第一章 化学反应的热效应 测试题 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．我国科学家提出了由和直接转化为CH3COOH的催化反应进程，该进程如图所示。则下列说法错误的是A．该反应是放热反应B．曲线a的活化能大于曲线bC．上述化学工艺符合绿色化学要求D．按照曲线b发生上述转化反应，其中和的转化率相对高些2．下列各组热化学方程式中，的是①②③A．①② B．②③ C．①③ D．①②③3．下列变化中，属于吸热反应的是A．碳酸氢钠和柠檬酸反应 B．氢气和氯气反应C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．液态水变成水蒸气4．根据如下能量关系示意图，判断下列说法正确的是A．1mol与1mol的能量之和为393.5kJB．反应中，生成物的总能量小于反应物的总能量C．由的热化学方程式为D．已知热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为5．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．6．已知2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)ΔH=-701.0kJ·mol-12Hg(l)＋O2(g)=2HgO(s)ΔH=-181.6kJ·mol-1则反应2Zn(s)＋2HgO(s)=2ZnO(s)＋2Hg(l)的ΔH为A．＋519.4kJ·mol-1 B．-259.7kJ·mol-1 C．＋259.7kJ·mol-1 D．-519.4kJ·mol-17．中和热测定实验中，用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验，下列说法不正确的是A．改用25mL0.50mol/L盐酸跟25mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，求出的中和热数值和原来相同B．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应多次缓慢倒入小烧杯中，不断用玻璃棒搅拌C．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失D．实验中应记录测量出反应过程中的最高温度8．镁条与盐酸的反应A．是吸热反应 B．是放热反应C．既是吸热反应也是放热反应 D．既不是吸热反应也不是放热反应9．下列热化学方程式错误的是化学键A—AB—BA—B键能/(kJ·mol-1)436243431A．1/2A2(g)+1/2B2(g)=AB(g)ΔH=-91.5kJ·mol-1B．A2(g)+B2(g)=2AB(g)ΔH=-183kJ·mol-1C．1/2A2(g)+1/2B2(g)=AB(g)ΔH=+91.5kJ·mol-1D．2AB(g)=A2(g)+B2(g)ΔH=+183kJ·mol-110．由甲醇制备二甲醚涉及如下反应：(1)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H1；(2)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2。下列说法正确的是A．△H1＜△H2B．反应(2)为吸热反应C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g)△H=-5.2kJ•mol-1D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定11．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①、②、③所涉及的反应都是放热反应B．③所涉及实验一组完整的实验数据需要测两次温度C．若用固体测定中和热，则测得的中和热ΔH偏低D．实验③中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果无影响12．某同学设计如图所示实验，探究反应下列判断正确的是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铁质搅拌器，则测定数值偏低D．若用固体代替溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，测定数值不变二、非选择题13．已知反应：2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)ΔH=+183kJ·mol-1(1)该反应为______(填“放热反应”或“吸热反应”)(2)又已知1molH2(g)、1molCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、243kJ的能量，则1molHCl(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。14．CO2与NH3反应可合成化肥尿素。已知：①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)；ΔH=-159.5kJ•mol-1②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)；ΔH=+116.5kJ•mol-1③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ•mol-1写出CO2与NH3合成尿素CO(NH2)2和液态水的热化学反应方程式____________。