苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应的热效应第1课时巩固练习

第1课时　化学反应的焓变

必备知识基础练进阶训练第一层

知识点一反应热、焓变概念的理解

1.下列说法正确的是(　　)

A．物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热

B.化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化

C．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

D．化学反应总是放出热量

2．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，可以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，下列说法错误的是(　　)

A．上述过程中，反应物的总能量小于生成物的总能量

B.上述过程中，太阳能转化为化学能

C．过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量

D．过程Ⅲ属于氧化还原反应

3．下列各图中，表示正反应是吸热反应的是(　　)

知识点二热化学方程式书写

4.下列热化学方程式书写正确的是(　　)

A．2SO2＋O2===2SO3ΔH＝－196.6 kJ·mol－1

B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571 kJ

D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1

5．有关下列图像的叙述不正确的是(　　)

A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1

B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1

C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同

D．两个图像表示的含义不同

知识点三化学键与焓变的关系

6.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

关键能力综合练进阶训练第二层

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1．下列说法正确的是(　　)

A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化

B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0

C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应

D．一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－”

2．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)

3．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是(　　)

A．X的能量一定高于M

B．Y的能量一定高于N

C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量

4．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1表示(　　)

A．碳和水反应吸收131.3 kJ能量

B．1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量

C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量

D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ

5．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如下图所示，有关两者反应的说法正确的是(　　)

A．该反应为吸热反应

B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量

C．反应的热化学方程式是CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1

D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和H2O(g)要放出41 kJ热量

6.

科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子的结构相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂1 mol N≡N键吸收946 kJ热量，则下列说法正确的是(　　)

A．N4是一种新型化合物

B．1 mol N4(g)转化为2 mol N2(g)的反应的ΔH＝＋734 kJ·mol－1

C．N4(g)比N2(g)稳定

D．1 mol N4(g)转化为2 mol N2(g)的反应的ΔH＝－734 kJ·mol－1

7．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ΔH的数值

8．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25 ℃、101 kPa下，8 g N2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程中正确的是(　　)

A．N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1

B．N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－133.5 kJ·mol－1

C．N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋534 kJ·mol－1

D．N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－534 kJ·mol－1

9．根据下面的信息，下列叙述正确的是(　　)

A．2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低

B．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量为490 kJ

C．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关

D．1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l)释放能量为245 kJ

二、非选择题

10.

右图是等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末分别与足量的盐酸发生反应时的情景，产生CO2气体的体积较多的试管中加入的固体试剂是____________，当反应结束时，A、B两试管中消耗的盐酸的质量之比为____________。

实验过程中我们还能感受到Na2CO3与盐酸反应时是放热反应，而NaHCO3与盐酸反应时表现为吸热。在A、B两试管中的此反应过程中，反应体系的能量变化的总趋势分别对应于A—________，B—________。(填写“a”或“b”)

11．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如下图，问：

(1)a、b、c分别代表什么意义？

a________________________________________________________________________；

b________________________________________________________________________；

c________________________________________________________________________。

(2)该反应是放热反应还是吸热反应？________。ΔH大于零还是小于零？________。

(3)若已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1＝－Q1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－Q2

则ΔH1________ΔH2，Q1________Q2(填“>”“<”或“＝”)。

第1课时　化学反应的焓变

必备知识基础练

1．答案：B

解析：物质发生反应时放出热量是因为反应物的总能量大于生成物的总能量，与反应是否加热无关，A错误；化学反应不仅有新物质生成，还发生了能量变化，B正确；吸热反应是指生成物的总能量大于反应物的总能量，加热发生的反应不一定是吸热反应，也可能是放热反应，C错误；化学反应有的放出能量，有的吸收能量，D错误。

2．答案：C

解析：由图可知，太阳能使水分解，水分解吸热，则反应物的总能量小于生成物的总能量，故A正确；由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，故B正确；过程Ⅰ断键，吸收能量，过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢，形成化学键，过程Ⅱ放出能量，故C错误；过程Ⅲ为O—H键的断裂过程生成氢气和氧气，化学反应为：H2＋H2O2===2H2＋O2，属于氧化还原反应，故D正确；故选C。

3．答案：A

解析：反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程中需吸收能量，即为吸热反应，故选A。

4．答案：B

解析：热化学方程式必须注明物质的聚集状态，A项错误；热化学方程式的反应热单位是kJ·mol－1，C项错误；碳燃烧为放热反应，ΔH应为负值，D项错误。

5．答案：B

解析：根据图像可知图(1)表示放热反应，反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1，故A正确；根据图像可知图(2)中表示的为吸热反应，反应的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1，故B错误；正逆反应吸收或者放出的热量数值相等，但是ΔH的符号相反，故C正确；根据图像信息，图(1)表示反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，图(2)表示反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，两个图像表示的含义不同，故D正确；故选B。

