选择性必修1第一节 反应热优秀课时作业

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第一章  化学反应的热效应

第一节  反应热

课时1  反应热与焓变

一、选择题

1．（2021·广西桂林市·高二期末）下列反应属于放热反应的是

A．与反应 B．与反应

C．与高温反应生成 D．分解制备

【答案】B

【解析】

A．与反应属于吸热反应，故A不符合题意；

B．与反应属于放热反应，故B符合题意；

C．与高温反应生成属于吸热反应，故C不符合题意；

D．分解制备属于吸热反应，故D不符合题意；

本题答案B。

2．属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合如图所示的是

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【分析】

如图中，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应。

【解析】

A．反应为非氧化还原反应，故A不符合题意；

B．反应为放热反应，故B不符合题意；

C．反应为吸热的氧化还原反应，故C符合题意；

D．反应为非氧化还原反应，故D不符合题意；

故选C。

3．右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是

A．硝酸铵 B．生石灰

C．氯化镁 D．食盐

【答案】B

【解析】A．硝酸铵溶于水是吸热的，温度降低；B．生石灰与水反应放出大量的热，可以使食物温度逐渐上升；C．氯化镁溶于水后温度变化不明显；D．食盐溶于水后温度变化不明显。综上所述，B满足题意，选B。

4．(2021·北京通州高二检测)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应：H＋(aq)＋

OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸，②稀盐酸，③浓硫酸，恰好完全反应时对应的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是(　　)

A．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2    B．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3

C．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3    D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2

【答案】B

【解析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H＋(aq)＋

OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，分别向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸、②稀盐酸、③浓硫酸，醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热，则恰好完全反应时的放出的热量为③＞②＞①，所以ΔH1＞ΔH2＞ΔH3。

5．(2021·黄冈高二检测)实验室用20 mL 2 mol·L－1盐酸和20 mL 2 mol·L－1NaOH溶液反应进行中和热测定时，下列操作能减小实验误差的是(　　)

A．用铜制搅拌棒代替玻璃搅拌棒

B．将盐酸逐滴缓慢滴入NaOH溶液中

C．用NaOH固体代替NaOH溶液

D．将反应所用的烧杯盖上泡沫盖

【答案】D

【解析】选D。测定中和热应该用玻璃搅拌棒，用铜制搅拌棒代替时会增大热量损失，实验误差增大，故A错误；将盐酸逐滴缓慢滴入NaOH溶液中，会导致热量损耗大，测定的中和热偏小，实验误差增大，故B错误；用NaOH固体代替NaOH溶液，测定的中和热数值偏大，实验误差增大，故C错误；将反应所用的烧杯盖上泡沫盖，可减少热量损耗，能减小实验误差，故D正确。

6．（2021·四川乐山市·高二期末）“自热”火锅的发热包主要成分有：生石灰、铁粉、焦炭粉、氯化钙……等。下列说法错误的是

A．生石灰与水反应放热

B．使用时须向发热包中加入沸水

C．铁粉发生缓慢氧化，辅助放热

D．氯化钙可以吸收微量的水，减缓发热包失效

【答案】B

【解析】

A．生石灰与水发生反应生成氢氧化钙，会放出大量的热，故A正确；

B．反应本身放热，无需加入沸水，故B错误；

C．铁粉缓慢氧化的过程也是放热反应，故C正确；

D．生石灰吸水会使发热包失效，氯化钙有吸水干燥作用，减缓发热包失效，故D正确；

故选B。

7．运用中和反应反应热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有

20 mL 2.08 mol·L－1NaOH溶液的试管中分五次加入1～5 mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1 mL)后，测得溶液的温度分别是1.4 ℃、2.5 ℃、4.2 ℃、5.2 ℃、5.18 ℃，则该硫酸溶液的物质的量浓度约是(　　)

A．20.8 mol·L－1　　　　 B．6.9 mol·L－1

C．5.2 mol·L－1       D．4.16 mol·L－1

【答案】C

【解析】选C。滴加硫酸时溶液的最高温度为酸碱恰好中和，此时用去硫酸4 mL。根据方程式计算解得c(H2SO4)＝5.2 mol·L－1。

8. 某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是(　　)

A.反应过程可表示为

B．E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能

C．正反应的热效应ΔH＝E1－E2＜0，所以正反应为放热反应

D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2＜0，所以逆反应为放热反应

【答案】D

【解析】由图可知，正反应放热，ΔH为负值；逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。

9．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如下图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化

B．反应Ⅰ中涉及非极性键的断裂和极性键的形成

C．反应Ⅱ为2H2O22H2O ＋ O2↑

D．总反应为2H2O2H2↑＋ O2↑

【答案】B

【解析】由题给反应机理图示可知，利用太阳光实现高效分解水的过程分为两步，反应Ⅰ为水在C3N4的催化作用下反应生成过氧化氢和氢气，反应的化学方程式为2H2OH2O2＋H2↑，反应Ⅱ为H2O2在CQDs的催化作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑，总反应方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。该过程利用太阳光实现高效分解水，实现了太阳能向化学能的转化，故A正确；反应Ⅰ为水在C3N4的催化作用下反应生成过氧化氢和氢气，没有涉及非极性键的断裂，故B错误；反应Ⅱ为H2O2在CQDs的催化作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O ＋O2↑，故C正确；反应Ⅰ的化学方程式为2H2OH2O2＋H2↑，反应Ⅱ的化学方程式为2H2O22H2O ＋O2↑，则总反应方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，故D正确。

