第一章 化学反应的热效应 测试题 高中人教版（2019）化学选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 测试题一、选择题1．在25℃和下，一定量的在中完全燃烧生成和时，放出热量，将产生的全部通入足量澄清石灰水，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后，称得其质量为，则反应的为A． B．C． D．2．下列变化中，属于吸热反应的是①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H2SO4稀释 ④KClO3分解制O2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥CaCO3高温分解 ⑦CO2+C=2CO ⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合 ⑨C+H2O(g)CO+H2 ⑩Al与盐酸反应A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．①②④⑧⑨C．①③④⑤⑥⑧⑩ D．②④⑥⑦⑧⑨3．已知： 若使液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位为)A． B．C． D．4．下列反应既是氧化还原反应，又符合图像的能量关系的是A．铝片与稀反应B．与反应C．氢气在中的燃烧反应D．灼热的炭与反应5．下表是部分化学键的键能数据：已知1白磷燃烧生成的反应热，白磷()、、结构如图所示，则上表中x为A．486 B．243 C．585 D．2926．关于化学反应与能量的说法正确的是A．中和反应是吸热反应 B．燃烧属于放热反应C．化学键断裂放出能量 D．反应物总能量与生成物总能量一定相等7．在298K、101kPa下，将4.4gCO2通入150mL1mol·L-1KOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出)，测得反应放出akJ的热量，已知该条件下，0.5molCO2通入1L1mol·L-1KOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是A．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-2(5b-a)kJ·mol-1B．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-2(5a-4b)kJ·mol-1C．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-(20b-a)kJ·mol-1D．CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)　∆H=-2(10a-b)kJ·mol-18．下列燃烧热相同的是A．3mol乙醇和2mol乙醇 B．2mol正丁烷和2mol异丁烷C．1mol 金刚石和12g石墨 D．1mol C2H4和 0.5mol C4H89．某化学反应X＋Y→Z分两步进行：①X→M；②M＋Y→Z。其能量变化如图所示。下列说法正确的是A．M是总反应的催化剂 B．总反应是理想的绿色化学反应C．反应①②和总反应都是放热反应 D．反应物(X和Y)的总能量低于产物(Z)的总能量10．已知C2H4(g)+H2O(1)=C2H5OH(l) =-44.2kJ•mol-1。若C2H5OH(l)燃烧热=-QkJ/mol，则C2H4(g)的燃烧热△H为A．-(44.2+Q)kJ•mol-1 B．-(Q-44.2)kJ•mol-1C．+(44.2+Q)kJ•mol-1 D．-(44.2-Q)kJ•mol-111．Li/Li2O体系的能量循环如图所示。已知：。下列说法正确的是A．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6 B．△H2＜0C．△H3＜0 D．△H5＞△H612．已知：①②③④⑤下列关于上述反应焓变的判断正确的是A．△H1＞0 B．△H5＞0C．△H4＜△H3 D．△H1=△H2+△H3二、非选择题13．回答下列问题：(1)在一 定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式： H2(g)+C12(g) =2HCl(g) ΔH= - 184.6 kJ•mol-1；该反应属于___________(填“热吸”或“放热”)反应 。(2)常温常压下，1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367 kJ，写出乙醇燃烧热的热化学方程式：___________(3)根据盖斯定律计算P4(白磷,s)+5O2(g)= △H=-2983.2 kJ·mol-1 ①P(红磷,s)+O2(g)= △H=-738.5 kJ·mol-1 ②则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________(4)已知破坏1 mol H-H 键、1 mol I-I键、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ 。则由氢气和碘单质反应生成2molHI 需要放出___________ kJ 的热量。14．已知重整过程中部分反应的热化学方程式为：①CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1=+74.8 kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.5 kJ·mol-1则反应CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_______15．已知：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566 kJ·mol-1；②N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2=＋180 kJ·mol-1；则2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)的ΔH=________16．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。（1）0.25molC2H5OH完全燃烧生成液态水时放出341.7kJ热量，则表示C2H5OH燃烧热的热化学方程式。___________（2）工业上用H2和Cl2反应制HCl，各键能为：H﹣H：436 kJ·mol-1，Cl﹣Cl：243 kJ·mol-1，H﹣Cl：431 kJ·mol-1.该反应的热化学方程式是___________。