高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试免费复习练习题

本章复习提升

易混易错练

易错点1　对中和热、燃烧热的概念理解不清

1.(2020河南林州一中高二上月考,)下列热化学方程式中的反应热,表示燃烧热的是(a、b、c、d均为正值)(　　)

A.NH3(g)+O2(g) N2(g)+H2O(g)　ΔH=-a kJ·mol-1

B.C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH=-b kJ·mol-1

C.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH=-c kJ·mol-1

D.CH3CH2OH(l)+O2(g) CH3CHO(l)+H2O(l)　ΔH=-d kJ·mol-1

2.()已知:101 kPa时,1 mol辛烷[C8H18(l)]完全燃烧生成液态水时放出的热量为5 518 kJ;强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol液态水时放出的热量为57.3 kJ,则下列热化学方程式书写正确的是(　　)

①2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(g)　ΔH=-5 518 kJ·mol-1

②2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l)　ΔH=-11 036 kJ·mol-1

③H++OH- H2O　ΔH=-57.3 kJ·mol-1

④2NaOH(aq)+H2SO4(aq) Na2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ·mol-1

A.①③　 B.②③　 C.②④ D.只有②

易错点2　忽略中和热测定实验的细节

3.(2020福建龙岩六校高二上期中联考,)中和热测定实验中,下列说法错误的是(　　)

A.一组完整的实验数据需要测三次温度

B.可用金属做的环形搅拌棒代替玻璃搅拌棒

C.烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中热量散失

D.用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、硝酸溶液反应,如果所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同

易错点3　忽视ΔH的正、负,不能正确比较相对大小

4.(2020山西大学附中高二上月考,)在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是(　　)

A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)　ΔH1

2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH2

B.S(g)+O2(g) SO2(g)　ΔH1

S(s)+O2(g) SO2(g)　ΔH2

C.C(s)+O2(g) CO(g)　ΔH1

C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH2

D.H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)　ΔH1

H2(g)+Cl2(g) HCl(g)　ΔH2

易错点4　对盖斯定律的理解不清,应用不准确

5.(2019北京丰台高二下期末,)某反应由两步反应A B C构成,反应过程中的能量变化曲线如图所示(E1、E3表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)

A.两步反应均为放热反应

B.整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4

C.加入催化剂可以改变反应的焓变

D.三种物质所含能量由高到低依次为A、B、C

6.()某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:

(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样,测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:

根据表中数据判断PM2.5待测试样呈　　　　性(填“酸”或“碱”)。 

(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:

①将煤转化为清洁气体燃料。

已知:H2(g)+ O2(g) H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1

C(s)+O2(g) CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②洗涤含SO2的烟气。以下物质的水溶液可做洗涤剂的是　　　　(填字母)。 

a.Ca(OH)2　b.Na2CO3　c.CaCl2　d.NaHSO3

思想方法练

利用“微观与宏观”的化学思想理解反应热

1.(2020新疆乌鲁木齐高考模拟,)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-50 kJ·mol-1。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图中正确的是(　　)

2.(2020江苏南京金陵中学高二上月考,)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:

下列说法中正确的是(　　)

A.2 mol O结合形成1 mol O2(g)时需要放出的能量为498 kJ

B.28 g N2(g)和32 g O2(g)完全反应生成NO(g),放出的能量为180 kJ

C.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量大于2 mol NO(g)具有的总能量

D.通常情况下,NO(g)比N2(g)稳定

3.(双选)(2020黑龙江大庆实验中学高二上月考,)向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法中不正确的是(　　)

A.HC(aq)+H+(aq) CO2(g)+H2O(l)　ΔH<0

B.C(aq)+2H+(aq) CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3

C.ΔH1>ΔH2,ΔH2<ΔH3

D.H2CO3(aq) CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则ΔH3不变

4.(2020江西赣州南康中学高二上期中,)(1)将0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　。又已知:H2O(g) H2O(l)　ΔH=-44.0 kJ/mol,则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是　　　　kJ。 

(2)已知:2NO2(g) N2O4(g)　ΔH1<0

2NO2(g) N2O4(l)　ΔH2<0

下列能量变化示意图中,正确的是　　　(填字母)。 

(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知:C(s,石墨)+O2(g) CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ/mol

2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)　ΔH2=-571.6 kJ/mol

2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-2 599 kJ/mol

根据盖斯定律,计算298 K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变(列出简单的计算式):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。部分化学键的键能数据如下表:

已知CO中的C与O之间为三键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为　                                                                                                        。 

答案全解全析

易混易错练

1.B　A项生成物中是气态水,不能表示燃烧热;B项符合燃烧热热化学方程式的要求;C项、D项生成物不符合要求。

2.C　判断热化学方程式的书写正误时,要注意物质状态、ΔH单位、符号以及数值是否与前面的化学计量数相对应。①中水的状态应为液态且焓变数值与方程式的化学计量数不对应;③没有标出是在水溶液中的反应,正确的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1。

