第1章第1节化学反应的热效应同步练习 （含解析）2022-2023学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

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．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
2．下列说法正确的是
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应　②放热反应在常温下一定很容易发生　③浓硫酸溶于水放出热量属于放热反应　④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行
A．只有④ B．只有①② C．①②③④ D．②③④
3．已知反应：①
②
③
则反应的为
A． B．
C． D．
4．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
5．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
6．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．
7．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
8．在25℃和101 kPa下，1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，则下列属于H2的燃烧热的热化学方程式的是
A． kJ/mol
B． kJ/mol
C． kJ/mol
D． kJ/mol
9．下列示意图表示正确的是
A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1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为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图
10．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A．实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D．实验(c)中若用NaOH固体测定，则测定数值偏高
11．已知在25℃、101kPa下，1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是
A． ΔH=-48.40 kJ·mol-1
B． ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1
C． ΔH=＋5 517.6 kJ·mol-1
D． ΔH=-48.40 kJ·mol-1
12．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C．反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　ΔH=+41kJ/mol
D．1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molHH2O(g)要放出41kJ的热量
13．2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应；下列能量变化示意图正确的是
A． B．
C． D．
14．下列热化学方程式正确的是(的绝对值均正确)
A． (反应热)
B． (燃烧热)
C． (中和热)
D．
15．25℃、101kPa下，①2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) ΔH1=-414kJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH2=-511kJ/mol
下列说法正确的是
A．①和②产物的阴阳离子个数比都不相等
B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同
C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D．25℃、101kPa下，Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ΔH=-317kJ/mol
二、填空题
16．硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2 (g)SO3(g)，ΔH=-98kJ·mol-1，钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：___________。
17．氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。
(1)氢能被称为绿色能源的原因是_______。
(2)请根据下表所提供的数据计算氢气、一氧化碳及甲烷的热值_______，并据此说明氢气作为能源的优点_______。
名称 化学式 名称 化学式
氢气 H2(g) -285.8 乙烷 C2H6(g) -1559.8
一氧化碳 CO(g) -283.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0
甲烷 CH4(g) -890.3 乙炔 C2H2(g) -1299.6
甲醇 CH3OH(l) -726.5 蔗糖 C12H22O11(s) -5640.9
乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 苯 C6H6(l) -3267.5
(3)你认为用氢气作为气体燃料需解决哪些问题__________？
(4)请写出你所知道的制取氢气的反应的化学方程式_______，选出你认为最适合作为将来大规模制取氢气的方法，并说明理由___________。
三、实验题
18．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。
