2021-2022学年高中化学人教版2019选择性必修1第一章化学反应的热效应第一节反应热课后练习（含解析）

第一章化学反应的热效应第一节反应热课后练习2021-2022学年高中化学人教版2019选择性必修1
一、单选题（共16题）
1.NH3和NO是有毒气体，在一定条件下它们可通过反应转化为无害的N2和H2O。已知：断开1
mol
N≡N、1
mol
N-H、1
mol
N=O、1
mol
H-O的键能分别为：946
kJ/mol、391
kJ/mol、607
kJ/mol、464
kJ/
mol。则该反应4NH3(g)＋6NO(g)
5N2(g)＋6H2O(g)的反应热△H为（??
）
A.-1964
kJ·mol-1
B.＋430
kJ·mol-1
C.-1780
kJ·mol-1
D.-450
kJ·mol-1
2.已知断裂1
mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942、O=O为500、N－N为154，O－H为452.5，则断裂1
mol
N－H所需的能量（kJ）是（??
）
A.?194??????????????????????????????????????B.?316??????????????????????????????????????C.?391??????????????????????????????????????D.?658
3.下列反应既属于非氧化还原反应，又属于吸热反应的是（
??）
A.?干冰升华
B.?灼热的炭与
的反应
C.?铁片与稀盐酸的反应
D.?
与
的反应
4.将硫粉和铁粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状，用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒。下列有关叙述错误的是（
??）
A.?反应生成Fe2S3
B.?该反应为放热反应
C.?该反应中的氧化剂是S
D.?1molS参加该反应转移2mol电子
5.下列说法正确的是（
??）
A.?在一个确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定相同
B.?在一个确定的化学反应体系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
C.?伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D.?物质发生化学反应时都伴随着能量变化
6.某反应的能量关系如图所示，下列有关说法正确的是（??
）
A.?C(金刚石，s)=C(石墨，s)　ΔH＜0
B.?金刚石比石墨稳定
C.?1
mol
C(石墨，s)转化为1
mol
C(金刚石，s)的ΔH＝E2－E1
D.?断开1
mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1
mol金刚石中化学键所吸收的能量
7.下列物质间的反应，其能量变化符合如图的是（??
）
A.?由Zn和稀H2SO4制氢气??????????????????????????????????????B.?灼热的炭粉与二氧化碳反应
C.?Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合???????????????D.?盐酸和NaHCO3反应
8.下列有关化学反应中能量变化的理解，正确的是（???
）
A.?凡是伴随能量变化的过程都是化学变化
B.?在化学反应过程中总是伴随着能量的变化
C.?在确定的化学反应中反应物的总能量一定等于生成物的总能量
D.?在确定的化学反应中反应物的总能量总是高于生成物的总能量
9.对于放热反应Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，下列叙述正确的是（??
）
A.?反应过程中的能量关系可用图表示
B.?1
mol
Zn的能量大于1
mol
H2的能量
C.?若将其设计为原电池，则锌作正极
D.?若将其设计为原电池，当有32.5
g
Zn溶解时，正极放出的气体一定为11.2
L
10.某学生用如图所示装置进行化学反应X+2Y=2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升，关于该反应的下列叙述中正确的是（???
）
①该反应为放热反应
②该反应为吸热反应
③生成物的总能量比反应物的总能量更高
④反应物的总能量比生成物的总能量更高
⑤该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来
A.?①③??????????????????????????????????B.?①④??????????????????????????????????C.?②③⑤??????????????????????????????????D.?①④⑤
11.25℃、
下，碳、氡气、甲烷和葡萄糖(C6H12O6)的燃烧热依次是
、
、
、
，则下列热化学方程式正确的是（??
）
A.?
B.?
C.?
D.?
12.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是（???
）
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
13.用
和
的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
①
②
??
③
在
溶液中，1
mol
与
反应生成
和
的反应热
等于(???
)
A.???????????????????????????????????????????B.?
C.???????????????????????????????????????????D.?
14.已知断裂1molH2(g)中的H-H键需要吸收436kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收496kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH-O键能放出463kJ的能量。下列说法正确的是(???
)
A.?1mol
H2O(l)转化为2molH、1molO时吸收926kJ的能量
B.?H2O(g)=
O2(g)+H2(g)?
