第1章第1节化学反应的热效应同步练习 2022——2023学年上学期高一化学鲁科版（2019）选择性必修1（含解析）

第1章第1节化学反应的热效应同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．反应的能量变化与反应过程无关
B．有的化学反应没有能量变化
C．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
D．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化
2．下列有关能量转化的说法中正确的是
A．Na与H2O的反应属于吸热反应
B．“H—Cl→H＋Cl”过程中放出热量
C．干冰升华过程放出热量
D．反应“C＋H2O(g)CO＋H2”中的能量变化可以用如图表示
3．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·mol-1、P-O：b kJ·mol-1、P=O：ckJ·mol-1、O=O：d kJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量，其中正确的是
A．(6a＋5d-4c-12b) kJ B．(4c＋12b-6a-5d) kJ
C．(4c＋12b-4a-5d) kJ D．(4a＋5d-4c-12b) kJ
4．反应A+B→C(放热反应)分两步进行：①A+B→X(吸热反应)，②X→C(放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
5．已知反应：①
②
③
则反应的为
A． B．
C． D．
6．H2与O2发生反应的过程用模型图表示如下(“—”表示化学键)。下列说法错误的是
A．过程I是吸热过程
B．该过程是旧化学键断裂，新化学键形成的过程
C．过程III是放热过程
D．该反应只能以热能的形式进行能量转化
7．已知在298K、1×105Pa条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是
A．H2O(g)=H2(g)＋O2(g) ΔH=+242kJ·mol-1
B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484kJ·mol-1
C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=+242kJ·mol-1
D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484kJ·mol-1
8．对于反应中的能量变化，表述正确的是
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量 B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．氧化反应均为吸热反应
9．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．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应开始后，针筒活塞向右移动
A．A B．B C．C D．D
10．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，1molH2完全反应放出akJ热量．已知：
(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开键和键所需能量大于断开键所需能量
C．断开键所需能量约为
D．向密闭容器中加入和，充分反应放出的热量小于
11．已知：H2S与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式：
ΔH1①
ΔH2②
ΔH3③
ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A．ΔH1>ΔH3>ΔH2 B．ΔH3>ΔH2>ΔH1
C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH２>ΔH１>ΔH３
12．已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式中，正确的是
A．
B．
C．
D．
13．下列反应中，生成物能量总和高于反应物能量总和的是(注：aq表示某物质的水溶液)
A．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216kJ·mol-1
B．CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.2kJ·mol-1
C．H2(g)+I2(s)=HI(g) ΔH=53kJ·mol-1
D．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.2kJ·mol-1
14．已知断裂1mol中的共价键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1mol中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成中的1mol H—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法错误的是
A．断裂1mol中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B．
C．
D．
二、多选题
15．一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述中，正确的是
A．反应物的总能量比生成物的总能量高13kJ
B．反应物的总能量比生成物的总能量低13kJ
C．反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低
D．反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高
三、实验题
16．500.50盐酸与500.55溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_______。
(2)隔热层的作用是_______。
(3)倒入溶液的正确操作是_______(填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入
(4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1，又知中和反应后所得溶液的比热容。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下：
实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度/℃ 反应后体系的温度/℃
盐酸 氢氧化钠溶液
1 20.0 20.1 _______ 23.2
2 20.2 20.4 _______ 23.4
3 20.3 20.3 _______ 24.2
4 20.5 20.6 _______ 23.6
完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1水时放出的热量为_______(结果保留一位小数)。
17．I.完成下列问题。
(1)的盐酸与的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题：如图，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)向的溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸，则恰好完全反应时的放出热量从大到小的排序是_______。
(3)已知；现有下列反应
①；
②；
③；
④；
⑤
其中反应热符合的是_______(写序号)