19．用盐酸与溶液，在如图所示的装置中进行中和反应，测定强酸与强碱反应的中和热，实验数据见下表：
起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差/℃
盐酸 NaOH溶液 平均值
26.2 26.0 29.5
27.0 27.4 33.3
25.9 25.9 29.2
26.4 26.2 29.8
(1)在该实验中，环形玻璃搅拌棒的运动方向是_______(填字母)。
A．上下运动 B．左右运动 C．顺时针运动 D．逆时针运动
(2)加入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A．沿玻璃棒缓慢加入 B．一次迅速加入 C．分三次加入
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)中和后生成的溶液的比热容c=4.18/(g·℃)，为了计算方便，近似地认为该实验所用的酸、碱溶液的密度和比热容与水相同，并忽略实验装置的比热容，已知反应过程中放出的热量Q可用公式计算，试计算该实验所测中和热为_______(结果保留一位小数)，上述实验数值结果与有偏差，产生偏差的原因可能是_______(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．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。
2．A
【详解】①放热反应有的需加热，有的不需加热，如Na的燃烧是一个放热反应，但需要加热，①错误；
②放热的反应在常温下不一定很容易发生，如铝热反应（2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3）是放热反应，但需在高温条件下才能引发氧化铁和铝粉反应，②错误；
③浓硫酸溶于水放出热量属于放热过程，不是放热反应，③错误；
④放热反应在反应中会放出热量，所以有的反应在停止加热后可以利用放出的热量继续进行，④正确；
故选A。
3．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。
4．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。
5．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。
6．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。
7．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。
8．D
【详解】在25℃和101 kPa下，1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，则1 mol H2(即2 g H2) 燃烧生成液态水放出热量Q=142.9 kJ×2=285.8 kJ。燃烧热是1 mol 可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。H2燃烧产生的稳定氧化物是液态H2O，故表示H2的燃烧热的热化学方程式的是 kJ/mol，故合理选项是D。
9．D
【详解】A．图中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应，与图示不符，选项A错误；
B．C的燃烧热是指1mol C完全燃烧生成CO2(g)时的焓变，且反应物的总能量高于生成物的总能量，选项B错误；
C．H2SO4、NaOH溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为1∶2时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液温度最高，此时H2SO4溶液为20mL，NaOH溶液为40mL，选项C错误；
D．稳定性B＜A＜C，根据物质的能量越低越稳定可知，物质的能量：B>A>C，故A→B为吸热反应，B→C为放热反应，A→C为放热反应，选项D正确；
答案选D。
10．D
【详解】A．金属与酸的反应为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应，中和反应为放热反应，A错误；
B．等质量的铝片与铝粉与盐酸反应放出的热量相同，B错误；
C．铁的导热性良好，换用铁制搅拌棒后会有热量损失，导致测定的数值偏低，C错误；
D．氢氧化钠固体溶于水放热，会使测定的数值偏高，D正确；
故选D。
11．B
【分析】本题考查热化学方程式的书写，应注意以下几点：①标明各物质的聚集状态；②标明吸热还是放热，ΔH>0时为吸热，ΔH＜0时为放热；③物质变化和能量变化要对应。
【详解】A．H2O的状态标错，A错误；
B．1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量，1molC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出5517.6kJ的热量，热方程式准确无误，B正确；
C．本题为放热，ΔH＜0，C错误；
D．能量变化与物质变化未对应，D错误；
答案选B。
12．B
【详解】A．根据图示，反应物的总能量大于反应产物的总能量，该反应为放热反应，A错误；
B．根据图示，1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量，则1mol CO(g)和1mol H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和1mol H2(g) 的总能量，B正确；
C．根据图示，1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量41 kJ，反应的热化学方程式为 △H = -41 kJ/mol，C错误；
D．根据图示，1mol CO2(g)和1mol H2(g) 反应生成 1mol CO(g) 和1mol H2O(g)，总能量升高，要吸收41kJ的热量，D错误；
故选B。
13．B
【详解】2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，又因为气态B转化为液态B放热，所以选项B中图像符合。