ΔH=+242kJ·mol-1
C.?O2(g)+2H2(g)=2
H2O(l)
?H=-484kJ·mol-1
D.?2molH2(g)与1mol
O2(g)具有的能量之和于2mH2O(g)具有的能量
15.白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P
dkJ·mol-1、P-O
bkJ·mol-1、P=O
ckJ·mol-1、O=O
akJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的?H，其中正确的是(???
)
A.?(4c+12b-4d-5a)kJ·mol-1
B.?(4c+12b-6d-5a)kJ·mol-1
C.?(6d+5a-4c-12b)kJ·mol-1
D.?(4d+5a-4c-12b)kJ·mol-1
16.下列变化过程中，生成物总能量高于反应物总能量的化学反应是(???
)
A.?浓硫酸溶于水?????????????B.?干冰气化?????????????C.?镁与盐酸混合?????????????D.?氢氧化钡与氯化铵混合搅拌
二、综合题（共3题）
17.
(
的储存和还原在不同时段交替进行)技术时有效降低稀燃柴油和汽油发动机尾气中
的排放，其工作原理如图。
（1）已知：
?
?
则
技术工作原理的热化学方程式：
?
________。
（2）①存储阶段：
存储
后转化为
的化学方程式是________。
②还原阶段：
从
中释放，然后在
的表面被
、
还原为
。若参加反应的
，则反应的
________。
（3）某实验小组模拟
系统中的一个存储、还原过程，让尾气通过
反应器，测得过程中出口
浓度变化如图。
①
时刻前，
的浓度接近0，原因是________。
②
时刻，切换至贫氧条件。
的浓度急剧上升又快速下降的原因是________。
18.2020年9月7日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号02星送入预定轨道。N2H4、NH3等均可用作火箭推进剂。请回答下列问题：
（1）某种运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢，一定量的N2H4(1)和H2O2(1)完全反应生成氮气和1mol气态水的过程中的能量变化如图所示。
①该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
②写出N2H4中含有的共价键类型：________。
③若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则能量变化为________kJ。
（2）已知下列数据：
物质
NH3
H2O
N2
O2
断裂1mol化学键所需能量/kJ
391
463
942
496
则68g氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为________kJ。
19.??????????
（1）CO2与CH4经催化重新整，制得合成气:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C-H
C=O
H-H
C=O(CO)
键能/KJ.mol-1
413
745
436
1075
ΔH=________
（2）1mol硫酸和氢氧化钠稀溶液反应放出115kJ热量,写出反应的热化学方程式________
（3）25℃、101
kPa条件下，0.5mol液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热363
kJ，写出反应的热化学方程式________。
（4）若适量的N2和O2完全反应生成NO2
，
每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量，写出反应的热化学方程式________
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【解答】根据反应的反应热与物质键能之间的关系，可进行如下计算：该反应4NH3(g)＋6NO(g)
5N2(g)＋6H2O(g)的反应热
=12E(N-H)+6E(N=O)-5E(N≡N)-12E(H-O)=12×391
kJ/mol+6×607
kJ/mol-5×946
kJ/mol-12×464
kJ/
mol=-1964
kJ/
mol，
故答案为：A。
【分析】根据即可计算出
2.【答案】
C
【解析】【解答】依据图象分析，反应为N2H4+O2=N2+2H2O，反应的焓变△H=-534kJ/mol，反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，设断裂1molN-H键吸收的能量为x，断裂化学键吸收的能量=2752-534=2218，形成新键释放的能量=4x+154+500=2218，解得：x=391。
故答案为：C。
【分析】依据图象分析，反应为N2H4+O2=N2+2H2O，反应的焓变△H=-534kJ/mol，反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量。
3.【答案】
D
【解析】【解答】A．干冰升华属于物理变化，A不符合题意；
B．灼热的炭与
的反应生成CO，属于吸热反应，但是氧化还原反应，B不符合题意；
C．铁片与稀盐酸的反应属于放热的氧化还原反应，C不符合题意；
D．
与
的反应属于吸热反应，反应中元素的化合价均不发生变化，属于非氧化还原反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】非氧化还原反应是元素化合价没有改变的反应，而常见的吸热反应是大部分分解反应，以及碳和二氧化碳的反应以及氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应，干冰升华是物理变化，碳和二氧化碳反应吸热但是此反应是氧化还原反应，铁片和盐酸反应是放热反应且，是放热反应，氢氧化钡晶体和氯化铵的反应是非氧化还原反应且是吸热反应
4.【答案】
A
【解析】【解答】A．S的氧化性较弱，发生反应Fe+S
FeS，选项A不符合题意；
B．玻璃棒拿开后，从铁和硫反应剧烈进行，变成红热状态可以看出该反映是放热反应，选项B不符合题意；
C．该反应中S的化合价降低被还原，作为氧化剂，选项C不符合题意；
D．根据反应Fe+S
FeS可知，1molS参加该反应转移2mol电子，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A．S的氧化性较弱；
B．铁和硫反应剧烈进行，变成红热状态可以看出该反映是放热反应；
C．该反应中S的化合价降低，作为氧化剂；
D．根据反应Fe+S
FeS分析。
?