15．吸热反应、放热反应(1)放热反应：释放热量的化学反应，反应物的总能量_______生成物的总能量，反应体系的能量_______，故_______0，即为_______。(2)吸热反应：吸收热量的化学反应，反应物的总能量_______生成物的总能量，反应体系的能量_______，故_______0，即为_______。(3)常见的吸热反应和放热反应吸热反应()放热反应()①与的反应②大多数的分解反应③弱电解质的电离④盐类水解⑤C和)、C和的反应①中和反应②燃烧反应③金属与酸或氧气的反应④铝热反应⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应⑥大多数的化合反应16．在100kPa时，C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=1.9kJ·mol-1。(1)石墨转化为金刚石是化学变化吗_______？(2)1mol石墨与1mol金刚石相比，哪种物质的焓更高_______？(3)你认为金刚石和石墨哪个物质更稳定_______？17．(1)在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用将CO氧化，被还原为S。已知：①②③则氧化CO的热化学方程式为___________。(2)用将HCl转化为的过程如图所示。其中，过程①的热化学方程式为，过程②生成1mol的反应焓变为，则由生成的热化学方程式为__________。(反应焓变用和表示)。(3)已知：①；②。写出由和生成的热化学方程式：__________。(4)工业上可通过天然气跟水蒸气反应制取，有关反应的能量变化如图所示，则该反应的_________(用含a、b、c的式子表示)。18．（1）已知乙炔(C2H2)气体的燃烧热为ΔH=－1299.6kJ·mol－1，请写出表示乙炔燃烧热的热化学方程式____________________________________。（2）已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-560kJ·mol-l；CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1；①若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2，反应中转移的电子总数为_________，（用NA表示阿伏加德罗常数值），放出的热量为_________kJ。②若1molCH4还原NO2时放出的热量为710kJ，则生成的N2和NO的物质的量之比为_____。（3）工业合成氨的反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示，请回答有关问题：①合成1molNH3(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ的热量。②已知：拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。则图中的a=________kJ；1molN2(g)完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为________kJ。19．在1到20号元素中，已知五种元素的核电荷数的大小顺序为F>A>B>D>E；A、F具有相同的电子层B、F具有相同的最外层电子数；A与B形成离子化合物A2B，A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子分子。（1）写出D元素形成的单质的结构式______；E、F和B三种元素形成的化合物属于____（填晶体类型）；写出B和E形成的化合物的化学式__________。（2）在标准状况下，1克E的单质在足量的B的单质中完全反应，放出142.9kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_______________________。（3）元素Y的原子质子数比A多9，假如Y形成的强碱式量为M，把质量为mg的该强碱，在一定条件下，完全溶解在水中得到VmL饱和溶液，若此溶液的密度为，则该溶液中OH-离子的物质的量浓度为_______。20．A、B、C、D、E五种短周期元素在周期表中位置如图所示。已知：A和B原子的质子数之和等于E的质子数。回答下列问题：（1）B的阴离子结构示意图为__。（2）D位于第__周期__族。（3）在A、B、D、E的气态氢化物中，稳定性最差的是__（填化学式）。（4）工业上冶炼C的单质，需要加入助熔剂M（Na3AlF6）。M由B的氢化物、纯碱和C的最高价氧化物对应的水化物在高温下合成，写出化学方程式__。（5）28gD单质在B单质中完全反应生成一种气体，放出1615kJ热量，写出热化学方程式__。21．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：(1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带形管的塞子，发现形管内红墨水的液面高度如图所示。①如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，是___________(填两种物质的化学式)。