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、选择题1．对于化学反应中的能量变化，表述正确的是A．需要加热的化学反应都是吸热反应B．中和反应都是放热反应C．浓硫酸溶于水为放热反应D．反应中旧键断裂放出的能量大于新键形成吸收的能量时，反应为放热反应2．已知： ；H-H和H-O键的键能分别为436和463则的为A． B． C． D．3．下列示意图与其叙述不相匹配的是A．甲图可表示的催化与非催化反应的能量变化B．乙图表示2molC完全燃烧的能量变化C．由丙图可知稀硫酸与NaOH溶液完全中和时，温度为28℃D．出丁图可知A、B、C的稳定性由弱到强的顺序为：BΔH2D．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)和4SO2(g)+2O2 (g)=4SO3(g)的ΔH相等15．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是A．图I：制取少量纯净的CO2气体B．图II：除去Cl2中含有少量的HClC．图III：制备Fe(OH)2并能保证较长时间观察到白色D．图IV：验证镁和稀盐酸反应放热二、填空题16．完成下列问题。(1)在101kPa时，1mol CH4完全燃烧生成和液态，放出890.3kJ的热量，的燃烧热为___________。11.2LCH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为___________(2)已知0.5mol甲烷与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气)，吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是：___________17．请回答下列问题：(1)将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol−1H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0kJ·mol−1CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol−1写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式。_______(2)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ·mol-1反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297kJ·mol-1反应II的热化学方程式：_______。18．写出下列反应的热化学方程式：(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量：___________。(2)1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量：___________。(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量：___________。(4)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，写出表示硫的燃烧热的热化学方程式：___________。(5)如图是298 K、101 kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为___________。19．氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，但减少含氮化合物对空气的污染也是重要的课题之一、已知：N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ΔH1=+180.0kJ·mol-1N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH2=-92.4kJ·mol-1H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1。写出NO与NH3反应生成N2和液态水的热化学方程式___________。20．(1)SiH4是一种无色的气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O，已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ，其热化学方程式为：___________。(2)某次发射火箭，用气态N2H4(肼)在NO2气体中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.2kJ/mol②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-534kJ/mol,假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式____________。21．化学反应与能量(1)已知 设有氢气和丙烷的混合气体5mol，完全燃烧时放出热量为3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是_______。(2)甲醇()广泛用作燃料电池的燃料，可由天然气来合成，已知：① ② ③ 则甲醇的燃烧热为_______。(3)向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量是5.12kJ。向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量为2.2kJ。则溶液与溶液反应的热化学方程式为 _______。(4)已知： 、和键的键能分别为436、496和，则a为_______。