10．(2021·北京东城区高二检测)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

【答案】B

【解析】H2和I2在一定条件下能发生反应为H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1 ，该反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，故A正确；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，故B错误；ΔH＝反应物断裂化学键需要的能量－生成物形成化学键放出的能量＝b kJ·mol－1＋c kJ·mol－1－2EH—I＝－a kJ·mol－1，得到断开2 mol H—I键所需能量约为(a＋b＋c)kJ，故C正确；反应是可逆反应不能进行彻底，依据焓变意义分析，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，故D正确。

11．（2021·陕西渭南市·高二期末）H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是

A．该反应为放热反应

B．①→②：断开H −H键和N≡N时需要吸收能量

C．②→③：原子重新组合形成了N −H键

D．选择不同的催化剂会改变此反应∆H的数值

【答案】D

【解析】

A．根据图中信息反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应为放热反应，故A正确；

B．断键吸收热量，因此①→②是断开H −H键和N≡N时，因此需要吸收能量，故B正确；

C．②→③中是原子重新组合形成了N −H键，故C正确；

D．选择不同的催化剂会改变反应的活化能，但反应∆H的数值不变，故D错误。

综上所述，答案为D。

12．已知几种共价键的键能如下：

下列说法错误的是

A．键能：N≡N＞N=N＞N-N

B．H(g)+Cl(g)=HCl(g)该过程会放出431kJ热量

C．H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3的沸点高于HCl

D．该反应为放热反应，说明反应物具有的能量比生成物高

【答案】C

【解析】

A．三键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：N≡N＞N=N＞N-N，故A正确；

B．键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，表中数据H-Cl键能为：431 kJ•mol-1，H（g）+Cl（g）＝HCl（g）该过程会放出431kJ热量，故B正确；

C．NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能，与键能无关，故C错误；

D．为放热反应，这说明反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高，故D正确；

故选C。

13．（2021·江苏无锡市·高二期末）我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中和Hg的协同脱除，部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，下列说法不正确的是

A．H2S解离成氢原子和硫原子的过程释放能量

B．反应中H2S转化为H2O、H2、S、SO2、CS2等物质

C．反应过程中既有H—S的断裂，又有H—S的形成，脱除率小于100%

D．该过程生成的S单质能与Hg反应生成HgS，实现H2S和Hg的协同脱除

【答案】A

【解析】

A．H2S解离成氢原子和硫原子的过程有化学键的断裂，化学键断裂需要吸收能量，故A错误；

B．分析题图中箭头的指向及有关物质可知，反应中H2S转化为H2O、H2、S、SO2、CS2等物质，故B正确；

C．分析题图可知，反应过程中既有H—S的断裂，又有H—S的形成，硫化氢分解生成的氢气和硫会再次化合成硫化氢，所以硫化氢的脱除率小于100%，故C正确；

D．该过程生成的S单质在常温下就能与Hg反应生成HgS，可实现H2S和Hg的协同脱除，故D正确；

故选A。

二、非选择题

14．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：

根据上述数据回答(1)～(5)题。

(1)下列物质本身具有的能量最低的是(　　)

A．H2　　　  B．Cl2　　　  C．Br2　　　D．I2

(2)下列氢化物中，最稳定的是(　　)

A．HCl　　　　B．HBr　　　　C．HI

(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？

答：_____________________________________________________________。

(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是________。

(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？

答：________，你的根据是_______________________________________。

【答案】(1)A　(2)A　(3)放热反应　(4)Cl2　(5)能　元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳定，反应放出的热量就越多

【解析】破坏1 mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物质的原子形成1 mol该物质放出的能量相等，放出的能量越多，物质本身具有的能量越低，分子越稳定。(1)生成1 mol H2时放出的能量最多，为436 kJ；(2)在氢化物中，生成1 mol HCl时放出的能量最多，为432 kJ；(3)分别计算出三个反应放出的热量依次为：185 kJ、103 kJ和9 kJ。

15．（2021·重庆高二期末）利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；

②用另一量筒量取溶液，并用同一温度计测出其温度；

③将溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：

(1)倒入溶液的正确操作是_______(填字母)。

A．沿玻璃棒缓慢倒入            B．分三次少量倒入            C．一次迅速倒入

(2)使盐酸与溶液混合均匀的正确操作是_______(填字母。

A．用温度计小心搅拌            B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌

C．轻轻地振荡烧杯            D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动

(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为_______。

(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是，又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热_______(结果保留一位小数)。

【答案】C    D           

【分析】

本题考查了中和热的测定方法、计算、误差分析，为高频考点，侧重考查学生的分析、实验和计算能力的考查，题目难度不大，注意掌握测定中和热的正确方法，明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失，使测定结果更加准确。

【解析】

(1)倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果。

故答案为：C。

(2)使硫酸与溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失。

故答案为：D。

(3)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和的稀盐酸恰好完全反应放热；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热程，稀氨水和的稀盐酸恰好完全反应放热小于，反应焓变是负值，所以。

故答案为：。

(4)根据表格数据分析可知，温度差平均值℃；

盐酸与溶液进行中和反应生成水的物质的量为，

溶液的质量为：，温度变化的值为℃，

则生成水放出的热量为，即，

所以实验测得的中和热。

故答案为：。