第一章 化学反应的热效应 强基习题 高中化学人教版（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．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A．在25℃、101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-285.8kJ/mol。B．；，则>C．在稀溶液中：，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJD．已知C(石墨，S)=C(金刚石，S)  △H=+1.9kJ/mol，则金刚石比石墨稳定2．已知、、可作为燃料电池的燃料，其相关热化学方程式如下：①  ②  ③  ④  下列说法正确的是A．B．反应②的C．反应①中若生成，则D．反应③中的能表示乙醇的燃烧热3．已知：。相关共价键的键能如下表：则的为A． B．C． D．4．分解水获得H2的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．分解水属于放热反应 B．断开H－O键放出能量C．形成H－H键吸收能量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量5．下列关于化学概念的理解错误的是A．互为同分异构体的物质化学性质可能相似,可能差别较大B．离子化合物中离子键的强弱同时影响物理性质和化学性质C．酸碱中和生成1mol水放出的热量与溶液浓度、酸碱的强弱等因素有关D．常温下的气体摩尔体积一定大于6．我国科学家提出了由和直接转化为CH3COOH的催化反应进程，该进程如图所示。则下列说法错误的是A．该反应是放热反应B．曲线a的活化能大于曲线bC．上述化学工艺符合绿色化学要求D．按照曲线b发生上述转化反应，其中和的转化率相对高些7．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。下列说法不正确的是A．整个过程实现了光能向化学能的转换B．过程Ⅱ有O-O单键与H-H单键的形成C．过程Ⅲ发生的化学反应为：D．整个过程的总反应方程式为：8．下列说法中正确的是A．物质发生化学反应都伴随着能量变化B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化C．在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓与反应产物的总焓可能相同D．在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓9．下列化学反应表示错误的是A．硼与热的浓硝酸反应：B．硼酸与NaOH溶液反应：C．和NaOH溶液反应：D．硼烷的燃烧热：  10．已知下列几种含碳化合物间的转化及能量变化关系如图所示。下列说法正确的是A．C(s)+2H2(g)＝CH4(g) △H＝+74.8 kJ·mol-1B．1 mol C(s)完全燃烧可以释放779.7 kJ能量C．CO的燃烧热：△H＝-110.6 kJ·mol-1D．CO(g)具有的能量大于CO2(g)11．下列有关能量的判断或表示方法正确的是A．从C(s,石墨）=C(s,金刚石） ΔH=+1.9kJ·mol-1，可知石墨比金刚石更稳定B．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C．由H+(aq）+OH-(aq）==H2O(l） ΔH= -57.3kJ·mol-1，可知含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液充分混合反应，放出的热量等于57.3 kJD．2g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g）+O2(g）==2H2O(l） ΔH= +571.6kJ·mol-112．下列说法正确的是A．S(s)＋ O2(g)=SO3(g) ΔH=-315 kJ·mol-1(燃烧热)(ΔH的数值正确)B．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH=-1 400 kJ·mol-1C．已知H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1D．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量13．反应A→C的过程中能量的变化如图所示，那么这个反应的活化能是A．E1 +E3-E4 B．E1+E3-E2 C．E1+E2+E3 D．E1 +E3-E2-E414．关于下图所示转化关系(X代表卤素)，说法不正确的是A．2H(g)+2X(g)→2HX(g) +Q＞0B．途径I生成HX的反应热与途径无关C．途径I生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径II吸收的热量依次增多二、填空题（共8题）15．合成氨工业上常用下列方法制备H2：方法Ⅰ：C(s)＋2H2O(g) CO2(g)＋2H2(g)方法Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)已知：①C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-394 kJ·mol-1；②2C(s，石墨)＋O2(g)=2CO(g)  ΔH2=-222 kJ·mol-1；③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)  ΔH3=-484 kJ·mol-1。试计算25 ℃时由方法Ⅱ制备1000 g H2所放出的能量为 。16．（1）写出NaHSO4在熔融状态下的电离方程式 。（2）写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式 。