3.B　一组完整的实验数据需要测三次温度:酸、碱溶液初始温度以及中和反应的最高温度,得到温度差值,进行计算,A正确;金属的导热性很好,用金属做的环形搅拌棒代替玻璃搅拌棒,会导致热量散失较多,实验结果偏小,B错误;实验的关键是保温,烧杯间填满碎泡沫塑料是为了保温,减少实验过程中热量散失,C正确;HCl、HNO3均为强酸,用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、硝酸溶液反应测出的中和热数值相等,D正确。

4.C　物质燃烧是放热的,所以焓变是负值,液态水变为气态水的过程是吸热的,ΔH1<ΔH2,A错误;固体硫变为气态硫需要吸收热量,所以ΔH1<ΔH2,B错误;1 mol碳单质完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,反应的焓变是负值,故ΔH1>ΔH2,C正确;热化学方程式的化学计量数加倍,焓变数值加倍,题给反应是放热反应,所以焓变是负值,ΔH1=2ΔH2,ΔH1<ΔH2,D错误。

5.B　A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,A错误;整个反应中ΔH=E1-E2+E3-E4,B正确;加入催化剂,不改变反应的焓变,C错误;由题给图示可知,三种物质所含能量由高到低依次为B、A、C,D错误。

6.答案　(1)酸性

(2)①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ·mol-1　②ab

解析　(1)根据题表中数据,阳离子所带正电荷浓度为3×10-5 mol·L-1,阴离子所带负电荷浓度为13×10-5 mol·L-1,由溶液呈电中性可知PM2.5待测试样应呈酸性。

(2)①H2O(g) O2(g)+H2(g)　ΔH=+241.8 kJ·mol-1

C(s)+O2(g) CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1

两式相加即得C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g)　ΔH=+131.3 kJ·mol-1。

②SO2为酸性氧化物,可用水溶液呈碱性的物质吸收。

思想方法练

1.A　从宏观角度分析化学反应能量变化的原因是反应物总能量与生成物总能量不同。由题给热化学方程式可知,反应物、生成物均为气态,焓变小于0,为放热反应,且生成物为液态时放出热量更多。

2.A　从微观角度分析化学反应能量变化的原因是反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不相等。原子结合形成分子的过程是化学键的形成过程,是放热过程,2 mol O结合形成1 mol O2(g)时需要放出498 kJ能量,A正确;焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,则N2(g)+O2(g) 2NO(g)　ΔH=946 kJ/mol+498 kJ/mol-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol,反应吸热,B错误;该反应为吸热反应,则1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量,C错误;由题图可知,氮气分子中化学键键能大于NO中化学键键能,故氮气更稳定,D错误。

3.AC　由题图可知反应HC(aq)+H+(aq) CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,A错误;由盖斯定律可知C(aq)+2H+(aq) CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,B正确;由题图可知,ΔH1、ΔH2都小于0,则ΔH1<ΔH2,C错误;加入催化剂,反应热不变,D正确。

4.答案　(1)B2H6(g)+3O2(g) B2O3(s)+3H2O(l)　ΔH=-2 165 kJ/mol　1 016.5

(2)A

(3)[-393.5×4+(-571.6)-(-2 599)]× kJ/mol=+226.7 kJ/mol

(4)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH=-116 kJ/mol

解析　(1)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热量,则1 mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出2 165 kJ的热量,反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g) B2O3(s)+3H2O(l)　ΔH=-2 165 kJ/mol。

①B2H6(g)+3O2(g) B2O3(s)+3H2O(l)　ΔH=-2 165 kJ/mol

②H2O(l) H2O(g)　ΔH=+44 kJ/mol

由盖斯定律可知①+②×3得B2H6(g)+3O2(g) B2O3(s)+3H2O(g)　ΔH=-2 033 kJ/mol,11.2 L(标准状况)即0.5 mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2 033 kJ×0.5=1 016.5 kJ。

(2)由题给信息可知,ΔH1<0,ΔH2<0,两个反应均为放热反应,所以反应物的总能量比生成物的总能量高;同种物质气态变成液态会放出热量,即液态时能量比气态时能量低,则N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具有的能量低,A符合。

(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g) CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)　ΔH2=-571.6 kJ/mol

③2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-2 599 kJ/mol

根据盖斯定律,(①×4+②-③)×得到反应的热化学方程式为2C(s,石墨)+H2(g) C2H2(g)　ΔH=(4ΔH1+ΔH2-ΔH3)×=[-393.5×4+(-571.6)-(-2 599)]× kJ/mol=+226.7 kJ/mol。

(4)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),焓变=反应物总键能-生成物总键能,依据题表中提供的化学键的键能计算得ΔH=1 072 kJ/mol+2×436 kJ/mol-(3×413 kJ/mol+358 kJ/mol+463 kJ/mol)=-116 kJ/mol,则热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH=-116 kJ/mol。