第一章 化学反应的热效应 测试题 高中化学人教版（2019）选择性必修一

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第一章 化学反应的热效应 测试题一、选择题1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是①天然气；②煤；③核能；④石油；⑤太阳能；⑥生物质能；⑦风能；⑧氢能A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧2．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1； C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3； S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H5； 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H7； CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H8A．① B．④ C．②③④ D．①②③3．工业上常利用和合成尿素，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是A．为合成尿素反应的中间产物B．利用和合成尿素是放热反应C．反应II在热力学上进行趋势很大D．的焓变4．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)：已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是A．ΔH1(MgCO3)> ΔH1(CaCO3)>0B．ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0C．ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)= ΔH3(CaO) -ΔH3(MgO) D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1+ΔH2>ΔH35．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·mol-1B． ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1C． ΔH=＋5 517.6 kJ·mol-1D． ΔH=-48.40 kJ·mol-16．已知反应O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)的反应过程中的能量变化如图所示，下列叙述正确的是A．生成4molH－O键吸收E2kJ能量B．2molH2(g)和1molO2(g)的总能量低于2molH2O(g)的能量C．断开2molH－H键和1molO=O键消耗的总能量大于形成4molH－O键释放的总能量D．H2(g)和O2(g)反应生成2molH2O(l)时放出的能量大于(E2-E1)kJ7．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．由实验可知，(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增加C．若用冰醋酸测定中和反应反应热，则测定中和反应反应热的绝对值偏低D．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响8．已知：(1)H2(g)+O2(g)═H2O(g) ΔH=akJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) ΔH=bkJ/mol(3)H2(g)+O2(g)═H2O(l) ΔH=ckJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH=dkJ/mol下列关系式中正确的是A．ad>0 C．2a=b>0 D．2c=d<09．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为： ，向的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸，恰好完全反应。焓变、、关系是A． B．C． D．10．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．11．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12．已知：、、的燃烧热分别为、和(a、b、c都大于0)，则反应的为A． B．C． D．二、非选择题13．已知：①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221.0 kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.6 kJ·mol-1则制备水煤气的反应③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H等于_______14．一定条件下，1 mol气态 H2与1 mol气态 Br2断键时分别 需要吸收 436 kJ和193 kJ 的热量，而 1 mol 气态HBr 成键时会放出366 kJ 的热量。据此推算反应：H2(g) + Br2(g)=2HBr(g) 是吸热反应还是放热反应_______？15．大气臭氧层的分解反应是：O3＋O=2O2 ΔH，该反应的能量变化如图：(1)该反应为___________反应。(2)该反应的反应热ΔH___________0。(3)该反应的反应热ΔH=___________。16．依据题中所给信息完成指定问题：(1)地康法制氯气可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋Cl2(g) ΔH1=＋83 kJ·mol－1CuCl(s)＋O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2=－20 kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3=－121 kJ·mol－1则反应4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH=________kJ·mol－1。