1.1 化学反应的热效应 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.1 化学反应的热效应 同步练习题
一、选择题
1．利用实验装置测量，测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50mL的盐酸，则还需加入
A．溶液 B．溶液
C．固体 D．含的稀溶液
2．超干重整的催化转化如图1所示，相关反应的能量变化如图2所示：
下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ的热化学方程式为：
B．过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
C．过程Ⅱ中为催化剂，降低了反应的
D．超干重整的总反应为：
3．根据图中的各物质间的能量循环图，下列说法正确的是：
A． H5+ H6+ H7+ H8< H2
B． H5<0， H6<0， H7>0
C．I(g) H6的小于Cl(g)的 H6
D． H1= H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7+ H8
4．下列结论与事实对应且正确的是
选项 事实 结论
A 氢气在氧气中完全燃烧生成时，放出热量
B
C 在密闭容器中，足量的与充分反应放出能量
D (s，灰)(s，白) 常温常压时，锡以灰锡状态存在
A．A B．B C．C D．D
5．一般情况下，活化能越大的化学反应，其反应速率越慢。若反应(吸热反应)分两步进行：①(放热反应，慢反应)，②(吸热反应，快反应)。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．
6．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=xkJ·，
已知：碳的燃烧热ΔH1=akJ·
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=bkJ·
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=ckJ·
则x为
A．3a+b﹣c B．c﹣3a﹣b C．a+b﹣c D．c﹣a﹣b
7．依据如下反应可知某纯物质的燃烧热的是
A．
B．
C．
D．
8．下列生产活动或生活中涉及的化学反应不属于放热反应的是
A．燃放爆竹 B．石灰石分解 C．利用铝热反应焊接钢轨 D．牛奶变质
A．A B．B C．C D．D
9．物质的变化伴随能量的变化，下列属于生成物总能量高于反应物总能量反应的是
A．铝热反应 B．生石灰吸水
C．镁条与稀盐酸反应 D．木炭与水反应生成CO和H2
10．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应的中和热△H=-52.3kJ mol-1，造成这一结果的原因不可能的是
A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数
C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中 D．搅拌不充分
二、填空题
11．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，研究化学反应中的热量变化具有重要的意义。
(1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。
①液态水气化②胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氢气还原氧化铜⑤盐酸和碳酸氢钠反应⑥氢氧化钾和稀硫酸反应⑦灼热的木炭与CO2的反应⑧Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应⑨甲烷在空气中燃烧的反应
(2)已知：C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH1 C(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2
则ΔH1 ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1；在该条件下，将2molSO2(g)与1molO2(g)放入一密闭容器中充分反应，生成80gSO3(g)，则放出的热量_______(填字母)。
A．等于196.6kJ B．98.3kJ~196.6kJ C．等于98.3kJ D．小于98.3kJ
(4)在25℃、101kPa下，23g乙醇CH3CH2OH(l)完全燃烧生成CO2和液态水时放热638.4kJ。则表示乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(5)50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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的反应热。
①图中缺少的一种玻璃仪器是 。
②若用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸进行上述实验，测得的中和反应ΔH将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
12．回答下列问题：
(1)
利用上述三个反应，计算的反应焓变为 (用含、、的式子表示)。
(2)已知下列热化学方程式
①
②
③
写出被还原成和的热化学方程式 。
13．在25℃、101kPa的条件下。
(1)由，当生成时，要 (填“吸收”或“放出”)436kJ的能量；由，当断裂中的共价键时，要 (填“吸收”或“放出”)243kJ的能量。
(2)对于反应，测得生成时，反应过程中放出183kJ的热量，则断开1mol H—Cl键所需的能量是 kJ。
(3)两个反应：a．，b．。这两个反应的能量转化方式主要是 能转化为 能。
14．(1)已知：
①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ/mol
由上述方程式可知：CH3OH的燃烧热 (填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJ/mol。已知水的气化热为44 kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：
