第一章 化学反应的热效应 测试题 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章化学反应的热效应测试题一、选择题1．反应是氢能源应用的重要途径，反应过程中的能量变化关系如图所示(a、b、c、d都大于0)。下列说法错误的是A．断裂2molH-H键和lmolO=O键吸收的能量为akJB．燃烧生成气态水的热化学方程式可表示为：△H=-(b-a)C．1mol(l)→1mol(g)吸收kJ的能量D．表示的燃烧热的热化学方程式为△H=-d2．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)

ΔH=+140.5kJ∙mol−1C(s,石墨)+O2(g)=CO(g)

ΔH=−110.5kJ∙mol−1则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH是A．+80.5kJ∙mol−1 B．+30.0kJ∙mol−1 C．−30.0kJ∙mol−1 D．−80.5kJ∙mol−13．已知溶液与盐酸反应生成吸热，溶液与盐酸反应生成放热。关于下列的判断正确的是

A．B．C．D．4．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A．为放热反应，则该反应的反应物总能量低于生成物总能量B．若C(石墨，)(金刚石，s)，则石墨比金刚石稳定C．由，可知碳的燃烧热为D．已知；，则5．已知：H2(g)+F2(g)→2HF(g)+270kJ，下列说法正确的是A．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270kJB．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的键能总和大于2mol氟化氢气体的键能D．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ的热量6．已知：丙烯(CH3CH=CH2)与HCl可发生反应①和②，其能量与反应进程如下图所示：①CH3CH=CH2+HClCH3CH2CH2Cl②CH3CH=CH2+HClCH3CHClCH3下列分析(或推测)不正确的是A．反应①、②均为加成反应B．反应①、②的Ⅰ、Ⅱ两步过程均放出能量C．CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl稳定D．CH3CH2CH2Cl与CH3CHClCH3互为同分异构体7．化学反应伴随着能量变化。下列反应的能量变化，符合如图的是A．木炭燃烧 B．氧化钙溶于水C．镁条与盐酸反应 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应8．已知25℃和101kPa时，1mol共价键断裂吸收的能量与热化学方程式信息如下表：共价键H-HN-H吸收的能量/(kJ·mol)436391热化学方程式kJ·mol则形成1molN≡N放出的能量为A．945.6kJ B．965.4kJ C．869kJ D．649kJ9．下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是A．已知25℃、101kPa条件下：，，则比稳定B．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为，则C．2mol分解生成1mol和2molNO，并吸收116.2kJ热量，其热化学方程式为D．的燃烧热为，则燃烧的热化学方程式可表示为：10．北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮。奥运火炬采用的是环保型燃料——丙烷，其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8＋5O23CO2＋4H2O。下列说法中不正确的是A．火炬燃烧时化学能只转化为热能B．所有的燃烧反应都会释放热量C．1molC3H8和5molO2所具有的总能量大于3molCO2和4molH2O所具有的总能量D．丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料11．由金属单质和氯气反应得到CaCl2和BaCl2的能量关系如图所示(M=Ca、Ba)。下列说法不正确的是A．∆H1+∆H3<0 B．∆H4>∆H5C．∆H2(Ba)<∆H2(Ca) D．∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6=∆H12．通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理如图所示。下列说法错误的是A．系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为B．系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为C．系统(Ⅰ)中氢气和氧气在不同反应步骤中产生，过程中不需要补充D．系统(Ⅱ)中和可以看做是反应的催化剂13．已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)△H1H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H22As(s)+O2(g)=As2O5(s)△H3则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)2的△H为A．2△H1-△H2-3△H3 B．△H3+3△H2-2△H1C．2△H1-3△H2-△H3 D．△H3+3△H2-△H114．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．由实验可知，(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)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌器，测定中和热数值偏低D．实验(c)记录终止温度时，需等待温度计示数稳定后再读数15．和在一定条件下能发生反应：已知：(a、b、c均大于零)下列说法正确的是A．反应物的总能量低于生成物的总能量B．断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量大于断开2molH﹣I键所需能量C．在该条件下，向密闭容器中加入2mol(g)和2mol(g)，充分反应后放出的热量小于2akJD．断开1molH﹣I键所需能量为(c+b+a)kJ二、填空题16．常温常压下，断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能，下表是一些化学键的键能(单位为kJ/mol)：化学键键能化学键键能化学键键能C—H414C—F489H—F565F—F158H—H436H—N391(1)反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的ΔH=_______。