(2)用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液反应测定中和热，实验中测得起始平均温度为20.4℃，反应后最高温度为23.4 ℃，反应后溶液的比热容为4.2 J·g－1·℃－1，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 g·cm－3，则中和热ΔH=________；(3)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下16 g SiH4自燃放出热量750 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为___________。17．（1）已知：1molH2燃烧反应过程中能量变化如图，且H2O(g)=H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1，请写出H2燃烧热的热化学方程式：___。（2）如果向100mL0.4mol·L-1的稀盐酸中加入足量氢氧化钡溶液充分反应后，放出2.2kJ的热量，请写出稀盐酸与氢氧化钡溶液中和热的热化学方程式：___。（3）利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，反应如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H已知反应中的相关的化学键键能数据如下：由此计算△H=___kJ•mol-1。（4）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) △H=-akJ·mol-1(a＞0)②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-bkJ·mol-1(b＞0)若用标准状况下3.36LNO2氧化CO至CO2(NO2完全反应生成N2)的整个过程中转移电子的物质的量为__mol，放出的热量为__kJ（用含有a和b的代数式表示）。18．(1)若5.2g乙炔(C2H2气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热260kJ。该反应的热化学方程式为___________；乙炔的燃烧热为___________kJ·mol-1。(2)已知拆开1molH-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___________。(3)已知：2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s) ΔH=-544.0kJ·mol-1 ；4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3351.4kJ·mol-1；则Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式为：___________。19．分别取25 mL 0.50 mol/L硫酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行中和反应。某学习小组用简易量热计测得有关数据如下表：(1)反应前酸和碱稀溶液的密度近似为1.0g/cm3，反应后溶液的比热容近似为，实验中反应释放的热量为___________J。(2)根据测量结果，写出生成对应的热化学反应方程式___________。20．某化学兴趣小组进行中和热的测定实验。(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、盐酸、溶液，实验尚缺少的玻璃用品是___________、___________。(2)实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的原因是___________。(3)实验测得的数值往往比偏小，产生偏差的原因可能是___________。a、用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸的温度b、量取盐酸的体积时仰视读数c、实验装置保温、隔热效果差d、细心缓慢地把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中(4)某实验小组在量热计中用溶液与锌粉充分反应，实验记录数据如下：已知：反应前后，溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为，忽略溶液体积，质量变化和金属吸收的热量。请计算：①反应放出的热量___________。②出该反应热化学方程式___________。(a)将铝片加入盐酸中(b)将和充分混合(c)测定中和反应反应热化学键H-HC-OCOH-OC-HE/（kJ•mol-1）4363431076465413实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃硫酸氢氧化钠混合溶液120.020.224.0220.220.424.4320.520.626.0实验序号起始温度终止温度123【参考答案】一、选择题1．B解析：天然气、煤和石油在使用时对环境有污染且不可以再生，核燃料在使用后短时间内不可再生，①②③④不符合，太阳能、生物质能、风能和氢能在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生，⑤⑥⑦⑧符合；故选B。2．C解析：①都为放热反应，△H＜0，前者完全反应，放出的热量多，则△H1＜△H2，①不符合题意；②都为放热反应，△H＜0，由于S（s）→S（g）吸热，前者放出的热量少，则△H3＞△H4，②符合题意；③都为放热反应，△H＜0，消耗的氢气越多，则放出的热量越多，则△H5＞△H6，③符合题意；④前者为吸热反应，△H7＞0，后者为放热反应，△H8＜0，则△H7＞△H8，④符合题意；答案选C。3．C解析：A．从图像可知，合成尿素的过程中生成了NH2COONH4，其为合成尿素反应的中间产物，选项A正确；B．由图像可知，根据反应物总能量大于生成物总能量，利用和合成尿素是放热反应，选项B正确；C．反应Ⅱ为吸热反应，在热力学上进行趋势较小，选项C错误；D．2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1)为放热反应，△H =生成物的总能量-反应物的总能量<0，即△H=E2-E1，选项D正确；答案选C。4．C解析：A．镁离子半径小于钙离子半径，因此碳酸镁中离子键比碳酸钙中离子键更强，则ΔH1(MgCO3)> ΔH1(CaCO3)，且ΔH1表示断键过程，断键吸热，故ΔH1大于 0，故A正确；B．由图可知表示断键生成的过程，为吸热过程，且ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，故B正确；C．由图示可知，根据盖斯定律得：，由于的不同，所以 ，由图可知：ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，所以：，即：，故C错误；D．