第一章 化学反应的热效应强基习题2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

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第一章：化学反应的热效应强基习题

一、单选题
1．科学家提出如下光分解法制备氢气：
①2Ce4＋(aq)＋H2O(l)=2Ce3＋(aq)＋O2(g)＋2H＋(aq)　ΔH1
②Ce3＋(aq)＋H2O(l)=Ce4＋(aq)＋H2(g)＋OH－(aq)　ΔH2
③H2O(l)=H＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH3
④2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)　ΔH4
下列说法不正确的是(　　)
A．Ce4＋能够降低水分解反应的活化能，提高反应速率
B．Ce3＋是反应②和反应③的催化剂
C．上述反应中，ΔH4＝2ΔH1＋4ΔH2－4ΔH3
D．通常条件下，反应④中生成H2、O2的速率之比为2∶1
2．中国研究人员研制一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法不正确的是

A．整个过程实现了光能向化学能的转化 B．过程Ⅱ放出能量并生成了O-O键
C．总反应为 D．过程Ⅲ中有一种反应物含有离子键
3．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明
A．该反应是吸热反应
B．该反应是放热反应
C．铁粉和硫粉在常温下难以发生反应，加热才反应，所以该反应ΔH>0
D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
4．下列说法中正确的是
A．若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多
B．C(s，石墨)=C(s，金刚石)，结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定
C．  ，结论：的燃烧热
D．  ，结论：在密闭容器中充入、，充分反应后放出的热量
5．现有反应：① ② ，反应的能量变化曲线如图所示，下列叙述正确的是

A．物质、、C中，C最稳定
B．反应①是放热反应
C．
D．
6．背景材料：
①浙大研制的石墨烯弹性气凝胶（又名碳海绵)入选2013年度世界最轻固体材料；
②2014年11月上旬北京APEC峰会期间，政府重拳整治雾霾，蓝天重现；
③中科大最近成功发现了一种新的铁基超导材料 (Li0.8Fe0.2)OHFeSe（Se呈-2价）。
④瑞典皇家理工学院（KTH）的研究人员已经成功的构建出了一种能使水快速氧化成氧气的分子催化剂。下列说法不正确的是
A．石墨烯弹性气凝胶可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
B．压减燃煤、严格控车、调整产业是治理雾霾的有效措施
C．新的铁基超导材料中Fe的化合价呈+2、+3价
D．该分子催化剂可将一次能源太阳能直接转化成二次能源
7．下列有关化学反应的热现象的说法正确的是
A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B．化学反应发生过程中一定有能量变化
C．能量变化必然伴随化学变化的发生
D．化学反应中能量的变化量与参加反应的物质的物质的量无关
8．已知P4(白，s)、P(红，s)及P2O5(s)之间转化的关系如图示，则△H1和△H2的关系正确的是

A．△H1＞△H2 B．△H1＜△H2 C．△H1=△H2 D．无法确定
9．相同温度和压强下，关于反应的∆H，下列判断不正确的是
a.
b.
c.
d.
e.
A．∆H1=∆H2-∆H4 B．∆H2＞0，∆H4＞0
C．∆H1=∆H2+∆H3-∆H5 D．∆H3＞∆H5
10．我国科学家开发高效催化剂实现和高效转化成高附加值产品，反应历程如图所示

下列说法错误的是
A．该反应是理想的绿色化学反应 B．该反应的焓变小于0
C．催化剂降低过渡态物质的能量 D．只断裂和形成非极性共价键
11．某些化学键的键能如下
键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
I-I
H-Cl
H-Br
H-I
键能kJ/mol
436
243
193
151
431
356
299

A．1molH2分别与Cl2、Br2、I2反应，则在碘中完全反应放出的热量最多
B．1molH2与足量的Cl2完全反应，放出的热量是248kJ
C．H-F键的键能大于431kJ/mol
D．稳定性最强的是H-Cl键
12．航天飞船可用肼(N2H4)做燃料，其反应方程式为N2H4+2H2O2⇌N2↑+4H2O，能量变化如图。下列说法错误的是

A．所有化学反应均伴随能量变化
B．该反应过程中的能量全部转化为热能
C．该反应为放热反应，放出的热量为E2-E1
D．该反应过程中旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量
13．下列过程能实现化学能转化为电能的是（   ）
A．蜡烛燃烧
B．光合作用
C．手机电池工作
D．天然气加热水

二、填空题
14．完全燃烧时放热约，而汽油完全燃烧时放热约。请回答：
(1)等质量的氢气和汽油相比， 完全燃烧放出的热多，请通过计算加以说明：
(2)氢气被公认是21世纪替代矿石燃料的理想能源，试简述氢气作为能源的三个优点：
① ；
② ；
③ 。
15．镁是很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中用镁制取硅的反应为：2Mg＋SiO22MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4，SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体（燃烧热约为1430）。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置，试回答下列问题：

