第一章 化学反应的热效应 课后测试 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 课后测试 一、单选题1．图为中和反应反应热的测定实验装置，下列说法错误的是（　　）A．使用玻璃搅拌器是为了使反应更充分B．隔热层的作用是减少热量损失，减小实验误差C．每完成一次实验只需要用温度计测量两次温度即可D．实验中用等体积等浓度的氨水代替氢氧化钠与盐酸反应，测得反应热的数值不同2．下列反应中的能量变化关系符合如图所示的是（　　） A．盐酸与烧碱反应 B．天然气燃烧C．三氧化硫与水反应 D．煅烧石灰石3．下列叙述正确的是（　　） A．甲烷的燃烧热：∆H=－890.3kJB．碳生成一氧化碳的燃烧热是111kJ/molC．中和热 ∆H=－57.3kJ/molD．醋酸与NaOH反应的中和热小于－57.3kJ/mol4．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445KJ热量，则下列热化学方程式正确的（ ）A．2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+890KJ/molB．CH4+2O2=CO2+2H2O △H=﹣890KJ/molC．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣890KJ/molD． CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=﹣890KJ/mol．5．下列说法不正确的是（　　） A．由植物及其废弃物制成的燃料乙醇，属于可再生能源B．通过减压分馏，可对重油再次分离C．植物光合作用是大自然利用太阳能最成功的途径D．煤的干馏是将煤在空气中加强热，使其发生复杂的变化6．已知1gH2完全燃烧生成水蒸气放出热量121kJ，且O2中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中形成1molH—O键时放出热量463kJ，则H2中1molH—H键断裂时吸收的热量为(　　)A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ7．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g) △H＝－akJ·mol-1（a＞0），其反应机理是（　　） ① NO(g)＋Br2 (g) NOBr2 (g) 快 ② NOBr2(g)＋NO(g) 2NOBr(g) 慢下列有关该反应的说法正确的是（　　）A．该反应的速率主要取决于①的快慢B．NOBr2是该反应的催化剂C．增大Br2 (g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率D．总反应中生成物的总键能比反应物的总键能大a kJ·mol-18．如图所示为某基元反应过程的能量变化(E1、E2、E3均大于0)。下列说法错误的是（　　）A．该反应为放热反应B．E1+E3为该反应的活化能C．图中对应的该反应的焓变△H=-E3D．NO2和CO分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子9．氢气在氧气中燃烧时发出蓝色火焰，在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为akJ，破坏1mol氧气中的化学键消耗的能量为bkJ，形成1molH-O键释放的能量为ckJ，下列关系中正确的是（　　） A．a+b>2c B．2a+b=2c C．2a+ba ②bc ④2b=cA．①和④ B．②和④ C．②和③ D．①和③二、综合题21．CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为　 　（写离子符号）；若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1，溶液pH=　 　。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：则该反应的ΔH=　 　。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是　 　（填“A” 或“B ”）。②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是　 　。（3）O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：　 　。电池的正极反应式：6O2+6e−=6O2−6CO2+6O2−=3C2O42−反应过程中O2的作用是　 　。该电池的总反应式：　 　。22．根据所学知识，回答下列问题。（1）实验室中和热的测定过程中，玻璃搅拌器的正确操作是____(填字母)A．顺时针搅拌 B．逆时针搅拌 C．上下移动（2）中和热的测定，倒入NaOH溶液的正确操作是　 　(填字母)a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入（3）若中和热的测定实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热　 　(填“偏大“偏小”或“无影响”)。（4）向的溶液中分别加入下列物质：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸。反应恰好完全，生成1mol水时的热效应分别为，则三者由大到小的顺序为　 　。