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第一章 化学反应的热效应 单元测试题 2023--2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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第一章 化学反应的热效应 单元测试题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.浓硫酸与NaOH溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ热量
B.稀硫酸和稀Ba(OH)2反应生成1mol水时放出57.3kJ热量
C.1L 1mol/L稀硫酸被NaOH溶液恰好完全中和放出57.3kJ热量
D.0.1mol/L HCl和0.2mol/L NaOH溶液反应的中和热的焓变(ΔH)为-57.3kJ/mol
2.设为阿佛加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.将个和个置于密闭的容器中充分反应生成,放热38.6 kJ,则热化学方程式为: kJ·mol
B.1 L 0.1 mol/L 溶液中含有的氢原子数大于
C.将25 g 溶于水配成1 L溶液,则溶液中数目为
D.28 g晶体硅中含有键数目为
3.下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)
A.(燃烧热)
B.(中和热)
C.(反应热)
D. (反应热)
4.下列反应的能量变化规律与图示相符的是
①氯化铵分解
②镁条溶于盐酸
③盐酸与碳酸氢钠反应
④氢氧化钡与氯化铵反应
⑤氢气在氯气中燃烧
⑥硫酸和氢氧化钡溶液反应
A.①②⑤ B.①②③ C.①③④ D.②④⑥
5.下列说法正确的是
A.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.干冰升华时,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s),反应中既没有电子的得失也没有能量的变化
6.一定条件下某容器中各微粒在反应前后的变化如图所示,其中和○分别代表两种元素的原子。关于此反应说法不正确的是
A.一定属于吸热反应 B.一定属于可逆反应
C.一定属于化合反应 D.一定属于氧化还原反应
7.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是
A.1 mol C (金刚石)比1 mol C (石墨)的总能量高
B.金刚石比石墨稳定
C.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
D.金刚石转化为石墨是吸热反应
8.在25 oC,101 kPa下,0.2 mol C2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是
A.2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(g) ∆H=+259.92 kJ/mol
B.2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-259.92 kJ/mol
C.2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(l) ∆H=+2599.2 kJ/mol
D.2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-2599.2 kJ/mol
9.已知在,298K条件下,1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
10.用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是
A.将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系
B.盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高
C.碎泡沫塑料的作用是保温、隔热
D.反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中
11.对于反应: ,下列说法不正确的是
A.1mol S(s)与1mol(g)的总能量比1mol (g)的总能量高
B.
C.
D.1mol S(g)与1mol(g)反应生成1mol(g)放出热量少于297.2kJ
12.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
13.下列图示与对应的叙述相符的是
A.(a)图表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量
B.(b)图是金刚石与石墨分别被氧化生成的能量关系曲线,说明石墨转化为金刚石为吸热反应
C.由(c)图可知,
D.(d)图是某反应:A→C(由两步反应A→B→C完成,B为中间产物)的能量曲线(E表示能量),整个反应中
二、多选题
14.已知:由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用△H(kJ•mol-1)表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0。有关物质的△H如图所示,下列有关判断正确的是
A.相同状况下,NH3比N2H4稳定
B.H2O(l)的△H>-241.8kJ•mol-1
C.标准状况下,1molN2H4(l)完全燃烧放出的热量为534.2kJ•mol-1
D.2molNH3(g)的键能大于1molN2(g)与3molH2(g)的键能之和
三、非选择题
15.回答下列问题:
(1)已知工业上采用高温煅烧石灰石的方法来制备CO2,其反应的化学方程式为 ;该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)=CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH
(2)几种物质的能量(kJ·mol-1)如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):
物质
CO2(g)
H2(g)
CH2=CH2(g)
H2O(g)
能量/(kJ·mol-1)
-394
0
52
-242
则该反应的ΔH= kJ·mol-1。
(3)几种化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示:
化学键
C=O
H—H
C=C
C—H
H—O
能量/(kJ·mol-1)
803
436
615
a
463
a= 。
16.化学反应常伴有能量变化,回答下列问题。
