第一章 化学反应的热效应 章末单元测试题 2022-2023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章末单元测试题榆次一中李金虎一、选择题（本题共有15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确选项）1．下列说法中，正确的是()A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，反应为吸热反应C．生成物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关2．有如下三个热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ/molH2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2＝bkJ/mol2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3＝ckJ/mol关于它们的下列表述正确的是()A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值C．a＝b D．2b＝c3．下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是()①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH2②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)=Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH3NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH4A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH44．如图是某反应的能量关系图，下列叙述错误的是()A．反应物总能量高于生成物的总能量B．曲线b是使用了催化剂的能量变化曲线C．反应的热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(硫化剂),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1D．若反应生成2mol液态水，放出的热量低于115.6kJ5．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH13H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH22Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH32Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH42Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1＜0，ΔH3>0B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH56．下列热化学方程式正确的是()选项已知条件热化学方程式AH2的燃烧热为akJ·mol－1H2＋Cl2=2HClΔH＝－akJ·mol－1B1molSO2、0.5molO2完全反应，放出热量98.3kJ2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1CH＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1D31g白磷比31g红磷能量多bkJP4(白磷，s)=4P(红磷，s)ΔH＝－4bkJ·mol－17．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()A．该反应物ΔH＝＋91kJ·mol－1B．加入催化剂，该反应的ΔH变小C．反应物的总能量大于生成物的总能量D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大8．在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol·L−1的NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol·L−1的NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是()A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝−(2y−x)kJ·mol−1B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝−(2x−y)kJ·mol−1C．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝−(4x−y)kJ·mol−1D．2CO2(g)＋2NaOH(l)=2NaHCO3(l)ΔH＝−(8x−2y)kJ·mol−19．①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol现有0.2mol炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出67.93kJ的热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为()A．1∶1 B．1∶2C．2∶3 D．3∶210．断开1molAB(g)分子中的化学键，使其分解生成气态A原子和气态B原子时所吸收的能量称为A—B键的键能。已在H—H键的键能为436kJ·mol－1，H—N键的键能为391kJ·mol－1，根据热化学方程式N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，推求N≡N键的键能是()A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1C．649kJ·mol－1 D．1130kJ·mol－111．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1②H2(g)＋S(g)=H2S(g)ΔH＝－20.1kJ·mol－1下列判断正确的是()A．1mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8kJB．1molH2O(g)和1molH2S(g)的能量相差221.7kJC．由①②知，水的热稳定性强于硫化氢D．若反应②中改用固态硫，则1molS(s)完全反应放出的热量小于20.1kJ12．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()A．CO的燃烧热为283kJB．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ·mol－1D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×102313．已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol-1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol-1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。下列叙述正确的是()A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔHC．Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1D．P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/8kJ·mol－114．我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如图，下列说法错误的是()A．①→②过程有热量放出B．X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸C．反应过程中有C—H、C—C、O—H生成D．由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%15．十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘(C10H18)→四氢萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知：Ⅰ.C10H18(l)=C10H12(l)＋3H2(g)ΔH1Ⅱ.C10H12(l)=C10H8(l)＋2H2(g)ΔH2假设某温度下，ΔH1＞ΔH2＞0。下列“C10H18(l)→C10H12(l)→C10H8(l)”的“能量—反应过程”示意图正确的是()二、填空题（本题包括5个小题，共55分）16．(10分)(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、________、________。(2)量取反应物时，取50mL0.50mol·L－1的盐酸，还需加入的试剂是________(填序号)。A．50mL0.50mol·L－1NaOH溶液B．50mL0.55mol·L－1NaOH溶液C．1.0gNaOH固体(3)由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。反应物起始温度t1/℃终了温度t2/℃中和热/kJ·mol－1A.1.0mol/LHCl溶液50mL、1.1mol/LNaOH溶液50mL13.0ΔH1B.1.0mol/LHCl溶液50mL、1.1mol/LNH3·H2O溶液50mL13.0ΔH2①甲在实验之前预计ΔH1＝ΔH2。他的根据是________；乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2，他的根据是。②实验测得的温度是：A的起始温度为13.0℃、终了温度为19.8℃；B的起始温度为13.0℃、终了温度为19.3℃。设充分反应后溶液的比热容c＝4.184J/(g·℃)，忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，则ΔH1＝________；ΔH2＝________。(已知溶液密度均为1g/cm3)17．(10分)已知下列热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ/mol④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol回答下列问题：(1)上述反应中属于放热反应的是____________________________________________。(2)H2的燃烧热的为________，C的燃烧热为________。(3)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为________。(4)CO的燃烧热为________，其热化学方程式为________________。18．(11分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184kJ·mol－1(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是__________________________________。(2)断开1molH—O所需能量为________kJ。Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2kJ·mol－1①CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247.4kJ·mol－1②又知CH4的燃烧热为890.3kJ·mol－1。