第一章：化学反应的热效应强基习题2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

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第一章：化学反应的热效应强基习题一、单选题（共14题）1．利用CO2催化加氢制二甲醚，可以实现CO2的再利用，该过程中涉及以下两个反应： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)         ΔH1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)          ΔH2则反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH为A．2ΔH1+ΔH2 B．2ΔH1-ΔH2 C．ΔH1+2ΔH2 D．ΔH1+ΔH22．已知：①；②；③；④；⑤。下列叙述正确的是（    ）A．是Fe的燃烧热 B． C． D．3．已知反应  ，反应中相关的化学键键能数据如表所示，则1mol中的化学键完全断裂时需要的能量为A．432kJ B．464kJ C．864kJ D．928kJ4．已知下列两个反应：a．     b．试判断以下3个热化学方程式中、、由大到小的顺序是①     ②③A． B．C． D．5．N2(g)与 H2(g)在催化剂表面经历如下过程生成 NH3(g)。下列说法正确的是 A．过程 I 是放热过程B．过程 Ⅱ 是 N2与 H2反应生成 NH3的过程C．NH(g)+2H(g)⇌NH3(g)    ∆H=-849kJ·mol-1D．使用催化剂可改变该反应的反应热6．关于中和热测定实验的下列说法不正确的是（  ）A．烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失B．使用环形玻璃棒既可以搅拌又避免损坏温度计C．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢D．测定酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度7．下图是金属镁和卤素单质（X2）反应的能量变化示意图。下列说法正确的是A．由图可知此温度下MgBr2（s）与Cl2（g）反应的热化学方程式为：MgBr2（s）+Cl2（g）=MgCl2（s）+Br2（g） △H=+117kJ·mol-1B．热稳定性:MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需吸收热量D．金属镁和卤素单质（X2）的反应能自发进行是因为△H均小于零8．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的．如图为N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化，下列说法错误的是A．该反应的热化学方程式为：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol﹣1B．1mol N2（l）和NA个O2（l）反应生成2mol NO（g）时，吸收的能量为180kJC．1mol N2（g）和1mol O2（g）具有的总能量小于2mol NO（g）具有的总能量D．通常情况下，N2（g）和O2（g）混合不能直接生成NO（g）9．下列各组热化学方程式中，前者的△H 大于后者的是①S(g)+O2(g)=SO2(g)；S(s)+O2(g)=SO2(g)②C(s)+O2(g) =CO(g)； C(s)+ O2(g) =CO2(g)③2KOH(aq)+H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O(l)；2KOH(aq)+H2SO4(稀)=K2SO4(aq)+2H2O(l)④ CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)A．②④ B．①③ C．②③ D．①④10．化学原理有许多规律可循。下列有关热化学的推理正确的是A．若强酸与强碱的稀溶液反应为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol，则CH3COOH(aq)+KOH(aq)=CH3COOK(aq)+H2O(l) △H＜-57.3 kJ/molB．已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571 kJ/mol，则氢气的燃烧热△H为-285.5 kJ/molC．已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H＜0D．一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后放出a kJ的热量，则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =- a kJ/mol11．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为(g)和(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法中正确的是A．通常情况下，(g)比(g)稳定B．(g)和(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量C．破坏相同质量的反应物和生成物中所有的化学键，前者需要的能量多D．28g(g)和32g(g)完全反应生成NO(g)，放出的能量为180kJ12．下列说法或表示方法正确的是A．相同温度下，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量少B．使用催化剂能降低反应的活化能，也能改变反应的C．若，则稀硫酸和稀反应的热化学方程式为D．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s)    13．用50mL0.50mol•L-1盐酸和50mL0.55mol•L-1NaOH溶液测定H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是A．改用25mL0.50mol•L-1盐酸跟25mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行测定，ΔH数值不变B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变D．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中，不断用玻璃搅拌器搅拌14．碳量子点是种新型碳纳米材料，我国化学家研究的一种新型复微合光催化剂[碳量子点/氮化碳(纳米复合物)]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是A．复合光催化反应过程中实现了电能到化学能的转化B．水分解过程中，H2O2作催化剂C．若反应Ⅱ是放热反应，则反应Ⅰ一定是吸热反应D．总反应为2H2O2=2H2+O2二、填空题（共8题）15．根据要求，回答下列问题：Ⅰ.有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N，转化过程如下：(1)两者中，较稳定的是： (M或N)。Ⅱ.已知：的燃烧热；，(2)则 a(填“>”“(3) 环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器 不能(4)保温，防止热量散失(5)偏小【详解】（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，△H=+88.6kJ•mol-1，过程是吸热反应，M的能量低，说明M稳定。（2）的燃烧热，说明1mol完全燃烧生成和放出-akJ能量，又因为转化为要吸热，则1mol完全燃烧生成和放出的热量小于-akJ，>akJ/mol。（3）由简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器；金属材料易散热，会使实验误差增大，所以不可以用铜质材料替代玻璃搅拌器。（4）做中和反应反应热的测定实验要做好保温工作，隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失。（5）醋酸是弱电解质，在溶液中电离吸热，实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将偏小。16． 低于 从图形起点可知：5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃ 1.5 HCl(aq)+NaOH(aq)= NaCl(aq) + H2 O(l)  △H=【分析】(1).考虑中和反应是放热反应；(2).