（3）1mol乙烷气体（C2H6）在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量1558.3 kJ，写出乙烷燃烧热的热化学方程式 。（4）含NaOH 20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出28.7KJ的热量，表示该反应的热化学方程式是 。17．载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应将航天员呼出的CO2转化为H2O，再通过电解H2O获得O2，实现O2的再生。已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)   ΔH=-252.9kJ/mol②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)   ΔH=+571.6kJ/mol请回答：(1)反应②属于 (填“吸热”或“放热”)反应。(2)反应①消耗1mol CO2(g)时，反应 (填“吸收”或“放出”)热量，其数值为 kJ。(3)反应②热量变化为571.6kJ时，生成O2(g)的质量为 g。(4)反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)   ΔH= kJ/mol。18．（1）已知2H→H2放出437.6 kJ的热量，下列说法正确的是 A．氢气分子内每个氢原子都达到稳定结构B．氢气分子的能量比两个氢原子的能量低C．1molH2离解成 2 mol H 要放出437.6 kJ热量D．氢原子比氢气分子稳定（2）科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O2H2↑+O2↑。制得的氢气可用于制作燃料电池．试回答下列问题：①分解海水时，实现了光能转化为 能；生成的氢气用于制作燃料电池时，实现了化学能转化为 能；分解海水的反应属于 反应（填“放热”或“吸热”）②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A极上发生的电极反应为：2H2+2O2‾−4e‾=2H2O，则B极的电极反应式为： （3）已知某电池的总反应为：Zn+2MnO2+2NH4Cl＝ZnCl2+2NH3↑+Mn2O3+H2O，写出该电池的电极反应方程式：负极 正极 19．能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：（1）从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。（2）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol；②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol；③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol。写出SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。（3）已知一定条件下，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应过程能量变化如图所示，该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。（4）已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 。A．98.32kJ     B．196.64kJ/mol      C．＜196.64kJ     D．＞196.64kJ20．(1)工业上制取纯硅涉及以下三个反应：①SiO2+2CSi(粗)+2CO↑ ②Si(粗)+2Cl2SiCl4③SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl其中属于置换反应的有 ；反应①、②、③的反应物中有C、H2、Cl2、SiO2，按照某种物质分类标准，它们中有一种物质与其他三种物质明显不同，该物质为 ，写出分类的依据 (只需写出一种分类方法)。(2)碳、铝均能还原铁的氧化物。为确定混合物(含FeO、Fe2O3)的组成，现进行如下实验：①取一定质量混合物与足量炭粉共热，只收集到CO气体m mol；②取与①相同质量的混合物与足量铝进行铝热法炼铁，得到单质铁n mol则混合物中FeO的物质的量分数是 (用m、n表示)。③经测定，消耗1mol碳粉还原固体Fe2O3生成固体铁和CO气体，放出akJ热量，请写出该反应的热化学方程式 。21．在载人航天器中，可以利用与的反应，将航天员呼出的转化为等，然后通过电解得到，从而实现的再生。已知：①   ②              请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式 。22．回答下列问题(1)某化学兴趣小组要完成中和热的测定实验。实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、量筒、温度计、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液。实验尚缺少的玻璃用品是 。若用醋酸代替盐酸做实验，测得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(2)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则E1 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH 。请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。