22．某同学在学习元素周期表后，将第二至第六周期的主族和零族元素排列成“八角星”元素周期表（如图），图中每个“·”代表一种元素，每个“八角星”代表一个周期，元素X核外 有5个电子层。（1）M的元素符号是___，元素Y的原子结构示意图为___。（2）在上图中用“O”圈出磷元素的位置______。（3）实验室制取少量单质B时，可用单质A与B的氧化物在高温下反应，有关反应的化学方程式为__________________。（4）单质A分别与某一主族元素（位于第二至第五周期，均用R表示）单质反应生成AR2的能量变化如图所示（反应物和产物均为298 K时的稳定状态）。①元素R位于元素周期表中第___族。②写出生成曲线d代表的物质的热化学方程式：_____________。23．某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、量筒、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol∙L-1盐酸、0.55mol∙L-1氢氧化钠溶液，实验尚缺少的玻璃用品是_______。(2)实验不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，其原因是_______。(3)他们记录的实验数据如表：已知：Q=cm(t2-t1)，反应后溶液的比热容c为4.18kJ∙℃-1∙kg-1，各物质的密度均为1g∙cm-3。根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式：_______。(4)若用醋酸代替盐酸做实验，对测定结果_______(填“有”或“无”)影响。物质汽化热/()abc实验用品溶液温度中和热t1t2ΔHa50mL0.55mol∙L-1NaOH溶液50mL0.5mol∙L-1HCl溶液20℃23.3℃b50mL0.55mol∙L-1NaOH溶液50mL0.5mol∙L-1HCl溶液20℃23.5℃【参考答案】一、选择题1．B解析：A．碳的燃烧需要加热，但是属于放热反应，A错误；B．中和反应的实质是一样的，都是放热反应，B正确；C．浓硫酸溶于水为放热过程，不是化学反应，C错误；D．化学反应过程中,旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量,反应为吸热反应,反之则为放热反应，D错误；答案选B。2．A解析：△H=反应物总键能-生成物总键能，设O=O键键能为xkJ，，，因此的△H为，故选A。3．B解析：A．图象表示的物质能量变化为：反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，，催化剂可以降低反应活化能，但不改变反应的焓变，故 A 符合；B．图象表示的热化学方程式为，生成的氧化物不是二氧化碳，不符合燃烧热概念，故 B 不符合；C．如图， NaOH体积 为20mL时温度最高，说明此时酸碱已经反应完毕，温度最高为28℃，故C符合；D．物质的总能量越低，越稳定，所以三种化合物的稳定性顺序： B < A < C ，故 D 符合；故选B。4．C解析：设Cl—Cl键的键能为x kJ/mol，由△H=反应物的键能-生成物的键能=(x+436)-2×431=-183，x=243，则Cl—Cl键的键能为243kJ•mol-1，故答案选C。5．B解析：由题意知，① △H1=-QkJ/mol、② △H2=+akJ/mol、③△H3=+ckJ/mol，根据盖斯定律，由①+②+③可得目标反应的热化学方程式，即△H=△H1+△H2+△H3=(-Q+a+c)kJ/mol；答案选B。6．B解析：A．中和反应为放热反应，焓变小于零；应为，A错误；B．0.4gNaOH(s)为0.01mol，盐酸（HCl为0.01mol），由于氢氧化钠固体溶解放出大量的热，则反应放出热量大于0.573kJ，B正确；C．氨水为弱碱，电离吸热，则反应生成1mol时放出小于57.3kJ热量，C错误；D．硫酸溶解过程中会放出热量，导致放热增大且反应放热焓变为负值，D错误；故选B。7．C【分析】由图可知，冰转化成水需要吸热，据此分析；解析：A．盐酸和碳酸氢钠反应为吸热反应，A符合；B．灼热的炭与水蒸气反应为吸热反应，B符合；C．生石灰与水反应放热，C不符合；D．共用煅烧石灰石反应吸热，D符合；故答案为：C。8．C解析：A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ可以表示一个化学反应的能量变化，曲线Ⅰ没有使用催化剂，曲线Ⅱ表示使用催化剂，故A错误；B．曲线Ⅱ中反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)为吸热反应，因此曲线Ⅱ不表示反应2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的能量变化，故B错误；C．该反应为放热反应，ΔH=，故C正确；D．该反应为放热反应，有些放热反应需要加热，如碳与氧气的反应，故D错误；答案为C。9．A解析：A．催化剂可降低反应的活化能，的数值会减小，A正确；B．由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为放热反应，，B错误；C．该反应的活化能为，C错误；D．与为可逆反应，与反应放热小于234kJ，D错误；故选A。10．A解析：A．因为S(g)=S(s) △H＜0，所以|△H1|＞|△H2，△H1＜△H2，A正确；B．醋酸为弱酸，与NaOH反应前，需要发生电离，而弱电解质的电离过程是一个吸热过程，则稀KOH与稀醋酸溶液的中和热△H1＞-57.3 kJ/mol，B不正确；C．表示燃烧热的热化学方程式中，H2O应呈液态，且△H＜0，C不正确；D．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H＞0，则石墨的能量低于金刚石，lmol C(石墨，s)总键能比1mol C(金刚石，s)总键能大，D不正确；故选A。11．C解析：A．化学键的断裂吸收能量，，A错误；B．