第一章化学反应的热效应 单元同步练习题（含解析）2023--2024学年高二化学人教版选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 单元同步练习题
一、单选题
1．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mo/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热。下列说法错误的是
A．a仪器为玻璃搅拌器
B．所用NaOH溶液要稍过量的目的是确保盐酸被完全中和
C．如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得的中和热的数值会偏大
D．用相同浓度和体积的稀醋酸代替稀盐酸进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小
2．能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是
A．水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B．北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统，该系统能将太阳能直接转化为电能
C．曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能
D．利用液氢作为火箭发射的燃料，液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
3．通常人们把拆开1mol某化学键所消耗的能量看作是该化学键的键能。键能的大小可衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热。下表为某些化学键的键能
化学键 N-N O=O N≡N N-H
键能(kJ/mol) 154 500 942 a
已知火箭燃料肼()有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是
A．相同条件下比稳定
B．　
C．表中的a=391
D．图中的
4．白磷燃烧的能量变化（图Ⅰ）和产物的结构（图Ⅱ）如下图所示，有关说法不正确的是
A．白磷的燃烧热
B．1个白磷分子中含6个键
C．中键的数目为
D．假设、、的键能分别为、、，则的键能为
5．根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是
A．反应中每生成吸收热量
B．由的热化学方程式为：
C．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．根据图像可知，相同条件下，比稳定
6．用催化还原，可以消除氨氧化物的污染。例如：
①
②
下列说法正确的是
A．由反应①可知
B．反应②中当完全反应时，电子转移数目为
C．若用标准状况下还原生成和水蒸气，放出的热量为
D．一定条件下，若与分别发生反应①和②，共放出热量为，则与的体积比为
7．下列热化学方程式中说法正确的是
A．的燃烧热是，则：
B．已知液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出的热量，则：
C．，则含的稀溶液与过量浓硫酸完全反应，放出的热量为
D．，在密闭容器中充入，充分反应后放出的热量
8．含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图所示：
下列说法正确的是
A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应 B．储能过程中被消耗
C．存储的能量不可能完全转化为电能 D．循环过程中为储能物质
9．10，1物质完全燃烧［氮元素转化为，氢元素转化为，碳元素转化为］的反应热叫做该物质的标准燃烧热，一些物质的标准燃烧热(25℃下)如表所示，下列说法正确的是
物质 化学式
氢气 -285.8
乙烯 -1411.0
乙醇 -1366.8
甲烷 -890.3
A．表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为
B．2g氢气完全燃烧生成1所放出的热量大于285.8kJ
C．常温常压下，的反应热
D．甲烷完全燃烧时，反应物的总键能大于生成物的总键能
10．在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是
A．为了加快反应速率，可以用铜丝搅拌，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C．在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、温度计
D．用0.5mol/L NaOH溶液分别与0.5mol/L的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则盐酸测得的中和热比醋酸的小
11．根据以下热化学方程式，和的大小比较不正确的是
A． ； ，则
B． ； ，则
C． ； ，则
D． ； ，则
12．已知H2(g)中H—H键能为。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是
A．断开1molCl2(g)中的Cl—Cl键要吸收243kJ能量
B．
C．由图中数据可知2molH(g)和2molCl(g)的能量和为679kJ
D．1molH2(g)和1molCl2(g)在光照或加热条件下反应生成2molHCl(g)的相等
13．下列说法正确的是
A． ，则
B．的摩尔燃烧焓为，则
C．，则完全破坏等质量的和中的化学键，需要的能量大
D．，则与足量反应放热
14．下列热化学方程式中，正确的是
A．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
B．在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，燃烧的热化学方程式表示为
C．同温同压下，在光照和点燃条件下，不相同
