第一章 化学反应的热效应 单元同步训练题 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 单元同步训练题一、单选题1．雷诺舞梅甘娜(Megane)使用了与生物燃料(生物乙醇和生物柴油)兼容的引擎。乙醇燃料是一种清洁的能源燃料，298K时，燃烧a g乙醇(液态)生成气体和液态，放出热量为Q，经测定a g乙醇与足量钠反应能生成 5.6L(标准状况)，则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是A．  B．  C．  D．  2．根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是  A．H2(g)转化为氢原子是一个放热过程B．1mol H2和1mol Cl2的总能量比2mol HCl的总能量低C．1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量D．1mol H2(g)和1mol Cl2(g)反应生成2mol HCl(g)的反应热ΔH=-183 kJ·mol-13．标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下。已知：(g)和(g)的相对能量为0，下列说法错误的是  A．历程I总反应的△H0B．反应放热时ΔH0C．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D．在一定条件下，某化学反应是吸热反应还是放热反应，由反应产物的总焓与反应物的总焓之差决定9．下列说法正确的是A．已知 ， ，则B．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： C．由反应 可知，醋酸溶液与溶液恰好反应生成时，放出的热量小于D．反应过程中使用催化剂可降低反应热从而提高反应速率10．用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如：分别按下式反应：①②下列说法错误的是A．反应①②中，相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同B．若用标准状况下还原生成和，放出的热量为173.4kJC．由反应①可知：中1molCH4反应放出的热量小于574kJD．若氮氧化物中NO与的比例为，将其转化为无污染气体，则理论上参加反应的11．下列热化学方程式书写正确的是A．已知：1molH2(g)和1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)时放出184.6kJ的热量，则有H2(g)+Cl2(g)=HClg)　△H=-92.3kJ/molB．2NO2=O2+2NO　△H=+116.2kJ/molC．已知稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ/mol，则有Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)　△H=-114.6kJ/molD．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　△H=571.6kJ/mol12．下列关于热化学反应的描述正确的是A．葡萄糖的燃烧热是，则B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是，则的燃烧热为C．已知，则燃烧热是D．已知，则和反应生成时的反应热13．如图所示，下列叙述正确的是A．生成物能量总和大于反应物能量总和B．生成要吸收571.6kJC．　D．　14．根据HX的水溶液能量循环图：  下列说法不正确的是A．由于氢键的存在，B．相同条件下，1mol HF(g)的熵=1mol HCl(g)的熵C．相同条件下，D．相同条件的HX(aq)中，HI(aq)酸性最强，可推测HI电离的最小15．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是A．同温同压下，在光照和点燃条件下的△H不同B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水的焓变小于生成等量的气态水C．已知：Δ，则 D．完全燃烧生成，放出的热量即为的燃烧热16．化学反应的能量变化如图所示，下列热化学方程式正确的为A．B．C．D．二、非选择题17．能源、材料与生产生活和社会发展密切相关。I.光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳能材料，只有半导体材料具有这种功能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。(1)写出31号元素镓(Ga)的原子结构示意图： 。(2)P、S、Ga电负性从大到小的顺序为 。(3)As元素的第一电离能 (填“大于”“小于”或“等于”)Se元素的第一电离能。(4)写出原子序数最小的第VIII族元素基态原子的核外电子排布式： 。(5)写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素的符号： 、 。II.从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。(6)已知：  ，根据上表中所列键能数据可计算出a= 。18．我国科学家实现了在铜催化剂条件下将转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。该反应的热化学方程式为 。(用相对能量的变化来表示)。19．回答下列问题：(1)火箭发射时可用肼(，液态)作燃料，液态肼与反应生成和水蒸气。有关该反应的能量变化曲线如图所示，写出该反应的热化学方程式： 。(2)液态肼可与氧化剂反应生成和水蒸气。已知：①②③写出液态肼和反应生成和水蒸气的热化学方程式： 。20．研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。(1)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在，处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成，这两步反应过程中的能量变化如图所示：1 mol(aq)全部被氧化成(aq) (填“吸收”或“放出") 的热量是 kJ。