①2NH3(g)＋CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH＝－159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝＋116.5 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 。
(3)已知：①Fe(s)＋O2(g)=FeO(s) ΔH1＝－272.0 kJ/mol
②2Al(s)＋O2(g)=Al2O3(s) ΔH2＝－1675.7 kJ/mol
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是 。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是 (填“能”或“不能”)，你的理由 。
(4)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25 ℃、101 KPa下：
①H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH1＝－242 kJ/mol
②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－676 kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。
15．有两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y．已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸．根据下图转化关系（反应条件及部分产物已略去），回答下列问题：
(1)若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，则：
①A的分子构型为 。
②反应Ⅰ的化学方程式为 。
③化合物NaX3是合成“达菲”的中间活性物质，NaX3受撞击后生成Na3X和另一种气体单质，请写出该反应的化学方程式 。
(2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，且A的摩尔质量为120 g·mol，则：
①反应Ⅳ的溶液加热蒸干所得的晶体属于 晶体（填“离子”、“分子”、“原子”）．
②反应I的化学方程式为 。
③若灼烧6gA产生的B（气态）全部转化为C（气态）时放出9.83 KJ热量，请写第Ⅱ步反应的热化学方程式 。
16．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①量取50mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度。
请回答：
(1)NaOH溶液稍过量的原因 。
(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)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 。
(4)若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量 (填“小于”、“等于”或“大于”)57.3 kJ，原因是 。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，A错误；
B．溶液中含稍过量的氢氧化钠保证盐酸完全反应，B正确；
C．固体溶解放热，需选用溶液，C错误；
D．测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，故含的稀溶液一个是量需稍过量，而是浓度太稀不可以，D错误；
故选B。
2．C
解析：A．Ⅰ、，Ⅱ、，根据盖斯定律，由Ⅰ2-Ⅱ得到，选项A正确；
B．过程Ⅱ的反应第一步是CO+CO2+H2+Fe3O4+CaO→H2O+Fe+CaCO3，第二步反应：Fe+CaCO3+稀有气体→稀有气体+Fe+CaCO3+CO，两步反应实现了含碳物质与含氢物质的分离，选项B正确；
C．过程Ⅱ中为催化剂，改变反应速率不能改变反应的，选项C不正确；
D．根据流程中物质的参与和生成情况，结合反应过程中有催化剂和中间产物，总反应可表示为，选项D正确；
答案选C。
3．A
【分析】根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，则 H1= H2+ H3+ H4+ H8或 H1= H2+ H3+ H5+ H6+ H7+ H8；
解析：A．由图可知Cl(g)→Cl-(g)放热，即 H6<0，固态钠气化吸热，即 H2>0，则 H5+ H6+ H7+ H8< H2，A正确；
B．钠原子失去电子放热，即 H5<0，氯原子得到电子放热，即 H6<0，钠离子和氯离子结合生成NaCl(g)放出热量， H7<0，B错误；
C．I的非金属性比Cl弱，得电子能力比Cl弱，所需能量较低，由于该过程放出热量，数值越小 H越大，则I(g) H6的大于Cl(g)的 H6，C错误；
D．根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，则 H1= H2+ H3+ H5+ H6+ H7+ H8，D错误；
故选：A。
4．B
解析：A．氢气在氧气中完全燃烧生成时，放出热量，生成气态水放出的能量小于，故A错误；
B．相同物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，由于焓变为负值，所以，故B正确；
C．根据，生成2mol氨气放出的能量；反应可逆，足量的与充分反应生成氨气的物质的量小于2mol，所以放出的能量小于，故C错误；
D．根据(s，灰)(s，白)，温度大于13.2℃时灰锡变为白锡，所以常温常压时，锡以白锡状态存在，故D错误；
选B。
5．C
解析：第一步反应为放热反应，说明X的能量比A、B的能量和低；第二步反应为吸热反应，则X的能量比生成物C的低，且总反应是吸热反应，说明反应物A、B的能量总和比生成物C的低，则只有选项C的图像符合题意。
故选C。
6．A
解析：燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；已知：
① C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ·mol－1；
② S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol－1；