(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：________________________。(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为____________________________________________________。19．(12分)如图中：E1＝134kJ·mol－1，E2＝368kJ·mol－1，根据要求回答问题：(1)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应生成CO2(g)和NO(g)的热化学方程式：______________________________________________________________。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________。(3)已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1275.6kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ·mol－1③H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44.0kJ·mol－1请写出1mol甲醇不完全燃烧生成1mol一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________________________________________________________________。20．(12分)(1)运动会中的火炬一般采用丙烷为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：。③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：①已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ/mol(a)C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH＝－Q2kJ/mol(b)C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ/mol(c)若使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。②碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有。1．答案：C解析：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，在化学键断裂和形成中都会有能量的变化，故化学反应的过程中，发生物质变化时，一定有能量的变化，A错误；B项即形成生成物化学键时放出的能量多，应为放热反应，B错误；C项，ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，ΔH>0时为吸热反应，正确；D项，ΔH与化学方程式中物质的化学计量数成正比，错误。2．答案：D解析：①由ΔH为“－”表示放热，ΔH为“＋”表示吸热，可判断H2燃烧放出的热量应该用负值表示，故A、B两项均不正确。②根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C项不正确。③根据相同反应反应热数值与反应热的物质的量成正比，可判断2b＝c，D项正确。3．答案：B解析：由于H2O(g)转化为H2O(l)要放出热量，所以等物质的量的CH4(g)燃烧生成液态水时放出热量的数值要比生成气态水时的大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑浓H2SO4溶解放热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓H2SO4溶于水时放热，使反应放出的总热量增多；醋酸是弱酸，部分CH3COOH分子在电离过程中要吸热，使反应放热减小。4．答案：D解析：由图看出反应物总能量高，生成物总能量低，反应物总能量高于生成物总能量，故A正确；使用催化剂能降低反应所需活化能，则b为使用催化剂的图像，a为未使用催化剂的图像，故B正确；反应物为4HCl(g)＋O2(g)，生成物为2Cl2(g)＋2H2O(g)，反应放出热量为115.6kJ，所以热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(硫化剂),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1，故C正确；若生成2mol液态水，液态水比气态水能量低，放热会更多，放出的热量高于115.6kJ，故D错误。5．答案：B解析：燃烧反应都是放热反应，故ΔH3＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5＜0，反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正确，D错误；反应②＋反应③可得反应3H2(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=3H2O(g)，故ΔH1＝eq\f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，C错误。6．答案：D解析：符合已知条件的应是H2和O2反应，且热化学方程式中要注明各物质的聚集状态，A错；ΔH应为－196.6kJ·mol－1，B错；由于生成BaSO4沉淀，放出的热量大于114.6kJ，C错。7．答案：C解析：根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项B错误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，ΔH更小，选项D错误。8．答案：C9．答案：C解析：设混合物中C为xmol，H2为ymoleq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝0.2,393.5x＋\f(571.6,2)y＝67.93))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.1,y＝0.1))答案：A10．答案：B解析：由题意得，ΔH＝3×436kJ·mol－1＋E(N≡N)－6×391kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，E(N≡N)＝946kJ·mol－1。11．答案：D解析：A项，1mol氢气完全燃烧生成气态水放出热量241.8kJ，错误；B项，1molH2O(g)和1molH2S(g)的能量无法比较，错误；C项，由①②不能得到水的热稳定性强于硫化氢，错误。12．答案：C解析：A项中燃烧热缺少单位，应为283kJ/mol，所以A项不正确；B项1molCO生成1molCO2放热283kJ，B项不正确；由Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ/mol知2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH＝－452kJ/mol，由CO2(s)至CO2(g)需吸热，所以2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)，放热数值小于452kJ，即ΔH>－452kJ/mol，C项正确；由题给两个方程①＋②×2得CO(g)＋Na2O2(s)=Na2CO3(s)ΔH＝－509kJ/mol，分析知此反应放出509kJ热量时消耗1molCO，转移2mol电子，所以D项不正确。13．答案：C解析：Cl的非金属性大于P的非金属性，故P—Cl键的键能大于P—P键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)→PCl5(s)的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/12kJ·mol－1，D项错误。14．答案：C解析：依据图示反应历程可知甲烷在催化剂作用下断裂C—H生成中间产物①，①→②过程中形成C—C，从②到CH3COOH有O—H生成。①→②过程能量变低，有热量放出，故A正确；结合图例和分子结构示意图，X为CH4、Y为CO2、M为CH3COOH，即X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，故B正确；反应过程中没有C—H生成，①→②过程中形成C—C，从②到CH3COOH有O—H生成，故C错误；依据反应历程可知甲烷与二氧化碳反应生成乙酸的反应为化合反应，所有原子都转移到目标产物，原子利用率为100%，故D正确。15．答案：B解析：某温度下，ΔH1＞ΔH2＞0，说明该反应的正反应均为吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量，A、C错误；由于ΔH1＞ΔH2，说明第一个反应吸收的热量比第二个反应多，从B、D两个图像看出，D中ΔH2＞ΔH1，不符合题意，D错误，B正确。16．答案：(1)环形玻璃搅拌棒量筒(2)B(3)①A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，弱碱电离吸热②－56.9kJ/mol－52.7kJ/mol解析：(1)中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒。(2)所用NaOH溶液的浓度要略大于盐酸的浓度。(3)根据ΔH＝－m·c·(t2－t1)/n(H2O)计算，其中n(H2O)＝0.050mol。17．答案：(1)①②③④(2)285.8kJ/mol393.5kJ/mol(3)1429.0kJ(4)283.0kJ/molCO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ/mol解析：(1)所有燃烧反应均为放热反应，故①②③④均为放热反应。(2)燃烧热为1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，C的燃烧热为393.5kJ/mol。(3)Q放＝eq\f(10g,2g·mol－1)×285.8kJ/mol＝1429.0kJ。(4)由④－③，可得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol＋110.5kJ/mol＝－283.0kJ/mol故CO的燃烧热为283.0kJ/mol。18．答案：Ⅰ.(1)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1(合理即可)(2)462.9Ⅱ.(1)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(2)CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165.0kJ·mol－1解析：Ⅰ.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1－184kJ·mol－1×2＝－483.6kJ·mol－1。(2)反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)发生过程中断裂2molH—H和1molO=O，形成4molH—O，则2E(H—H)＋E(O=O)－4E(H—O)＝－483.6kJ·mol－1，则E(H—O)＝eq\f(436×2＋496＋483.6,4)kJ·mol－1＝462.9kJ·mol－1，即断开1molH—O所需能量为462.9kJ。Ⅱ.(1)由CH