高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 化学反应的热效应精练

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 化学反应的热效应精练，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·ml-1、P-O：b kJ·ml-1、P=O：ckJ·ml-1、O=O：d kJ·ml-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 ml白磷反应放出的热量，其中正确的是
A．(6a＋5d-4c-12b) kJB．(4c＋12b-6a-5d) kJ
C．(4c＋12b-4a-5d) kJD．(4a＋5d-4c-12b) kJ
2．下列有关能量转化的说法中正确的是
A．Na与H2O的反应属于吸热反应
B．“H—Cl→H＋Cl”过程中放出热量
C．干冰升华过程放出热量
D．反应“C＋H2O(g)CO＋H2”中的能量变化可以用如图表示
3．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。下列说法正确的是
已知：①Sn(白，s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(灰，s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(灰，s)Sn(白，s) △H3=+2.1kJ•ml-1
A．△H1＞△H2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
4．已知反应：①
②
③
则反应的为
A．B．
C．D．
5．已知在298K、1×105Pa条件下，2ml氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是
A．H2O(g)=H2(g)＋O2(g) ΔH=+242kJ·ml-1
B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484kJ·ml-1
C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=+242kJ·ml-1
D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484kJ·ml-1
6．属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合如图所示的是
A．CaCO3=CaO+CO2B．CH4+CO2CO2+2H2O
C．C+CO2=2COD．2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
7．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，1mlH2完全反应放出akJ热量．已知：
(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开键和键所需能量大于断开键所需能量
C．断开键所需能量约为
D．向密闭容器中加入和，充分反应放出的热量小于
8．已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式中，正确的是
A．
B．
C．
D．
9．在25℃和101 kPa下，1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，则下列属于H2的燃烧热的热化学方程式的是
A． kJ/ml
B． kJ/ml
C． kJ/ml
D． kJ/ml
10．下列示意图表示正确的是
A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·ml-1反应的能量变化
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，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丁图
11．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A．实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D．实验(c)中若用NaOH固体测定，则测定数值偏高
12．已知在25℃、101kPa下，1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是
A． ΔH=-48.40 kJ·ml-1
B． ΔH=-5 517.6 kJ·ml-1
C． ΔH=＋5 517.6 kJ·ml-1
D． ΔH=-48.40 kJ·ml-1
13．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C．反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ/ml
D．1mlCO2(g)和1mlH2(g)反应生成1mlCO(g)和1mlHH2O(g)要放出41kJ的热量
14．在25℃、101 kPa下，1 ml白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 ml红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是