D．500℃、30MPa下，已知热化学方程式： ，将1mol和3mol置于密闭容器中充分反应生成，放热38.6kJ
二、非选择题
15．回答下列问题：
(1)理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 。
A．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的
C．正反应与逆反应的活化能相等 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
(2)已知共价键的健能与热化学方程式信息如下表：
共价键 H-H H-O
键能/（） 436 463
热化学方程式
则的为
A． B． C． D．
16．已知：
①
②
③
请回答下列问题：
(1)反应物的总能量大于生成物的总能量的是 （填标号）。
(2)表示硫化氢的燃烧热的热化学方程式为 。
(3)常温下，将由和组成的混合气体在足量氧气中充分燃烧，共放出的热量。
①混合气体中和的物质的量之比为 。
②混合气体中完全燃烧放出的热量为 。若用溶液完全吸收生成的，则消耗的物质的量为 ～ 。
17．回答下列问题：
(1)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成二氧化碳气体和液态水，并放出热量，表示乙炔燃烧热的热化学方程式为 ；单位质量的乙炔完全燃烧所放的热量 ；请在答题卷的方框中绘制出乙炔燃烧的能量变化图 ，并标出正反应活化能和。
(2) ，有关化学键的键能如下表：
化学键 C—H C=C C—C H—H
键能 414 615 347 435
则该反应的反应热 。
(3)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为


则甲烷直接将还原为的热化学方程式为 。
(4)CO、可用于合成甲醇和甲醚，其反应的热化学方程式为(m、n均大于0)：
反应①：
反应②：
反应③：
则m与n的关系为 。
18．化学反应的变化通常表现为热量的变化，反应热的研究对于化学学科的发展具有重要意义。
(1)“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用 (填序号)反应放出的热量来加热食物。
A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋
(2)1－甲基萘(1－MN)可制备四氢萘类物质(MTLs，包括1－MTL和5－MTL)。反应过程中伴有生成1－MD的副反应，涉及反应如图。
已知一定条件下反应R1、R2、R3的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则反应R4的焓变为 (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
(3)研究和深度开发CO2的综合利用，实现碳循环是解决温室问题的有效途径，对构建生态文明社会具有重要意义。CO2可实现以下转化：
①2CO2(g)+2H2O(l)C2H4(g)+3O2(g) ΔH=akJ mol-1
②C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l) ΔH=bkJ mol-1
2CO2(g)+3H2O(l)C2H5OH(l)+3O2(g)正反应的活化能为ckJ mol-1，则逆反应的活化能为 kJ mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(4)已知，在25℃和101kPa下，部分化学键的键能(kJ·mol-1)数据如表所示。
化学键 H－H H－N N≡N O=O C－H C=O H－O N－N
键能 436 391 x 498 413 745 462 193
①在25℃和101kPa下，工业合成氨每生成1molNH3(g)放出46kJ热量，在该条件下，向某容器中加入2molN2(g)、6molH2(g)及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是 ，表中的x= 。
②科学家发现一种新的气态分子N4( )。在25℃和101kPa下N4(g)转化为N2(g)的热化学方程式为 。由此可知，N4(g)与N2(g)中更稳定的是 (填化学式)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．在测定过程中，需要搅拌使反应充分进行，而金属材质易导热使热量损失，所以a仪器为玻璃搅拌器，故A正确；
B．在测定过程中，为确保盐酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍过量，故B正确；
C．反应放出的热量和所用酸以及碱的量多少有关，但中和热均是强酸与强碱反应生成1molH2O时放出的热，与酸碱的用量无关，所以测得的中和热数值相等，故C错误；
D．用相同浓度和体积的稀醋酸代替稀盐酸，由于醋酸电离吸热，放出的热量偏少，测得的中和热数值会偏小，故D正确；
故答案为：C。
2．D
【详解】A．水能、风能、潮汐能均属于自然界中的可再生能源，A正确；
B．光伏发电系统为光电转换装置，该系统能将太阳能直接转化为电能，B正确；
C．豆箕是大豆的秸秆，主要成分为纤维素，燃烧纤维素是把化学能转化为热能，C正确；
D．液氢燃烧的过程实现了化学能转化为热能，D错误；
故选D。
3．C
【详解】A．N≡N的键能为942 kJ/mol，O=O 的键能为500kJ/mol，所以相同条件下N2比O2稳定，选项A错误；
B．从图中可以看出，反应物为N2H4(g)＋O2(g)，生成物为N2(g)＋2H2O(g)，但方程式为，气态水转化为液态水放热，故，选项B错误；
C．利用ΔH3建立有关a的等量关系，即ΔH3=154+4a+500=2218，a＝391，选项C正确；
D．图中的 ΔH3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218 kJ/mol，选项D错误；
答案选C。
4．D
【详解】A．ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=E1-E2，但燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质，则白磷的燃烧热，A正确；
