高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试课时练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试课时练习，共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第一章化学反应的热效应练习42021-2022学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
一、单选题（共11题）
1．下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是

A．酒精的燃烧 B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应
C．镁和稀硫酸的反应 D．酸和碱的中和反应
2．下列反应属于氧化还原反应，且能量变化符合如图所示的是

A．NaOH溶液与H2SO4溶液混合
B．工业上用N2和H2在高温高压有催化剂条件下合成NH3
C．灼热的碳与水蒸气制备水煤气的反应
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
3．下列反应属于吸热反应的是
A．铝与稀硫酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．甲烷在O2中的燃烧反应 D．盐酸与氢氧化钠的反应
4．反应X+Y=M+N的焓变化关系如图，下列关于该反应的说法中，正确的是

A．断裂X、Y的化学键所吸收的能量小于形成M、N的化学键所放出的能量
B．X、Y的总焓值一定低于M、N的总焓值
C．因为该反应为吸热反应，故一定要加热才可发生
D．X的焓值一定低于M的，Y的焓值一定低于N的
5．化学能与热能、电能等能相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法错误的是

A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
C．图I所示的装置不能将化学能转变为电能
D．图II所示的反应为放热反应
6．下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A．风力、流水、原煤、电力、天然气都属于一次能源
B．NaOH固体溶于水温度升高，是因为发生了放热反应
C．甲烷燃烧放热，是因为破坏反应物化学键所需的能量特别大
D．石墨转化为金刚石是吸热反应，故石墨比金刚石更稳定
7．下列说法正确的是
A．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol，则1molH2SO4与1molBa(OH)2的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B．已知4P(红磷，s)=P4(白磷，s)ΔH=+17kJ/mol，则白磷比红磷更稳定
C．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”诗中涉及的能量变化主要是化学能转化为热能和光能
8．已知反应：C(石墨)，C(金刚石)，相同条件下完全燃烧12g C(石墨)和12g C(金刚石)放出的热量分别为393.51kJ、395.41kJ，下列判断不正确的是
A．金刚石比石墨稳定 B．12g石墨所具有的能量比12g金刚石低
C．金刚石转变成石墨是化学变化 D．金刚石转化为石墨的过程中会释放能量
9．H2和 I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH=—a kJ·mol-1，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 1 mol H—H 键所需能量小于断开1 mol I—I键所需能量
C．断开 2 mol H—I键所需能量约为(c＋b＋a) kJ
D．向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于 2a kJ
10．下列说法中正确的是
A．将1molHCl气体通入足量0.1mol·L-1NaOH溶液中充分反应，放出的热量可用于计算中和热
B．已知O2(g)=O(g)△H=+249kJ·mol-1，则O=O键的键能为249kJ·mol-1
C．已知C(金刚石，s)=C(石墨，s)△H=-1.9kJ·mol-1，则金刚石的燃烧热△H1小于石墨的燃烧热△H2
D．放热反应只有在低温时才能发生，吸热反应只有在高温时才能发生
11．下列说法或表示方法正确的是
A．等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=1.9kJ·mol-1可知，金刚石比石墨稳定
C．在25℃，100kPa时，2g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式可表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
D．H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量等于57.3kJ


二、填空题（共8道）
12．盖斯定律的意义
应用盖斯定律可以_____以下情况(不能直接测定)的反应热：
(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。
13．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=___________。
14．盖斯定律遵守能量守恒定律。___
15．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中，属于吸热反应的是___(填字母)。
A．Na2O与水反应 B．甲烷的燃烧反应 C．CaCO3受热分解 D．锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径①通过化学键的键能计算。已知：
化学键种类
H—H
O=O
O—H
键能(kJ/mol)
436
498
463.4
计算可得：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=____kJ·mol-1
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时：
I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-414kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式____。
16．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：
ΔH=+88.6 kJ∙mol−1
则M、N相比，较稳定的是___(填M或N)。
(2)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=___。
化学键
C−H
C−F
H−F
F−F
键能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
(3)使Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___。
(4)H2S的燃烧热ΔH=－a kJ∙mol−1，则H2S燃烧反应的热化学方程式___。
(5)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=－870.3 kJ∙mol−1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=－393.5 kJ∙mol−1
③H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH3=－285.8 kJ∙mol−1
则：2C(s)+O2(g)+2H2(g)=CH3COOH(l) ΔH=____(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示并计算出结果)。
17．化学反应往往伴随着能量的变化,请完成以下问题
Ⅰ.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔΗ=-483.6kJ·mol-1 ,N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔΗ=+67.7kJ·mol-1;则反应4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)的反应热ΔΗ=_______。
II.工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图所示。

