第一章 化学反应的热效应 测试题 高中化学人教版（2019）选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 测试题
一、单选题（共12题）
1．下列说法正确的是
A．S(s)＋ O2(g)=SO3(g) ΔH=-315 kJ·mol-1(燃烧热)(ΔH的数值正确)
B．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
C．已知H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量
2．下列说法或表示法正确的是
A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)要在光照和点燃条件下才反应，所以△H>0，△S0.5Q1
二、非选择题（共10题）
13．已知下列热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)；∆H=﹣285kJ/mol
②H2O(g)=H2(g)+ O2(g)；∆H=+241.8kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO(g)；∆H=﹣110.4kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g)；∆H=﹣393.5kJ/mol
回答下列各问：
(1)上述反应中属于吸热反应的是 。(用序号填写)
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 。(用序号填写)
(3)燃烧10g H2生成液态水，放出的热量为 。
(4)H2(g)+O2(g)=H2O(g)；∆H ﹣285kJ/mol。(填>、”“=”或“＜”)。
15．根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。

(1)H—H键的键长为 ，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是 。
(2)下列说法中正确的是 。
A．氢气分子间不存在分子间作用力
B．由①到④，电子在核间出现的概率增加
C．由④到⑤，必须消耗外界的能量
D．氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。
化学键
Si—O
H—O
O=O
Si—Si
Si—C
键能/
460
467
498
176
X
请回答下列问题：
①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知（填“>”“”“”“ 124500kJ
(1)根据能量越低越稳定和图中信息分析。
(2)根据分子间作用力和化学键的定义分析。
(3)①根据键长与键能关系；②先计算2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)放出的热量，再计算每千克H2燃烧放出的热量。
(1)根据能量越低越稳定，氢气是稳定的状态，因此H—H键的键长为0.074nm，根据图中能量关系得到①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④；故答案为：0.074nm；①⑤②③④。
(2)A．氢气分子间存在分子间作用力，故A错误；B．共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用，所以由①到④，电子在核间出现的概率增加，故B正确；C．由④通过吸收能量变为⑤，因此必须消耗外界的能量，故C正确；D．一个氢气分子中含有一个非极性共价键，故D错误；综上所述，答案为BC。
(3)①Si—Si键键长比Si—C键的键长长，根据键长越长，键能越小，因此键能大小可知：X＞；故答案为：＞。
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)，断键吸收的热量为436 kJ∙mol−1×2 mol＋498 kJ∙mol−1×1mol＝1370 kJ，放出的热量为467 kJ∙mol−1×4mol＝1868kJ，因此2mol氢气反应生成水蒸气放出498 kJ的热量，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为498 kJ÷4×1000＝124500kJ；故答案为：124500kJ。
【点睛】化学反应与能量变化是常考题型，主要考查化学键的断键吸收热量与成键放出热量、键长与键能关系、热量的计算等。
16．(1)4.0
(2)玻璃搅拌器
(3)保温、隔热、减少实验过程中的热量损失
(4)-53.5kJ/mol
(5)ACD
(6)+120
中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差；
（1）由图可知，实验1、2、3、4的温度差平均值分别为4.0、4.1、3.9、4.0，则温度差平均值为4.0；
（2）图中缺少的一种玻璃仪器是玻璃搅拌器；
（3）实验需准确测量反应放出的热量，故外壳与内筒之间的隔热层作用是保温、隔热、减少实验过程中的热量损失；
（4）中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃ -1，该反应中取50mL0.50mol·L-1NaOH溶液和30mL0.50mol·L-1硫酸溶液进行实验，反应后氢离子过量，氢氧根离子（0.50mol·L-1×0.05L=0.025mol）完全反应，反应放热为4.18J·g-1·℃ -1×80g×4.0℃ =1337.6 J，放热焓变为负值，则中和热△H=-1337.6 J ÷0.025mol=-53.5kJ/mol；
（5）上述实验数值结果与57.3kJ·mol-1相比偏小；
A．实验装置保温、隔热效果差，热量散失，导致数值偏小，A正确；
B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，导致读数偏小，氢氧化钠量增多，实验中过量的硫酸与偏多的氢氧化钠放出更多热量，导致实验数值偏大，B错误；
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，导致热量损失，数值偏小，C正确；
D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，导致部分氢氧化钠和硫酸反应放热，热量损失，使得结果偏小，D正确；
故选ACD；
（6）反应焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，该反应的△H=（413×4+745×2-436×2-1075×2）kJ·mol-1=+120 kJ·mol-1。
17． 试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊 镁与稀盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，故变浑浊 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 小于 烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快 气体的溶解度随着温度的升高而减小
(1)镁与盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气体，反应放出热量使饱和溶液温度升高，析出固体溶质，观察到溶液变浑浊，故此处填：试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊；
(2)镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状，故此处填：镁与盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故变浑浊；
(3)镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，离子方程式为：Mg+2H+＝Mg2++H2↑；
(4)当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量；
