高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应的热效应同步训练题

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应的热效应同步训练题，共8页。试卷主要包含了下列各说法中，正确的是，下列有关中和热的说法正确的是，已知反应，按要求回答下列问题，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

题型一 反应热的测量
1．下列各说法中，正确的是( )
A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B．1 ml酸与1 ml 碱完全反应放出的热量是中和热
C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 ml H2O(l)时所释放的热量叫做中和热
D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液反应
解析：选C 中和热是稀的酸与碱反应生成1 ml水放出的热量，故A错误；1 ml酸与1 ml碱完全反应可能生成2 ml水，且酸、碱不一定为强电解质，则放出的热量不一定为中和热，故B错误；在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 ml H2O(l)时的反应热叫做中和热，故C正确；硫酸和氢氧化钡除生成水外还生成硫酸钡沉淀，生成沉淀放热，故D错误。
2．下列有关中和热的说法正确的是( )
A．表示中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
B．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次
C．测量混合溶液温度时，温度计插在溶液中
D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·ml－1，则该反应的中和热为114.6 kJ·ml－1
解析：选C A项，表示中和热的热化学方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，错误；B项，准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度3次，即反应前酸溶液的温度、碱溶液的温度及反应后混合溶液的最高温度，错误；C项，测量混合溶液温度时，温度计要一直插在溶液中，观察其最高温度，正确；D项，中和热是酸与碱反应产生1 ml的水时所放出的热量，所以该反应的中和热为57.3 kJ·ml－1，错误。
题型二 盖斯定律及应用
3．下列关于盖斯定律的说法不正确的是( )
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
解析：选D 热化学方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误。
4．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。
已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)
ΔH＝140.5 kJ·ml－1
C(s，石墨)＋ eq \f(1,2) O2(g)===CO(g)
ΔH＝－110.5 kJ·ml－1
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)===TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是( )
A．80.5 kJ·ml－1 B．30.0 kJ·ml－1
C．－30.0 kJ·ml－1 D．－80.5 kJ·ml－1
解析：选D 对已知热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①＋②×2可得热化学方程式：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)===TiCl4(l)＋2CO(g) ΔH＝140.5 kJ·ml－1＋(－110.5 kJ·ml－1)×2＝－80.5 kJ·ml－1，故选D。
5．已知反应：H2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(g) ΔH1
eq \f(1,2) N2(g)＋O2(g)===NO2(g) ΔH2
eq \f(1,2) N2(g)＋ eq \f(3,2) H2(g) NH3(g) ΔH3
则反应2NH3(g)＋ eq \f(7,2) O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为( )
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D.3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
解析：选D 把已知反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①×3＋②×2－③×2得2NH3(g)＋ eq \f(7,2) O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。
6．肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，它与N2O4反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝8.7 kJ·ml－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·ml－1
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是( )
A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 076.7 kJ·ml－1
B．N2H4(g)＋ eq \f(1,2) N2O4(g)=== eq \f(3,2) N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·ml－1
C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－542.7 kJ·ml－1
D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1 076.7 kJ·ml－1
解析：选A 根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·ml－1。
7．按要求回答下列问题：
(1)以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
ΔH1＝a kJ·ml－1
②CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)
ΔH2＝b kJ·ml－1
③CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH3
请计算反应③的反应热ΔH3＝__________(用a、b表示)kJ·ml－1。
(2)已知：①COS(g)＋H2(g)===H2S(g)＋CO(g) ΔH1＝－17 kJ·ml－1
②COS(g)＋H2O(g)===H2S(g)＋CO2(g)
ΔH2＝－35 kJ·ml－1
③CO(g)＋H2O(g)===H2(g)＋CO2(g) ΔH3
则ΔH3＝________。
解析：(1)根据盖斯定律可得③＝①×2－②，所以ΔH3＝2ΔH1－ΔH2＝(2a－b)kJ·ml－1。
(2)根据盖斯定律，由②－①＝③可得ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－35 kJ·ml－1)－(－17 kJ·ml－1)＝－18 kJ·ml－1。
答案：(1)(2a－b) (2)－18 kJ·ml－1
8．下列关于能量变化的说法，正确的是( )
A．将等质量的红磷和白磷完全燃烧生成P2O5(s)放出的热量相同
B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，该反应生成物的总能量高于反应物的总能量
C．中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒的材料若用铜代替，则测出的中和热数值偏小
D．化学键的断裂是吸热过程，并且一定发生了化学变化
解析：选C 红磷和白磷的分子结构不同，等质量的两种物质含有的能量也不同，因此将等质量的红磷和白磷完全燃烧生成P2O5(s)放出的热量不相同，A错误；Na与H2O的反应是放热反应，说明反应物的总能量比生成物的总能量高，B错误；金属Cu容易导热，若将环形玻璃搅拌棒的材料用铜代替，会导致一部分热量损失，使测出的中和热数值偏小，C正确；化学键的断裂过程是吸热过程，但不一定发生了化学变化，如HCl在水中的溶解或NaCl的熔化过程，有化学键的断裂，但没有产生新物质，D错误。
9．下列说法正确的是( )
A．化学反应的反应热与反应过程有密切的关系
B．化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态
C．盖斯定律只是一条简单的自然规律，其实际作用不大
D．有的化学反应过程没有能量变化
解析：选B 根据盖斯定律知，反应热的大小只与反应体系的始态、终态有关，和反应的途径、过程无关，A错误；根据盖斯定律知，反应热的大小只与反应体系的始态、终态有关，B正确；盖斯定律虽然是一条简单的自然规律，但实际作用很大，C错误；任何化学反应过程都有能量变化，D错误。
10．含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 ml·L－1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为( )
A.KOH(aq)＋ eq \f(1,2) H2SO4(aq)=== eq \f(1,2) K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－11.46 kJ·ml－1