由图示可知，根据盖斯定律得：，则，故D正确；故选：C。5．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。解析：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，1molC8H18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。6．D解析：A．形成化学键时会释放能量，所以生成4molH－O键放出E2kJ能量，故A错误；B．由图可知，该反应为放热反应，2molH2(g)和1molO2(g)的总能量高于2molH2O(g)的能量，故B错误；C．由图可知，该反应为放热反应，所以断开2molH－H键和1molO=O键消耗的总能量小于形成4molH－O键释放的总能量，故C错误；D．由图可知，H2(g)和O2(g)反应生成2molH2O(g)时放出的能量为(E2-E1)kJ，由于2molH2O(g)转化为2molH2O(l)时会放出能量，所以，H2(g)和O2(g)反应生成2molH2O(l)时放出的能量大于(E2-E1) kJ，故D正确；故答案选D。7．C解析：A．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应，属于吸热反应，A项错误；B．铝粉和铝片是同一种物质，等质量时放出的热量相同，只是铝粉参与反应时，速率加快，B项错误；C．冰醋酸电离过程需要吸收热量，最终使测定中和反应反应热的数值偏低，C项正确；D．相较于玻璃搅拌器，铜质搅拌棒导热快，会造成热量损失，对实验结果有影响，D项错误；故答案为：C。8．D解析：A．(1)式和(3)式中水的状态不同，(3)中生成的是液态水，放出的热量多，生成液态水的焓变数值小于生成气态水的焓变，所以c＜a＜0，故A错误；B．(2)式和(4)式中水的状态不同，(4)中生成的是液态水，放出的热量多，生成液态水的焓变数值小于生成气态水的焓变，所以d＜b＜0，故B错误；C．燃烧反应为放热反应，ΔH＜0，热化学方程式的焓变与化学计量数成正比，(2)式化学计量数为(1)式化学计量数的两倍，(2)式的焓变也是(1)的两倍，故b=2a＜0，故C错误；D．燃烧反应为放热反应，ΔH＜0，热化学方程式的焓变与化学计量数成正比，(4)式化学计量数为(3)式化学计量数的两倍，(4)式焓变也是(3)的两倍，d=2c＜0，故D正确；答案选D。9．A解析：强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1，①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应，稀硝酸反应放出的热量为0.5×57.3kJ，醋酸电离吸热、浓硫酸稀释放热，醋酸反应放出的热量少，浓硫酸反应放出热量多，且ΔH均为负值，则ΔH1>ΔH3>ΔH2；故选：A。10．D解析：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。11．B解析：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。12．A解析：CO燃挠的热化学方程式：① ；燃烧的热化学方程式：② ；燃烧的热化学方程式：③ 。依据盖斯定律，反应可由①×2+②×2-③得到，其焓变，A项正确，故选A。二、非选择题13．+131.3 kJ·mol-1解析：(①-②)得到：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，根据盖斯定律，ΔH==+131.3 kJ∙mol-1；14．是放热反应解析：反应物化学键断裂吸收的总能量-反应产物化学键形成释放的总能量=(436 +193)kJ/mol-2×366 kJ/mol=-103 kJ/mol<0，所以表现为放热，是放热反应。15． 放热 < E3-E2解析：(1)根据图中数据可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应放热;(2)该反应为放热反应，即ΔH<0；(3)反应焓变=生成物的总能量-反应物的总能量，即该反应的反应热ΔH= E3-E2。16． -116 -50.4kJ/mol SiH4(g)+ 2O2(g)= SiO2(s)+ 2H2O(l) ΔH=-1500kJ/mol解析：(1)已知：① CuCl2(s)=CuCl(s)＋Cl2(g) ΔH1=＋83 kJ·mol－1②CuCl(s)＋O2(g)=CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2=－20 kJ·mol－1③CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3=－121 kJ·mol－1根据盖斯定律，(①+②+③)×2得：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH=[(＋83 kJ·mol－1)+(－20 kJ·mol－1)+( －121 kJ·mol－1)]×2=-116 kJ·mol－1；(2) 用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为：0.05L×0.50 mol·L－1 =0.025mol，溶液的质量为：100mL×1g/mL=100g，温度变化值：ΔT=23.4℃-20.4℃=3.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=c·m·ΔT=100g×4.2 J·g－1·℃×3.0℃=1260J=1.260kJ，则生成1mol水时放出的热量为：=50.4kJ，所以实验测得的中和热ΔH=-50.4kJ/mol；(3) 16 g SiH4的物质的量为：=0.5mol，发生自燃时放出热量750 kJ，则1mol SiH4自燃时放出热量：750 kJ×2=1500kJ，所以SiH4自燃的热化学方程式为：SiH4(g)+ 2O2(g)= SiO2(s)+ 2H2O(l) ΔH=-1500kJ/mol。