气态转化为液态放出能量，，B错误；C．根据盖斯定律可知，因为，所以，C正确；D．根据盖斯定律可知，，D错误；故选C。12．C解析：根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4−496kJ−2x=484 kJ，x =436kJ，故答案选C。13．D解析：A．图1中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，故A正确；B．气态水变为液态水，会放出热量，若图1中若的状态为液态，则放出的热量少，更大，故B正确；C．气态水变为液态水，会放出热量，故图2中若的状态为液态，生成物总能量降低，则能量变化曲线可能为①，故C正确；D．对比两图可知，图2表示的反应为图1表示的反应的逆反应，因此图2中反应，故D错误；答案选D。14．A解析：A．焓变小于零，为放热反应，则异丁烷能量较低，比正丁烷稳定，A正确；B．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ/mol， 则H2的燃烧热ΔH = -571.6kJ/mol÷2=-285.8kJ/mol，B错误；C．碳的燃烧为放热反应，充分燃烧生成二氧化碳放热更多，放热反应为焓变小于零，则ΔH1<ΔH2，C错误；D．焓变与方程式的书写形式有关，两者焓变不同，D错误；故选A。15．D解析：A．纯碱为粉末，稀盐酸与纯碱接触后，不能实现固液分离，不能用于制备少量纯净的CO2气体，A错误；B．Cl2和HCl都会与NaOH反应不能达到除杂的目的，B错误；C．酒精易溶于水，不能用于液封以隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，应选苯代替酒精，C错误；D．镁与稀盐酸反应放热，使大试管中空气受热膨胀，压强增大，导致U型管中红墨水左低右高，可验证反应放热，D正确； 故选D。二、填空题16．(1) 或 445.15kJ(2)解析： (1)由101kPa时，1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出890.3kJ的热量可知，甲烷的燃烧热为或；标准状况下，11.2L甲烷燃烧后放出的热量为×=445.15kJ，故答案为：或；445.15kJ；(2)由0.5mol甲烷与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气)，吸收了akJ热量可知，反应热，则该条件下的热化学方程式为，故答案为：。17．(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol−1(2)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ·mol−1解析：（1）将C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别编号①②③，根据盖斯定律，C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式=①-②-③，因此可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol−1。（2）由图可知反应Ⅱ的反应物为SO2和H2O，产物为H2SO4和S，根据氧化还原反应规律配平可得：3SO2+2H2O=2H2SO4+S，根据盖斯定律，反应Ⅱ=-反应Ⅰ-反应Ⅲ，经计算可得：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254kJ·mol−1。18．(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1(2)C(石墨，s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH=＋131.3 kJ·mol-1(3)NH3(g)＋O2(g)=NO(g)＋H2O(g) ΔH=-226.7 kJ·mol-1(4)S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ/mol(5)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol解析：（1）1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液体水的热化学方程式为：C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1。（2）1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量，热化学方程式为：C(石墨，s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH=＋131.3 kJ·mol-1。（3）1.7 g NH3(g)的物质的量为=0.1mol，则1mol NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出226.7 kJ的热量，热化学方程式为：NH3(g)＋O2(g)=NO(g)＋H2O(g) ΔH=-226.7 kJ·mol-1。（4）16 g固体硫的物质的量为=0.5mol，则1mol固体硫完全燃烧时放出296.8 kJ的热量，热化学方程式为：S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ/mol。（5）由图可知，该反应是放热反应，放出的热量为600kJ-508kJ=92 kJ，热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol。19．