CO(g)燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1,C错误;根据C(s)、CO(g)的燃烧热数据,①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,③CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-283 kJ·mol-1,根据盖斯定律,2×(①-③)得到目标反应,故目标反应的ΔH=2[-393.5-(-283)] kJ·mol-1=-221.0 kJ·mol-1,D正确。
10.D [解析] 反应①2Ni(s)+O2(g)2NiO(s) ΔH=-479.8 kJ·mol-1;反应②CH4(g)+4NiO(s)CO2(g)+2H2O(l)+4Ni(s) ΔH=+68.9 kJ·mol-1;2×反应①+反应②得CH4(g)+2O2(s)CO2(g)+2H2O(l),ΔH=(68.9-479.8×2) kJ·mol-1=-890.7 kJ·mol-1,A正确;化学链燃烧总反应与甲烷直接燃烧的反应相同,则相同条件下二者放出热量相等,B正确;化学链燃烧中燃料与空气不直接接触,CO2在燃料反应器中单独生成,无N2混入,利于分离回收,C正确;4 g H2为2 mol,燃烧放热2×285.8 kJ=571.6 kJ,28 g CO为1 mol,燃烧放热283.0 kJ,放出总热量=571.6 kJ+283.0 kJ=854.6 kJ,D错误。
11.(1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411.2 kJ·mol-1
(2)H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1 -285.8
(3)NaOH(aq)+H2SO4(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(4)CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) ΔH=+116 kJ·mol-1
(5)-67
12.(1)①a ②H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1
(2)=
(3)-291.9
[解析] (1)①由题意知,氢气在氧气中的燃烧反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则反应的能量变化可以用图a表示。
②由2 mol氢气与足量氧气充分燃烧生成液态水时放出572 kJ热量知,氢气的燃烧热ΔH=-=-286 kJ·mol-1,反应的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1。
(2)相同条件下反应的焓变ΔH只与反应物的总能量和生成物的总能量有关,与反应条件无关,则同温同压下,氢气和氯气在光照和点燃条件下的焓变ΔH相等。
(3) ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(3×154.8 kJ·mol-1+941.7 kJ·mol-1)-6×283.0 kJ·mol-1=-291.9 kJ·mol-1。
13.(1)①放出 45.5 ②-49.8
(2)<
(3)玻璃搅拌器 保证盐酸完全被中和
(4)ABD
[解析] (1)①由图可知反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,生成1 mol CH3OH(g)放出510 kJ-419 kJ=91 kJ能量,16 g CH3OH(g)物质的量为=0.5 mol,生成16 g CH3OH(g)则会放出45.5 kJ能量。
②已知CO(g)和H2(g)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1,可得热化学方程式为a.CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-283.0 kJ·mol-1,b.H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1,c.H2O(l)H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,d.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH4=-91 kJ·mol-1,由盖斯定律可知,反应b+c+d-a可得3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=-285.8 kJ·mol-1+44 kJ·mol-1-91 kJ·mol-1+283.0 kJ·mol-1=-49.8 kJ·mol-1。
(2)由盖斯定律知,将反应Ⅰ×2+反应Ⅱ+反应Ⅲ×2得总反应:2H2O(g)2H2(g)+O2(g),总反应的ΔH=2ΔH1+ΔH2+2ΔH3=+484 kJ·mol-1>0,则反应物总能量<生成物总能量。
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