(3)在25℃、101 kPa时，1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.7kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是 。(4)氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s)　ΔH1=-74.5 kJ·mol-1；Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s)　ΔH2=-64.4 kJ·mol-1；Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3= 。共价键键能/参考答案：1．C【详解】A．氢气燃烧的热化学方程式，A错误；B．；，固体硫变化为气态硫需要吸收能量，相同条件下，等质量S(g)和S(s)完全反应气态硫放出的热量多，其则则＜，B错误；C．因为浓硫酸放热，所以0.5molH2SO4 的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，C正确；D．石墨的能量低于金刚石，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，D错误；故答案为：C。2．C【详解】A．根据盖斯定律，方程式，所以，故A错误；B．根据反应②可知该正反应是气体分子数减小的反应，，故B错误；C．反应①中若生成，从变成要吸收能量，使放出的能量减小，变大，则，故C正确；D．燃烧热应该为可燃物完全燃烧，所以反应③中的不能表示乙醇的燃烧热，故D错误；故选C。3．A【详解】反应热化学方程式为：SiCl4（g）+2H2（g）=Si（s）+4 HCl（g） △H=+236 kJ•mol-1，反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，设H-H的键能为x，则4×360+2×x-2×176-4×431=-236KJ/mol，解得x=，故A正确。故选A。4．D【详解】A．反应物总能量小于生成物总能量，分解水属于吸热反应，故A错误；B．断键吸热，断开H－O键吸收能量，故B错误；C．成键放热，形成H－H键放出能量，故C错误；D．根据图示，反应物的总能量小于生成物的总能量，故D正确；选D。5．D【详解】A．互为同分异构体的物质如果属于同类物质比如正丁烷和异丁烷，化学性质相似，如果属于不同类物质比如乙醇和二甲醚，化学性质差别较大，A正确；B．离子化合物中主要作用力是离子键，还可能含有共价键，离子键的强弱既影响熔、沸点等物理性质，也影响化学性质，B正确；C．酸碱中和生成1mol水放出的热量与溶液浓度、酸碱的强弱、是否生成沉淀等因素有关，C正确；D．气体摩尔体积取决于温度和压强，只说温度不能确定气体摩尔体积的数值，D错误；故选D。6．D【详解】A．由图，末态能量低于始态，故该反应放热，A正确；B．活化能即为要跨越的能垒，在图上就显示为要跨过的“山峰”的高度，故曲线a的活化能大于曲线b的，B正确；C．反应方程式为，原子利用率为100%，符合绿色化学理念，C正确；D．改变活化能不影响转化率，D错误；故答案选D。7．C【详解】A．由图可知，太阳能使水分解，生成氢气和氧气，实现光能向化学能的转化，故A正确；B．过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢，形成化学键，过程Ⅱ放出能量并生成了O−O键，故B正确；C．由图可知，过程Ⅲ发生的反应为过氧化氢分解生成氢气和氧气的反应，，故C不正确；D．总反应为水分解生成氢气和氧气，则总反应，故D正确；故选C。8．A【详解】A．化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相同，所以化学变化中都伴随能量变化，且遵守能量守恒原理，故A正确；B．物质三态变化中有能量变化，但无新物质产生，则伴有能量变化的物质变化不都是化学变化，故B错误；C．化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相同，所以在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓与反应产物的总焓不可能相同，故C错误；D．对于放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，对于吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，所以在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓不可能总是高于反应产物的总焓，故D错误；故选A。9．B【详解】A．硼与浓硝酸反应时，硼被氧化生成硼酸，硝酸被还原生成NO2，反应方程式为：，A正确；B．硼酸是弱酸，写离子方程式时要使用化学式，不能用氢离子，B错误；C．Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应时生成可溶性盐偏铝酸钠，反应的离子方程式为，C正确；D．燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，其热化学方程式中必须指定物质的聚集状态，D正确； 故选B。10．C【详解】A．由图中可知反应：①C(s)+2H2(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-965.1kJ/mol  ②CH4(g)+ 2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l)  △H=-890.3kJ/mol ，根据盖斯定律可知2C(s)+2H2(g)＝CH4(g)由①-②，故△H＝(-965.1kJ/mol )-( -890.3kJ/mol)=-74.8 kJ·mol-1，A错误；B．由图中数据无法求出，1 mol C(s)完全燃烧可以释放779.7 kJ能量，B错误；C．