17． H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=(a-b-c)kJ/mol HCl(aq)+Ba(OH)2=BaCl2(aq)+H2O△H=-55kJ/mol -99kJ/mol 0.6 解析：(1)由图可知，H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=(a-b)kJ/mol，又因为H2O(g)=H2O(l) ΔH=-ckJ·mol-1，则表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=(a-b-c)kJ/mol；(2)100mL 0.4mol•L-1稀盐酸中HCl的物质的量为0.04mol，反应涉及的离子方程式为H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l），根据放出的热量为2.2kJ，可知H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-=-55kJ•mol-1，稀盐酸与氢氧化钡溶液中和热的热化学方程式：HCl(aq)+Ba(OH)2=BaCl2(aq)+H2O△H=-55kJ/mol；(3)反应热=反应物总键能−生成物总键能,故△H=1076kJmol−1+2×436kJmol−1−(3×413+343+465)kJmol−1=−99kJmol−1；(4)①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)△H=−akJ/mol(a>0)②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=−bkJ/mol(b>0)将方程式①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=(−a)kJ/mol×2+(−bkJ/mol)=−(2a+b)kJ/mol，所以其热化学反应方程式为：4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=−(2a+b)kJ/mol， 根据方程式知转移电子的物质的量=×4=0.6mol，放出的热量=0.075mol×(2a+b)kJ/mol=kJ。18． 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600.0kJ·mol-1 1300.0kJ·mol-1 N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1 2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ·mol-1解析：(1) 5.2g乙炔物质的量为：=0.2mol，0.2mol乙炔(C2H2气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热260 kJ，则2mol乙炔完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热2600kJ，所以乙炔燃烧的热化学方程式为：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600.0kJ·mol-1；根据乙炔燃烧的热化学方程式可知1mol乙炔完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1300 kJ，所以乙炔的燃烧热为1300.0kJ·mol-1，故答案为：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600.0kJ·mol-1；1300.0kJ·mol-1；(2)在反应N2+3H22NH3中，断裂3molH-H键，1mol N≡N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ；故答案为：N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1；(3) ①2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s) ΔH=-544.0kJ·mol-1 ；②4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3351.4kJ·mol-1则根据盖斯定律可知（②－①×3）÷2，即可得到Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式为2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7 kJ·mol-1。19．(1)1254(2) 解析：（1）3次温度差分别为：3.9℃，4.1℃，5.5℃，第三次数值误差大，应舍去，所以2次温度差平均值=4.0℃；25mL 0.50 mol/L硫酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.025L×0.5mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为：75mL×1g/ m75g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=75g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1254J；（2）实验测得生成0.025mol水放出的热量为1254J，则生成放出的热量为1.254kJ×40=50.16kJ，热化学方程式为： 。20．(1) 温度计 量筒(2)金属易导热，热量散失导致误差大(3)acd(4) 4.18 Zn(s)+CuSO4(aq)═ZnSO4(aq)+Cu(s) △H=-209kJ•mol-1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，所以还缺少温度计和量筒；(2)不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大；(3)a．测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度，所测盐酸的起始温度偏高，温度差偏小，测得中和热的数值偏小，故a选；b．用量筒量取盐酸时仰视读数，量取的盐酸体积偏大，中和时放出的热量偏高，中和热数值偏大，故b不选；c．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故c选；d．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中，热量散失较大，测得最终温度偏低，中和热的数值偏小，故d选；故答案为：acd；(4)①三次实验的温差分别为10.1℃、9.9℃、16℃，第三次实验的误差较大，舍去。平均为10℃，反应放出热量为：Q=4.18J•g-1•℃-1×100mL×1.00g•cm-3×10℃=4.18×103J=4.18kJ；②锌粉的n(Zn)=，n(CuSO4)=0.200mol•L-1×0.1L=0.02mol，即Zn过量，CuSO4完全反应，根据热化学方程式的意义，可以推出1molZn粉完全反应放出的热量为，所以该反应热化学方程式：Zn(s)+CuSO4(aq)═ZnSO4(aq)+Cu(s) △H=-209kJ•mol-1。