A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B．由红磷转化为白磷是放热反应
C．由红磷转化为白磷是吸热反应
D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
15．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是
A．A→F的B．
C．C→F的D．
二、填空题
16．氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。
(1)氢能被称为绿色能源的原因是_______。
(2)请根据下表所提供的数据计算氢气、一氧化碳及甲烷的热值_______，并据此说明氢气作为能源的优点_______。
(3)你认为用氢气作为气体燃料需解决哪些问题__________？
(4)请写出你所知道的制取氢气的反应的化学方程式_______，选出你认为最适合作为将来大规模制取氢气的方法，并说明理由___________。
17．回答下列问题：
(1)氢气可将还原为甲烷，反应为。科研人员结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上与的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在催化剂表面用“。”标注，表示过渡态。物质吸附在催化剂表面形成过渡态的过程会___________(填“放出热量”或“吸收热量”)；反应历程中最小能垒步骤的化学方程式为___________。
(2)已知断开1键、1键、1键需要的能量分别是436、391、946，则与反应生成的热化学方程式是___________。
三、原理综合题
18．回答下列问题
(1)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：
则25℃时，和生成的热化学方程式为___________。
(2)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：
a．
b．
c．
d．
e．
根据盖斯定律，反应a的___________(写出一个代数式即可)。
(3)甲醇是重要的化工原料，利用和在催化剂的作用下合成甲醇，发生反应：___________。
已知反应相关的键能数据如下：
19．当今社会，能源的发展已成为全世界共同关注的话题，乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料。如图表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。请回答下列问题：
(1)________。
(2)乙烷的燃烧热________。
(3)等物质的量的比完全燃烧生成指定产物时放出的热量________(填“多”或“少”)。
(4)根据题图写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式：________。
(5)从环保角度分析，放出相同的热量时选择________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。
名称
化学式
名称
化学式
氢气
H2(g)
-285.8
乙烷
C2H6(g)
-1559.8
一氧化碳
CO(g)
-283.0
乙烯
C2H4(g)
-1411.0
甲烷
CH4(g)
-890.3
乙炔
C2H2(g)
-1299.6
甲醇
CH3OH(l)
-726.5
蔗糖
C12H22O11(s)
-5640.9
乙醇
C2H5OH(l)
-1366.8
苯
C6H6(l)
-3267.5
物质
燃烧热 ()
化学键
键能
参考答案：
1．B
【详解】该反应为放热反应，反应中放出热量=形成生成物中化学键的总能量-断开反应物中化学键的总能量。由图可以看出：P4中有6ml的P－P，5ml的O2中含有5mlO=O，1ml的P4O10中含有4ml的P=O，12ml的P-O，故该反应中放出能量=(4c＋12b)kJ-(6a＋5d)kJ=(4c＋12b-6a-5d) kJ。
故选B。
2．D
【分析】由图可知，生成物能量大于反应物能量，图示表示的为吸热反应；
【详解】A．Na与H2O的反应放出大量热，属于放热反应，A不符合题意；
B．“H—Cl―→H＋Cl”断键吸收能量，B不符合题意；
C．干冰升华过程吸收能量，反应为物理变化不是化学变化，C不符合题意；
D．碳与水反应是吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，D符合题意。
故选D。
3．D
【详解】A．依据盖斯定律，由②−①可得反应③，反应为吸热反应，所以ΔH3＝ΔH2−ΔH1＞0，所以ΔH1＜ΔH2，故A错误；
B．根据反应③Sn(灰，s)Sn(白，s)可知，温度高于13.2℃时，灰锡会转变为白锡，所以在常温下，锡以白锡状态存在，故B错误；
C．根据反应③Sn(灰，s)Sn(白，s) △H3=+2.1kJ•ml-1可知，由灰锡变为白锡会吸热反应，故C错误；
D．根据根据反应③Sn(灰，s)Sn(白，s)可知，温度低于13.2℃时，白锡会转变为灰锡，而灰锡以粉末状态存在，即锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏，故D正确；
故答案选D。
【点睛】本题考查反应过程中能量变化，侧重考查学生盖斯定律和物质存在形式的掌握情况，试题难度中等。
4．D
【详解】由盖斯定律可知，①×3+②×2—③×2得到反应，则反应的=，故选D。
5．A