由图中可知反应：①C(s)+2H2(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-965.1kJ/mol ，②C(s)+2H2(g)+2O2(g)= CO (g)+O2(g) +2H2O(l) △H=-854.5kJ/mol ，故①-②得：CO(g)+ O2(g)= CO2(g) △H＝(-965.1kJ/mol )-( -854.5kJ/mol)=-110.6 kJ·mol-1 ，故CO的燃烧热：△H＝-110.6 kJ·mol-1，C正确；D．根据CO(g)+O2(g)= CO2(g) △H＝-110.6 kJ·mol-1可知该反应为放热反应，故 1molCO(g)和0.5molO2具有的总能量大于1molCO2(g)具有的总能量，D错误；故答案为：C。11．A【详解】A．从C(s,石墨）==C(s,金刚石） ΔH=+1.9kJ·mol-1，可知具有的能量越低物质越稳定，即石墨比金刚石更稳定，正确；B．硫蒸气变为硫固体要放出热量，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，错误；C．1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液充分混合反应，由于CH3COOH为弱酸，电离过程要吸热，因此混合后放出的热量小于57.3 kJ，错误；D．2g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g）+O2(g）==2H2O(l） ΔH=-571.6kJ·mol-1，错误；故选A。12．D【详解】A．燃烧热是在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，硫燃烧生成的应该是SO2，而不是SO3，故A错误；B．液态水比气态水稳定，氢元素燃烧后应该生成液态水，故B错误；C．硫酸和Ba(OH)2反应除了生成水外，还生成BaSO4沉淀，生成BaSO4沉淀也会有热量变化，故C错误；D．化石燃料燃烧使空气中的PM2.5含量增加，开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量，故D正确；故选D。13．B【详解】从图中可以看出，反应A→B的过程中，吸收了E1的能量释放了E2的能量，反应B→C的过程中，吸收了E3的能量释放了E4的能量，活化能可以用于表示一个化学反应发生所需要的最小能量，故发生反应A→C的过程，活化能可以表示共吸收E1+E3的能量，释放出E2的能量，反应的活化能可以表示为E1+E3-E2，答案选B。14．D【详解】A．原子形成化学键放出热量，则2H(g)+2X(g)→2HX(g) +Q＞0，A正确；B．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关，B正确；C．化学反应过程中所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂反应物化学键消耗的能量之和与反应中形成生成物化学键放出的能量之和的差。由于氯原子半径小于溴原子，途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr更稳定，C正确；D．Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2断裂化学键需要能量减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，D错误；故合理选项是D。15．20500kJ【详解】CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=-394 kJ·mol-1- (-222 kJ·mol-1)-(-484 kJ·mol-1)=-41 kJ·mol-1，1 000 g H2物质的量为500mol，所放出的能量为41kJ×500=20 500 kJ。16． NaHSO4= Na++HSO4- NaHCO3= Na++ HCO3- C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)  △H=-1558.3 kJ /mol NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ /mol【分析】根据题意可知，本题考查电离方程式和热化学方程式的书写，运用电离方程式和热化学方程式的书写步骤分析。【详解】（1）NaHSO4在熔融状态下电离成钠离子和硫酸氢根离子，NaHSO4= Na++HSO4-。故答案为：NaHSO4= Na++HSO4-；(2) NaHCO3在水中全部电离成钠离子和碳酸氢根离子，NaHCO3= Na++ HCO3-。故答案为：NaHCO3= Na++ HCO3-；(3) 燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，1mol乙烷气体（C2H6）在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量1558.3 kJ，则乙烷燃烧热的热化学方程式为：C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)  △H=-1558.3 kJ /mol。故答案为：C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)  △H=-1558.3 kJ /mol；（4）20.0g NaOH的物质的量为0.5mol, 则表示该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)  △H=-57.4kJ /mol。故答案为：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ /mol。【点睛】△H的值与热化学方程式的化学计量数成正比。17．(1)吸热(2) 放出 252.9(3)32(4)-890.3【详解】（1）反应②的ΔH>0，因此该反应为吸热反应。（2）反应①的ΔH