第一章 化学反应的热效应 单元测试题-2023--2024学年上学期高二化学人教版选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 单元测试题
一、单选题
1．（四川省成都市蓉城联盟2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题）下列关于如图所示转化过程的分析错误的是

A．过程I将太阳能转化为化学能
B．该转化过程中为催化剂
C．过程I的化学方程式为：
D．过程Ⅱ的反应中FeO为还原剂、为氧化产物
2．（2023春·贵州遵义·高一校联考期中）下列有关能量变化和物质变化的说法中正确的是
A．可以通过是否需要加热来判断反应是吸热反应还是放热反应
B．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
C．化学变化一定有化学键的断裂和形成，有化学键的断裂或形成一定发生了化学变化
D．有化学键的断裂和形成一定有能量变化，有能量变化的过程一定有化学键的断裂和形成
3．（2023春·上海徐汇·高二上海市徐汇中学校考期中）已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为___________kJ/mol。

A． B． C． D．
4．（2023秋·河南平顶山·高二统考期末）已知几种化学键的键能如表所示：
化学键




键能
a
436
463
750
根据热化学方程式：  ，计算表中的a为
A．484.5 B．969 C．872 D．1938
5．（2023秋·河南信阳·高二统考期末）反应  经过以下两步基元反应完成：
ⅰ.  
ⅱ.  
下列说法不正确的是
A．
B．因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以
C．因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以
D．断裂中的化学键吸收的能量大于断裂和中的化学键吸收的总能量
6．（2023春·广东惠州·高一惠州一中校联考阶段练习）下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)
A．  (反应热)
B．  (燃烧热)
C．  (反应热)
D．  (中和热)
7．（2023春·河北·高一校联考期中）根据如图中的能量关系，可求得H-Cl键的键能是

A．431.8 kJ⋅mol B．247.3 kJ⋅mol
C．863.6 kJ⋅mol D．494.6 kJ⋅mol
8．（2023春·广西柳州·高二柳州市第三中学校考期中）已知下列热化学方程式： ； ；则 值为
A． B． C． D．
9．（2023秋·四川泸州·高二统考期末）完全燃烧5.6L标准状况下的，冷却至室温放出222.4kJ热量，下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
10．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）2022年，我国220/120吨级烧氢液氧发动机试车成功，为我们探索星辰大海再添助力。航空航天兴趣小组查资料得知：
①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝−483.6kJ∙mol−1
②H2O(g)＝H2O(l) △H＝−44kJ∙mol−1
③H−H、O=O、H−O键能分别为436 kJ∙mol−1、496 kJ∙mol−1、462 kJ∙mol−1。 经讨论得出以下结论，正确的是

A．若只用以上的键能数据，使可估算出H2的燃烧热
B．若1 mol H2(1)燃烧生成H2O(g)时，放出的热量将高于241.8 kJ
C．若用上图所示装置，即可测出H2的燃烧热：△H=−285.8 kJ∙mol−1
D．化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
11．（2023春·湖北武汉·高一校联考期中）如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法正确的是

A．中热稳定性最好的是
B．由制取是放热过程
C．金属镁和卤素单质的反应都是放热反应
D．此温度下四种中，所含化学键的键能最大
12．（2023春·广东惠州·高二校考期中）据文献报道某反应的反应历程如图所示，下列说法正确的是

A．该反应为吸热反应
B．产物的稳定性：
C．该历程中最大正反应的活化能E正= 186.19 kJ·mol-1
D．相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：v(P1) 13．（2022春·山东潍坊·高一统考期中）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2mol H-H键和lmol O=O键吸收的能量为a kJ
B．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=-d
14．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）已知：

下列说法正确的是
A．
B．
C．升温时，丙烷与氯自由基反应速率加快，与溴自由基反应速率减慢
D．HCl与HBr的键能差可以表示为

二、非选择题
15．（2023秋·高二课时练习）盐酸和氢氧化钠是两种常见的酸和碱，在工业生产中起着非常重要的作用。盐酸是化学工业重要原料之一，还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaOH)的用途极广，用于生产纸、肥皂、染料、人造丝、冶炼金属以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。现将V1 mL 1.00 mol·L-1盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2=50 mL)。