(5)气体的溶解度随着温度的升高而减小，换成“20℃碳酸饮料”，实验(1)中观察到的另一现象是：烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快；其原因是：气体的溶解度随着温度的升高而减小。
18． < < 电离吸热
（1）先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差，再根据Q=m•c•△T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热；
（2）氢氧化钠固体溶于水放出热量；
（3）弱酸或弱碱电离时吸热，故相同体积、相同浓度的氨水，则反应放出的热量减少，据此进行解题。
（1）50mL 0.50 mol•L-1盐酸、50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液的质量m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.40℃=1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；故答案为：-56.8kJ/mol；       
（2）氢氧化钠固体溶于水放热，反应后温度偏高，计算所得热量偏大，所以实验中测得的“中和热”数值将偏大，故答案为：；
（3）因为弱酸或弱碱电离时吸热，将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，则反应放出的热量减少，即，故答案为：。
19．+27 kJ/mol
根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和；反应CH3OCH3(g)=CO(g)+H2(g)+CH4(g)的ΔH=6E(C—H)+2E(C—O)-E(H—H)-E(C≡O)-4E(C—H)=6×413 kJ/mol+2×356 kJ/mol-436 kJ/mol-1075 kJ/mol-4×413kJ/mol=+27 kJ/mol。
20．CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－130.9 kJ·mol－1
写出燃烧热的热反应方程式，再根据盖斯定律计算。
已知氢气与甲醇的燃烧热分别为285.8 kJ·mol−1、726.5 kJ·mol−1，则①H2(g) ＋O2(g) = H2O(l)  ΔH＝－285.8 kJ·mol−1；②CH3OH(l)＋O2(g) = CO2(g) ＋2H2O(l)  ΔH＝－726.5 kJ·mol−1；由盖斯定律可知用①×3－②得CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(l)＋H2O(l)，该反应的反应热ΔH＝－285.8 kJ·mol−1×3－(－726.5 kJ·mol−1)＝－130.9 kJ·mol−1；故答案为：CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(l)＋H2O(l)  ΔH＝－130.9 kJ·mol−1。
21． 30kJ/mol H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) △H=-102 kJ/mol 200 -(20X-Y) kJ/mol P(s)+O2(g)=P2O3(s) △H=-(20X-Y) kJ/mol
(1)①液态溴变为气态溴需要吸收热量；
②a。Br2(1)=Br2(g)△H1=+30kJ/mol；b。H2(g)+Br2(1)2HBr(g) △H2=-72kJ/mol；根据盖斯定律进行计算
③根据反应热△H=反应物断键吸收能量-生成物成键放出能量进行计算。
(2)单质磷的燃烧热为YkJ/mol，即1mol磷完全燃烧生成固态P2O5放出的热量为YkJ，反应中生成0.025 P2O5，需要磷0.05mol，故0.05mol磷燃烧生成生成固态P2O5放出的热量为0.05YkJ；反应中生成0.025mol P2O3，需要磷0.05mol，故所以0.05mol磷燃烧生成生成固态P2O3放出的热量为X-0.05Y=(X-0.05Y)kJ，所以1molP与O2反应生成固态P2O3放出的热量为(X-0.05Y)×1/0.05=(20X-Y)kJ，故1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=-(20X-Y)kJ/mol；据以上分析进行解答。
(1)①液态溴变为气态溴需要吸收热量，所以Br2(1)=Br2(g) △H1，则△H1=+30kJ/mol；
综上所述，本题正确答案：30kJ/mol；
②a。Br2(1)=Br2(g)△H1=+30kJ/mol；b。H2(g)+Br2(1)2HBr(g) △H2=-72kJ/mol；根据盖斯定律可知，b-a可得：H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)，△H=△H2-△H1=-72-30=-102 kJ/mol；
综上所述，本题正确答案：H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) △H=-102kJ/mol；
③根据反应热△H=反应物断键吸收能量-生成物成键放出能量可知，436+a-2×369=-102，计算a=200kJ/mol；
综上所述，本题正确答案：200；
(2)①单质磷的燃烧热为YkJ/mol，即1mol磷完全燃烧生成固态P2O5放出的热量为YkJ，反应中生成0.025 P2O5，需要磷0.05mol，故0.05mol磷燃烧生成生成固态P2O5放出的热量为0.05YkJ；反应中生成0.025mol P2O3，需要磷0.05mol；所以0.05mol磷燃烧生成生成固态P2O3放出的热量为X-0.05Y=(X-0.05Y)kJ，所以1molP与O2反应生成固态P2O3放出的热量为(X-0.05Y)×1/0.05=(20X-Y)kJ，故1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=-(20X-Y)kJ/mol；
因此，本题正确答案是： -(20X-Y)kJ/mol；
②由①可以知道，1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： P(s)+O2(g)=P2O3(s) △H=-(20X-Y)kJ/mol；
因此，本题正确答案是： P(s)+O2(g)=P2O3(s) △H=-(20X-Y)kJ/mol。
22． HClO4 H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-2a kJ·mol-1 H2O2+H2SS↓+2H2O 离子键、(极性)共价键 NaClO
X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，则Y为氧元素；M原子最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，则M为硫元素；因为上述均为短周期主族元素且原子序数M>N，则N为氯元素；N-、Z+、X+离子的半径逐渐减小，化合物XN常温下为气体，则X为氢元素、Z为钠元素。
由上述分析可知X、Y、Z、M、N分别为：H、O、Na、S、Cl元素。
（1）S、Cl的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4和HClO4，酸性较强的是HClO4。
（2）Na和S形成常见化合物为Na2S，是离子化合物，用电子式表示其形成过程为：。
（3）1g H2在O2中完全燃烧放出a kJ 的热量，则1molH2在O2中完全燃烧放出2a kJ 的热量，其热化学方程式为：H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-2a kJ·mol-1。
（4）H与O、H与S形成的18电子分子分别为：H2O2和H2S，二者在水溶液中反应有黄色沉淀(硫)生成，化学方程式为：H2O2+H2SS↓+2H2O。
（5）H、O、Na、S、Cl五种元素中的任意三种元素组成的强电解质A、B，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，可能为：NaOH、NaHS、NaClO等，A溶液中水的电离程度比在纯水中小，则A为NaOH，其中的化学键类型为：离子键、(极性)共价键；若B为常见家用消毒剂的主要成分，则B的化学式为：NaClO。