II.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
(4)上述过程中，能量的变化形式是由_______转化为_______。
(5)根据数据计算，分解需_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ的能量。
四、原理综合题
18．回答下列问题：
(1)用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热数值将___(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式：___。
(2)①已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为___。
②一定条件下，水溶液中所含离子Cl-、ClO-、ClO、ClO、ClO各1mol，其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的 △H=___kJ·mol-1。
19．回答下列问题
(1)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表：
物质
燃烧热 ()
则25℃时，和生成的热化学方程式为___________。
(2)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：
a．
b．
c．
d．
e．
根据盖斯定律，反应a的___________(写出一个代数式即可)。
(3)甲醇是重要的化工原料，利用和在催化剂的作用下合成甲醇，发生反应：___________。
已知反应相关的键能数据如下：
化学键
键能
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．B
【详解】A．反应的能量变化与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应过程无关，A项正确；
B．所有的化学反应都伴随着能量变化，B项不正确；
C．化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成会放出能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，C项正确；
D．化学反应中的能量变化有多种，但主要表现为热量的变化，D项正确。
故选B。
2．D
【分析】由图可知，生成物能量大于反应物能量，图示表示的为吸热反应；
【详解】A．Na与H2O的反应放出大量热，属于放热反应，A不符合题意；
B．“H—Cl―→H＋Cl”断键吸收能量，B不符合题意；
C．干冰升华过程吸收能量，反应为物理变化不是化学变化，C不符合题意；
D．碳与水反应是吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，D符合题意。
故选D。
3．B
【详解】该反应为放热反应，反应中放出热量=形成生成物中化学键的总能量-断开反应物中化学键的总能量。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，故该反应中放出能量=(4c＋12b)kJ-(6a＋5d)kJ=(4c＋12b-6a-5d) kJ。
故选B。
4．A
【详解】第一步反应为吸热反应，说明X的能量比A、B的能量和高；第二步反应为放热反应，则X的能量比生成物C的高，且总反应是放热反应，说明反应物A、B的能量总和比生成物C的高，则只有选项A的图像符合题意，
故选A。
5．D
【详解】由盖斯定律可知，①×3+②×2—③×2得到反应，则反应的=，故选D。
6．D
【详解】A．过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A正确；
B．过程Ⅰ为旧化学键断裂，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，故B正确；
C．过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故C正确；
D．该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，故D错误；
故选：D。
7．A
【分析】由2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量可知，该反应的反应热ΔH=－484 kJ/mol，反应的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH=－484 kJ/mol或H2(g)＋O2(g)=H2O(g)ΔH=－242 kJ/mol。
【详解】A．由分析可知，氢气在氧气中燃烧为放热反应，水蒸气分解为氢气和氧气为吸热反应，反应的热化学方程式为H2O(g)=H2(g)＋O2(g) ΔH=+242 kJ/mol，故A正确；
B．由分析可知，2mol氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=－484 kJ/mol，不是液态水，故B错误；
C．由分析可知，氢气在氧气中燃烧生成水蒸气的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=－242 kJ/mol，故C错误；
D．由分析可知，2mol氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=－484 kJ/mol，故D错误；
故选A。
8．A
【详解】A．放热反应中，由于对外放出热量，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，故A正确；
B．断开化学键的过程需要消耗能量，形成化学键会放出能量，故B错误；
C．吸热反应不一定需要加热热才发生，如氯化铵和十水合氢氧化钡的反应就是吸热的，加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应，故C错误；
D．氧化还原反应，有的是吸热反应，有的是放热反应，故D错误；
故选A。
9．D
【详解】A．温度计的水银柱不断上升说明稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应为放热反应，故A不符合题意；
B．由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，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X和Y的反应为放热反应，故C不符合题意；
D．锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成的氢气会使针筒活塞向右移动，则反应开始后，针筒活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应，故D符合题意；
故选D。
10．B
【详解】A．已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应，故反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；
B．已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应，断开键和键所需能量小于断开键所需能量，B错误；
C．根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则有：-akJ=bkJ+ckJ-2E(H-I)，则2E(H-I)=(a+b+c)kJ，断开键所需能量约为，C正确；
D．由于反应是一个可逆反应，向密闭容器中加入和，2molH2不能完全反应，故充分反应放出的热量小于，D正确；
故答案为：B。
11．B
【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,
① ΔH1
② ΔH2
③ ΔH3 (ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数)
