第一章 化学反应的热效应 单元测试卷 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 单元测试卷一、单选题1．下列说法中正确的是A．常温下能发生的反应一定是放热反应B．、，△H1>△H2C．CH4(g)的燃烧热△H=-890.3kJ·mol-1，则101kPa时，8gCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时所放出的热量为445.15kJD．同温同压下，在光照和点燃条件下的焓变不同2．CO2与CH4的催化重整有利于减少空气中的CO2，实现碳中和。已知：①        △H1=akJ·mol-1②        △H2=bkJ·mol-1③        △H3=ckJ·mol-1则的△H4为A．(-a-b+c)kJ·mol-1 B．(a+b-c)kJ·mol-1C．(-a+b-c)kJ·mol-1 D．(a-b-c)kJ·mol-13．工业上合成氨反应为，该反应为放热反应。下列说法正确的是  A．可以用如图表示反应中的能量变化B．合成氨反应时的能量转化形式是热能转化为化学能C．断裂时会放出能量D．其他条件一定，反应的越多，反应放出的热量越多4．工业上常利用和合成尿素，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是  A．为合成尿素反应的中间产物B．利用和合成尿素是放热反应C．的能量一定大于的能量D．反应的焓变5．肼在不同条件下的分解产物不同，时在表面分解的机理如图1所示。已知时：反应Ⅰ：反应Ⅱ：下列说法不正确的是A．图1所示过程①是放热反应，过程②是吸热反应B．反应Ⅱ的能量变化如图2所示C．断开中的化学键吸收的能量大于形成和中的化学键释放的能量D．时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为6．对于反应a：C2H4(g)=C2H2(g)＋H2(g)，反应b：2CH4(g)=C2H4(g)＋2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)＋2H2(g)=CH4(g)　ΔH1；②2C(s)＋H2(g)=C2H2(g)　ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)=C2H4(g)　ΔH3.则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3 D．ΔH3>ΔH2>ΔH17．选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法，主要反应如下：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1=akJ·mol-14NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2=bkJ·mol-1副反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH3=ckJ·mol-1根据以上反应，可以计算出反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH为A．kJ·mol-1 B．kJ·mol-1C．kJ·mol-1 D．kJ·mol-18．工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是  A．NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物B．反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能C．反应Ⅱ在热力学上进行趋势较小D．2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的焓变ΔH=El-E29．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1>0B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小C．相同条件下，HCl的ΔH3＋ΔH4比HI的大D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量，则该条件下ΔH2=-a kJ·mol-110．化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差，参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中，H的值为  A．-989.2 kJ/mol B．+989.2 kJ/mol C．-61.2 kJ/mol D．-245.2 kJ/mol11．已知I．碳碳双键加氢时总要放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比；II．1，3-环己二烯(  )脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是①   ②  ③   ④  A．， B．C．， D．12．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A．已知：正丁烷异丁烷，则正丁烷比异丁烷稳定B．已知：，则的标准燃烧热C．已知：；，则D．已知：，则稀和稀完全反应生成时，放出热量13．是一种重要的化工原料，可用乙烷()在高温条件下与水蒸气反应制得。已知：①  ；②  ；③  。下列由和水蒸气在高温下反应得到和CO的热化学方程式正确的是A．  B．  C．  D．  二、多选题14．将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2=50)。下列叙述正确的是A．做该实验时环境温度小于22 ℃B．该实验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约是1.0 mol/LD．该实验表明有水生成的反应都是放热反应三、非选择题15．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科学研究中具有广泛的应用。(1)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面 (填字母)反应释放的热量加热食物。A．生石灰和水                    B．浓硫酸和水                    C．钠和水(2)已知：2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。①该反应的能量变化可用图中的 (填字母“a”或“b”)表示。  ②写出H2燃烧热的热化学反应方程式： 。(3)同温同压下，，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1 ΔH2(填“”或“=”)。(4)1 mol NO2(g)和1mo1CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的能量变化示意图如下，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。  16．完成下列反应的热化学方程式。(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为 。(2)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol－1，写出表示H2S的燃烧热的热化学方程式 。(3)已知：N2(g)＋H2(g)=N(g)＋3H(g)　ΔH1=+a kJ·mol-1N(g)＋3H(g)=NH3(g)　ΔH2=-b kJ·mol-1NH3(g)=NH3(l)　ΔH3=-c kJ·mol-1写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式 。