B．0.2KOH(aq)＋0.1H2SO4(aq)===0.1K2SO4(aq)＋0.2H2O(l) ΔH＝－11.46 kJ·ml－1
C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·ml－1
D.KOH(aq)＋ eq \f(1,2) H2SO4(aq)=== eq \f(1,2) K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
解析：选D 中和热是以生成1 ml H2O(l)所放出的热量来衡量的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1 ml H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，再结合放热数值写出ΔH。
11．室温下，将1 ml的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 ml的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4(s)·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )
A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
解析：选B 方法一：“虚拟”路径法。
根据盖斯定律得：ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，
由于ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0 ，所以ΔH1<ΔH3。
方法二：方程式叠加法。
CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) (aq)＋5H2O(l) ΔH1>0①
CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) (aq) ΔH2<0②
CuSO4·5H2O(s) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH3>0③
根据盖斯定律，由②＋③得：CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) (aq)＋5H2O(l) ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
由于ΔH1>0，ΔH2<0，ΔH3>0，所以ΔH1<ΔH3。
12．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量
B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·ml－1，则该反应可表示生成36 g H2O的热效应
C．已知①2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a kJ·ml－1，②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b kJ·ml－1，则a>b
D．已知P(白磷，s)===P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定
解析：选A A项，醋酸是弱酸，电离时吸收热量，酸碱中和时放出的热量少，正确；B项，未注明水的状态，错误；C项，反应①为碳完全燃烧，反应②为碳不完全燃烧，完全燃烧放热多，但a、b数值都为负值，应为a13．已知25 ℃、101 kPa条件下：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－2 834.9 kJ·ml－1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－3 119.1 kJ·ml－1
由此得出的正确结论是( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
解析：选A 根据盖斯定律，①式－②式得：3O2(g)===2O3(g) ΔH＝284.2 kJ·ml－1，即等质量的O2比O3能量低，O2比O3稳定，O2变O3为吸热反应。
14.在量热计中(如图所示)将100 mL 0.50 ml·L－1的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 ml·L－1 NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高到300.7 K，已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每升高1 K 所需要的热量)是150.5 J·K－1，溶液密度均为1 g·mL－1，充分混合后溶液的比热容c＝4.184 J·(g·K)－1。
(1)CH3COOH的中和热ΔH＝________。
(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1 kJ·ml－1，你认为(1)中测得的实验值出现偏差可能的原因是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验中NaOH过量的目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，________的中和热数值较大，其原因是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据题中所给信息可推算出酸和碱的物质的量，酸为0.050 ml，碱为0.055 ml，可知碱是过量的，应以酸的量计算，算出生成0.050 ml水时放出的热量，进而算出生成1 ml水时放出的热量，即可得出CH3COOH的中和热：ΔH＝
eq \f([150.5 J·K－1＋4.184 J·（g·K）－1×（100 g＋100 g）]×（300.7 K－298.0 K）,0.05 ml)
≈－5.33×104 J·ml－1＝－53.3 kJ·ml－1。
(2)本实验测得的CH3COOH的中和热数值小于文献值，原因可能有以下几个方面：①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸、碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等。(3)过量的碱能保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度。(4)CH3COOH是弱酸，发生电离时要吸热，发生中和反应时放热较少。
答案：(1)－53.3 kJ·ml－1 (2)量热计的保温瓶绝热效果不好，酸、碱溶液混合不迅速，温度计不够精确等(合理即可) (3)保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度 (4)HCl CH3COOH是弱酸，发生电离时要吸热，发生中和反应时放热较少
15．最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果：在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料——甲醇。
(1)该法利用CO2制取甲醇的有关化学反应如下：
①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－178 kJ·ml－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝－566 kJ·ml－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH3＝－483.6 kJ·ml－1
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
由此计算断开1 ml C===O键需要吸收________ kJ的能量(甲醇的结构式为)；
CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝_____kJ·ml－1。
(2)甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0)：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH1＝－a kJ·ml－1
②2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH2＝－b kJ·ml－1
③CH3OH(l)＋ eq \f(3,2) O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－c kJ·ml－1
④CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH4＝－d kJ·ml－1
由此知，a、b、c、d由小到大的排序为________。
解析：(1)二氧化碳的结构式为O===C===O，设C===O键的键能为x kJ·ml－1，根据已知热化学方程式①反应焓变ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和＝[2x＋3×436－(3×413＋358＋463)－(2×463)]kJ·ml－1＝－178 kJ·ml－1，解得x＝750，即断开1 ml C===O键需要吸收的能量为750 kJ；根据盖斯定律，由①＋(②－③)× eq \f(1,2) 得：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝(－178 kJ·ml－1)＋[(－566 kJ·ml－1)－(－483.6 kJ·ml－1)]× eq \f(1,2) ＝－219.2 kJ·ml－1。(2)根据产物、状态、化学计量数判断，液态变气态时要吸收热量，则放出的热量由多到少的顺序：②>①>③>④，故d答案：(1)750 －219.2 (2)d化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
H—O
键能/
(kJ·ml－1)
348
413
436
358
463