5.【答案】
D
【解析】【解答】A．任何化学反应都伴随能量的变化，不是吸热反应就是放热反应，所以反应物的总能量与生成物的总能量一定不同，A不符合题意；
B．化学反应有吸热反应和放热反应，反应物的总能量可能高于生成物的总能量，也可能低于，B不符合题意；
C．物理变化也可能伴随能量的变化，如浓硫酸稀释的过程，C不符合题意；
D．化学反应的实质是旧键断裂、新键生成，旧键断裂吸收能量，新键形成释放能量，即物质发生化学反应时都伴随着能量变化，D符合题意；
故答案为D。
【分析】化学反应有键的断裂和形成，涉及到能量的变化
6.【答案】
A
【解析】【解答】A．由图可知金刚石具有的内能大于石墨，则C(金刚石s)与C(石墨s)转化的热化学方程式为C(金刚石s)=C(石墨s)△H＜0，故A符合题意；
B．金刚石具有的内能大于石墨，物质具有的内能越高越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B不符合题意；
C．△H=生成物的总能量-反应物的总能量，即C(金刚石s)=C(石墨s)△H=E2-El
，
所以C(石墨s)=C(金刚石s)△H=E1-E2
，
故C不符合题意；
D．由图可知C(金刚石s)=C(石墨s)△H＜0，即断开1mol金刚石中化学键吸收的能量小于断开1mol石墨中的化学键所吸收的能量，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】具有的能量越低，物质越稳定，金刚石的能量高于石墨，故石墨稳定，金刚石向石墨转换时放出能量
7.【答案】
A
【解析】【解答】A．Zn和稀H2SO4制氢气，反应放热，故选A；???
B．灼热的炭粉与二氧化碳反应生成CO，反应吸热，故不选B；
C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合，反应吸热，故不选C；???
D．盐酸和NaHCO3反应生成氯化钠、二氧化碳、水，反应吸热，故不选D；
故答案为：A。
【分析】图示反应，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应。
8.【答案】
B
【解析】【解答】A．伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，如水蒸气冷却变为液态水伴随着热量的放出，是物理变化过程，故A不符合题意；
B．化学反应实质是反应物化学键断裂化学键吸收能量，生成物形成化学键放出热量，反应过程中一定伴随能量变化，故B符合题意；
C．化学反应根据能量的变化分为吸热反应和放热反应，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，故C不符合题意；
D．确定的化学反应可能是吸热反应或是放热反应，反应物的总能量既可以高于生成物的总能量又可以低于生成物的总能量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】化学反应涉及到键的断裂和键的形成，因此涉及到能量变化
9.【答案】
A
【解析】【解答】A、锌和硫酸反应为放热反应，根据能量守恒，则反应物的总能量高于生成物的总能量，A符合题意；
B、反应物的总能量高于生成物的总能量，反应物和生成物均有两种，无法比较1molZn和1molH2的能量大小，B不符合题意；
C、若将其设计为原电池，锌化合价升高，失电子，则锌作负极，C不符合题意；
D、若将其设计为原电池，当有32.5g
Zn溶解时，消耗锌的物质的量为0.5mol，根据反应方程式可知生成0.5mol
H2
，
但气体所处状态未知，不能确定气体体积，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据图示，可以表示能量的变化，据此可以确定能量的变化情况，发现反应物的能量高于生成物的能量，为放热反应，将其设计为原电池时，锌做负极，再使用摩尔体积时需要注意状态和条件
10.【答案】
D
【解析】【解答】①U形管中的液体甲处降，乙处升，说明广口瓶中的空气受热膨胀，该反应为放热反应，①叙述符合题意；
②U形管中的液体甲处降，乙处升，说明广口瓶中的空气受热膨胀，该反应为放热反应，②叙述不符合题意；
③根据①的分析，该反应为放热反应，则生成物的总能量比反应物的总能量低，③叙述不符合题意；
④根据①的分析，该反应为放热反应，则反应物的总能量比生成物的总能量更高，④叙述符合题意；
⑤根据①的分析，该反应为放热反应，该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来，⑤叙述符合题意；