③ 2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol－1；
由盖斯定律可知，3×①+②-③ 得：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，则ΔH=xkJ mol-1=(3a+b-c)kJ mol-1，所以x=3a+b-c；
故选A。
7．B
解析：A．碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量，该反应生成的氧化物是一氧化碳不是稳定氧化物，故A错误；
B．甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，该反应符合要求，故B正确；
C．氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，该反应生成的氧化物是气态水不是稳定氧化物，故C错误；
D．硫化氢的燃烧热是1mol硫化氢完全燃烧生成二氧化硫和液态水放出的热量，该反应生成物是硫和液态水，故D错误；
故选B。
8．B
解析：A．燃烧爆炸属于放热反应，A错误；
B．石灰石分解属于吸热反应，B正确；
C．铝热反应属于放热反应，C错误；
D．牛奶变质，缓慢的氧化反应属于放热反应，D错误；
故选B。
9．D
解析：A．铝热反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，选项A错误；
B．生石灰溶于水，反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，选项B错误；
C．镁条与稀盐酸反应放热，生成物总能量低于反应物总能量，选项C错误；
D．木炭与水反应生成CO和H2，反应吸热，生成物总能量高于反应物总能量，选项D正确；
答案选D。
10．B
【分析】中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1mol水的反应热ΔH=-52.3kJ·mol-1，说明中和热的数值偏小，据此结合误差原因进行分析。
解析：A．实验装置保温、隔热效果差，导致热量有损失，中和热的数值会偏小，A不符合题意；
B．用量筒量取盐酸时仰视读数，导致所量取得盐酸的体积偏大，则因稀氢氧化钠溶液溶质稍微过量，所以所测中和热的数值会偏大，B符合题意；
C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中，会使热量损失，中和热的数值会偏小，C不符合题意；
D．搅拌不充分导致不能充分反应，即中和热数值偏小，D不符符合题意；
故选B。
二、填空题
11．(1)②④⑤⑦⑧
(2)>
(3)C
(4)CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1276.8kJ·mol-1
(5) 环形玻璃搅拌器 偏大
解析：（1）①液态水气化为物理变化、②胆矾加热变成白色粉末为吸热反应、③浓硫酸稀释为物理变化、④氢气还原氧化铜为吸热反应、⑤盐酸和碳酸氢钠反应为吸热反应、⑥氢氧化钾和稀硫酸反应为放热反应、⑦灼热的木炭与CO2的反应为吸热反应、⑧Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应为吸热反应、⑨甲烷在空气中燃烧的反应为放热反应，属于吸热反应的是②④⑤⑦⑧；
（2）C不完全燃烧放出的热量少于完全燃烧放出的热量，且放热反的焓变为负值，则ΔH1>ΔH2；
（3）已知：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1；生成2molSO3放出热量196.6kJ，80gSO3(g)的物质的量为1mol，则放出的热量为=98.3kJ；
（4）23g乙醇的物质的量为0.5mol，而燃烧热是指1mol可燃物在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，故1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放热为1276.8kJ，故其燃烧热的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1276.8kJ·mol-1；
（5）①根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；
②醋酸为弱电解质，电离吸热，且ΔH为负值，若用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸进行上述实验，测得的中和反应ΔH将偏大。
12．(1)
(2)CO(g)+FeO(s)CO2(g)+Fe(s)
解析：（1）由盖斯定律可知2①+3②-2③可得目标方程，故焓变；
（2）一氧化碳还原氧化亚铁生成铁和二氧化碳的化学方程式为CO+FeOCO2+Fe，该方程式可由获得，=[]kJ/mol=-11 kJ/mol，故热化学方程式为CO(g)+FeO(s)CO2(g)+Fe(s) 。
13．(1)放出 吸收
(2)431
(3) 化学 热
解析：（1）新键形成放出能量，所以当生成时，要放出436kJ的能量；化学键断裂要吸收能量，所以当断裂中的共价键时，要吸收243kJ的能量。
（2）对于反应，测得生成时，反应过程中放出183kJ的热量，则形成2molH-Cl键放出的能量是183kJ+436kJ+243kJ=862kJ，所以断开1mol H—Cl键所需的能量是431kJ。
（3）这两个不同条件下的反应都是放热反应，则这两个反应的能量转化方式主要是化学能转化为热能。
14． 大于 H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.9 kJ/mol 2NH3(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH=－87.0 kJ/mol 3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s) ΔH=－859.7 kJ/mol 不能 该反应的引发，需消耗大量能量，成本较高 CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH=－50 kJ/mol