②如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是___________(填序号)。A．碳的燃烧反应B．的分解反应C．盐酸与溶液的反应(2)如下图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入稀溶液。试回答下列问题：①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________。②产生上述现象的原因是___________。22．高一某兴趣小组设计了中和热测定实验方法如下：Ⅰ.量取50mL0.50mol/L盐酸倒入图中量热计的内筒，测量温度，用水把温度计上的盐酸冲洗净，擦干备用。Ⅱ.量取50mL0.55NaOH溶液，测量温度；Ⅲ.将NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖杯盖，插入温度计，用___________搅拌。测量混合液的最高温度。请回答：(1)Ⅲ中横线上应填写___________。(2)NaOH溶液稍过量的原因___________。(3)如果盐酸、氢氧化钠溶液的初始温度均为23.0℃，最后测得混合溶液的最高温度为26.1℃，溶液的密度均为1，中和后溶液的比热容C=4.18J/(g·℃)，根据本实验数据计算出的中和热为___________kJ/mol。(结果保留一位小数)(4)若某次实验测得中和热，与理论值-57.3kJ/mol出现较大偏差，产生偏差的原因不可能是___________。(填字母序号)A．实验装置保温、隔热效果差B．分多次把NaOH溶液倒入盛有酸的量热计的内筒中C．用温度计测定酸溶液起始温度后直接测定碱溶液的温度D．用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数(5)若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，测出的中和热的值会偏___________。(填“小”、“不变”或“大”)。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．由图，末态能量低于始态，故该反应放热，A正确；B．活化能即为要跨越的能垒，在图上就显示为要跨过的“山峰”的高度，故曲线a的活化能大于曲线b的，B正确；C．反应方程式为，原子利用率为100%，符合绿色化学理念，C正确；D．改变活化能不影响转化率，D错误；故答案选D。2．D解析：①，前者不完全燃烧，后者完全燃烧，因此后者放出的热量多，焓变反而小，因此，故①符合题意；②，后者是硫蒸汽燃烧，放出的热量多，焓变小，因此，故②符合题意；③，前者吸热反应，后者放热反应，因此，故③符合题意；即①②③符合题意；故D符合题意。综上所述，答案为D。3．A解析：A．碳酸氢钠和柠檬酸反应为吸热反应，A符合题意；B．氢气和氯气反应属于燃烧过程，为放热反应，B不符合题意；C．铝粉与氧化铁粉末反应为铝热反应，属于放热反应，C不符合题意；D．液态水变成水蒸气属于吸热现象，不属于化学反应，D不符合题意；故选A。4．B解析：A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和在图中没有标出，393.5的数值是其与产物的能量差，A错误；B．从图中转化Ⅱ可知，反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)放出能量，根据盖斯定律则反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)也是放出能量，即生成物的总能量小于反应物的总能量，B正确；C．从图中转化Ⅰ与转化Ⅱ差值110.6kJ得知，由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-110.6kJ·mol-1×2=-221.2kJ·mol-1，C错误；D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，从图中转化Ⅱ可知，1molCO完全燃烧放出热量282.9kJ，则CO的热值为282.9kJ÷28g≈10.1kJ⋅g-1，D错误；故选B。5．C解析：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。6．D解析：由题干信息知：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)△H=-701.0kJ•mol-1，②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)△H=-181.6kJ•mol-1，依据盖斯定律，将①-②得到：2Zn(s)+2HgO(s)=2ZnO(s)+2Hg(l)△H=-519.4kJ/mol；答案选D。7．B解析：A．反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用25mL0.50mol/L盐酸跟25mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的物质的量少，所放出的热量少，但中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，中和热数值相等，故A正确；B．在中和热的测定过程中，酸碱混合时要迅速，量筒中NaOH溶液应一次快速倒入小烧杯中，并且用环形玻璃搅拌棒搅拌不断搅拌，故B错误；C．