【分析】由2ml氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量可知，该反应的反应热ΔH=－484 kJ/ml，反应的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH=－484 kJ/ml或H2(g)＋O2(g)=H2O(g)ΔH=－242 kJ/ml。
【详解】A．由分析可知，氢气在氧气中燃烧为放热反应，水蒸气分解为氢气和氧气为吸热反应，反应的热化学方程式为H2O(g)=H2(g)＋O2(g) ΔH=+242 kJ/ml，故A正确；
B．由分析可知，2ml氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=－484 kJ/ml，不是液态水，故B错误；
C．由分析可知，氢气在氧气中燃烧生成水蒸气的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=－242 kJ/ml，故C错误；
D．由分析可知，2ml氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=－484 kJ/ml，故D错误；
故选A。
6．C
【详解】该图示为反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，
A．CaCO3分解反应，没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，故A错误；
B．甲烷和氧气的反应为燃烧反应，燃烧为放热反应，故B错误；
C．碳与二氧化碳的反应为吸热反应，符合图像，且该反应元素化合价发生改变属于氧化还原反应，故C正确；
D．酸碱中和反应为放热反应，故D错误；
故选：C。
7．B
【详解】A．已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应，故反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；
B．已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应，断开键和键所需能量小于断开键所需能量，B错误；
C．根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则有：-akJ=bkJ+ckJ-2E(H-I)，则2E(H-I)=(a+b+c)kJ，断开键所需能量约为，C正确；
D．由于反应是一个可逆反应，向密闭容器中加入和，2mlH2不能完全反应，故充分反应放出的热量小于，D正确；
故答案为：B。
8．C
【详解】燃烧热化学方程式中可燃物的物质的量为1ml，7.8g乙炔的物质的量，完全燃烧生成稳定的氧化物释放389.9kJ能量，则1ml乙炔完全燃烧生成稳定氧化物释放1299.6kJ能量，则乙炔的燃烧热化学方程式应为，故选C。
9．D
【详解】在25℃和101 kPa下，1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，则1 ml H2(即2 g H2) 燃烧生成液态水放出热量Q=142.9 kJ×2=285.8 kJ。燃烧热是1 ml 可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。H2燃烧产生的稳定氧化物是液态H2O，故表示H2的燃烧热的热化学方程式的是 kJ/ml，故合理选项是D。
10．D
【详解】A．图中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·ml-1为吸热反应，与图示不符，选项A错误；
B．C的燃烧热是指1ml C完全燃烧生成CO2(g)时的焓变，且反应物的总能量高于生成物的总能量，选项B错误；
C．H2SO4、NaOH溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为1∶2时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液温度最高，此时H2SO4溶液为20mL，NaOH溶液为40mL，选项C错误；
D．稳定性B＜A＜C，根据物质的能量越低越稳定可知，物质的能量：B>A>C，故A→B为吸热反应，B→C为放热反应，A→C为放热反应，选项D正确；
答案选D。
11．D
【详解】A．金属与酸的反应为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应，中和反应为放热反应，A错误；
B．等质量的铝片与铝粉与盐酸反应放出的热量相同，B错误；
C．铁的导热性良好，换用铁制搅拌棒后会有热量损失，导致测定的数值偏低，C错误；
D．氢氧化钠固体溶于水放热，会使测定的数值偏高，D正确；
故选D。
12．B
【分析】本题考查热化学方程式的书写，应注意以下几点：①标明各物质的聚集状态；②标明吸热还是放热，ΔH>0时为吸热，ΔH＜0时为放热；③物质变化和能量变化要对应。
【详解】A．H2O的状态标错，A错误；
B．1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量，1mlC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出5517.6kJ的热量，热方程式准确无误，B正确；
C．本题为放热，ΔH＜0，C错误；
D．能量变化与物质变化未对应，D错误；
答案选B。
13．B
【详解】A．根据图示，反应物的总能量大于反应产物的总能量，该反应为放热反应，A错误；