反应②③相比，生成气态水和生成液态水相比，生成液态水放出的热量多，所以ΔH3>ΔH2；
反应①②相比，由于②反应中生成的单质硫转化为SO2气体时放出热量，所以ΔH２>ΔH１，综上所述ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1，故合理选项是B。
12．C
【详解】燃烧热化学方程式中可燃物的物质的量为1mol，7.8g乙炔的物质的量，完全燃烧生成稳定的氧化物释放389.9kJ能量，则1mol乙炔完全燃烧生成稳定氧化物释放1299.6kJ能量，则乙炔的燃烧热化学方程式应为，故选C。
13．C
【详解】A、B、D反应均焓变小于0，为放热反应，生成物能量总和低于反应物能量总和，反应C的焓变大于0，为吸热反应，生成物能量总和高于反应物能量总和；
故答案为C。
14．B
【详解】A．生成H2O(g)中的1mol H-O键能放出462.8kJ的能量，则断裂1mol H2O(g)中的化学键需要吸收热量462.8kJ×2=925.6kJ，但题干中并未说明水的状态，A错误；
B．反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=436.4kJ/mol×2+498kJ/mol-2×2×462.8kJ/mol= -480.4kJ/mol，B正确；
C．已知气态水转化为液态水放热，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H＜-480.4kJ/mol，由此可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，C错误；
D．2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H＜-240.2kJ/mol，D错误；
答案选B。
15．AD
【详解】A．根据图示，反应物的总能量比生成物的总能量高13kJ，故A正确；
B．根据图示，反应物的总能量比生成物的总能量高13kJ，故B错误；
C．根据图示，正反应放热，反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高，故C错误；
D．根据图示，正反应放热，反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高，故D正确；
选AD。
16．(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)c
(4)偏大
(5) 20.05 20.3 20.3 20.55 51.8
【分析】本实验是利用500.50盐酸与500.55溶液反应测定中和热。
【详解】（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒；
（2）隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失；
（3）为了防止热量散失，倒入溶液的正确操作是一次迅速倒入，则选c；
（4）若实验过程中，内筒未加杯盖，会散失一部分热量，则求得的中和反应反应热会偏大；
（5）反应前体系的温度/℃为盐酸与氢氧化钠溶液反应之前温度的平均值，由表格数据可知，实验1、2、3、4反应前体系的温度/℃分别为20.05、20.3、20.3、20.55；四次实验()的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05，第三次实验数据误差大，舍弃，则温度差平均值为3.1，生成1水时放出的热量。
17．(1) 保温隔热，防止热量散失 偏小
(2)
(3)⑤
(4) 光能、热能 化学能
(5) 吸收 278
【分析】（1）根据中和热测定需要保证尽量减少热量损失的原则进行分析。
（2）根据电离吸热，浓硫酸溶于水放热分析反应热的大小。
（3）根据中和热指稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量进行分析。
（4）根据图象分析能量转化形式。
（5）根据反应热=反应物键能总和-生成物的键能总和分析。
【详解】（1）烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量散失，大烧杯上如不盖硬纸板，会有热量散失，则求得的中和热数值偏小。
（2）醋酸存在电离平衡，电离吸热，浓硫酸溶于水放热，故放出热量大小的关系为。
（3）①该反应产生2mol水，反应热是57.3×2=114.6Kj/mol；②；该反应生成硫酸钡沉淀，沉淀析出有热量变化，故反应热不是；③；一水合氨电离吸热，故反应热不是；；④；醋酸电离吸热，故反应热不是；；⑤，该反应能用上述离子方程式表示，反应热符合。
（4）从图分析，该过程有光能和热能变成化学能。
（5）分解1mol二氧化碳需要的能量为1598-1072-496/2=278kJ，即吸收278kJ的能量。
18．(1) 偏小 HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l) △H=-56.8 kJ/mol
(2) CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165kJ mol-1 -117
【详解】（1）①若将杯盖改为薄铁板，由于金属的传热速度比泡沫塑料或硬纸板的快，热量散失得多，故求得的中和热数值将会偏小，故答案为：偏小；
②50mL 0.50mol L-1的盐酸与50mL 0.55mol L-1的NaOH溶液反应时，NaOH过量，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol L-1=0.025mol，则焓变△H=-=-=-56.8kJ/mol，反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-56.8 kJ/mol，故答案为：HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l) △H=-56.8 kJ/mol；
（2）①已知①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ mol-1
②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ mol-1 CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)，结合盖斯定律可知，①×2-②计算CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)的△H=(+206.2kJ mol-1)×2-(+247.4kJ mol-1)=+165kJ mol-1，故答案为：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165kJ mol-1；
②由图可知反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的△H=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，故答案为：-117。
19．(1)6+3 H2(g)= △H=
(2)-
(3)-46
【详解】（1）①+O2(g)= CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol，②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ/mol，③+ O2(g)= +CO2(g)+6H2O(l) △H3= kJ/mol，根据盖斯定律：[①×12+②×6]×-③可得：6+3 H2(g)= △H=；
（2）根据题目所给出的反应方程式关系可知：a=b+c-e=c-d，根据盖斯定律可知：=+-=-；
（3）反应热=反应物总键能-生成物总键能，×2+3×-(×3+326+)-2×=-46；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页