鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 化学反应的热效应第1课时综合训练题

第1章　化学反应与能量转化

第1节　化学反应的热效应

第1课时　反应热　焓变

基础过关练

题组一　化学反应的反应热

1.(2021辽宁联合校高二上第一次月考)下列有关化学反应的说法正确的是              (　　)

A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化

B.化学反应中能量的变化量与参加反应的物质的物质的量无关

C.能量变化必然伴随化学变化的发生

D.化学反应发生过程中一定有能量变化

2.(2020山东菏泽第一中学高二期末)下列过程伴随的能量变化中,属于反应热的是              (　　)

A.形成1 mol H—Cl键放出的能量

B.石墨转化为金刚石吸收的能量

C.1 mol O2形成2 mol O吸收的能量

D.水蒸气变成液态水放出的能量

题组二　化学反应的内能变化与焓变

3.(2020山东安丘一中高二模拟)下列说法中正确的是 (　　)

A.质量相等而状态不同的同种物质,它们的焓相等

B.当反应放热时,ΔU>0;反应吸热时,ΔU<0(反应过程中体系没有做功)

C.在一个确定的化学反应中,反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同

D.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化

4.已知化学反应2C(s)+O2(g) 2CO(g),2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中正确的是(其他条件相同)              (　　)

A.28 g CO所具有的内能一定高于44 g CO2所具有的内能

B.32 g O2所具有的内能大于44 g CO2所具有的内能

C.56 g CO和32 g O2所具有的总内能大于88 g CO2所具有的内能

D.将一定质量的C燃烧,生成CO2与生成CO时放出的热量一样多

题组三　放热反应与吸热反应的判断

5.(2021湖南长沙南雅中学高二上入学考试)下列变化过程,属于放热反应的是              (　　)

①NH4Cl固体溶于水　②炸药爆炸　③食物因氧化而腐败　④铝热反应　⑤酸碱中和反应　⑥煅烧石灰石制生石灰　⑦溴蒸气液化

A.②③④⑤⑦　　　　B.①②④⑤

C.②③④⑤　　　　D.①②③⑥⑦

6.(2020陕西榆林第二中学期中)下列图示变化为吸热反应的是 (　　)

题组四　反应热的测量

7.(2021河南南阳高二上期中)通过测定50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。某兴趣小组设计实验装置如图所示,请回答下列问题:

(1)从所学内容判断,图中尚缺少的一种仪器是　　　　　　;该装置还有不妥之处,应如何改正?　 　。 

(2)大、小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)如果大烧杯上不盖硬纸板,则计算出的中和反应的反应热(ΔH)会　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 

(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量　　　　(填“相等”或“不相等”),计算出的中和反应的反应热　　　(填“相同”或“不同”)。 

能力提升练

题组一　化学反应的热效应与焓变

1.(2020山东青岛期中,)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

B.CO和O生成了具有极性共价键的CO2

C.在该过程中,CO断键形成C和O

D.CO和O生成CO2是吸热反应,ΔH>0

2.(2020北京师大附中期中,)中国科学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如下图所示。

下列说法不正确的是 (　　)

A.该催化反应实现了太阳能向化学能的转化

B.阶段Ⅰ中,H2O2是氧化产物

C.每生成1 mol O2,阶段Ⅱ中转移2 mol电子

D.反应的两个阶段均为吸热过程,ΔH>0

3.(2020云南玉溪第一中学期中,)某反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是              (　　)

A.改变催化剂,可改变该反应的活化能

B.该反应为放热反应,反应热等于E1-E2

C.反应过程a有催化剂参与

D.有催化剂条件下,反应的活化能等于E1+E2

4.(2020河北衡水期中,)反应A+B C分两步进行:①A+B X(ΔH>0),②X C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是              (　　)

5.(2020江西九江一中高二上期中,)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示;现提供以下化学键的键能:P—P键键能为198 kJ·mol-1、P—O键键能为360 kJ·mol-1、氧气分子内氧原子间的键能为498 kJ·mol-1,则P4(s)+3O2(g) P4O6(s)的反应热ΔH为              (　　)

A.+1 638 kJ·mol-1　　　　B.-1 638 kJ·mol-1

C.-126 kJ·mol-1　　　  　D.+126 kJ·mol-1

题组二　反应热的测量

6.(2021辽宁联合校高二上第一次月考,)在测定中和反应的反应热的实验中,下列说法正确的是              (　　)

A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,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小烧杯底部接触

C.用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和反应反应热数值相同

D.在测定中和反应的反应热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等

7.(2021湖南邵东一中高二上期中,)50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法正确的是              (　　)

A.在测定中和反应的反应热的实验中,至少需要测定并记录的温度是3次

B.大烧杯上如不盖硬纸板,测得的中和反应的反应热数值会偏小

C.用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和反应的反应热的数值会偏大

D.测定中和反应的反应热的实验中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测得的中和反应的反应热ΔH<-57.3 kJ·mol-1

答案全解全析

基础过关练

1.D　化学反应中的能量变化形式有多种,如光能、声能、电能等,但通常表现为热量变化,故A错误;化学反应中能量的变化量与参加反应的物质的物质的量有关,参加反应的物质的物质的量越大,其能量的变化量越大,故B错误;能量变化过程中不一定发生化学变化,如氢氧化钠固体溶于水放出热量,故C错误;化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成,旧键断裂和新键形成都伴有能量变化,化学反应发生过程中一定有能量变化,故D正确。