(2)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) △H=−72 kJ∙mol−1，蒸发1 mol Br2(l)吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：则表中a= 。(3)已知：N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) △H1=+180.5 kJ∙mol−1C(s)+O2(g)=CO2(g) △H 2=−393.5 kJ∙mol−1；2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H3=−21.0 kJ∙mol−1若某反应(反应物与生成物均为气体)的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的热化学方程式 。化学键键能413243339化学键H—HN—HN≡N键能/(kJ/mol)436391945物质H2(g)Br2(g)HBr(g)键能/kJ/mol436200a参考答案：1．D【详解】a g乙醇与足量钠反应能生成 5.6L(标准状况气体物质的量为0.25mol)，根据，说明a g乙醇物质的量为0.5mol，根据298K时，燃烧a g乙醇(液态)生成气体和液态，放出热量为Q，则1mol乙醇(液态)生成气体和液态，放出热量为2Q，其热化学方程式  ，故D正确。综上所述，答案为D。2．D【分析】由图中信息可知，氢气与氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=436 kJ·mol-1+243kJ·mol-1-431kJ·mol-1×2=-183 kJ·mol-1。【详解】A．H2(g)转化为氢原子时，需要断裂共价键，所以该过程是一个吸热过程，A不正确；B．氢气与氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1，则1mol H2和1mol Cl2的总能量比2mol HCl的总能量高，B不正确；C．图中信息显示，1molHCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量，则1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收kJ能量，C不正确；D．由热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1可知，1mol H2(g)和1mol Cl2(g)反应生成2mol HCl(g)的反应热ΔH=-183 kJ·mol-1，D正确；故选D。3．A【详解】A．历程Ⅰ的总反应，历程Ⅱ的总反应，反应的焓变值与反应途径无关，则二者的△H相等，A错误；B．(g)的相对能量为0，图中的能量差为，可计算Cl-Cl键能为，B正确；C．历程Ⅱ中第一步活化能大于第二步，所以控速步为第一步，方程式为，C正确；D．历程Ⅱ中第二步的热化学方程式为：    ，D正确； 故选A。4．C【详解】A．Cu丝和浓硫酸加热条件下制备SO2，SO2可用品红检验褪色，用浸了NaOH溶液的拾棉花进行尾气处理，选项A能达到实验目的；B．氨气难溶于四氯化碳但易溶液与水，装置Ｂ能用于实验室氨气尾气吸收，且能防止倒吸，选项B能达到实验目的；Ｃ．NH4Cl水解生成氨水和氯化氢，氯化氢挥发、氨水分解，不能采用常压蒸发溶剂的方法获得NH4Cl晶体，选项Ｃ不能达到实验目的；Ｄ．反应为放热反应，则U形管左端液面下降，右端液面上升，可验证Cu与浓硝酸反应的热量变化，选项Ｄ能达到实验目的；答案选Ｃ。5．C【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，选项中水不是稳定氧化物，应为液态水，选项A错误；B．等量的碳完全燃烧比不完全燃烧放热更多，故，B错误；C．酸碱反应是放热反应，焓变为负值，含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1）△H=-57.4kJ/mol，选项C正确；D．题中所给反应是可逆反应，将2molSO2和1molO2充入一密闭容器中反应，放出的热量小于QkJ ，选项D错误。6．C【详解】A．从图像看出，能量差与反应物总能量和生成物总能量有关，与反应条件无关，不同条件，其能量差相同，A错误；B．气态原子形成放出的能量为，B错误；C．根据键能的定义，由上述反应可知，断裂键和键吸收的总能量为，假设键的键能为，生成键、键，形成共价键放出的总能量为，由图像知，反应物总能量比生成物总能量高，即，，C正确；D．上述反应是放热反应，即生成物总能量低于反应物总能量，D错误；故答案为：C。7．A【详解】根据盖斯定律，得目标方程式，则=，故选A。8．C【详解】A．反应产物的总能量大于反应物的总能量的反应为吸热反应，反应的焓变ΔH>0，故A正确；B．反应放热时，反应的焓变ΔH0，故B正确；C．在恒压条件下，化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热，故C错误；D．任何化学反应都伴随能量变化，在确定的化学反应体系中反应物的总能量与生成物的总能量一定不同，所以在一定条件下，某化学反应是吸热反应还是放热反应，由反应产物的总焓与反应物的总焓之差决定，故D正确；故选C。9．C【详解】A．同物质的量的碳完全燃烧比不完全燃烧放热多，已知  ，  ，则，A错误；B．甲烷的燃烧热为1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式为，，B错误；C．醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，由反应 可知，醋酸溶液与溶液恰好反应生成时，放出的热量小于，C正确；D．反应过程中使用催化剂不影响反应热，D错误；故选C。10．C【详解】A．由方程式可知，反应①②中，甲烷的氧化产物都为二氧化碳，所以相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同，故A正确；B．由盖斯定律可知，反应可得反应，则反应ΔH==—867kJ/mol，则标准状况下4.48L甲烷完全反应放出的热量为×867kJ/mol=173.4kJ，故B正确；C．