(2)已知反应N2(g)+H2(g)=NH3(g)ΔH=-46kJ/mol，则N≡N的键能是_______。17．有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源之一，而且是一种理想的绿色能源。(1)氢能被称为绿色能源的原因是____(只答一点即可)。(2)在101kPa下，1gH2完全燃烧生成液态水放出143.9kJ的热量，请回答下列问题：①该反应的生成物总能量____(填“大于”“小于”或“等于”)反应物总能量。②氢气的燃烧热为_____。③该反应的热化学方程式为____。④若1molH2完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H－O的键能为463kJ·mol-1，H－H的键能为436kJ·mol-1，计算O=O的键能为_____kJ·mol-1。(3)氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)△H1=-72.5kJ·mol-1Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)△H2=-64.4kJ·mol-1；MgNi2(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3。则△H3=_____kJ·mol-1。18．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以实现不同形式能量之间的转化。(1)开发利用可再生能源受到世界各国的广泛关注。下列不属于可再生能源的是_______。A．沼气 B．水力发电 C．太阳能 D．清洁煤(2)下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是_______。A．碳酸钙受热分解 B．灼热的碳与二氧化碳反应C．酒精燃烧 D．煤与高温下的水蒸气反应(3)下列有关化学变化中能量变化的说法中，正确的是_______。A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温条件下一定能自发进行C．化学键断裂时会放出能量D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热(4)图是有关反应过程与能量变化的示意图，由此可以推知：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是_______反应(填“吸热”或“放热”)19．“绿水青山就是金山银山”，研究、NO、CO、等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知：①。下列物质分解为气态基态原子消耗的能量如表所示：NOCO②。③。试写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：__________。20．恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ/mol。请回答下列问题：（1）写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：________________。（2）状态Ⅱ到状态Ⅲ放出的热量为__________。（3）恒温恒容时,1molSO2和2molO2充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2∣_____(填“大”、“小”或“相等”)。（4）将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为______，若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为：_______________。21．A、B、C、D、E均为中学化学的常见单质或化合物，它们之间的反应关系如图所示：（1）若A是短周期中原子半径最大的元素构成的单质，E既可溶于盐酸又可溶于NaOH溶液，E溶于NaOH溶液的离子方程式是____；工业上冶炼A的化学反应方程式是____。（2）若C是既含有极性键又含有非极性键的四原子分子，则实验室制取C的化学方程式是____；1molC完全燃烧生成液态水时放热1300kJ·mol-1，则C完全燃烧的热化学方程式是_____。A与B的溶液反应时只生成气体C、碳酸钙沉淀和水，则B的化学式是_________。22．实验室用50mL0.50mol•L-1盐酸、50mL0.55mol•L-1NaOH溶液和如图所示装置，进行测定中和热的实验，得到表中的数据：完成下列问题：实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸NaOH溶液120.220.323.7220.320.523.8321.521.624.9(1)实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_______；(2)根据上表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热ΔH=_______；[盐酸和NaOH溶液的密度按1g•cm-3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J•(g•℃)-1计算]。如用0.5mol•L-1的盐酸与NaOH固体进行实验，则实验中测得的“中和热”数值将_______；(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。其理由是_______；(3)若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是_______；A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓C．做本实验的当天室温较高D．将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1的氨水E.在量取盐酸时仰视计数F.大烧杯的盖板中间小孔太大【参考答案】一、选择题1．D解析：A．根据图中信息可知，△H=+a，故断裂2molH-H键和lmolO=O键吸收的能量为akJ，选项A正确；B．根据图中信息可知，燃烧生成气态水的热化学方程式可表示为：△H=-(b-a)，选项正确；C．图中显示2mol(l)→2mol(g)△H=+c，故1mol(l)→1mol(g)吸收kJ的能量，选项C正确；D．表示的燃烧热的热化学方程式应以1mol氢气表示，故为△H=-，选项D错误；答案选D。2．