综上所述，①④⑤叙述符合题意，答案为D。
【分析】
当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升
,说明内部压强大于外部压强，压强增大，主要原因是产生气体或者是温度升高，对于此装置只能是温度升高，因此该反应是放热，放热反应，说明反应物的能量高于生成物的能量，可以看成储存在X和Y
中的能量释放出
11.【答案】
C
【解析】【解答】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量；
A．C完全燃烧的稳定氧化物是CO2(g)，故A不符合题意；
B．H2完全燃烧的稳定氧化物是液态H2O，且该反应是放热反应，焓变值为负值，故B不符合题意；
C．由C的燃烧热可得热化学方程式：
①，由H2的燃烧热可得：
②、由CH4的燃烧热可得：
③，由盖斯定律①+2×②-③可得：
，故C符合题意；
D．葡萄糖不是1mol可燃物反应产生的能量，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，判断反应的正误。
12.【答案】
D
【解析】【解答】A．温度计的水银柱不断上升说明反应过程中温度不断升高，能充分说明该反应为放热反应，故A不符合题意；
B．该反应的反应物能量高于生成物能量，充分说明该反应为放热反应，故B不符合题意；
C．反应开始后甲处液面低于乙处液面，说明集气瓶内气体反应受热膨胀，能充分说明该反应为放热反应，故C不符合题意；
D．硫酸与锌粒反应放出氢气，无论反应是否放热针筒活塞都会向右移动，无法证明反应为放热反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】吸热可能造成温度下降，或者是压强变小，或者是反应物的能量低于生成物的能量，温度下降可以用温度计测量，压强变化主要看是否有气体减小，无气体减少的压强减小即为吸热，有体积减少的需要注意是否是气体减少造成压强变化。
13.【答案】
A
【解析】【解答】根据盖斯定律，将①+
②+③，整理可得：
，故A项符合题意。
故答案为：A。
【分析】考查的是盖斯定律的运用
14.【答案】
B
【解析】【解答】A．从键能数据可知，1mol
H2O(g)转化为2molH、1molO时吸收926kJ的能量，1mol
H2O(l)转化为1mol
H2O(g)时还需要吸收一部分能量，则1mol
H2O(l)转化为2molH、1molO时吸收的能量大于926kJ，故A说法不符合题意；
B．根据键能数据可计算出ΔH
=[46
-(496
+436)]
kJ·mol-1=242kJ·mol-1
，
则H2O(g)=
O2(g)+H2(g)
ΔH=+242kJ·mol-1
，
故B说法符合题意；
C．根据键能数据计算出ΔH
=[(496+436
)-4
]=-484kJ·mol-1
，
但算出来是生成气态水放出的热量，而不是O2(g)+2H2(g)=2
H2O(l)
反应中的液态水，故C说法不符合题意；
D．氢气和氧气反应生成气态水是放热反应，反应物的总能量是大于生成物的总能量的，故D的说法不符合题意；
故答案为：B。
【分析】化学反应热数值等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，等于生成物的总能量减去生成物的总能量，据此解答。
15.【答案】
C
【解析】【解答】反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值，由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以根据方程式可知反应热△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。故C符合题意；
故答案为：C。
【分析】结合公式△H=反应物的键能-生成物的键能
16.【答案】
D
【解析】【解答】A、浓硫酸溶于水的变化过程放热，故不选A；
B、干冰气化的过程吸热，但干冰气化是物理变化，故不选B；
C、镁与盐酸的反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，故不选C；
D、氢氧化钡与氯化铵的反应吸热，生成物总能量高于反应物总能量，
故答案为：D。
【分析】生成物总能量高于反应物总能量的化学反应是吸热反应。浓硫酸溶于水的变化过程放热；干冰气化的过程吸热，但干冰气化是物理变化；镁与盐酸的反应放热；氢氧化钡与氯化铵的反应吸热。
二、综合题
17.【答案】
（1）
（2）；
（3）t1时刻前几乎所有的
都被存储在催化剂上；存储在催化剂上的