回答下列问题：
(1)做该实验时环境温度为 。
(2)此NaOH溶液的浓度约为 。
16．（2023春·山东潍坊·高一山东省潍坊第四中学校考阶段练习）利用化学反应为人类生产生活提供能量。
(1)下列反应中，属于放热反应的是 (填序号)。
①生石灰和水反应②二氧化碳与炽热的炭反应③氢氧化钠溶于水④炸药爆炸⑤碳酸钙高温分解⑥葡萄糖的缓慢氧化⑦和反应
(2)①在如图所示的量热计中，将100mL0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是

A．若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测ΔH偏小
B．搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器
C．若选用同浓度同体积的盐酸，则溶液温度将升高至不超过27.7℃
D．所加NaOH溶液过量，目的是保证CH3COOH溶液完全被中和
②上述反应的能量变化可用图 (填“a”或“b”)表示。

(3)为实现我国政府提出的2060年碳中和目标，须控制CO2的排放。请写出CO2与C反应生成CO的热化学方程式 。
已知：①4CO(g)+Fe3O4(s)=3Fe(s)+4CO2(g) ΔH=-14kJ·mol-1
②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)         ΔH=-1118kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g)             ΔH=-394kJ·mol-1
(4)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表：
物质
H2(g)
C(石墨，s)
C6H6(l)
燃烧热ΔH/
(kJ·mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为 。
17．（2023春·甘肃张掖·高一高台县第一中学校考阶段练习）Ⅰ．某同学设计下图简易装置测定中和热。

回答下列问题：
(1)该装置中缺少的仪器是 。
(2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后，测得反应放出的热量为285J，则中和热 。若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒，则测得反应放出的热量将 (填“偏多”“偏少”或“不变”)。
Ⅱ．2021年世界环境日中国主题：人与自然和谐共生。
(3)以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体的减排提供了一个新途径，断开各分子中1mol化学键吸收的能量如下表所示，则以为催化剂分解生成和的热化学方程式为 。
化学键
C=O
C≡O(CO)
O=O
能量/
799
1072
496
(4)以太阳能为热源，金属氧化物为催化剂可以分解水制和，实现能源绿色化，其过程如下：
过程Ⅰ：，
过程Ⅱ：，
总反应：，
则过程Ⅱ的 。
Ⅲ．
(5)已知强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热可表示为：，对于下列反应：
，
，
，上述反应均在溶液中进行，则下列、、的关系正确的是_______。
A． B． C． D．
18．（2023春·四川成都·高一成都七中校考阶段练习）回答下列问题
(1)已知C(s，石墨)═C(s，金刚石)，；则稳定性：金刚石 (填“>”或“<”)石墨。
(2)已知：；，则 (填“>”或“<”)。
(3)、时，在足量的中充分燃烧，放出热量。则的燃烧热为 。
(4)溶液与溶液完全反应，放出热量，该反应的中和热 。
(5)分别表示所具有的能量，则对于反应： (用含的代数式表示)。
(6)合成氨反应的能量变化如下图所示，则反应 。