D解析：将第一个方程式加上第二个方程式的2倍得到反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH=+140.5kJ∙mol−1+(−110.5kJ∙mol−1)×2=−80.5kJ∙mol−1，故D符合题意。综上所述，答案为D。3．A解析：A．由题意得到：、，②-①即得，A正确；B．是一个吸热过程，所以，B错误；C．由题意得到：即，C错误；D．由题意得到：即，D错误；故选A。4．B解析：A．放热反应的反应物总能量高于生成物总能量，A错误；B．ΔH>0，说明石墨的能量低于金刚石的能量，故石墨比金则石稳定，B正确；C．燃烧热必须是生成稳定的化合物，C燃烧必须生成CO2，故C错误；D．生成CO2放出的热量比生成CO放出的热量要大，故ΔH1<ΔH2，D错误；故选B。5．B解析：A．液态HF的能量低于气态HF，所以1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量大于270kJ，A错误；B．H2(g)+F2(g)→2HF(g)为放热反应，即反应物的总能量大于生成物总能量，B正确；C．焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，该反应为放热反应，焓变小于0，即1mol氢气与1mol氟气的键能总和小于2mol氟化氢气体的键能，C错误；D．热化学方程式中系数表示的是物质的量，1mol气体而不是1L气体，D错误；综上所述答案为B。6．B解析：A．两个或多个分子互相作用，生成一个加成产物的反应称为加成反应，故反应①、②均为加成反应，选项A正确；B．反应①、②的Ⅰ步反应物总能量低于生成物总能量为吸热反应，Ⅱ步反应物的总能量高于生成物总能量为放热反应，选项B错误；C．根据反应进程可知，CH3CHClCH3的总能量低于CH3CH2CH2Cl，能量越低越稳定，故CH3CHClCH3比CH3CH2CH2Cl稳定，选项C正确；D．CH3CH2CH2Cl与CH3CHClCH3具有相同的分子式不同的结构式，互为同分异构体，选项D正确；答案选B。7．D【分析】由图可知，该反应为吸热反应，以此解题。解析：A．木炭燃烧为放热反应，A错误；B．氧化钙溶于水为放热反应，B错误；C．镁条与盐酸反应为放热反应，C错误；D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应为吸热反应，D正确；故选D。8．A解析：根据kJ·mol，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，形成1molN≡N放出的能量为(-92.4kJ·mol)+6×391kJ·mol-3×436kJ·mol=945.6kJ·mol，故选A。9．A解析：A．由题给热化学方程式利用盖斯定可得，表明比能量高，稳定性差，选项A正确；B．中和反应都是放热反应，应小于0，选项B错误；C．没有标明物质的状态，不符合热化学方程式的表达方式，选项C错误；D．的燃烧热是指完全燃烧生成指定产物时放出的热量，故产物中的水应为液态水，选项D错误；答案选A。10．A解析：A．火炬燃烧时，不仅发热，而且发光。所以火炬燃烧时，化学能不仅转化为热能，还转化为光能等其它形式的能，故A错误；B．燃烧反应是指：混合物中的可燃成分急剧与氧反应形成火焰放出大量的热和强烈的光的过程，故B正确；C．根据能量守恒定律，如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，在反应中有一部分能量转变为热能的形式释放，这就是放热反应。所有的燃烧反应都是放热反应。丙烷的燃烧是放热反应。所以1molC3H8和5molO2所具有的总能量大于3molCO2和4molH2O所具有的总能量，故C正确；D．丙烷完全燃烧的产物二氧化碳和水，对环境无污染，故丙烷为环保型燃料，故D正确；故答案选A。11．A解析：A．∆H2和∆H3分别代表M元素的第一电离能和第二电离能，均大于0，所以∆H1+∆H3>0，A项错误；B．Cl2(g)断键形成两个气态氯原子，该过程吸热，所以∆H4>0，气态氯原子得到一个电子可以形成稳定的8电子结构，该过程放热，所以∆H5<0，因此∆H4>∆H5，B项正确；C．同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：Ba<Ca，即∆H2(Ba)<∆H2(Ca)，C项正确；D．由盖斯定律可知：∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6=∆H，D项正确；故选A。12．C解析：A．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应，则反应焓变，反应的热化学方程式为，故A正确；B．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应则反应焓变，反应的热化学方程式为，故B正确；C．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应，反应中消耗水，所以反应过程中需要补充水，故C错误；D．将题给热方程式依次编号为①、②、③、④，由盖斯定律可知，②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应，则系统(Ⅱ)中二氧化硫和碘可以看做是反应的催化剂，故D正确；故选C。13．C解析：依据盖斯定律：①×2-②×3-③可得目标方程式，故△H=2△H1-3△H2-△H3，故答案选C。14．C解析：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．铝粉反应速率更快，但是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．铜的导热性良好，换用铜制搅拌棒后会有热量损失，导致测定的数值偏低，C正确；D．实验(c)记录终止温度时，需测量温度计示数的最高值，D错误；故选C。15．C解析：A．根据题意，氢气与碘单质反应生成碘化氢时，为放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，故A错误；B．化学反应过程为旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，因为该反应为放热反应，所以断开1molH—H键和1molI—I键所吸收的能量小于形成2molH—I键所放出的能量，而形成2molH—I键所吸收的能量与断裂2molH—I键所放出的能量相等，故B错误；C．因为该反应为可逆反应，所以向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后生成的碘化氢小于4mol，所以放出的热量小于2akJ，故C正确；D．设断开1molH—I键所需能量为xkJ，根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和=b+c-2x=-a，解得x=(c+b+a)kJ，故D错误；故选C。二、填空题16．