（3）已知①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g) ΔH1②C4H10(g)＋ O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1③H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1反应①的ΔH1为___________ kJ·mol-1。（4）已知化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示。①1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是___________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程___________(填“吸收”或“释放”)能量。②mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的△H = ___________17．工业上常利用合理的催化剂，将含碳氧化物转化为重要的化工原料一甲醇，由CO、CO2和H2合成甲醇发生的主要反应如下：I.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58kJ/molIII.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=41kJ/mol回答下列问题：已知反应I中相关的化学键键能数据如下表：则x=_______。18．回答下列问题：(1)① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ (a)若上述反应放出或吸收的热量数值均正确，则上述热化学方程式中，不正确的有_______(填序号)。(b)根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式_______。(2)已知热化学方程式： ，其逆反应的活化能为，则其正反应的活化能为_______kJ/mol。(3)用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如： 若用标准状况下还原生成，反应中转移的电子总数为_______(阿伏加德罗常数用表示)，放出的热量为_______kJ。19．50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液测定计算中和反应的反应热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是___________。若操作时分几次注入反应液，求得的反应热数值___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(2)已知盐酸和NaOH稀溶液发生中和反应生成0.1 mol H2O时，放出5.73 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：___________。(3)___________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是___________。20．某实验小组设计用50mL 1.0mol/L盐酸跟50mL 1.1mol/L氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。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)环形玻璃搅拌棒的作用是___________。(2)中和反应放出的热量会造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热的数值___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(3)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50mL，并将实验数据记录如下：已知盐酸、NaOH溶液的密度与水相同，中和后生成的溶液的比热容，则该反应的中和热∆H=___________。(4)根据上表中的数据，写出该反应的热化学方程式：___________。(5)在中和热测定实验中，测量起始温度时需要两个温度计，如果只用一个温度计测量，则测得的中和热的数值___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。化学键P-PP-OO=OP=O键能/()198360498x化学键H—HC—OCOH—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465x实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差(t2-t1)/℃盐酸NaOH溶液平均值125.124.925.031.86.8225.125.125.131.86.7325.125.125.132.06.9【参考答案】一、选择题1．A解析：将产生的全部通入足量澄清石灰水，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后，所得为碳酸钙固体，称得其质量为，根据，可知完全燃烧生成二氧化碳物质的量为0.1mol，放出热量，由碳原子守恒可知有0.05mol，则1mol放出热量，因此题中热化学方程式为，故选A。2．D解析：①液态水汽化为吸热过程，为物理变化，故不选；②将胆矾加热变为白色粉末，为分解反应，属于吸热反应，故选；③浓H2SO4稀释放出大量的热，为物理变化，故不选；④KClO3分解制O2，为分解反应属于吸热反应，故选；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，为放热反应，故不选；⑥CaCO3高温分解，为分解反应，属于吸热反应，故选；⑦CO2+C2CO为吸热反应，故选；⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合，为吸热反应，故选；⑨C+H2O(g)CO+H2，为吸热反应，故选；⑩Al与HCl反应为放热反应，故不选；综上所述故选D。3．D【分析】根据盖斯定律分析写出乙醇完全燃烧的热化学方程式，再根据反应热计算放出的热量。解析：①H2O(g)═H2O(l) ΔH1═-Q1kJ•mol-1，②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)ΔH2═- Q2kJ•mol-1，③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3═- Q3kJ•mol-1，由盖斯定律③-②+①×3得：C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-(Q3-Q2+3Q1)kJ•mol-1，23g液态酒精的物质的量为=0.5mol，所以完全燃烧恢复到室温，放出的热量为0.5mol×[(Q3-Q2+3Q1)kJ•mol-1]= (0.5Q3-0.5Q2+1.5Q1)kJ，故选D。