B．白磷分子是正四面体结构，则1个白磷分子中含6个P-P键，B正确；
C．1个P4O10分子中12个P-O、4个P=O，则1molP4O10中σ键的数目为16NA，C正确；
D．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则E1-E2=（6a+5c）-12b-4E（P=O），解得E（P=O）=，D错误；
故答案为：D。
5．C
【详解】A．根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，每生成1 mol CO2(g)放出393.5 kJ热量，A错误；
B．由图可知，1molC(s)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO(g)，放出热量为：393.5 kJ－282.9 kJ＝110.6 kJ，所以2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.2 kJ·mol－1 ，B错误；
C．根据图像可知为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，C正确；
D．由图可知，1molCO(g)和0.5molO2(g)的总能量大于1molCO2(g)，无法判断1moCO(g)和1molCO2(g)的能量大小，则在相同条件下，无法判断CO (g)和CO2(g)的稳定性，D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．气态水变为液态水放出热量，所以CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＜－574kJ·mol－1，故A错误；
B．1.6 g甲烷为0.1mol，还原NO2至N2，C元素的化合价从-4价升高到+4价，所以转移电子总数是0.1mol×8=0.8mol，即电子转移数目为0.8NA，B错误；
C．根据盖斯定律①+②得CH4还原NO2生成N2和水蒸气的热化学方程式是CH4(g)＋2NO2(g) =N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1，标准状况下6.72L甲烷的物质的量是0.3mol，还原NO2至N2，放出的热量为867kJ·mol－1×0.3mol=260.1kJ，故C正确；
D．设NO2的物质的量为x mol，则NO的物质的量为(4-x) mol。由574x +1160(4-x)=1042.8×4可知x=0.8，则NO2与NO的体积比为1：4，D错误；
故选C。
7．B
【详解】A．CO的燃烧热是283.0kJ/mol，一氧化碳燃烧生成二氧化碳是放热反应，其逆反应二氧化碳分解生成一氧化碳和氧气是吸热，2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+2×283.0kJ/mol，故A错误；
B． 1g液态肼的物质的量为：1/32mol，则1mol液态肼完全反应放出的热量为：20.05kJ×=641.6kJ，该反应的化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH＝ 641.6kJ·mol-1，故B正确；
C．，即在稀溶液中1molNaOH与强酸完全反应生成1mol水时，放出57.4kJ热量，但浓硫酸稀释时需要放热，则含20gNaOH的稀溶液与过量浓硫酸完全反应，放出的热量应大于28.7kJ，故C错误；
D．该反应为可逆反应，不能完全进行到底，因此0.5molN2、1.5molH2反应放出的热量小于47.2kJ，选项D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．反应Ⅰ的，如果，则硫酸在任何温度下都会分解，与事实不符，可知反应Ⅰ为吸热反应，选项A错误；
B．储能过程中循环利用，理论上不会被消耗，选项B错误；
C．能量转化不可能达到100％，选项C正确；
D．循环过程中S燃烧放出热量，因此S为储能物质，选项D错误；
答案选C。
9．C
【详解】A．燃烧热要求应生成液态水，A项错误；
B．水由气态变为液体要放热，则2g完全燃烧生成1气态水放出的热量小于285.8，B项错误；
C．根据题给数据可知，；，结合盖斯定律可知，，C项正确；
D．甲烷燃烧是放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，D项错误；
故选C。
10．D
【详解】A．铜丝导热性好，使用铜丝搅拌热量损失更大，实验误差更大，故A错误；
B．温度计水银球测的是溶液的温度，应浸入溶液中但不能与内筒底部接触，故B错误；
C．在测定中和反应反应热的实验中，需要用量筒量取一定体积的酸、碱溶液，在量热计中混合反应，需要温度计测量反应前后的温度差，不需要天平，故C错误；
D．盐酸是强酸，醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，若与氢氧化钠溶液反应生成等物质的量的水，则氢氧化钠和盐酸反应放出的热量更多，中和热是负值，故盐酸的中和热比醋酸的小，故D正确；
答案选D。
11．A
【详解】A．将热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由②-①得4Al(s)+2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)+4Fe(s)，则有<0，即，故A错误；
B．液态水比气态水稳定，生成液态水放出的热量多，放热反应的焓变值为负值，则，故B正确；
C．将热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①-②可得2S(s)+2O2(g)=2SO2(g)<0，即，故C正确；
D．等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量，故1molBr2(g)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量比1molBr2(l)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量多，则有，故D正确；