(1)-1928kJ/mol(2)946kJ/mol解析：（1）根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，则反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的ΔH=(4×414+4×158)-(4×489+4×565)=-1928kJ/mol；（2）设N≡N的键能为xkJ/mol，根据ΔH=(x+×436)-3×391=-46kJ/mol，解得x=946kJ/mol。17．(1)无污染(2)大于285.8kJ·mol－12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－575.6kJ·mol－1498(3)+84.6解析：（1）氢能被称为绿色能源的原因是：氢气燃烧生成水，无污染，为清洁能源；（2）①氢气的燃烧为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量；②1mol氢气为2g，完全燃烧生成液态水放出287.8kJ的热量，可知氢气的燃烧热为287.8kJ•mol-1；③氢气的燃烧热为287.8kJ•mol-1，则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-575.6kJ•mol-1；④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-H键能为436kJ•mol-1，H-O键能为463kJ•mol-1，燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-482kJ/mol；设1molO=O键完全断裂时吸收热量为xkJ，2×436+x-4×463=-482，解得x=498；（3）①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=-74.5kJ•mol-1；②Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H2=-64.4kJ•mol-1；由盖斯定律②-2×①得到MgNi2(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3=-64.4kJ/mol-2×(-74.5kJ/mol)=+84.6kJ/mol，则△H3=+84.6kJ/mol。18．(1)D(2)C(3)D(4)放热解析：（1）煤、石油、天然气为化石燃料，不可再生；沼气、水力发电、太阳能均为可再生能源；故选D；（2）生成物总能量低于反应物总能量的反应为放热反应；碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳、灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳、煤与高温下的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气均为吸热反应；酒精燃烧放出大量的热；故选C；（3）A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如氢气和氧气为点燃才能发生的放热反应，A错误；B．放热反应在常温条件下不一定能自发进行，氢气和氧气的燃烧反应需要点燃，B错误；C．化学键断裂时会吸收能量、化学键形成时需要放出能量，C错误；D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热反应还是吸热反应，D正确；故选D；（4）由图可知，生成物的能量和大于反应物的能量和，反应放出热量。19．解析：焓变=反应物总键能-生成物总键能，根据表中的数据中的。根据盖斯定律得新的热化学方程式。20．S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297kJ/mol78.64kJ大2mol2SO2+O2+4OH-=2SO42-+2H2O【分析】由图可知，状态Ⅰ到状态Ⅱ为硫燃烧生成二氧化硫的过程，反应的热化学方程式为.S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297kJ/mol；状态Ⅱ到状态Ⅲ二氧化硫发生催化氧化反应生成三氧化硫，反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ/mol。解析：（1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，由图可知1molS（s）完全燃烧放出的热量为297KJ，则能表示硫的燃烧热的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297kJ/mol，故答案为S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297kJ/mol；（2）由图可知，状态Ⅱ到状态Ⅲ时0.8mol二氧化硫参与反应，则反应放出的热量为=8.64kJ，故答案为8.64kJ；（3）恒温恒容时，开始为1molSO2和2molO2与开始为1molSO2和1molO2相比，氧气的浓度增大，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，SO2转化率增大，反应放出热量的数值比Q2大，故答案为大；（4）将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中，三氧化硫与氢氧化钠反应反应生成硫酸钠，混合气体中的二氧化硫和氧气在氢氧化钠溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钠和水，反应的离子方程式为2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O，因反应最后得到硫酸钠溶液，根据钠原子和硫原子原子守恒可得n（NaOH）=2n（S）=2×（0.2+0.8）mol=2mol，故答案为2；2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O；21．Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)22C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ·mol-1Ca(HCO3)2解析：（1）A是短周期中原子半径最大的元素构成的单质，因此为Na元素，E既可溶于盐酸又可溶于NaOH溶液，因此E为Al(OH)3，故Al(OH)3与NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，工业冶炼Na用电解熔融的NaCl的方法，反应的化学方程式为2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；（2）既含有极性键又含有非极性键的四原子分子有C2H2或H2O2，其中能燃烧的是C2H2，因此C为C2H