参考答案：
1．D
【分析】过程Ⅰ是在太阳能作用下Fe3O4分解为FeO和O2，过程Ⅱ是FeO和水在加热条件下反应生成Fe3O4和H2。
【详解】A．过程Ⅰ是在太阳能作用下Fe3O4分解为FeO和O2，是将太阳能转化为化学能，故A正确；
B．该转化过程中 Fe3O4参加了反应Ⅰ，在反应Ⅱ中又生成，所以Fe3O4为催化剂，故B正确；
C．过程I是在太阳能作用下Fe3O4分解为FeO和O2，化学方程式为：
D．过程Ⅱ是FeO和水在加热条件下反应生成Fe3O4和H2，在此反应中，FeO中Fe元素的化合价升高，做还原剂，水中H元素的化合价降低，则H2为还原产物，故D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．吸热反应也可能不需要加热就能发生，A项错误；
B．断键吸热，成键放热，化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因，B项正确；
C．NaCl溶于水就有化学键的断裂，但没发生化学反应，C项错误；
D．干冰升华、液氨汽化都有能量变化，但没有化学键的断裂和形成，D项错误。
答案选B。
3．D
【分析】从图看反应经历了三个历程（过程），则X(g)→Y(g) 过程中的焓变应该由三个历程叠加。
【详解】第一步反应的焓变为E1-E2；第二步反应的焓变为ΔH；第三步反应焓变为E3-E4，所以该反应的焓变为E1−E2+ΔH+E3−E4；
故选D。
4．B
【详解】反应物总键能-生成物总键能，可求得，B项正确。
5．B
【详解】A．根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)，DH=DH1+DH2，选项A正确；
B．ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，形成H2成键要放出能量，所以∆H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，选项B错误；
C．ⅱ中只有I形成I2，成化学键释放能量，所以∆H2＜0，选项C正确；
D．反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)    ΔH>0，说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量，选项D正确；
答案选B。
6．C
【详解】A．，没有写物质的状态，故A错误；
B．氢气燃烧热是生成液态水，故B错误；
C．合成氨是放热反应，则  ，故C正确；
D．中和热是指稀的强酸和稀的强碱溶液反应生成1mol液态水，  ，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．A
【详解】根据焓变等于断键吸收的总能量减去成键释放的总能量，设H−Cl键的键能为x kJ∙mol−1，△H＝+242.7kJ∙mol−1+436.4kJ∙mol−1−2x＝−184.5kJ∙mol−1，解得x＝431.8 kJ∙mol−1，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
8．A
【详解】根据盖斯定律：①Hg(l)＋O2(g)=HgO(s)   △H1；②Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s)   △H2；②-①得Zn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s)  △H=△H2-△H1，故选A。
9．D
【详解】完全燃烧5.6L标准状况下的(物质的量为0.25mol)，冷却至室温，说明生成液态水，放出222.4kJ热量，则1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水，则放出889.6kJ的热，热化学方程式为，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．D
【详解】A．若只用以上的键能数据，没有H2O(g)＝H2O(l) △H＝−44kJ∙mol−1是无法算出H2的燃烧热，故A错误；
B．1 mol H2(1)所具有的能量低于1 mol H2(g)所具有的能量，根据2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝−483.6kJ∙mol−1分析，则1 mol H2(1)燃烧生成H2O(g)时，放出的热量将低于241.8 kJ，故B错误；
C．燃烧热是生成稳定的氧化物即液态水，而此装置有隔热装置，氢气和氧气反应生成气态水，若用上图所示装置，无法测出H2的燃烧热，故C错误；
D．化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断键吸收热量，成键释放能量，因此化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因，故D正确。
综上所述，答案为D。
11．C
【详解】A．物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性： MgI2 B．由图像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，则由MgCl2制取Mg是吸热反应，B错误；
C．图像表明，金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质（X2）的反应都是放热反应，C正确；
D．卤素单质越活泼，与同一金属反应时放热越多，对应产物的键能越大，则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大，D错误；
故选C。
12．C
【详解】A．根据图像可知，此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，故此反应是放热反应，故A错误；
B．物质的能量越高，物质越不稳定，根据图像可知，产物排P1的能量高于产物P2，故产物的稳定性：P1＜P2，故B错误；
C．最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态Ⅳ时，即最大正反应的活化能E正＝−18.92kJ/mol−（−205.11kJ/mol）＝186.19kJ•mol−1，故C正确；
D．相同条件下，反应所需的活化能越小，则反应的速率越快，由于到产物P1所需活化能更小，故反应速率更快，故v（P1）＞v（P2），故D错误。
故答案选C。
【点睛】本题考查了热化学方程式的分析应用，为高频考点，注意物质能量的变化判断。
13．D
【详解】A．根据图中信息可知，△H=+a，故断裂2mol H-H键和lmol O=O键吸收的能量为a kJ，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。
14．B
【详解】A．Cl比Br活泼，且HCl比HBr稳定，能量越低物质越稳定，则△H1＜△H3，故A错误；
B．由盖斯定律可知，①-③=②-④，则△H1=△H2+△H3-△H4 ，故B正确；
C．升高温度可加快反应速率，则升高温度，吸热反应、放热反应速率都增大，丙烷与溴自由基反应速率加快，故C错误；
D．③-①得HCl+Br∙→HBr+Cl∙，△H=△H3 -△H1，键能差为△H3 -△H1，故D错误；
故选：B。
15．(1)20 ℃
(2)1.5 mol·L-1