6．答案：B

解析：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；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1 mol H—H键所需能量大于断开1 mol I—I键所需能量，故B错误；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－1，断开2 mol H—I键所需能量约为(a＋b＋c)kJ，故C正确；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。

关键能力综合练

1．答案：D

解析：焓变与反应物和生成物的化学计量数相关，一定物质的量的反应物和生成物能量的差值就是焓变，与反应条件是否加热没有直接关系，所以A、C均不正确。在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，因此，D正确。B显然是错误的。

2．答案：C

解析：由反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)，由A＋B―→C(ΔH<0)是放热反应，A和B的能量之和大于C；由①A＋B―→X(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应，故X的能量大于A＋B；由②X―→C(ΔH<0)可知这步反应是放热反应，故X的能量大于C，所以图像C符合。

3．答案：C

解析：反应X＋Y===M＋N为放热反应，说明X和Y的总能量高于M和N的总能量，故选C。

4．答案：C

解析：依据反应热的概念，表示按照热化学方程式计量数的物质的量反应时吸收或放出的热量，单位是kJ· mol－1，该热化学方程式表示1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收131.3 kJ的热量，特别要指明水的状态。

5．答案：B

解析：由图示知E(反应物)>E(生成物)，故CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)为放热反应，A项错误，B项正确；该反应的热化学方程式应为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ· mol－1，C项错误，同时知D项中应吸收41 kJ热量，D项错误。

6．答案：D

解析：N4是由氮元素形成的单质，不是化合物，A项错误；从图中可以看出，一个N4分子中含有6个N—N键，根据N4(g)===2N2(g)可知，反应的ΔH＝6×193 kJ·mol－1－2×946 kJ·mol－1＝－734 kJ·mol－1，B项错误；由B可知N4(g)转变成N2(g)的过程放出热量，可知N2(g)的能量比N4(g)低，而物质的能量越低越稳定，C项错误；由B项分析可知D项正确。

7．答案：D

解析：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；断键吸收能量，因此①→②是断开H—H键和N≡N时，需要吸收能量，故B正确；②→③中是原子重新组合形成了N—H键，故C正确；选择不同的催化剂会改变反应的活化能，但反应ΔH的数值不变，故D错误。

8．答案：D

解析：8 g N2H4的物质的量为＝0.25 mol，0.25 mol N2H4燃烧生成液态水时，放出的热量为133.5 kJ，可以求得1 mol N2H4燃烧生成液态水时，放出的热量×1 mol＝534 kJ，燃烧为放热反应，ΔH<0，即肼燃烧的热化学反应方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－534 kJ· mol－1，选项D正确。

9．答案：A

解析：由图中键能关系可得：H2(g)＋ mol O2(g)===H2O(g)的反应的ΔH＝(436＋249－930)kJ·mol－1＝－245 kJ· mol－1，据此解答。

由上述分析可知氢气和氧气燃烧生成气态水为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，则2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低，故A正确；氢气和氧气燃烧生成气态水为放热反应，故B错误；化学反应中能量变化的大小取决于反应物和生成物的能量高低，也与反应物的质量有关，故C错误；由上述分析1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)释放能量为245 kJ，而气态水的能量高于液态水，因此1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l)释放能量高于245 kJ，故D错误。

10．答案：NaHCO3　53∶84　b　a

解析：等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末中，NaHCO3含碳量高，所以产生CO2气体的体积较多；消耗盐酸的质量比为：∶(×2)＝53∶84；A中为NaHCO3与盐酸反应，为吸热反应，选b；B中为Na2CO3与盐酸反应，为放热反应，选a。

11．答案：(1)代表旧键断裂吸收的能量　代表新键形成释放出的能量　代表反应热

(2)放热反应　小于零

(3)>　<

解析：(1)H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是H2―→2H(g)和O2(g)―→O(g)过程中断开H—H键和O===O键需吸收的能量。所以a代表旧键断裂吸收的能量，b代表2H(g)＋O(g)结合成氢氧键所放出的能量，c则代表断键所吸收的能量－成键所释放的能量，即a－b＝c。

(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，ΔH<0。

(3)比较ΔH大小时，要连同“＋”“－”包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量多少，则只比较数值大小，与“＋”“－”无关。