4．D【分析】图示中反应物的总能量低于生成物的总能量，故为吸热反应。解析：A．铝片与稀反应为放热反应，不符合题意；B．与反应不是氧化还原反应，不符合题意；C．氢气在中的燃烧反应为放热反应，不符合题意；D．灼热的炭与反应为吸热反应且为氧化还原反应，符合题意；故选D。5．C解析：白磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) ，=反应物总键能-生成物总键能，则=-=，解得x=585，答案选C。6．B解析：A．中和反应是酸和碱发生的反应，是放热反应，A错误；B．燃烧是可燃物发生的剧烈的发光放热的反应，是放热反应，B正确；C．断裂化学键需要吸收能量，C错误；D．化学反应过程中一定伴随能量的变化，反应物总能量与生成物总能量一定不相等，D错误；故本题选B。7．D解析：由题意可知，0.5molCO2通入1L1mol•L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水，由充分反应放出bkJ的热量可知，反应的反应热△H=—=—2bkJ•mol-1，反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=—2bkJ•mol-1①，4.4gCO2与150mL1mol•L-1KOH溶液中KOH的物质的量比为：(1mol•L-1×0.15L)=2：3，则二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和碳酸氢钾，设生成碳酸氢钾xmol，由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得：2(0.1—x)+x=0.15，解得x=0.05，由充分反应放出akJ的热量可知，反应的反应热△H=—=—20akJ•mol-1，反应的热化学方程式为2CO2(g)+3KOH(aq)=K2CO3(aq) +KHCO3(aq)△H=—20a kJ•mol-1②，由盖斯定律可知，②—①可得CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)△H=—2(10a—b)kJ•mol-1，故选D。8．A【分析】燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，一般元素对应的稳定氧化物分别为C→CO2，H→H2O(l)，S→SO2，燃烧热是物质的性质，与量的多少无关，以此解题。解析：A．3mol乙醇和2mol乙醇是同种物质，燃烧热相同，和量的多少无关，A正确；B．2mol正丁烷和2mol异丁烷物质不同，燃烧热不同，B错误；C．1mol 金刚石和12g石墨物质所具有的的能量不同，燃烧热不同，C错误；D．1mol C2H4和 0.5mol C4H8物质不同，燃烧热不同，D错误；故选A。9．B解析：A．M是中间产物而不是催化剂，A错误；B．总反应是化合反应，原子被100%利用，是理想的绿色化学反应，B正确；C．反应①中生成物能量高于反应物，为吸热反应，C错误；D．由图可知，反应物(X和Y)的总能量高于产物(Z)的总能量，D错误；故选B。10．A解析：C2H4(g)+H2O(1)=C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ•mol-1……①；乙醇燃烧的热化学反应方程式C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-QkJ•mol-1……②；乙烯燃烧的方程式为C2H4+3O2→2CO2+2H2O，根据盖斯定律，有①+②得出乙烯燃烧热的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-(44.2+Q) kJ•mol-1，选项A正确；答案为A。11．A解析：A．根据盖斯定律计算得到，反应过程中的焓变关系为：△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，A正确；B．气态Li原子失去最外层的电子变为气态锂离子要吸收能量，则反应热△H2＞0，B错误；C．断裂化学键吸收能量，氧气断裂化学键变为氧原子过程中吸收热，△H3＞0，C错误；D．根据能量转化关系和盖斯定律的计算可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，则△H6＞△H5，D错误；故合理选项是A。12．C解析：A．H2在O2中的燃烧反应为放热反应，所以△H1＜0，A不正确；B．Al与Fe2O3的反应属于铝热反应，铝热反应都是放热反应，所以△H5＜0，B不正确；C．依据盖斯定律，将反应④-③得， △H5=△H4-△H3＜0，则△H4＜△H3，C正确；D．依据盖斯定律，将反应②+③得， △H=△H2+△H3，与反应①进行比较，可得出△H1=(△H2+△H3)，D不正确；故选C。二、非选择题13．(1)放热(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ·mol-1(3)P4(白磷，s)= 4P(红磷，s) △H=-29.2 kJ·mol-1(4)11解析：（1）该反应的焓变小于零，为放热反应；（2）常温常压下，1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367 kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H＝-1367kJ·mol-1；（3）由盖斯定律可知，①-4×②即为：P4(白磷，s)= 4P(红磷，s) △H=-2983.2 kJ·mol-1-4×（-738.5 kJ·mol-1）=-29.2 kJ·mol-1；（4）氢气和碘单质反应为H2+I2=2HI，则由氢气和碘单质反应生成2molHI 需要放出299×2-（436+151）=11 kJ。14．+247.5 kJ·mol-1解析：根据盖斯定律，由①-②+③可得：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+74.8 kJ·mol-1-(-41.2 kJ·mol-1)+131.5 kJ·mol-1=+247.5 kJ·mol-1。15．-746 kJ·mol-1解析：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566 kJ·mol-1②N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2=＋180 kJ·mol-1利用盖斯定律，将反应①-②得，2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)的ΔH=ΔH1-ΔH2=-566 kJ·mol-1-180 kJ·mol-1=-746 kJ·mol-1。答案为：-746 kJ·mol-1。