中和热测定实验成败的关键是做好保温工作，实验中，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失，故C正确；D．中和热的测定中，要测定酸碱中和反应中放出的热量，计算过程需要温度差，则实验中应记录反应前酸和碱的温度以及反应后的最高温度，故D正确；故答案为B。8．B解析：镁条与盐酸的反应为放热反应，故答案选B。9．C【分析】ΔH=反应物键能之和-生成物键能总和。解析：A．，故A正确；B．，故B正确；C．由A的计算可知，，故C错误；D．是的逆反应，根据B项分析可知，2AB(g)=A2(g)+B2(g)ΔH=+183kJ·mol-1，故D正确；故答案选C。10．A解析：A．根据题图可知，，，则，，A正确；B．反应(2)反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，B错误；C．根据盖斯定律，由反应(2)-反应(1)可得反应，则，C错误；D．和的总能量小于的能量，故相同条件下，比稳定，D错误；故选D。11．C解析：A．金属与酸的反应、中和反应是放热反应，但氢氧化钡晶体与氯化铵的反应是吸热反应，故A错误；B．③所涉及实验一组完整的实验数据需要测三次温度，即混合前稀酸的温度、稀碱的温度、实验中最高温度，故B错误；C．NaOH固体溶于水放热，则用NaOH固体测定中和热，则测得的中和热ΔH偏低，故C正确；D．金属是热的良导体，传热快，将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒，造成热量的损失，实验结果偏小，故D错误；答案为C。12．C解析：A．金属与酸的反应、中和反应为放热反应，氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应为吸热反应，即(a)、(c)所涉及的反应是放热反应，A错误；B．相同质量的铝片和铝粉与酸反应放出的热量相同，B错误；C．铁制搅拌器导热效果好，会损失部分热量，导致测定的放出的热量数值偏小，C正确；D．氢氧化钠固体溶于水放热，测定的数值偏大，D错误；故选C。二、非选择题13．吸热反应431解析：(1)由2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)ΔH=+183kJ·mol-1可知，ΔH＞0，所以该反应为吸热反应，故答案为：吸热反应；(2)设1molHCl(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为，由方程式2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)ΔH=+183kJ·mol-1可知，ΔH=+183kJ·mol-1，ΔH=反应物总键能-生成物总键能，得2-436kJ-243kJ=+183kJ解得=431kJ，即1molHCl(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为431kJ，故答案为：431。14．2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)；△H=-87.0kJ•mol-1【分析】根据题意可知，本题考查热化学反应方程式，运用盖斯定律分析。解析：由①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)；ΔH=-159.5kJ•mol-1②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)；ΔH=+116.5kJ•mol-1③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ•mol-1结合盖斯定律可知，①+②-③得到2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0kJ•mol-1,故答案为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0kJ•mol-1。15．(1)大于降低<负值(2)小于升高>正值解析：（1）放热反应是反应物的总能量大于生成物总能量的反应，反应中会释放能量，反应体系的能量会降低，所以反应的焓变ΔH是小于0的负值，故答案为：大于；降低；<；负值；（2）吸热反应是反应物的总能量小于生成物总能量的反应，反应中会吸收能量，反应体系的能量会增大，所以反应的焓变ΔH是大于0的正值，故答案为：小于；升高；>；正值。16．(1)是化学变化(2)1mol金刚石的焓更高(3)石墨更稳定解析：（1）石墨转化为金刚石，物质种类发生变化，为化学变化。（2）由题意可知，石墨转化为金刚石要吸收能量，因此1mol金刚石的焓比1mol石墨的焓高。（3）能量越低越稳定，石墨转化为金刚石要吸收能量，因此石墨更稳定。17．解析：(1)由盖斯定律可知，2×②-2×①–③得，故答案为：；(2)过程②的热化学方程式为，由盖斯定律可知，由生成的热化学方程式为，故答案为：；(3)由①–②得，故答案为：；(4)由图可知：Ⅰ．；Ⅱ．；Ⅲ．根据盖斯定律可知，Ⅲ－3×Ⅱ－Ⅰ得，故答案为：。18．