(1)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是 (填“放热”或“吸执”)反应,判断依据是 。
②全部氧化成的热化学方程式是 。
(2)已知:
则与反应放出热量时,反应转移电子的物质的量为 。
(3)已知,其他相关数据如下表:
物质
分子中的化学键断裂时需要吸收的能量
436
192
a
则表中 。
17.回答下列问题:
(1)火箭发射时可用肼(,液态)作燃料,液态肼与反应生成和水蒸气。有关该反应的能量变化曲线如图所示,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)液态肼可与氧化剂反应生成和水蒸气。已知:
①
②
③
写出液态肼和反应生成和水蒸气的热化学方程式: 。
18.研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。
(1)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在,处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成,这两步反应过程中的能量变化如图所示:
1 mol(aq)全部被氧化成(aq) (填“吸收”或“放出") 的热量是 kJ。
(2)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) △H=−72 kJ∙mol−1,蒸发1 mol Br2(l)吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如下表:
物质
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
键能/kJ/mol
436
200
a
则表中a= 。
(3)已知:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) △H1=+180.5 kJ∙mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H 2=−393.5 kJ∙mol−1;
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H3=−21.0 kJ∙mol−1
若某反应(反应物与生成物均为气体)的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式 。
参考答案:
1.D
【详解】A.浓硫酸溶于水后放热,所以浓硫酸与NaOH溶液反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ,A错误;
B.稀硫酸和稀Ba(OH)2发生中和反应时生成水,还会生成硫酸钡沉淀,生成沉淀的过程放热,所以两者反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ,B错误;
C.1L 1mol/L稀硫酸被NaOH溶液恰好完全中和生成的是2mol水,所以放热为57.3kJ2=114.6kJ,C错误;
D.中和热是指稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol水所放出的热量,表示为ΔH=-57.3kJ/mol,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.将1molN2和3mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热38.6kJ,因反应为可逆反应,不能进行到底,生成的氨气小于2mol,则密闭的容器中充分反应生成2molNH3(g),放热大于38.6kJ,则热化学反应方程式中的反应热数值错误,选项A错误;
B.醋酸溶液中,醋酸分子、水分子都含有氢原子,1L0.1mol/ LCH3COOH溶液中含有的氢原子数大于0.4NA,选项B正确;
C.25g物质的量为:= 0.1mol,将25g溶于水配成1L溶液,Cu2+水解,则溶液中Cu2+数目小于0.1NA,选项C错误;
D.n(Si)==1mol,硅晶体中每个硅原子与其周围四个硅原子形成四个共价键,但是每个共价键是两个硅原子共用的,所以1molSi含有2mol共价键;28g晶体硅的物质的量是1mol,含有Si-Si键的个数为2NA,选项D错误;
答案选B。
3.C
【详解】A. 水为气态,不表示燃烧反应的热化学方程式,A不正确;
B. 中和反应都是放热反应,ΔH应为“-”,B不正确;
C. 标明了反应物或生成物的状态,反应热也对,C正确;
D. 没有标明物质的状态,D不正确;
故选C。
4.C
【详解】图示反应物能量低于生成物能量,则反应为吸收能量的反应,①③④为吸热反应,②⑤⑥为放热反应,C项符合题意。
故选:C。
5.C
【详解】A.经加热而发生的化学反应不一定是吸热反应,反应是否吸热与反应条件无关,选项A错误;
B.伴有能量变化的物质变化,不一定都是化学变化,如水蒸气变为液态水要放出热量,选项B错误;
C.干冰升华时,只发生了物理变化,改变是分子间的距离,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂,选项C正确;
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s),反应中没有电子的得失,但是有能量的变化,既不放热也不吸热的化学反应是不存在的,选项D错误;
答案选C。
6.A
【分析】通过图像分析,2个和1个 反应生成2个 ,说明该反应属于化合反应,以此分析;
【详解】A.化合反应一般是放热反应,但也有吸热反应,即通过图示不能判断该反应是吸热反应还是放热反应,故A错误;
B.反应前后存在相同的物质,说明反应物没有完全转化为生成物,属于可逆反应,故B正确;
C.通过分析可知,该反应属于化合反应,C正确;
D.该反应由化合物生成单质,一定有元素化合价发生变化,一定是氧化还原反应,故D正确;
故答案为:A。
7.A
【详解】A.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,所以1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高,选项A正确;
B.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,稳定,所以石墨比金刚石稳定,选项B错误;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,选项C错误;
D.金刚石转化为石墨要释放能量,即金刚石转化石墨是放热反应,选项D错误;
答案选A。
8.D
【分析】0.2mol C2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92kJ热量,则反应的热化学方程式为0.2C2H2(g)+0.5O2(g)=0.4CO2(g)+0.2H2O(l)△H=-259.92 kJ/mol,结合热化学方程式中反应热与物质的物质的量成正比来判断.