被迅速释放，后又与还原性气体快速反应转化为
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律，反应②-①可得目标方程，则
；
(2)
①
和
、O2反应转化为
，Ba元素的化合价升高了2，N的化合价升高了1，O的化合价降低了2，1molO2则化合价降低了2×2=4，故NO2前配系数2、Ba前配系数1，,化学方程式：
；
②根据信息写出还原阶段的化学方程式为：2NO2+2H2+2CO
N2+2CO2+2H2O，则
；
(3)
①NO2在存储阶段与Ba反应被吸收，所以浓度接近于0，则原因是：t1时刻前几乎所有的
都被存储在催化剂上；
②从‘富氧’到‘贫氧’，NO2从Ba(NO3)2中释放，浓度急剧上升，在还原阶段又被还原为N2
，
浓度下降，则变化的原因是：存储在催化剂上的
被迅速释放，后又与还原性气体快速反应转化为
。
【分析】（1）根据盖斯定律即可计算出热量
（2）①根据反应物和产物即可写出方程式②根据给出的信息写出方程式即可计算
（3）①?
反应需要再催化剂的表面进行，反应速率为0说明二氧化氮未附在表面②根据图示即可知道没有氧气时二氧化氮迅速释放，下降主要是被还原为氮气导致降低
?
18.【答案】
（1）放热；极性键、非极性键；放热1283.2
（2）1260
【解析】【解答】(1)①由能量图可知反应物的能量高于生成物的能量，为放热反应，故答案为：放热；
②N2H4中含有N-N、H-N两种化学键，前者为非极性共价键，后者为极性共价键，故答案为：极性键、非极性键；
③由已知可得：N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)
，1molN2H4中有4mol极性键，若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则有2molN2H4反应，放出的热量为1283.2kJ，故答案为：1283.2；
(2)氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为：4NH3(g)+3O2(1)=2N2(g)+6H2O(g)
?，根据焓变=反应物的键能和-生成物的键能和，可得：
=4×391+3×496-2×942-12×463=-1260
，68g氨气恰好为4mol，燃烧放出的热量为1260kJ，故答案为：1260。
【分析】（1）①根据反应物和生成物的能量即可判断②根据分子式即可写出结构简式，进行判断③根据焓变即可计算
（2）写出方程式，根据焓变=反应物的键能-生成物的键能，再接合质量计算出热量即可
19.【答案】
（1）+120kJ/mol
（2）H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)
ΔH=-115kJ/mol
（3）CH3OH(l)+
3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726kJ/mol
（4）N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)
ΔH=
+67.8
kJ/mol
【解析】【解答】(1)该反应△H=（4×413+2×745-2×1075-2×436）kJ/mol=+120kJ/mol；
?
(2)1mol硫酸和氢氧化钠稀溶液反应放出115kJ热量，反应的热化学方程式：H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)
ΔH=-115KJ/mol；
(3)0.5mol液态甲醇燃烧放出363
kJ，则1
mol液态甲醇燃烧放出726
kJ，反应的热化学方程式：CH3OH(l)+
3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726kJ/mol；
(4)23gNO2的物质的量为
，每生成0.5molNO2吸收16.95kJ热量，则生成2molNO2吸收67.8kJ，反应的热化学方程式：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)
ΔH=
+67.8
kJ/mol。
【分析】（1）根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和计算即可
（2）写出方程式再标出物质的状态，根据1mol的硫酸放出的热量计算出反应热即可
（3）写出方程式，标出物质的状态，根据0.5mol甲醇放出的热量计算出焓变即可
（4）写出方程式，变出物质的状态，根据23g二氧化氮吸收的热量计算出反应热即可