B．根据图示，1ml CO(g)和1ml H2O(g)生成1ml CO2(g)和1ml H2(g) 放出热量，则1ml CO(g)和1ml H2O(g)的总能量大于1ml CO2(g)和1ml H2(g) 的总能量，B正确；
C．根据图示，1ml CO(g)和1ml H2O(g)生成1ml CO2(g)和1ml H2(g) 放出热量41 kJ，反应的热化学方程式为 △H = -41 kJ/ml，C错误；
D．根据图示，1ml CO2(g)和1ml H2(g) 反应生成 1ml CO(g) 和1ml H2O(g)，总能量升高，要吸收41kJ的热量，D错误；
故选B。
14．C
【详解】A． 由图可知，由红磷转化为五氧化二磷是放热反应，故A错误；
B． 由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故B错误；
C． 由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故C正确；
D． 由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少，故D错误；
故选C。
15．B
【详解】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确；
B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误；
C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确；
D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确；
故选B。
16．(1)氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧的产物是水，对环境无污染；由水又可制得氢气，氢气具有可再生性
(2) 142.9kJ、10.11kJ/g、55.64kJ/g 清洁、热值高
(3)降低制取氢气的生产成本；安全、大量地储存氢气
(4) C+H2O（g）CO+H2 因为利用热能、电能制取氢气都是以有限的能源制取新的能源，而太阳能是取之不尽的能源，所以最适合将来大规模制取氢气的方法是利用太阳能分解水
【详解】（1）氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧的产物是对环境无污染的水，且水又可制得氢气，氢气具有可再生性，所以氢能被称为绿色能源，故答案为：氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧的产物是水，对环境无污染；由水又可制得氢气，氢气具有可再生性；
（2）单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，由表格数据可知，氢气、一氧化碳和甲烷燃的热值分别为=142.9kJ/g、≈10.11kJ/g、≈55.64kJ/g，由氢气燃烧生成水和热值高可知，氢气作为能源的优点是清洁、热值高，故答案为：清洁、热值高；
（3）氢气的密度小、极易燃烧难以储存和运输，工业上常用电解水、太阳能分解水、烃焦炭和与水蒸气反应等方法制取氢气，但制取氢气时，会消耗大量的能量，生产成本较高，所以如何降低制取氢气的生产成本，安全、大量地储存氢气是用氢气作为气体燃料亟待解决的问题，故答案为：降低制取氢气的生产成本；安全、大量地储存氢气；
（4）工业上常用电解水、太阳能分解水、烃焦炭和与水蒸气反应等方法制取氢气，因为利用热能、电能制取氢气都是以有限的能源制取新的能源，而太阳能是取之不尽的能源，所以最适合将来大规模制取氢气的方法是利用太阳能分解水，其中碳与水共热反应制备氢气的化学方程式为C+H2O(g)CO+H2，故答案为：C+H2O(g)CO+H2；因为利用热能、电能制取氢气都是以有限的能源制取新的能源，而太阳能是取之不尽的能源，所以最适合将来大规模制取氢气的方法是利用太阳能分解水。
17．(1) 吸收热量
(2)
【解析】（1）
由题图可知，物质吸附在催化剂表面形成过渡态，其能量低于反应物能量，该过程会吸收热量；题图中第三步反应的能垒最小，相应的化学方程式为；
（2）
在反应中，断裂3键、1键共吸收的能量为，形成6键放出的能量为，该反应为放热反应，则与反应生成的热化学方程式为 。
18．(1)6+3 H2(g)= △H=
(2)-
(3)-46
【详解】（1）①+O2(g)= CO2(g)△H1=-393.5kJ/ml，②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ/ml，③+ O2(g)= +CO2(g)+6H2O(l) △H3= kJ/ml，根据盖斯定律：[①×12+②×6]×-③可得：6+3 H2(g)= △H=；
（2）根据题目所给出的反应方程式关系可知：a=b+c-e=c-d，根据盖斯定律可知：=+-=-；
（3）反应热=反应物总键能-生成物总键能，×2+3×-(×3+326+)-2×=-46；
19．(1)
(2)
(3)少
(4)
(5)乙烷
【分析】(1)
依据原子守恒分析可知氢原子守恒，6a=2，a=，故答案为：。
(2)
根据图象分析可知 1313ml乙烷完全燃烧放热520kJ，所以1ml乙烷完全燃烧放热为520kJ×3=1560kJ，则乙烷的燃烧热△H=，故答案为：。
(3)
反应物气态比液态能量高，则等物质的量的比完全燃烧生成指定产物时放出的热量少，故答案为：少。
(4)
结合状态及焓变可知二甲醚完全燃烧时放出热量485 kJ，则1 ml二甲醚完全燃烧的热化学方程式为，故答案为：。
(5)
图中生成等量二氧化碳时乙烷燃烧放热多，则从环保角度分析，放出相同的热量时选择乙烷作为燃料产生的二氧化碳较少，故答案为：乙烷。