当酸碱恰好反应时，放出的热量最高，从图示可知二者体积比，根据反应关系计算氢氧化钠的浓度；(3)根据计算出△H，根据化学计量数和△H关系写出热化学方程式。【详解】(1)从图形起点可知：5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22 ℃；故答案为：低于；从图形起点可知：5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃，则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃；(2)当酸碱恰好反应时，放出的热量最高，从图示可知V1=30mL，V2=50mL-30mL=20mL，二者体积比为：，，故答案为：；1.5；(3)20mL1.5mol/L氢氧化钠与30mL1.0mol/L盐酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为：0.02L ×1.50mol/L = 0.03mol ，△H=，故答案为：HCl(aq)+NaOH(aq)= NaCl(aq) + H2 O(l)  △H=。17．(1)CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)    H=-50.4kJ·mol−1(2)保证醋酸完全被NaOH中和(3)①量热计的保温瓶效果不好，②酸碱溶液混合不迅速，③温度计不够精确等(4) H1 因弱酸CH3COOH电离要吸热【详解】（1）由题中信息可知，温度差△t=301.2K-298.2K=3.0K，Q=cm△t=4.2J·g-1·K-1×(100mL×1g·cm-3+100mL×1g·cm-3) ×3.0K=2520J=2.52kJ，100mL 0.50mol·L CH3COOH溶液 与100mL 0.55mol·L-1NaOH溶液混合反应，生成水0.05mol，△H==-=-50.4kJ·mol-1，则CH3COOH与NaOH中和反应热方程式为CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-50.4kJ·mol−1；答案为CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-50.4kJ·mol−1。（2）酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差，所以实验中NaOH过量，为了能保证CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度；答案为保证醋酸完全被NaOH中和。（3）CH3COOH的中和热的文献值为56.1KJ·mol-1，实际上测定数值偏低，可能原因有①量热计的保温瓶效果不好，②酸碱溶液混合不迅速，③温度计不够精确等；答案为①量热计的保温瓶效果不好，②酸碱溶液混合不迅速，③温度计不够精确等。（4）醋酸是弱酸，电离过程需要吸收能量，所以CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，HCl较大，由于△H为负值，则ΔH1大于ΔH2；答案为ΔH1；因弱酸CH3COOH电离要吸热。18．C10H18(l)=C10H8(l)＋5H2(g) ΔH=＋688kJ·mol-1【详解】依次写出十氢萘、萘、氢气燃烧的热化学方程式：①C10H18(l)＋O2(g)=10CO2(g)＋9H2O(l) ΔH1=-5896kJ·mol-1；②C10H8(l)＋12O2(g)=10CO2(g)＋4H2O(l) ΔH2=-5154kJ·mol-1；③H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH3=-286kJ·mol-1；十氢萘脱氢的化学方程式为C10H18(l)=C10H8(l)＋5H2(g)，再根据盖斯定律，由①-②-③×5得十氢萘脱氢的热化学方程式为C10H18(l)=C10H8(l)＋5H2(g)　ΔH=＋688kJ·mol-1。19． B【详解】(1)目标反应为，根据盖斯定律，目标热化学方程式可由得到，则；(2)将已知的两个热化学方程式依次编号为①②，由盖斯定律可知，可得，铝热反应为放热反应，即，所以，B项正确。20． N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.5kJ/mol 408.75 产物是氮气和水，无污染【详解】（1）0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ的热量，1mol液态肼和过氧化氢反应放热为256.6kJ÷0.4=641.5kJ，反应的热化学方程式为N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.5kJ/mol；（2）①N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g） △H=-641.5kJ/mol②H2O（l）=H2O（g） △H＝+44kJ·mol－1结合盖斯定律可知①-②×4得到：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（l）△H=-817.5kJ/mol，依据热化学方程式可知32g肼反应放热817.5kJ，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是817.5kJ÷2=408.75kJ；（3）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，除释放大量热和快速产生大量气体外，产物是氮气和水，无污染。21． 460 光(或太阳) 电 D 6.01 Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑【详解】(1)根据反应过程中的焓变等于反应物总的键能之和减去生成物中总的键能之和，故有：，解得x=460，故答案为：460；(2)硅光电池是一种把太阳能转化为电能的装置。(3)A．硅燃烧放出大量的热量，是一种固体燃料，因此便于运输、贮存，A正确；B．硅元素在地壳中含量处于第二位，硅的来源丰富，易于开采且可再生，B正确；C．硅燃烧放出的热量大，其燃烧产物是二氧化硅，对环境污染程度低且易控制，C正确；D．硅在自然界中全部以化合态的形式存在，自然界中不能存在单质硅，D错误；答案选D。(4)与100mL1mol·L-1的NaOH溶液中恰好完全反应的HCl为0.1mol，根据题干的热化学方程式可知制备纯硅的反应是吸热反应，每生成4molHCl需要吸收240.4kJ的热量，故生成0.1molHCl需要吸收的热量为：。(5)硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气，反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑。22．(1)H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1(2)NO2(g)＋CO(g)＝CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1(3)=(4)＞(5)-149.73kJ/mol【解析】(1)氢气和氧气反应生成1 mol H2O(g)放热241.8 kJ，则该反应的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。(2)根据1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的能量变化示意图可知反应热是134kJ/mol－368kJ/mol＝－234 kJ·mol－1，则NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)＝CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。(3)反应热和反应条件没有关系，同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，则ΔH1＝ΔH2。(4)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，由于浓硫酸溶于水放热，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量大于57.3 kJ。(5)已知：①：CH3OH(g)=HCHO(g)＋H2(g) ΔH1=＋92.09 kJ·mol-1②：CH3OH(g)＋O2(g)=HCHO(g)＋H2O(g)　ΔH2依据盖斯定律(②－①)×2即得到2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH3＝（ΔH2－92.09 kJ·mol-1）×2＝-483.64 kJ·mol-1，则ΔH2=－149.73kJ/mol。