【详解】（1）环境温度是盐酸、氢氧化钠混合前的温度，故应看横坐标为0时对应的纵坐标，即20 ℃。
（2）恰好反应时，体系放出的热量最多，混合溶液温度最高；由图可知参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL，由V1＋V2=50 mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20 mL。设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n，，浓度是=1.5 mol·L-1。
16．(1)①④⑥
(2) AC b
(3)CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH=+172
(4)3H2(g)+ 6C(石墨，s)= C6H6(l) ΔH=+49.1

【详解】（1）常见的放热反应为氧化反应、中和反应、氧化钙与水反应等，则放热反应为①④⑥。
（2）①A．若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测定的热量值偏小，所测ΔH偏大，故A错误；
B．为防止热量散失，搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器，故B正确；
C．若选用同浓度同体积的盐酸，则无电离吸热过程，放出热量更多，溶液温度将升高至超过27.7℃，故C错误；
D．所加NaOH溶液过量，目的是保证CH3COOH溶液完全被中和，反应放热充分，故D正确；
故答案为：AC。
②该反应为放热反应，生成物能量更低，故应选择b图像；
（3）CO2与C反应生成CO的化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g)，反应焓变ΔH=ΔH(①) +ΔH(②) +ΔH(③)==+172，对应的热化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH=+172。
（4）H2(g)、C(石墨，s)、C6H6(l)的燃烧热的热化学方程式分别为：H2(g)+ O2(g)= H2O(l) ΔH1=-285.8；C(石墨，s) +O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1；C6H6(l) +O2(g)=6CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH3=-3267.5。25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的化学方程式为3H2(g)+ 6C(石墨，s)= C6H6(l)，对应的ΔH=3ΔH1+6ΔH2-ΔH3==+49.1。
17．(1)温度计
(2) -57kJ/mol 偏少
(3)2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+556kJ/mol
(4)216.5kJ/mol
(5)C

【详解】（1）实验测定反应的初始温度和最高温度来计算反应热，故还缺少温度计。
（2）50mL0.1mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH混合，放出热量285J，此时NaOH过量，0.005mol盐酸与0.005molNaOH反应放出285J的热量，则1mol盐酸与1molNaOH反应放出57kJ的热量，ΔH=-57kJ/mol。将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒，因为金属的导热性好于玻璃，这样反应放出的热量将散失得更多，测得反应放出的热量将偏少。
（3）以TiO2为催化剂分解CO2(g)生成CO(g)和O2(g)，ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(4×799-1072×2-496)kJ/mol=556kJ/mol。热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+556kJ/mol。
（4）根据三个方程式可知，过程Ⅰ方程式+过程Ⅱ方程式×2=总反应方程式，则ΔH2==216.5kJ/mol。
（5）醋酸为弱电解质，电离吸热，浓硫酸溶于水放热，硝酸和NaOH正常反应无额外的吸热或者放热过程，因此Q2>Q3>Q1，故答案选C。
18．(1)＜
(2)＜
(3)-282.6kJ/mol
(4)-57.3kJ/mol
(5)
(6)

【详解】（1）已知C(s，石墨)═C(s，金刚石)，；则石墨的能量低于等质量的金刚石，能量越低越稳定，则稳定性：金刚石＜石墨。
（2）已知：；，燃烧生成二氧化碳时释放的能量更多，则，燃烧反应放热，焓变小于零，则＜。
（3）燃烧热是、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，已知、时，即2molCO在足量的中充分燃烧，放出热量，则的燃烧热为-282.6kJ/mol。
（4）溶液与溶液完全反应，KOH过量，反应生成0.2molH2O，放出热量，则该反应的中和热。
（5）焓变ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量，分别表示所具有的能量，则反应：。
（6）焓变ΔH =反应物总键能−生成物总键能；且1mol氨气液化时放出cmol能量，则反应。