6NO(g) +4NH3(g)⇌5N2(g) +6H2O(1) ΔH= -2070.0kJ·mol-1解析：将题目所给热化学方程式依次标号为①、②；H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则有H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.8kkJ·mol-1③；根据盖斯定律③×6-①×3-②×2可得NO与NH3反应生成N2和液态水的热化学方程式为6NO(g) +4NH3(g)⇌5N2(g) +6H2O(1) ΔH= -2070.0kJ·mol-1。20． SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH＝-1427.2kJ·mol-1 2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1135.2kJ·mol-1解析：(1)n(SiH4)==mol，则1molSiH4燃烧放出的热量为：89.2kJ×16=1427.2kJ，该反应的化学方程式为：SiH4+2O2=SiO2+2H2O，则热化学方程式为：SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(g)+2H2O(l)△H=-1427.2kJ/mol；(2)①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol由盖斯定律②×2-①得到：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol。21．(1)3：1(2)(3)(4)+130解析：（1）设混合气体中H2的物质的量为xmol，则丙烷的物质的量为(5-x)mol，因此，解得x=3.75，则丙烷的物质的量为1.25，相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，故混合气体中氢气与丙烷的体积比是3：1。（2）甲醇燃烧热的方程式为，由盖斯定律可知该反应可由得到，故燃烧热的焓变=，因此燃烧热为（3）向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量是5.12kJ。则该反应的热化学方程式为25×5.12=；向足量的溶液中加入100mL的溶液，放出的热量为2.2kJ。该反应热化学方程式为25×2.2=；根据盖斯定律可知，溶液与溶液反应的热化学方程式为 。（4）已知：① ② 由盖斯定律可知②-①×2得，根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能，则，解得a=+130。22． Rb 2Mg+SiO22MgO+Si 第ⅦA族 Mg（s）+F2（g）= MgF2（s） ∆H= -1124kJ/mol【分析】如图所示，在八角星中，每一个顶点代表一种元素，由元素X核外有5个电子层，可推知从内到外元素的周期数依次增大，因此M为第五周期第ⅠA族，Y为第二周期，第VIA族，A为 第三周期，第IIA族，B为第三周期，第IVA族。据此解题。解析：（1）M与X在同一曲线上，X为第五周期，则M也为第五周期，所以M为第五周期第ⅠA族， M为Rb；X为第五周期则最里面的曲线代表第二周期，再根据Y的位置可知Y为O，原子结构示意图为，答案为：Rb；；（2）P在第三周期，第ⅤA族，即在第二条曲线上，所以在图1中的位置为；（3）由图1可知AB都在里面第二条曲线上，根据它与第ⅠA族的位置判断，A为Mg，B为Si；单质Mg与二氧化硅在高温下反应为：2Mg+SiO22MgO+Si；（4）A为Mg，与某一主族元素（位于第二至第五周期，均用R表示）单质反应生成AR2，即MgR2，所以R为-1价，所以R为第ⅦA族，卤素单质越活波，则放出能量越多，所以放出能量最多的d曲线为F2。答案为：ⅦA； Mg（s）+F2（g）= MgF2（s） ∆H= -1124kJ/mol；23．温度计 金属铜丝易导热，热量散失多，导致误差偏大 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ∙mol-1 有【分析】根据各仪器的作用结合中和热实验原理选择仪器，根据金属具有导热性分析，计算中和热时，先判断温度差的有效性，再根据Q=cm(t2-t1)计算反应放出的热量，依据中和热的概念及热化学方程式的书写方法写出热化学方程式，弱电解质电离要吸热，分析若用醋酸代替盐酸做实验的误差，由此分析。解析：(1)测定稀盐酸和稀氢氧化钠的中和热，所需要的玻璃仪器有大、小两个烧杯、胶头滴管、量筒、温度计以及环形玻璃搅拌器,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积，需要使用温度计测量温度，所以还缺少温度计；(2)由于铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大，所以不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒；(3)①由题意知：a中t2-t1=23.3℃-20℃=3.3℃；b中t2-t1=23.5℃-20℃=3.5℃，2组数据都有效，温度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol∙L-1NaOH和50mL0.5mol.L-1 HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18kJ∙℃-1∙kg-1，∆t=3.4℃，得生成0.025mol的水放出热量Q=cm(t2-t1)=4.18kJ∙℃-1∙kg-1×0.1kg×3.4℃=1.42kJ，所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ∙mol-1；则氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应的热化学方程式：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ∙mol-1；(4)用CH3COOH代替HCl，由于CH3COOH为弱酸，电离需吸热，故对测定结果有影响，会使中和热的数值偏小。