(4)已知：①HF(aq)＋OH-(aq)=F-(aq)＋H2O(l)　ΔH=-67.7 kJ·mol-1②H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1试写出HF电离的热化学方程式 。(5)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。则反应过程中的ΔH2＝ kJ·mol－1，表中的x＝ 。17．I．50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在图示的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)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 (2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量   (填“相等”“不相等”)，所求中和热 (填“相等”“不相等”)，简述理由： 。Ⅱ.2021年世界环境日中国主题：人与自然和谐共生。(4)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体的减排提供了一个新途径，断开各分子中1mol化学键吸收的能量如下表所示，则以TiO2为催化剂分解CO2(g)生成CO(g)和O2(g)的热化学方程式为 。 (5)以太阳能为热源，金属氧化物为催化剂可以分解水制H2和O2，实现能源绿色化，其过程如下：过程Ⅰ：      过程Ⅱ：  总反应：          则过程Ⅱ的= 。18．将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。炼铁高炉中发生的关键反应如下：C(s)＋O2(g)=CO2(g)  ΔH=-393.5 kJ/molCO2(g)＋C(s)=2CO(g)  ΔH=＋172.46 kJ/molFe2O3＋CO→Fe＋CO2若已知：2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)  ΔH=-824.21 kJ/mol根据上面三个热化学方程式，回答下列问题：(1)CO的摩尔燃烧焓为 ；写出其热化学方程式： 。(2)高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学方程式为 。(3)炼制1吨含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是 吨，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是 。化学键Si-OO═OSi-Si键能kJ/mol460498.8176化学键N-HN-ClH-Cl键能(kJ)391.3x431.8化学键C=OC≡O(CO)O=O能量/KJ。mol-17991072496参考答案：1．C【详解】A．反应是否放热与反应是否需要加热无关，A项错误；B．△H10，故△H10、ΔHb>0.由盖斯定律知反应a=反应②-反应③，ΔHa=ΔH2-ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；反应b=反应③-2×反应①，故ΔHb=ΔH3-2ΔH1>0，推知ΔH3>2ΔH1；答案选B。7．D【详解】已知：①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1=akJ·mol-1；②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2=bkJ·mol-1；③4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH3=ckJ·mol-1.根据盖斯定律，由①×-②＋③×即得反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH=akJ·mol-1×-bkJ·mol-1＋ckJ·mol-1×=kJ·mol-1，故选D。8．D【详解】A．从图像可知，合成尿素的过程中生成了NH2COONH4，其为合成尿素反应的中间产物，A正确；B．活化能是指化学反应中反应物分子到达活化分子所需的最小能量，由图像可知，反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能，B正确；C．反应Ⅱ为吸热反应，在热力学上进行趋势较小，C正确；D．2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)为放热反应，ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量0，A项正确；B．由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的大，B项错误；C．ΔH3＋ΔH4代表H(g)→H＋(aq)的焓变，其大小与氢卤酸的种类无关，C项错误；D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量，则断开1 mol H—X生成气态原子吸收a kJ能量，则ΔH2=＋a kJ·mol-1，D项错误；故选：A。10．A【详解】根据晶体结构模型可知晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为1个Si原子提个Si-Si键，所以1mol晶体硅中含有Si-Si键；二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键，反应热△H＝反应物总键能－生成物总键能，所以反应Si（s）+O2（g）＝SiO2（s）的反应热△H＝176kJ/mol×2mol+498.8kJ/mol-460kJ/mol×4＝－989.2 kJ/mol；答案选A。11．C【详解】A．反应①和②都是和氢气加成，是放热反应，所以ΔH1＜0，ΔH2＜0，故A错误；B．将反应①和②相加不能得到反应③，所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2，故B错误；C．反应①和②都是放热反应，ΔH＜0，根据已知，加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比，所以ΔH1＞ΔH2；反应④是1，3-环己二烯脱氢生成苯的逆反应，是吸热反应，所以ΔH4＞0，所以ΔH2＜ΔH4，故C正确；D．由已知方程式可知，ΔH3=ΔH2+ΔH4，故D错误；答案选C。12．C【详解】A．该反应为放热反应，E(正丁烷)>E(异丁烷)。能量越低，物质越稳定，稳定性：异丁烷>正丁烷，A项错误；B．燃烧热指1mol燃料与O2完全反应生成CO2与H2O(l)，而该反应中生成的气态水H2O，所以1478.8kJ/mol不是燃烧热，B项错误；C．这两个反应均是放热反应，S(g)完全燃烧时放热更多，ΔH的比较带符号比较，反应放出的热量越多ΔH越小，故 ΔH1>ΔH2，C项正确；D．Ba(OH)2与H2SO4完全反应除了中和以外，还包含了Ba2+与硫酸根沉淀放出的热量，所有放出的热量比57.3更多，D项错误；故选：C。13．C【详解】根据盖斯定律，由③－①×－②×2可得C2H6(g)+2H2O(g)=2CO(g)+5H2(g)  ΔH＝－1258 kJ·mol－1-(-484 kJ·mol－1)×-2×(-283.0 kJ·mol－1)＝＋518kJ·mol－1。故答案选C。14．AB【详解】A．由题图可知，当加入HCl溶液5 mL，NaOH溶液45 mL时，反应后温度为22 ℃，故做该实验时环境温度小于22 ℃，A项正确；B．中和反应为放热反应，B项正确；C．当加入HCl溶液30 mL时反应放热最多，应是酸碱恰好完全中和，故c(NaOH)==1.5 mol/L，C项错误；D．中和反应有水生成且是放热反应，但有水生成的反应不一定是放热反应，如H2＋CuOH2O＋Cu是吸热反应，D项错误；答案选AB。