16． C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ·mol-1 +123 释放 释放 △H = -(b+c-a)kJ·mol-1 或者(a-b-c)kJ·mol-1解析：（1）0.25molC2H5OH完全燃烧生成液态水时放出341.7kJ热量，则1mol C2H5OH完全燃烧生成液态水时放出1366.8kJ热量，表示C2H5OH燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol；（2）△H=反应物总键能-生成物总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，则热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ·mol-1；（3）已知②C4H10(g)＋ O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1③H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1根据盖斯定律，由②-③得①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g) ΔH1=+123kJ•mol-1，故反应①的ΔH1为+123kJ•mol-1；（4）①能量变化图可知反应后物质的总能量降低，所以该反应为放热反应，即1mol N和3mol H生成1mol NH3（g）是释放能量的过程；由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程是释放能量的过程；故答案为：释放；释放；②根据图中信息可知，mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的△H = -(b+c-a)kJ·mol-1=(a-b-c)kJ·mol-1。17．413解析：已知II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58kJ/molIII.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=41kJ/mol根据盖斯定律，由II- III得反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，故ΔH 1=ΔH 2−ΔH 3=−99kJ/mol；根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和可知，1076kJ/mol+2×436kJ/mol−343kJ/mol−465kJ/mol−3xkJ/mol=−99kJ/mol，解得x=413。18．(1) ①③ C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=—110.5kJ/mol(2)167.2(3) 16NA 1734解析：（1）(a) ①中除水为液体，聚集状态标注为l外，其他物质都是溶液，聚集状态应标注为aq，故错误；③中碳酸钙的分解反应为吸热反应，反应△H＞0，故错误，其余热化学方程式均正确，故答案为：①③；(b)由盖斯定律可知，④－⑤得到碳不完全燃烧的反应C(s)+O2(g)=CO(g)，则△H=(—393.5 kJ/mol)—(—283kJ/mol)=－110.5kJ/mol，反应的热化学方程式为C(s)+ O2(g)=CO2(g)ΔH=—110.5kJ/mol，故答案为：C(s)+ O2(g)=CO2(g)ΔH=—110.5kJ/mol；（2）该反应为放热反应，反应的焓变△H=—(E逆—E正)，所以E正=409.0kJ/mol—241.8 kJ/mol=167.2 kJ/mol，故答案为：167.2；（3）将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，可得反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，则△H==—867kJ/mol，若标准状况下，44.8L甲烷完全反应，整个过程中转移的电子总数为×8NA=16NA，放出的热量为 ×867 kJ/mol＝1734kJ，故答案为：16NA；1734。19．(1) 环形玻璃搅拌器 偏小(2)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ•mol-1(3) 不能 Ba2+与硫酸根反应生成BaSO4的反应热会影响中和热解析：(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；若操作时分几次注入反应液，部分能量损耗，求得的反应热数值偏小；(2)生成0.1mol H2O时，放出5.73kJ的热量，则生成1mol H2O时，放出57.3kJ的热量，所以热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1；(3)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀，该反应中的生成热会影响反应热，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。20．(1)使酸和碱充分混合，加快反应速率，并使小烧杯内液体温度上下一致(2)偏小(3)-56.8kJ∙mol-1(4)HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ∆H=-56.8kJ∙mol-1(5)偏小解析：在进行强酸、强碱中和热测定实验时，需保证酸与碱的初始温度、反应的最高温度的准确，装置的保温性要求好，温度计最好用两支。（1）测定中和热时，要求酸碱完全反应，且反应时间尽可能短，以减少热量损失，所以环形玻璃搅拌棒的作用是：使酸和碱充分混合，加快反应速率，并使小烧杯内液体温度上下一致。答案为：使酸和碱充分混合，加快反应速率，并使小烧杯内液体温度上下一致；（2）盐酸挥发，反应物减少，最终放出的热量少，则测得的中和热的数值偏小。答案为：偏小；（3）三次实验的平均温度差为℃=6.8℃，50mL 1.0mol/L盐酸跟50mL 1.1mol/L氢氧化钠溶液完全反应，放出的热量Q=4.18×10-3kJ/(g∙℃)×100g×6.8℃=2.84kJ，则该反应的中和热∆H==-56.8kJ∙mol-1。答案为：-56.8kJ∙mol-1；（4）根据前面计算结果，该反应的热化学方程式：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ∆H=-56.8kJ∙mol-1。答案为：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ∆H=-56.8kJ∙mol-1；（5）测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，在测碱的温度时，会发生酸碱中和反应，温度计示数变化减小，所以导致测得的中和热的数值偏小。答案为：偏小。