2.B　当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为反应热,化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。形成1 mol H—Cl键,只有化学键的形成,故其能量的变化不属于反应热,A错误;石墨转化为金刚石过程中,既有旧键的断裂,又有新键的形成,故其能量的变化属于反应热,B正确;1 mol O2形成2 mol O,只有化学键的断裂,没有化学键的形成,故其能量的变化不属于反应热,C错误;水蒸气变成液态水是物理变化,故其能量的变化不属于反应热,D错误。

3.C　质量相等而状态不同的同种物质,它们所具有的能量不同,所以它们的焓不相等,A项错误;若反应过程中体系没有做功,当反应放热时ΔU<0,吸热时ΔU>0,B项错误;化学反应一定伴随能量变化,所以反应物总焓与产物总焓一定不同,C项正确;焓变是反应产物的总焓与反应物的总焓之差,不限制反应物或产物的量,D项错误。

4.C　2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)是放热反应,反应物的总内能高于生成物的总内能,即56 g CO和32 g O2所具有的总内能大于88 g CO2所具有的内能,但28 g CO所具有的内能不一定高于44 g CO2所具有的内能,32 g O2所具有的内能也不一定高于44 g CO2所具有的内能,故A、B不正确,C正确;由于C→CO过程放热,CO→CO2过程放热,所以将一定质量的C燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多,故D不正确。

5.C　①NH4Cl固体溶于水是吸热过程,属于物理变化;②炸药爆炸是放热反应;③食物因氧化而腐败是放热反应;④铝热反应是剧烈的放热反应;⑤酸碱中和反应是放热反应;⑥煅烧石灰石制生石灰是吸热反应;⑦溴蒸气液化是放热过程,属于物理变化,不是放热反应;故选C。

6.A　题图中反应物总能量小于反应产物总能量,为吸热反应,故A选;题图中反应物总能量大于反应产物总能量,为放热反应,故B不选;浓硫酸稀释放热,属于物理变化,故C不选;Zn与稀盐酸的反应为放热反应,故D不选。

7.答案　(1)环形玻璃搅拌棒　在大小烧杯间填满碎泡沫塑料,使小烧杯口与大烧杯口相平　(2)减少实验过程中的热量损失　(3)偏大　(4)不相等　相同

解析　(1)该装置中缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;为减少热量散失,应使小烧杯口与大烧杯口持平,其余空间用碎泡沫塑料填满。

(2)大、小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。

(3)如果大烧杯上不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和反应的反应热数值将会偏小,放热反应的ΔH为负值,所以计算出的中和反应的反应热(ΔH)偏大。

(4)中和反应放出的热量与所用酸以及碱的量有关,如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与题述原实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏多,但是计算出的中和反应的反应热相同。

能力提升练

1.B　根据题给图示可知,状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,A项错误;根据题给图示可知,CO与O反应生成CO2,CO2中含有极性共价键,B项正确;根据题给图示可知,反应过程中CO中的化学键没有断裂,C项错误;根据题给图示可知,状态Ⅰ的总能量高于状态Ⅲ的总能量,CO和O生成CO2的反应是放热反应,ΔH<0,D项错误。

2.D　该过程利用太阳光高效分解水,实现了太阳能向化学能的转化,故A正确;阶段Ⅰ中发生的反应为2H2O H2O2+H2↑,氧元素化合价从-2价升高到-1价,所以H2O2是氧化产物,故B正确;阶段Ⅱ中发生的反应为2H2O2 2H2O+O2↑,每生成1 mol O2,转移2 mol电子,故C正确;过氧化氢分解生成H2O和O2的反应为放热反应,故D错误。

3.A　催化剂可以降低反应的活化能,A项正确;据题给图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应为放热反应,反应热等于ΔH,B项错误;根据题给图像可知,反应过程b的活化能比反应过程a的活化能小,故反应过程b有催化剂参与,C项错误;有催化剂条件下,反应的活化能等于E1,D项错误。

4.A　A+B X为吸热反应,则X的能量大于A和B的总能量;X C为放热反应,则X的能量大于C的能量,故选A。

5.B　反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4(s)+3O2(g) P4O6(s)的反应热ΔH=6×198 kJ·mol-1+3×498 kJ·mol-1-12×360 kJ·mol-1=-1 638 kJ·mol-1。

6.A　环形玻璃搅拌棒起搅拌作用,能加快反应速率,减小实验误差,故A正确;温度计水银球测烧杯内反应混合溶液的温度,不能接触小烧杯底部,故B错误;醋酸是弱酸,其电离过程为吸热过程,反应放出的热量偏小,测得的中和反应的反应热数值偏小,故C错误;测定中和反应的反应热实验中不需要酒精灯,故D错误。

7.B　在测定中和反应反应热的实验中,每一组实验要记录3次温度,而至少要做3组实验,所以至少要记录9次温度,故A错误;大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,测得的中和反应的反应热数值将会偏小,故B正确;一水合氨是弱碱,在反应中发生电离时要吸热,所以用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验时,测得中和反应的反应热的数值会偏小,故C错误;在测定中和反应反应热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,由于Cu导热性强,易导致热量损失,则测得的中和反应的反应热数值偏小,ΔH>-57.3 kJ·mol-1,故D错误。