15．(1)A(2) a H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=—286kJ/mol(3)=(4)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/mol【详解】（1）A．生石灰和水反应生成氢氧化钙时会释放出大量的热量，则“即热饭盒”可以利用该反应释放的热量加热食物，故符合题意；B．浓硫酸具有强腐蚀性，使用和存放均存在安全危险，则“即热饭盒”不能利用浓硫酸的稀释释放的热量加热食物，故不符合题意；C．金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠有腐蚀性，且氢气易燃烧，使用和存放均存在安全危险，则“即热饭盒”不能利用钠和水反应释放的热量加热食物，故不符合题意；故选A。（2）①由题意可知，氢气在氧气中的燃烧反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则反应的能量变化可以用图a表示，故答案为：a；②由2mol氢气与足量氧气充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量可知，氢气的燃烧热△H=—=—286kJ/mol，反应的热化学方程式为H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=—286kJ/mol，故答案为：H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=—286kJ/mol；（3）相同条件下反应的焓变△H只与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应条件无关，则同温同压下，氢气和氯气在光照和点燃条件下的焓变△H相等，故答案为：=；（4）由图可知，二氧化氮与一氧化碳反应生成二氧化碳和一氧化氮的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的焓变△H=—(368—134) kJ/mol=—286kJ/mol，则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/mol，故答案为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=—234kJ/mol。16．(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol(2)H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)　ΔH＝－a kJ/mol(3)N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=-2(b+c-a) kJ/mol(4)HF(aq)=H＋(aq)＋F-(aq)　ΔH=-10.4 kJ/mol(5) -1405.6 191.2【详解】（1）常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量；0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时则放出890kJ的热量，其对应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol。（2）已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol－1，则H2S的燃烧热的热化学方程式：H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)　ΔH＝－a kJ/mol。（3）已知：N2(g)＋H2(g)=N(g)＋3H(g)　ΔH1=+a kJ·mol-1N(g)＋3H(g)=NH3(g)　ΔH2=-b kJ·mol-1NH3(g)=NH3(l)　ΔH3=-c kJ·mol-1根据盖斯定律，将以上三个热化学方程式相加即可得到：；故答案为：。（4）已知：①HF(aq)＋OH-(aq)=F-(aq)＋H2O(l)　ΔH=-67.7 kJ·mol-1②H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1根据盖斯定律，将方程式①和②相减，得到HF电离的热化学方程式：。（5）根据图中数据可知，ΔH2＝-(ΔH1-ΔH)=-(1416.9-11.3)=-1405.6 kJ/mol，而ΔH2=-生成物的键能，故，解出x=191.2。17．(1)玻璃搅拌器(2)偏小(3) 不相等 相等 因为中和热是酸和碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量。(4)2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)  H=+556KJ/mol(5)H2=+216.5KJ/mol【详解】（1）实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是玻璃搅拌器。玻璃搅拌器能是酸碱充分混合进行酸碱中和反应；（2）该实验的核心是保温隔热，若大烧杯上如不盖硬纸板，中和释放的热释放到空气中，求得的中和热数值偏小；（3）实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1 盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应，生成的水与上述实验不相等，故所放出的热量不相等，但中和热的定义是稀的强酸与强碱溶液中和生成1mol水所放出的热量，与实际生成水量无关，故中和热相等；（4）方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) 该反应断裂4mol碳氧双键，形成2mol碳氧三键和1mol氧氧双键，故H=反应物键能之和-生成物键能之和（4799-21072-496）kJ/mol=+556KJ/mol，故热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)  H=+556KJ/mol；（5）根据盖斯定律知Ⅰ+2Ⅱ=总反应，故过程Ⅱ的=()=（571-138）kJ/mol=+216.5KJ/mol。18．(1) 282.98 kJ/mol CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH=-282.98 kJ/mol(2)Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH=-24.73 kJ/mol(3) 0.31 焦炭没有被充分利用【分析】由题意：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ/mol②CO2(g)＋C(s)=2CO(g) ΔH2=＋172.46 kJ/mol③2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3=-824.21 kJ/mol④CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH4⑤Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH5根据盖斯定律：【详解】（1）④= (①-②)，所以ΔH4= (ΔH1-ΔH2)= (-393.5 kJ/mol-172.46 kJ/mol)=-282.98 kJ/mol。（2）⑤=3×④-③，所以ΔH5=ΔH4×3-ΔH3=(-282.98 kJ/mol)×3-(-824.21 kJ/mol)=-24.73 kJ/mol。（3）根据化学方程式可计算焦炭的理论用量为，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是焦炭没有被充分利用。