答案选B。
14．D
【详解】A．未注明各物质的状态，A错误；
B．燃烧热必须生成液态水，B错误；
C．中和反应是放热反应，ΔH<0，C错误；
D．满足热化学方程式的书写要求，D正确；
故选D。
15．D
【详解】A．Na2O是由Na+和O2-构成的，二者的个数比是2∶1，Na2O2是由Na+和O构成的，二者的个数比也是2∶1，故A不正确；
B．由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子，而生成1molNa2O2也转移2mol电子，故B不正确；
C．常温下Na与O2反应生成Na2O，在加热时生成Na2O2，所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O，故C不正确；
D．由盖斯定律知①×2-②即得热化学方程式Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s)ΔH=-317kJ/mol，故D正确；
故选D。
16．2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)，ΔH=-351kJ·mol-1
【详解】根据图示可知①V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)ΔH2=-24kJ·mol-1；
②V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s) ΔH1=-399kJ·mol-1；
根据盖斯定律②-①×2得2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)，则ΔH=ΔH1-2ΔH2=(-399kJ·mol-1)-(-24kJ·mol-1)×2=-351kJ·mol-1。
17．(1)氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧的产物是水，对环境无污染；由水又可制得氢气，氢气具有可再生性
(2) 142.9kJ、10.11kJ/g、55.64kJ/g 清洁、热值高
(3)降低制取氢气的生产成本；安全、大量地储存氢气
(4) C+H2O（g）CO+H2 因为利用热能、电能制取氢气都是以有限的能源制取新的能源，而太阳能是取之不尽的能源，所以最适合将来大规模制取氢气的方法是利用太阳能分解水
【详解】（1）氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧的产物是对环境无污染的水，且水又可制得氢气，氢气具有可再生性，所以氢能被称为绿色能源，故答案为：氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧的产物是水，对环境无污染；由水又可制得氢气，氢气具有可再生性；
（2）单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，由表格数据可知，氢气、一氧化碳和甲烷燃的热值分别为=142.9kJ/g、≈10.11kJ/g、≈55.64kJ/g，由氢气燃烧生成水和热值高可知，氢气作为能源的优点是清洁、热值高，故答案为：清洁、热值高；
（3）氢气的密度小、极易燃烧难以储存和运输，工业上常用电解水、太阳能分解水、烃焦炭和与水蒸气反应等方法制取氢气，但制取氢气时，会消耗大量的能量，生产成本较高，所以如何降低制取氢气的生产成本，安全、大量地储存氢气是用氢气作为气体燃料亟待解决的问题，故答案为：降低制取氢气的生产成本；安全、大量地储存氢气；
（4）工业上常用电解水、太阳能分解水、烃焦炭和与水蒸气反应等方法制取氢气，因为利用热能、电能制取氢气都是以有限的能源制取新的能源，而太阳能是取之不尽的能源，所以最适合将来大规模制取氢气的方法是利用太阳能分解水，其中碳与水共热反应制备氢气的化学方程式为C+H2O(g)CO+H2，故答案为：C+H2O(g)CO+H2；因为利用热能、电能制取氢气都是以有限的能源制取新的能源，而太阳能是取之不尽的能源，所以最适合将来大规模制取氢气的方法是利用太阳能分解水。
18．(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。
19．(1)A
(2)B
(3)偏小
(4) 56.8 abc
【分析】中和热测定关键是保温工作，反应混合物要快速混合，减少实验过程中的热量损失；若操作使放出的热量偏大或水的物质的量偏小，则中和热就偏低，反之就偏高。
（1）
在该实验中，环形玻璃搅拌棒的运动方向是上下运动，故选A。
（2）
据分析，加入NaOH溶液的正确操作是一次迅速加入。
选B。
（3）
大烧杯上如不盖硬纸板，则热量散失，求得的中和热数值偏小。
（4）
各个实验反应前后的平均温度分别是3.4℃、6.1℃、3.3℃、3.5℃、第二次数据偏差大、舍去不用、其余3次取平均值，得平均温度差为3.4℃；盐酸与NaOH发生反应，方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，题目给出的NaOH略过量，则以HCl为标准计算H2O的物质的量，n(H2O)=n(HCl)=0.50 mol/L×0.050 L=0.025 mol，溶液的质量m=(50+50)mL×1 g/cm3=100 g，反应放出热量Q=c·m·△t=4.18J·g-1·℃-1×100 g ×3.4℃=1421.2 J =1.4212kJ，则该反应的反应热△H=-=-56.8kJ/mol；即该实验所测中和热为56.8(结果保留一位小数)，上述实验数值结果小于：
a．实验装置保温、隔热效果差，则溶液温度升高值偏低，会导致中和热数值小于，a符合题意；
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度，会导致盐酸起始温度偏高，则反应后温度差偏小，计算放出的热量偏少，会导致中和热数值小于，b符合题意；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有酸的小烧杯中，导致反应放出热量损失，则溶液温度升高值偏低，，会导致中和热数值小于， d符合题意；
故合理选项是abc。
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