（1）由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的 。
（2）当接通电源引发反应后，切断电源，反应能继续进行，其原因是 。证明了反应物Mg与SiO2具有的总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物MgO和Si具有的总能量。
（3）反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗中加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知 在空气中能自燃。燃烧的热化学方程式为 ，当产生等量的热量时，燃烧CH4和SiH4的物质的量之比为 （CH4的燃烧热是890）
16．在化学科学研究中，物质发生化学反应的反应热可通过实验测定，也可通过化学计算的方式间接获得。
(1)实验方法测定反应热
①中和反应反应热的测定：用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行中和反应。实验中所需要使用的仪器除量热计、量筒外，还需要的玻璃仪器有 。为了减少实验误差，实验过程中应将NaOH溶液 (填“一次性”或“分多次”)倒入盛有盐酸的量热计内筒中；溶液混合后，准确读取混合溶液的 ，记为终止温度。若量取盐酸溶液时俯视读数，会造成中和热数值 (填“偏大”或“偏小”)
②实验测得在一定温度下，0.2molCH4(g)与足量H2O(g)完全反应生成CO2(g)和H2(g)吸收33kJ的热量，该反应的热化学方程式为 。
(2)通过化学计算间接获得反应热
①已知断裂1molH—H键、I—I键、H—I键需要吸收的能量分别为436kJ、153kJ、299kJ。则反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)的△H= kJ·mol-1。
②已知：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)    △H1=-90.8kJ·mol-1；
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    △H2=-571.6kJ·mol-1；
H2(g)+O2(g)=H2O(g)    △H3=-241.8kJ·mol-1。
CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)    △H= kJ·mol-1。
17．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101 kPa下，1 g液态甲醇燃烧生成和液态水时放热22.68kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)用表示阿伏加德罗常数，在（气态）完全燃烧生成和液态水的反应中，每有个电子转移时，放出650kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为 。
(3)、CO、都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为、、。已知CO和在一定条件下可以合成液态甲醇，请写出CO与反应合成甲醇的热化学方程式 。
(4)已知下列两个热化学方程式：


①实验测得和的混合气体共1 mol，完全燃烧生成液态水时放热1252.5 kJ，则混合气体中和的体积比是 。
②已知： ，写出丙烷燃烧生成和气态水的热化学方程式 。
18．中和反应是放热反应。取10 mL溶质质量分数为10%的NaOH溶液（密度1.10g/mL）置于烧杯中（并滴入2滴酚酞），向烧杯中逐滴加入稀盐酸。随着盐酸的滴入，烧杯中溶液颜色从红色逐渐变浅，当加入10 mL稀盐酸时，溶液恰好变为无色。烧杯中溶液温度与加入盐酸体积之间关系如图所示。

(1)当加入4mL稀盐酸时，烧杯中溶液的溶质为 （写化学式） 。
(2)试解释烧杯中溶液温度随加入盐酸的体积发生变化的原因 。
(3)当盐酸与氢氧化钠恰好中和时生成氯化钠 g（精确到0.1g），
19．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：
反应Ⅲ：     
反应Ⅱ的热化学方程式： 。
20．2014年全运会在辽宁举办，其开幕式就是一场焰火盛宴。
(1)焰火利用了部分金属元素特征的 反应，该反应属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图1所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素，五种化合物由五种短周期元素组成，每种化合物仅含两种元素。

图1中A是沼气的主要成分，B、E分子中所含电子数均为18，B不稳定，具有较强的氧化性，其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂，E分子结构的球棍模型如图2，C与纯碱在高温下的反应是工业制玻璃的主要反应之一，D中所含两种元素的原子个数比为3∶4，电子总数之比为3∶2。根据以上信息回答下列问题：
①B的水溶液呈弱酸性，其主要的电离方程式可表示为 ，D的化学式是 。
②A、B、E中均含有的一种元素符号为 。
③C与纯碱反应的化学方程式为 。
④液态B与液态E反应可生成一种单质和一种常见液体，1 mol B参加反应放出热量Q kJ，其反应的热化学方程式为 。
21．氨在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量。
(1)工业合成氨的热化学方程式是： 。
(2)已知：

1mol N-H键断裂吸收的能量约等于 kJ。
22．回答下列问题：
(1)已知化学反应的能量变化如图所示，回答下列问题：

①该反应的△H 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
②反应物的总键能为 。
③写出该反应的热化学方程式 。
(2)已知拆开键、键、1molN≡N键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则与反应生成的热化学方程式为 。
(3)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
①
②
③
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为△H4= ，联氨和可作为火箭推进剂的主要原因为 。(至少答两条)

参考答案：
1．B
【详解】A．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率。根据①②可知：Ce4+是H2O分解变为H2和O2的催化剂，则Ce4+能够降低水分解反应的活化能，提高反应速率，A正确；
B．由盖斯定律可知，（①+②×2-③×2）×2得到④2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)，则Ce4+是反应④的催化剂，Ce3+是反应②的反应物，B错误；
C．由盖斯定律可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，（①+②×2-③×2）×2得到④，则ΔH4＝2ΔH1＋4ΔH2－4ΔH3，C正确；
D．对于同一反应，在相同时间段内用不同物质表示的反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则反应④中生成H2、O2的速率之比为2：1，D正确；
故合理选项是B。
2．D
【详解】A．由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，A正确；
B．过程Ⅱ属于化合反应，放出能量并生成了键，B正确；
C．总反应为水分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，C正确；
D．过程Ⅲ为过氧化氢分解生成氧气和氢气，反应物中没有离子键，D错误；
答案选D。
3．B
【详解】A．铁粉和硫粉混合加热，反应发生后停止加热，反应仍可持续进行，说明该反应是放热反应，A错误；
B．根据A项解析，B正确；
C．该反应是放热反应，ΔHF，则键长H-F