液态水的能量低于气态水，所以由反应①可知，1mol甲烷与二氧化氮反应生成一氧化碳、二氧化碳和液态水放出的热量大于574kJ，故C错误；D．设甲烷的物质的量为amol，转化为氮气的一氧化氮和二氧化氮的物质的量为bmol，由得失电子数目守恒可得：8a=2b+4b，解得a：b=3：4，故D正确；故选C。11．A【详解】A．已知：1molH2(g)和1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)时，放出184.6kJ的热量，则有0.5H2(g)+0.5Cl2(g)=HClg)　△H=-92.3kJ/mol，A正确；B．未标注各物质的聚集状态，B错误；C．酸碱中和的同时伴随沉淀反应，反应放热多，焓变偏小，C错误；D．氢气的燃烧放热，焓变＜0，D错误；故答案为：A。12．D【详解】A．燃烧反应是一个放热反应，其，故葡萄糖的燃烧热是，则，A错误；B．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定物质时放出的热量，故燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是，则的燃烧热不为，B错误；C．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定物质(水为液态水)时放出的热量，故已知，则燃烧热不是，C错误；D．已知，由于Ba2+(aq)+(aq)= BaSO4(s) ，根据盖斯定律可知和反应生成时的反应热，D正确；故答案为：D。13．D【详解】A．由图可知，该反应的生成物总能量小于反应物总能量，A错误；B．由图可知，生成2molH2O(g)放出热量571.6kJ，生成2molH2O(l)放出热量大571.6kJ，B错误；C．由图可知，C错误；D．由B项可知，生成液态水放出的热量更多，更小，D正确；故选D。14．B【详解】A．为脱水能，，HF与氢键，所以，故A正确；B．分子不相同，熵不同，1mol HF(g)的熵≠1mol HCl(g)的熵，故B错误； C．HCl比HBr稳定，H-Cl键能大于H-Br键，且，所以，故C正确； D．HI(aq)酸性最强，即电离趋势最大，可推测HI电离的最小，故D正确；选B。15．B【详解】A．同温同压下，在光照和点燃条件下的△H相同，△H与反应条件无关，与反应物总能量和生成物总能量有关，故A错误；B．相同条件下，气态水变为液态水会释放热量，放热反应焓变为负值，因此氢气和氧气反应生成液态水的焓变小于生成等量的气态水，故B正确；C．反应中生成硫酸钡固体也会放热，则 △H小于，故C错误；D．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；反应中生成气体水，不是燃烧热，故D错误。故选B。16．D【详解】A．由图可知，mol氮气与mol氢气生成液氨反应的热量为(b+c—a)kJ，反应的热化学方程式为，故A错误；B．由图可知，mol氮气与mol氢气生成氨气反应的热量为(b—a)kJ，反应的热化学方程式为或，故B错误；C．由图可知，mol氮气与mol氢气生成液氨反应的热量为(b+c—a)kJ，反应的热化学方程式为，故C错误；D．由图可知，mol氮气与mol氢气生成氨气反应的热量为(b—a)kJ，反应的热化学方程式为，故D正确；故选D。17．(1)(2)(3)大于(4)或(5) S(6)-93【详解】（1）31号元素镓(Ga)的电子排布式为，原子结构示意图：。（2）同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，所以电负性。（3）砷、硒都是第四周期非金属元素，同周期元素自左而右第一电离能整体呈增大趋势，但砷元素原子能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以元素的第一电离能大于元素的第一电离能。（4）原子序数最小的第Ⅷ族元素是Fe，原子的基态核外电子排布式为或。（5）3p轨道上只有2个未成对电子的元素其基态核外电子排布式为或，元素符号分别为、。（6）已知：  ，根据上表中所列键能数据可计算=+945 kJ/mol +436 kJ/mol×3-391 kJ/mol×6=-93 kJ/mol，故a＝-93。18．【详解】由题图可知，该反应的总反应是，为1个分子反应时放出的热量，则热化学方程式为。19．(1)(2)【详解】（1）肼燃烧为放热反应，，由题图可知，1mol肼燃烧的，故热化学方程式为；（2）和反应生成和的焓变，可根据题给热化学方程式运用盖斯定律进行计算。由可得。20．(1) 放出 346(2)369(3)2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)　∆H=−746.5 kJ∙mol−1【详解】（1）(aq)+ O2(g)=(aq) +2 H＋(aq)+ H2O(l)  △H=−273 kJ∙mol−1，(aq)+ O2(g)= (aq)  △H=−73 kJ∙mol−1，得到(aq) +2O2(g)= (aq) +2H＋(aq)+ H2O(l)  △H=−346 kJ∙mol−1，则1 mol(aq)全部被氧化成 (aq)放出的热量是346 kJ；故答案为：放出；346。（2）根据题意得到H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)  △H=436 kJ∙mol−1+30 kJ∙mol−1+200 kJ∙mol−1−2a kJ∙mol−1=−72 kJ∙mol−1，解得a=369；故答案为：369。（3）若某反应(反应物与生成物均为气体)的平衡常数表达式为K=，得到该反应方程式2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，第二个方程式2倍减去第一个方程式，再减去第三个方程式得到2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，则此反应的热化学方程式2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)　∆H=−746.5 kJ∙mol−1；故答案为：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)　∆H=−746.5 kJ∙mol−1。