解析：(1)在25℃，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，又因为H2燃烧放热，根据②可知，CH3OH的燃烧热大于192.9 kJ/mol；由已知得③H2O(g)= H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol，根据盖斯定律，将②-①+③得，H2(g)+O2(g)=H2O(l) H=(-192.9kJ/mol)-(+49.0kJ/mol)+(-44kJ/mol)=-285.9kJ/mol，即表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.9kJ/mol；故答案为：大于，H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH =-285.9kJ/mol。
(2)根据盖斯定律，将①+②-③得：2NH3(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH =(-159.5kJ/mol)+(+116.5kJ/mol)-(+44kJ/mol)=-87.0 kJ/mol；故答案为：2NH3(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH =-87.0 kJ/mol；。
(3)根据盖斯定律，将②-①×3得：3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s) ΔH =(-1675.7kJ/mol)-(-272.0kJ/mol)×3=－859.7 kJ/mol；铝热反应虽然放出大量能量，但需要消耗大量能量引发反应，成本较高，故不能用于工业炼铁；故答案为：3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s) ΔH =－859.7 kJ/mol；不能；该反应的引发需消耗大量能量，成本较高。
(4)根据盖斯定律，将①×3-②得：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH =(-242kJ/mol)×3-(-676kJ/mol)=-50 kJ/mol；故答案为：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH =-50 kJ/mol。
15．(1) 三角锥形
(2) 离子 2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2 2SO3
【分析】两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y，已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸，故X、Y两元素一种为N元素，另一种为S元素；
（1）若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，故X为N元素，A为NH3，由NH3BC，考虑E为O2，B为NO，C为NO2，由Cu+D→B，CD可知，D为硝酸，F为H2O，验证符合转化关系；
（2）Y元素为S元素，若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，由Cu+D→B，考虑D为H2SO4，B为SO2，由BCH2SO4，考虑E为O2，C为SO3，F为H2O，由AB，且A的摩尔质量为120g mol-1，考虑硫铁矿燃烧，则A为FeS2，验证符合转化关系。
解析：（1）若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，故X为N元素，A为NH3，由NH3BC，考虑E为O2，B为NO，C为NO2，由Cu+D→B，CD可知，D为硝酸，F为H2O，验证符合转化关系；
①由上述分析可知，A为NH3，为三角锥形，
综上所述，故为：三角锥形；
②反应I是氨气催化氧化生成NO与水，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；综上所述，故为：4NH3+5O24NO+6H2O；
③NaN3受撞击后生成Na3N和另一种气体单质，该气体为N2，该反应的化学方程式为：3NaN3=Na3N+4N2↑；
综上所述，本题正确答案为：3NaN3=Na3N+4N2↑；
（2）Y元素为S元素，若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，由Cu+D→B，考虑D为H2SO4，B为SO2，由BCH2SO4，考虑E为O2，C为SO3，F为H2O，由AB，且A的摩尔质量为120g mol-1，考虑硫铁矿燃烧，则A为FeS2，验证符合转化关系，
①将反应IV是铜与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫与水，所得的溶液是硫酸铜溶液，加热蒸干得到的晶体是硫酸铜晶体，属于离子晶体；
综上所述，本题正确答案为：离子。
②反应I是硫铁矿燃烧生成氧化铁、二氧化硫，反应方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO3；
综上所述，本题正确答案为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO3；
③0.1mol的SO2（气态）全部转化为SO3（气态）时放出9.83kJ热量，2molSO2完全反应放出的热量为9.83kJ×=196.6kJ，该反应的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol；
综上所述，本题正确答案为：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol。
16． 确保硫酸被完全中和 B 用环形玻璃棒轻轻搅动 大于 浓硫酸溶于水放出热量
【分析】本实验的目的是要测定中和热，中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol时放出的热量，测定过程中要注意保温，尽量避免热量的散失。
解析：(1)NaOH溶液稍过量可以确保硫酸被完全中和；
(2)为减少热量的散失倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，所以选B；
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；
(4)由于浓硫酸溶于水放出热量，则放出的热量偏大。
【点睛】注意掌握测定中和热的正确方法，明确实验的关键在于尽可能减少热量散失，使测定结果更加准确