【详解】A.反应是放热的,所以焓变是负数,且水是液态水,A错误;
B.0.2mol C2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92kJ热量,则0.2C2H2(g)+0.5O2(g)=0.4CO2(g)+0.2H2O(l) H=-259.92 kJ/mol,则2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)H═-2599.2 kJ/mol,B错误;
C.反应是放热的,所以焓变是负数,C错误;
D.0.2mol C2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出259.92kJ热量,则2mol C2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出2599.2kJ热量,2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)H═-2599.2 kJ/mol,D正确;
故答案为:D。
9.B
【详解】A.放出热量是负值,A错误;
B.氢气燃烧放热,所以水分解是吸热,B正确;
C.应生成水蒸气,C错误;
D.1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,焓变是负值,D错误;
故选B。
10.D
【详解】A.测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热,将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系(又称系统),与体系相互影响的其他部分,如盛溶液的烧杯等看做环境,故A正确;
B.酸碱中和反应是放热的,盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高,故B正确;
C.测定中和反应的反应热时,要测定温度的变化,需要保证热量不散失,碎泡沫塑料的作用是保温、隔热,故C正确;
D.为了保证热量不散失,反应时需要将NaOH溶液一次性倒入量热计中,故D错误;
故选D。
11.D
【详解】A.反应: ,为放热反应,故反应物总能量高于生成物总能量,即1mol S(s)与1mol(g)的总能量比1mol (g)的总能量高,A正确;
B.反应: ,为放热反应,为的逆反应,故,B正确;
C.热化学方程式中系数为反应物或生成物的物质的量,系数与成正比,故 ,C正确;
D.1mol S(s)与1mol(g)生成1mol(g)放出热量297.2kJ,S(g)转化为S(s)需要放热,故1mol S(g)与1mol(g)反应生成1mol(g)放出热量大于297.2kJ,D错误;
故选D。
12.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。
13.B
【详解】A.图(a)中反应物总能量低于生成物总能量,表示吸热反应,吸热反应反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,选项A错误;
B.由图(b)可知,石墨的能量低于金刚石的能量,所以石墨转化为金刚石为吸热反应,选项 B正确;
C.反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,由(c)图可知,,选项C错误;
D. A→B ΔH=E1-E2,B→C ΔH=E3-E4,两式相加得总反应,则整个反应中ΔH=E3-E4+E1-E2,选项D错误;
答案选B。
14.AD
【详解】A.NH3的标准摩尔生成焓为-45.9 kJ•mol-1,可得① (g) △H=-45.9 kJ•mol-1,与②相比可知NH3比N2H4的能量更低,故NH3更稳定,A正确;
B. 的过程中放热,则H2O(1)的△H<-241.8kJ•mol-1,B错误;
C.N2H4 (1)的摩尔生成为焓为+50.6kJ·mol-l,可得②N2(g)+2H2(g)= N2H4 (l) △H=+50.6 kJ•mol-1,由摩尔生成焓为-241.8kJ•mol-1,可得③△H=-483.6 kJ•mol-1,根据③-②可得△H=-534.2 kJ•mol-1,但是标准燃烧热是指生成液态的水,则根据题给数据无法计算,C错误;
D.1molN2(g)与3molH2(g)生成2molNH3(g)为放热反应,故2molNH3(g)的键能大于1molN2(g)与3molH2(g)的键能之和,D正确;
故选AD。
15.(1) CaCO3CaO+CO2↑ 吸热
(2)-128
(3)409.25
【详解】(1)根据信息高温煅烧石灰石制备CO2,可写出化学方程式,该反应为分解反应,反应过程吸收热量;
(2)ΔH=E(生成物能量总和)-E(反应物能量总和)=(52-242×4-0+394×2) kJ·mol-1=-128 kJ·mol-1;
(3)ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和)=(803×4+436×6-615-4a-463×8)kJ·mol-1=-128 kJ·mol-1,解得a=409.25。
16.(1) 放热
(2)2
(3)365
【详解】(1)①由能量变化示意图可知,第一步反应,是放热反应;
②由能量变化示意图可知,第一步反应为:(aq)+O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(1)△H=-273 kJ·mol-1,第二步反应为:(aq)+O2(g)=(aq)△H=-73kJ/mol,则1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是。
(2)给热化学方程式编号:I.,II.,根据盖斯定律,II+I×得Na2O2(s)+ CO(g)=Na2CO3(s) ΔH=(-226 kJ·mol-1)+(-566 kJ·mol-1)×=-509 kJ·mol-1,则当反应放出509kJ热量时,转移电子的物质的量为×2=2mol。
(3)该反应中反应物的键能之和-生成物的键能之和,即436kJ·mol-1+192kJ·mol-1-2a kJ·mol-1=-102kJ·mol-1,解得a=365。
17.(1)
(2)
【详解】(1)肼燃烧为放热反应,,由题图可知,1mol肼燃烧的,故热化学方程式为;
(2)和反应生成和的焓变,可根据题给热化学方程式运用盖斯定律进行计算。由可得。
18.(1) 放出 346
(2)369
(3)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ∆H=−746.5 kJ∙mol−1
【详解】(1)(aq)+ O2(g)=(aq) +2 H+(aq)+ H2O(l) △H=−273 kJ∙mol−1,(aq)+ O2(g)= (aq) △H=−73 kJ∙mol−1,得到(aq) +2O2(g)= (aq) +2H+(aq)+ H2O(l) △H=−346 kJ∙mol−1,则
1 mol(aq)全部被氧化成 (aq)放出的热量是346 kJ;故答案为:放出;346。
(2)根据题意得到H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) △H=436 kJ∙mol−1+30 kJ∙mol−1+200 kJ∙mol−1−2a kJ∙mol−1=−72 kJ∙mol−1,解得a=369;故答案为:369。
(3)若某反应(反应物与生成物均为气体)的平衡常数表达式为K=,得到该反应方程式2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),第二个方程式2倍减去第一个方程式,再减去第三个方程式得到2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),则此反应的热化学方程式2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ∆H=−746.5 kJ∙mol−1;故答案为:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ∆H=−746.5 kJ∙mol−1。