（5）已知：①②③碳与水蒸气反应制氢气的总反应热化学方程式是　 　。（6）图Ⅰ是和反应生成和过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，的变化是　 　，(填“增大”、“减小”、“不变”，下同)。的变化是　 　。23．已知下列热化学方程式：①H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1②H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1③C(s)＋1/2O2(g)=CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1回答下列各问题：（1）上述反应中属于放热反应的是　 　。 （2）燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为　 　。 （3）CO的燃烧热为　 　；其热化学方程式为　 　。 24．乙醇和乙酸在生活和工业生产中用途广泛。请完成以下关于乙醇和乙酸的相关问题：（1）乙醇是重要的燃料，已知在25℃、101kPa下，1kg乙醇充分燃烧能放出29713.04kJ热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式：　 　。（2）乙醇燃料电池应用前景乐观，以稀硫酸为电解质溶液，燃料电池的正极电极反应式为：　 　。在负极除生成CO2外，还生成了极少量的乙酸，写出生成乙酸的电极反应式：　 　。（3）乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯，反应方程式为：　 　。在密闭容器中，利用该反应制备乙酸乙酯，实验中若起始时在容器中加入3mol乙醇、1mol乙酸和一定量的浓硫酸，充分反应后容器中残留的乙醇可能为　 　。A.2mol B.2.6mol C.2.8molD.3mol（4）反应后可向反应混合物中加入　 　溶液，再用分液漏斗分离出乙酸乙酯。 25．2021年12月09日，中国太空课堂介绍了空间站利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为H2O，然后通过电解H2O得到O2，从而实现O2的再生。已知：① CO2(g)+4H2(g) = CH4(g)+2H2O(l) △H1 = -252.9 kJ/mol②2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) △H2 = +571.6 kJ/mol③ H2O(l) = H2O(g) △H3 = +44.0 kJ/mol回答下列问题：（1）写出甲烷的燃烧热的热化学方程式　 　（2）已知O—H、H—H的键能分别为462.8 kJ/mol、436 kJ/mol，则O=O的键能　 　kJ/mol(写出计算过程)答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、使用玻璃搅拌器搅拌能使反应更充分，故A不符合题意；B、隔热层具有保温作用，可减少热量损失，减小实验误差，故B不符合题意；C、测定中和反应的反应热实验中，每完成一次反应热的测定，至少需要测定三次温度：酸的起始温度、碱的起始温度和反应后溶液的最高温度，故C符合题意；D、氨水电离吸热，因此用等体积等浓度的氨水代替氢氧化钠与盐酸反应，测得反应热的数值不同，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】A、使用玻璃搅拌器可使反应更充分；B、中和热测定实验成败的关键是减小热量损耗；C、完成一次中和反应反应热测定实验，温度计至少需要使用3次；D、氨水电离吸热。2．【答案】D【解析】【解答】图像显示该反应为吸热反应。A．盐酸与烧碱反应为中和反应，是放热反应，选项A不符合题意；B．燃烧为放热反应，选项B不符合题意；C．三氧化硫与水反应属于放热反应，选项C不符合题意；D．煅烧石灰石属于吸热反应，选项D符合题意。故答案为：D。【分析】当生成物的总能量高于反应物的能量时，则反应是吸热反应，根据常见的吸热反应、放热反应知识来解答即可。3．【答案】C【解析】【解答】A.甲烷的燃烧热∆H=－890.3kJ/mol，A不符合题意；B.在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，炭生成一氧化碳的反应不能表示燃烧热，B不符合题意；C.中和热∆H＝－57.3kJ/mol，C符合题意；D.醋酸电离吸热，与NaOH反应的中和热小于57.3KJ/mol，D不符合题意，故答案为：C。【分析】A.燃烧热的单位是kJ/mol；B.根据燃烧热的概念进行判断，一氧化碳不是碳的稳定化合物；C.结合中和热的概念进行判断；D.醋酸电离需要吸热，其中和热偏高。4．【答案】C【解析】【解答】A.为放热反应，故△H＜0，故A不符合题意B.热化学方程式，没有标明状态故B不符合题意C.标明状态，且△H计算正确，故C符合题意D.0.5mol放出的热量为445KJ，故D不符合题意故答案为：C【分析】由题意得 CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=﹣445KJ/mol5．【答案】D【解析】【解答】A．植物及其废弃物的主要成分为纤维素，纤维素可以水解为葡萄糖，葡萄糖可以在酶的作用下得到乙醇，所以由植物及其废弃物制成的燃料乙醇，属于可再生能源，A不符合题意；B．