(1)曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时,能量变化值是_______kJ。
(2)选择适宜的催化剂_______(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
(3)推测反应CH3OH(g) =CO(g)+2H2(g)是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
III.断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为436kJ、391kJ、946kJ,则1molH2与足量N2反应生成NH3需_______(填“吸收”或“放出”)能量_______kJ。(小数点后保留两位数字),事实上,反应的热量总小于理论值,理由是_______。
18．能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：
（1）从能量的角度看，断开化学键要___，形成化学键要___。
（2）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol；
②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol；
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol。
写出SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是____。
（3）已知一定条件下，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应过程能量变化如图所示，该反应为___反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为_____。
A．98.32kJ B．196.64kJ/mol C．＜196.64kJ D．＞196.64kJ

三、计算题（共5道）
19．将煤转化为水煤气（CO和H2的混合气体）是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为：C(s) + H2O(g)＝CO(g) + H2(g)；△H1。 已知：
①2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g)；△H2＝－483.6kJ·mol－1
②2C(s) + O2(g) ＝ 2 CO(g)； △H3＝－221.0kJ·mol－1
结合上述热化学方程式，计算得出△H1＝_____________。
20．甲烷是一种重要的化工原料，广泛应用于民用和工业中。回答下列问题：
(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H2=-566kJ∙mol–1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3=-242kJ∙mol–1
相关化学键的键能数据如下：
共价键
H-O
C≡O
H-H
C-H
键能/(kJ∙mol–1)
463
1076
436
413
由此计算∆H1=_______kJ∙mol–1。
21．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
(1)实验测得甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：__________。
(2)由气态基态原子形成化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/(kJ·mol-1)
436
391
945


已知反应：。试根据表中所列键能数据估算的值为__________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：25℃、时：



与反应生成无水的热化方程式是：___________。
22．请参考题中图表，已知 E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1，根据要求回答问题：

（1）图Ⅰ是 1mol NO2 (g)和 1mol CO (g)反应生成 CO2 (g)和 NO (g)过程中的能量变化示意图， 若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1 的变化是 ______（填“增大”、“减小”或“不变”， 下同），△H 的变化是 ______请写出 NO2 和 CO 反应的热化学方程式： ______。
（2）将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H = +49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H = -192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g) ═ H2O(l) △H = -44 kJ·mol-1，写出表示甲醇蒸 汽燃烧热的热化学方程式为： ______。
23．（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH3OH）完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______________________________．
（2）已知：①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3kJ/mol；
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8kJ/mol，
则2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l)的反应热是______________
（3）如图是N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图，

①请计算每生成1mol NH3放出热量为：________，逆反应所需的活化能为__________________ kJ/mol。
②若起始时向容器内放入1mol N2和3mol H2，达平衡后N2的转化率为20%，则反应放出的热量为Q1 kJ，则Q1的数值为__________________；
（4）用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
①如用醋酸代替盐酸进行实验，所测中和热的数值将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)；
②如用70mL0.50mol/L盐酸进行实验，所测中和热数值将__________。