故选A。
12．C
【详解】A．断开键需要吸收能量，A正确；
B．根据图示所给能量，计算出，B正确；
C．由图不能判断物质的具体能量是多少，C错误；
D．和在光照或加热条件下反应生成的相等，与条件无关，D正确；
故选C。
13．A
【详解】A．Na2O在氧气中加热可以生成Na2O2，则Na生成Na2O2放热多，焓变小，A正确；
B．氢气的摩尔燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则热化学方程式为，B错误；
C．该反应为吸热反应，则O3的能量高，O3断键需要的能量小，C错误；
D．合成氨为可逆反应，则0.5mol的N2反应放出的热量小于46.1kJ，D错误；
故答案为：A。
14．B
【详解】A．在101kPa时，1mol物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫作该物质的燃烧热，甲烷燃烧生成气态水，不是稳定的化合物，故A错误；
B．n==1mol，放出285.8kJ热量，2molH2要放出571.6kJ，即，故B正确；
C．与反应条件无关，同温同压下，在光照和点燃条件下，相同，故C错误；
D．是可逆反应，不能进行到底，将1mol和3mol置于密闭容器中充分反应生成，放热小于38.6kJ，故D错误；
故选B。
15．(1)CD
(2)D
【详解】（1）A．能量越低越稳定，HCN比HNC稳定，故A正确；
B．焓变=生成物总能量-反应物总能量，该异构化反应的，故B正确；
C．该反应吸热，正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C错误；
D．催化剂不能改变物质的能量，使用催化剂，不改变反应的反应热，故D错误；
选C D。
（2）ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，设氧气的键能为Q，则2×436+Q -4×=，解得 Q=，则的=，D正确；
故选D。
16．(1)①③
(2)
(3) 1：1 841.8 1.5 3
【详解】（1）放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量， H<0为放热反应，即选①③；
（2）根据盖斯定律，反应①+②+③可得硫化氢的燃烧热的热化学方程式为；
（3）1mol在足量氧气中充分燃烧放出285.8kJ能量，1mol充分燃烧放出561.2kJ能量，假设混合气体中含xmol、ymol，可得2x+34y=54、285.8x+561.2y=1270.5，解得x=1.5，y=1.5，
①混合气体中和的物质的量之比为1.5：1.5=1:1；
②混合气体中完全燃烧放出的热量为1.5mol×561.2kJ/mol=841.8kJ；1.5反应生成1.5mol，根据2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，则消耗的物质的量为1.5mol～3molNaOH。
17．(1)
(2)
(3)
(4)n＞2m
【详解】（1）已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则1mol乙炔(C2H2)燃烧生成2mol二氧化碳气体和液态水放出的热量为2bkJ，则乙炔燃烧热的热化学方程式为：△H=-2bkJ/mol；单位质量的乙炔完全燃烧所放的热量；乙炔燃烧的能量变化图为；
（2） =347+414×6-435-4×414-615=；
（3）根据题意有①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ mol-1，
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ mol-1；
根据盖斯定律得到：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O ΔH，则ΔH=kJ mol-1=-867kJ mol-1；
（4）据盖斯定律可知：反应③=②-①×2，即(-n kJ mol-1)-(-m kJ mol-1)×2＜0，得：n＞2m。
18．(1)B
(2)ΔH1+ΔH2-ΔH3
(3)(c-a-b)
(4) 该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放热量小于92kJ 946 N4(g)=2N2(g) ΔH=-734kJ mol-1 N2
【详解】（1）A．浓硫酸与水混合会放出大量的热，但浓硫酸有很大的安全隐患，故A错误；
B．生石灰和水反应放出大量的热，相对安全，故B正确；
C．纯碱和水混合后热量变化很小，故C错误；
D．食盐和白醋合后热量变化很小，故D错误；
故选B；
（2）由盖斯定律可知，R1+ R2= R3+R4，已知一定条件下反应R1、R2、R3的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，R4的焓变ΔH4，则ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4，故R4的焓变ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3；
（3）根据盖斯定律①+②可得2CO2(g)+3H2O(l)C2H5OH(l)+3O2(g)的ΔH=（a+b）kJ/mol，焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能，即逆反应的活化能为(c-a-b) kJ/mol；
（4）①合成氨的反应为，该反应是可逆反应，2molN2(g)、6molH2(g)反应生成的氨气小于2mol，因此放热量小于92kJ，由于焓变=反应物键能总和-生成物键能中和，即a kJ/mol+436 kJ/mol×3-391 kJ/mol×3×2=-92 kJ/mol，解得a=946；
②在25℃和101kPa下N4(g)转化为N2(g)的ΔH=193 kJ/mol×6-946 kJ/mol×2=-734 kJ/mol，热化学方程式为，能量越低越稳定，因此N2更稳定。
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