石油通过常压分馏，得到石油气、汽油、煤油、柴油、重油等，重油再通过减压分馏，可以进一步得到柴油，还可以得到润滑油、石蜡，燃料油等，B不符合题意；C．经光合作用，太阳能可转化为化学能，所以植物光合作用是大自然利用太阳能最成功的途径，C不符合题意；D．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使其发生复杂的变化，D符合题意；故答案为：D。【分析】煤干馏是煤化工的重要过程之一。指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，煤的干馏是属于化学变化。6．【答案】C【解析】【解答】由题意可写出热化学方程式：2 H2(g) + O2(g) = H2O(l)；DH =－484kJ/ mol。其中反应物2mol H2有2 mol H—H键，1 mol O2有1 mol O=O键，生成物中有4 mol H—O键，则1 mol H—H键断裂时吸收热量为 465kJ/mol×4mol−496kJ/mol−484kJ2=436kJ【分析】结合化学键和反应热的公式，△H=反应物键能之和-生成物键能之和，要注意物质的量和键能的关系。7．【答案】D【解析】【解答】A.反应速率主要取决于慢的一步，所以反应速率主要取决于②的快慢，A不符合题意；B.NOBr2是中间产物，而不是催化剂，B不符合题意；C.增大浓度，活化分子百分数不变，C不符合题意，；D.正反应放热，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ•mol-1，D符合题意；故答案为：D。【分析】对于分布进行的化学反应，反应速率主要取决于慢的一步，活化分子数的改变并不受物质浓度的影响，由该反应是放热反应，知断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量来解答该题。8．【答案】B【解析】【解答】A．根据图示可知：反应物的能量比生成物的能量高，因此发生反应时会放出热量，故该反应是放热反应，A不符合题意；B．活化能是物质发生化学反应所需的最小能量，根据图示可知该反应的活化能为E1，B符合题意；C．图中对应的该反应的焓变为反应物与生成物活化能的差，则△H=-E3，C不符合题意；D．反应物发生化学反应时，反应物的分子发生碰撞时形成过渡态，然后原子重新组合形成生成物，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应；B.该反应的活化能为E1；C.ΔH=反应物的活化能-生成物的活化能；D.形成化学键放出能量，使过渡状态分子具有较高能量。9．【答案】D【解析】【解答】氢气在氧气中燃烧的反应为放热反应，因此该反应的ΔH＜0，因为“破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为akJ，破坏1mol氧气中的化学键消耗的能量为bkJ，形成1molH-O键释放的能量为ckJ”，所以ΔH=2a+b-4c＜0，所以2a+b＜4c，D符合题意；故答案为：D【分析】氢气在氧气中燃烧的反应为放热反应，根据反应过程中化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热，从而得出等式。10．【答案】C【解析】【解答】A．断裂化学键变为单个原子需吸收能量，因此过程1吸收能量，A不符合题意；B．由原子形成化学键释放能量，因此过程2释放能量，B不符合题意；C．由于反应物的总能量比生成物的总能量高，因此发生的该反应是放热反应，C符合题意；D．根据图示可知断裂反应物化学键吸收的总能量比形成生成物化学键释放的总能量少，反应为放热反应，所以过程1的能量变化小于过程2，D不符合题意；故答案为：C。【分析】A.断键吸收能量；B.形成化学键释放能量；C.反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应；D.过程1的能量变化小于过程2。11．【答案】B【解析】【解答】A.钾与水反应生成KOH和H2，反应是氧化还原反应，同时也是放热反应，A不符合题意；B.灼热的木炭与CO2反应生成CO，反应是氧化还原反应，同时也是吸热反应，B符合题意；C.酒精的燃烧生成CO2和H2O，反应是氧化还原反应，同时也是放热反应，C不符合题意；D.碳酸钙在高温下分解产生CaO和CO2，反应过程中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，D不符合题意；故答案为：B。【分析】考查氧化还原反应和放热反应和吸热反应判断。氧化还原反应元素化合价发生变化，一般的分解反应需要吸热，像二氧化碳和木炭反应也是吸热反应12．【答案】D【解析】【解答】A．温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，故A不选；B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，说明相应的化学反应是放热反应，故B不选；C．甲处液面低于乙处液面，可知瓶内空气受热温度升高，说明相应的化学反应是放热反应，故C不选；D．若发生装置中有气体生成，则生成的气体也可使针筒活塞向右移动，所以该实验不能充分说明相应的化学反应一定是放热反应，故D选；故答案为：D。【分析】A．依据温度变化时，水银柱的变化判断；B．放热反应中反应物总能量大于生成物总能量；C．依据液柱的变化判断；D．反应时有气体生成，不能充分说明是放热反应。13．【答案】A【解析】【解答】A. 因为气态的水转化为液态的水后要放出热量，所以Q2>Q1，A符合题意；B.因为气态S的能量比固态S的能量高，所以Q2