参考答案
1．B
【分析】
根据图中的能量变化，可知生成物的总能量高于反应物的总能量，其过程是个吸热反应过程，据此分析解答。
【详解】
A．酒精的燃烧是放热反应，故A不符题意；
B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应是吸热反应，故B符合题意；
C．镁和稀硫酸的反应是放热反应，给C不符合题意；
D．酸和碱的中和反应是放热反应，故D不符合题意；
本题答案B。
2．C
【分析】
由图可知，生成物总能量能量高于反应物总能量，故该图描述的是吸热反应；复分解反应一定不属于氧化还原反应。
【详解】
A．NaOH溶液与H2SO4溶液混合，发生酸碱中和反应，属于放热反应，并且属于复分解反应，不属于氧化还原反应，A错误；
B．工业合成氨，N2和H2化合价发生了变化，属于氧化还原反应，但该反应属于放热反应，B错误；
C．C+H2O CO+H2属于吸热反应，C由0价变为+2价，故而属于氧化还原反应，C正确；
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体是吸热反应，并且属于复分解反应，不属于氧化还原反应，D错误；
故选C。
3．B
【详解】
A．金属与酸置换出氢气的反应为放热反应，则Al与盐酸的反应为放热反应，故A不符合题意；
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于复分解反应，属于吸热反应，故B符合题意；
C．燃烧反应均为放热反应，故C不符合题意；
D．中和反应均为放热反应，故盐酸与氢氧化钠的反应为放热反应，故D不符合题意；
故答案为B。
4．B
【详解】
A．由图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，X+Y=M+N的反应为吸热反应，则断裂X、Y的化学键所吸收的能量大于形成M、N的化学键所放出的能量，故A错误；
B．由图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，X+Y=M+N的反应为吸热反应，则X、Y的总焓值一定低于M、N的总焓值，故B正确；
C．吸热反应是否需要加热与反应条件无关，则该反应发生时可能需要加热，也可能不需要加热，故C错误；
D．由图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，但无法确定X与M、Y与N的能量高低，故D错误；
故选B。
5．B
【详解】
A．化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，A正确；
B．铝热反应是放热反应，反应物的总能量应大于生成物的总能量，B错误；
C．图I没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转化为电能，C正确；
D．图II所示反应物的总能量大于生成物总能量，此反应是放热反应，D正确；
答案选B。
6．D
【详解】
A．电力不属于自然界里存在的能源(一次能源)、属于二次能源，A错误；
B．氢氧化钠固体溶于水是物理变化，没有生成新物质，该过程是放热过程，但不是放热反应，B错误；
C．甲烷燃烧放热，是因为破坏反应物化学键吸收的能量小于形成新化学键放出的能量，C错误；
D．石墨转化为金刚石是吸热反应，说明石墨的能量比金刚石的低，物质的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石更稳定，D正确；
答案选D。
7．D
【详解】
A．H2SO4与Ba(OH)2反应时除了生成水还会生成硫酸钡沉淀，该过程也会涉及能量变化，焓变不是2×(-57.3)kJ/mol，A错误；
B．已知4P(红磷，s)=P4(白磷，s)ΔH=+17kJ/mol，即红磷转化为白磷吸热，红磷的能量更低，所以红磷更稳定，B错误；
C．同一反应的焓变与反应条件无关，光照和点燃条件下的ΔH相同，C错误；
D．燃烧是放热、发光的化学变化，所以诗中涉及的能量变化主要是化学能转化为热能和光能，D正确；
综上所述答案为D。
8．A
【详解】
由题意可得：C(石墨) =-393.51kJ/mol，C(金刚石) =-395.41kJ/mol，根据盖斯定律可得：C(石墨)=C(金刚石) =+1.9kJ/mol，说明石墨转化为金刚石的过程为吸热反应，则相同质量金刚石的能量高于石墨，而物质的能量越高越不稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误，BD正确，石墨和金刚石的结构不同属于不同物质，两者之间的转化属于化学变化，故C正确；
故选：A。
9．B
【详解】
A．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故A正确；
B．一般而言，键长越短，键能越大，图中显示H—H键长短于I—I键长，H—H键能大于I—I键能，断裂1molH—H键所需能量大于断开1molI—I键所需能量，故B错误；
C．由反应热等于反应物断裂化学键需要的能量和生成物形成化学键放出的能量的差值可知，反应热ΔH=b kJ·mol﹣1＋c kJ·mol﹣1—2EH—I=-a kJ·mol-1，则2EH—I=(a+b+c)kJ/mol，断开2 mol H—I键所需能量约为(a＋b＋c)kJ，故C正确；
D．该反应为可逆反应，可逆反应不能进行彻底，则2 mol H2和2 mol I2充分反应后放出的热量小于2a kJ，故D正确；
故选B。
10．C
【详解】
A． HCl溶于水有热效应，故A错误；
B． 已知O2(g)=O(g)△H=+249kJ·mol-1，键能是断开1mol化学键所需的最低能量，则O=O键的键能为498kJ·mol-1，故B错误；
C． 已知C(金刚石，s)=C(石墨，s)△H=-1.9kJ·mol-1，金刚石的能量比石墨高，燃烧1mol金刚石放出的能量比石墨高，则金刚石的燃烧热△H1小于石墨的燃烧热△H2，故C正确；
D． 反应是放热还是吸热与反应条件无关，故D错误；
故选C。
11．C
【详解】
A．等物质的量的硫蒸气和硫粉比较，前者额能量高，所以分别完全燃烧，前者放出的热量多，A错误；
B．石墨变成金刚石为吸热反应，说明石墨的能量低，更稳定，B错误；
C．2克氢气为1mol，完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，故氢气燃烧的热化学方程式可表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1　，C正确；
D．浓硫酸溶于水放热，所以该反应放出的热量大于57.3 kJ，D错误；
故选C。
12．间接计算
【详解】
略
13．放热 < E3-E2
【详解】
(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