C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1299.6kJ·mol－11.6NA1721:4放出b+c-a112792【分析】(1)燃烧生成气体二氧化碳和液态的水，1mol乙炔完全燃烧对应放出的热量为1299.6kJ，则可得燃烧热的热化学方程式；(2)已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-560kJ·mol-l；CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1；整理得：2CH4(g)+4NO2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)+2N2(g)△H=-1720kJ·mol-1，再计算；(3)结合盖斯定律以及反应热=反应物的活化能-生成物的活化能=反应物的键能和-生成物的键能和分析判断。解析：(1)燃烧生成气体二氧化碳和液态的水，1mol乙炔完全燃烧对应放出的热量为1299.6kJ，则代表其燃烧热的热化学方程式为：C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1299.6kJ·mol－1，故答案为：C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1299.6kJ·mol－1；(2)①已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-560kJ·mol-l；CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1；整理得：2CH4(g)+4NO2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)+2N2(g)△H=-1720kJ·mol-1，标准状况下4.48LCH4的物质的量为，2mol的CH4转移的电子数为16NA，0.2mol的CH4转移的电子数为1.6NA，放出的热量为172kJ，故答案为：1.6NA；172；②若1molCH4还原NO2时放出的热量为710kJ，则生成的N2和NO的物质的量之比为：十字交叉法，得出甲烷参与还原NO2的物质的为mol，甲烷参与还原NO的物质的为mol，生成的N2为，生成NO为，则生成的N2和NO的物质的量之比为：2=1:4；故答案为：1:4；(3)①根据图显示，生成物的总能量小于反应物的总能量，，放出热量，；故答案为：放出；b+c-a；②上图中的a等于断裂0.5mol氮气和1.5mol氢气所吸收的热量，即(946×0.5+436×1.5)kJ=1127kJ；1molN2(g)完全反应则消耗3mol氢气生成2molNH3(g)产生的能量变化为(946+436×3-391×6)kJ=-92kJ；故答案为：1127；92。19．N≡N分子晶体H2O、H2O22H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ/molmol/L【分析】在1到20号元素中，已知五种元素的核电荷数的大小顺序为F>A>B>D>E；A与B形成离子化合物A2B，A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30，则离子为10电子结构，A2B为Na2O，则A为钠，B为氧；D和E可形成4核10电子分子，该分子为NH3，则D为氮，E为氢；A、F具有相同的电子层，B、F具有相同的最外层电子数，则F在第三周期，最外层有6个电子，则F为硫；据此分析解答。解析：(1)D元素形成的单质为氮气，其结构式为N≡N；氢、硫、氧三种元素形成的化合物（如硫酸、亚硫酸等）为共价化合物，熔沸点较低，属于分子晶体；氧和氢形成的化合物有水和双氧水，化学式为H2O、H2O2；故答案为：N≡N；分子晶体；H2O、H2O2；(2)1g氢气的物质的量为，则2mol氢气完全燃烧放出的热量为142.9kJ×=571.6kJ，则热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ，故答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ/mol；(3）元素Y的原子质子数比A多9，则Y为钙，Y形成的强碱为Ca(OH)2，式量为M，质量为mg的该强碱的物质的量为mol，则OH-的物质的量为mol，完全溶解在水中得到VmL饱和溶液，则该溶液中OH-离子的物质的量浓度为，故答案为：mol/L。20．第三周期第ⅣASiH43Na2CO3+12HF+2Al(OH)3=2Na3AlF6+9H2O+3CO2↑Si(s)+2H2(g)=SiH4(g)ΔH=-1615kJ/mol【分析】A、B、C、D、E为短周期元素，根据元素在周期表中位置知，A和B位于第二周期，C、D、E位于第三周期，设A的原子序数为x，则B的原子序数为x+2、D的原子序数为x+7，C的原子序数为x+6，E的原子序数为x+9，A、B原子的质子数之和等于E的质子数，则x+x+2=x+9，解得x=7，所以A是N元素，则B是F元素，C是Al元素，D是Si，E是S，再结合原子结构分析解答。解析：根据分析可知，A是N元素，则B是F元素，C是Al元素，D是Si，E是S，(1)氟是9号元素，氟离子的离子的离子结构示意图为；(2)D是硅，位于第三周期，第ⅣA；(3)A、B、D、E的气态氢化物分别为NH3，HF,SiH4，H2S，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性F>N>S>Si，稳定性最差的是SiH4；(4)氟化氢和碳酸钠，氢氧化铝反应生成六氟合铝酸钠，水和二氧化碳，化学方程式为3Na2CO3+12HF+2Al(OH)3=2Na3AlF6+9H2O+3CO2↑；(5)硅和氟气