第一章 化学反应的热效应 单元测试题 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 单元测试题一、单选题1．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是①S(g)＋O2(g)= SO2(g)  ΔH1②S(s)＋O2(g)= SO2(g)  ΔH2③2H2S(g)＋O2(g)=2 S(s)＋2H2O(l)  ΔH3④2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)  ΔH4⑤2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)  ΔH5A．ΔH1>ΔH2 B．ΔH3-574kJ/molC．等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同D．若反应②放出116kJ热量，则生成4.48LN2三、非选择题16．汽车尾气中的主要污染物是和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。回答下列问题：(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成NO，其能量变化如图所示，则图中三种分子最稳定的是 ，图1中对应反应的热化学方程式为 。(2)和CO均是有害气体，可在表面转化为无害气体，其反应原理如下：  。有关化学反应的能量变化过程如图所示。①图中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，该反应的活化能为 ，该反应的 。②在反应体系中加入作为该反应的催化剂，则 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)， 。17．烟气中主要污染物为，为了消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经预处理后用水悬浮液吸收，可减少烟气中的含量。氧化烟气中的主要反应的热化学方程式如下：①②③(1)反应的 (用表示)。(2)和在一定条件下反应生成的热化学方程式为。该反应为 (“放热”或“吸热”)反应。(3)化学反应中的能量变化源自化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能：①写出和反应合成氨的热化学方程式： 。②已知：转化为时放出热量。则常温下完全燃烧时放出的热量为 。的稳定性 (“大于”或“小于”)。18．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＝ 。19．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= 。化学键F-FN-F键能/941.7154.8283.0化学键键能化学键键能946460391501436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．D【详解】A．气态S的能量比固体S的大，所以气态S燃烧时放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，选项A错误；B．反应③是H2S的不完全燃烧，反应④是H2S的完全燃烧，完全燃烧放出的热量多，放热反应的ΔH为负数，绝对值大的ΔH反而小，所以ΔH3>ΔH4，选项B错误；C．根据盖斯定律，②×2＋③得2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)   ΔH4=2ΔH2+ΔH3，选项C错误；D．根据盖斯定律[③×3-④]得2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)  ，选项D正确；答案选D。2．B【详解】A．浓硫酸与铜共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应中浓硫酸会变为不能与铜反应的稀硫酸，则100mL18mol/L浓硫酸与足量铜粉加热反应生成二氧化硫的分子数小于18mol/L×0.1××NAmol—1=0.9NA，故A错误；B．由热化学方程式可知，20g氢氧化钠的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为57.3kJ/mol×≈28.7kJ，故B正确；C．2mol一氧化氮与1mol氧气恰好反应生成2mol二氧化氮，二氧化氮会发生聚合反应生成四氧化二氮，则2mol一氧化氮与1mol氧气在密闭容器中充分反应后的分子数小于2mol×NAmol—1=2NA，故C错误；D．甲醇分子中共价键的数目为8，则46g乙醇分子中共价键的数目为×8×NAmol—1=8NA，故D错误；故选B。3．C【详解】A．硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程，则焓变，A错误；B．硫蒸气的能量高于硫固体，则硫蒸气完全燃烧释放的能量大于，B错误；C．由盖斯定律可知，焓变，则焓变，C正确；D．由图可知，硫固体完全燃烧释放的能量，D错误；故选C。4．A【详解】A．根据盖斯定律可知，，选项A正确；B．液态汽化时吸收热量，故，选项B错误；C．反应(1)和反应(2)均是放热反应，故反应(3)也是放热反应，结合盖斯定律，最小，选项C错误；D．分子中原子最外层有10个电子，选项D错误；答案选A。5．B【详解】A．氮气和氢气反应可逆，500℃、30MPa下，将和置于密闭的容器中充分反应生成的物质的量小于1mol，放热19.3kJ，则，故A错误；B．氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，的燃烧热，则　，故B正确；C．醋酸是弱酸，电离吸热，含1molCH3COOH的稀醋酸和稀溶液反应放出的热量小于57.4kJ，则该反应热化学方程式的ΔH>−57.4kJ⋅mol−1，故C错误； D．碳完全燃烧生成二氧化碳放出的能量大于碳不完全燃烧生成一氧化碳放出的能量，则，故D错误；故选：B。6．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。7．C【详解】A．焓变是生成物和反应物的焓值差，当反应物的物质的量不同时，焓变不同，参加反应的反应物的物质的量不一定为1mol，故A错误；B．ΔH=生成物的总焓-反应物的总焓，在一个化学反应中，当反应物的总焓小于生成物的总焓时，ΔH为正值，故B错误；C．反应的热效应只与始态、终态有关，与过程无关，根据盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变，故C正确；D．反应的热效应只与始态、终态有关，与反应条件无关，同温同压下，H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，故D错误； 答案选C。8．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。9．D【详解】A．1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量，热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=−890.3kJ·mol−1，故A错误；B．1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量，放热反应焓变为负值，热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3kJ·mol−1，故B错误； C．1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH=−285.8kJ·mol−1，故C错误；D．1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH=−571.6kJ·mol−1，故D正确；选D。10．B【详解】A．N2(g)→2N(g)为化学键的断裂过程，应吸收能量，A错误；B．N(g)+3F(g)→NF3(g)为形成化学键的过程，放出能量，B正确；C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)△H=反应物的总键能-生成物的总键能=(941.7+3×154.8-283.0×6)kJ•mol-1=-291.9kJ•mol-1，△H＜0，是放热反应，C错误；D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，D错误；故答案为：B。11．C【详解】A．时，的燃烧热为完全燃烧生成二氧化碳所放出的热量，所以碳的燃烧热为，故A正确；B．转化Ⅱ为和反应生成放出热量，则和反应生成放出热量，则转化Ⅱ的热化学方程式为，故B正确；C．据图知，碳和氧气反应生成二氧化碳时放出热量，焓变=反应物总键能-生成物总键能，说明反应物总键能小于生成物总键能，故C错误；D．据图知，与反应转化为时放出热量为，所以由碳转化为一氧化碳的热化学方程式为，故D正确；答案选C。12．C【详解】A．由和构成，属于离子化合物，故A正确；B．的分解反应，反应物总能量大于生成物总能量，属于放热反应，故B正确；C．该反应的，故C错误；D．汽车受到猛烈碰撞时，安全气囊内的固体迅速分解，产生氮气和金属钠，具有产气快、产气量大等优点，故D正确；答案选C。13．B【详解】A．根据图中信息A→B时生成物的能量比反应物的高，该步反应是吸热反应，B→C时生成物的能量比反应物的能量低，该步反应是放热反应，A错误；B．铝热反应是放热反应，图示B→C的反应也是放热反应，故两个反应能量变化趋势相似，B正确；C．能量含有的能力越低，物质就越稳定。根据图示可知C物质的能量最低，因此三种物质中C物质最稳定，C错误；D．化学反应无论是吸热反应，还是放热反应都与反应条件无关，吸热反应并非一定需要加热，例如氯化铵晶体和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，但反应不需要加热，因此A→B步的吸热反应不一定需要加热，D错误；故合理选项是B。14．A【分析】由氢气和氧气反应生成水蒸气放出的热量，则对应的热化学方程式为，水蒸气转化为液态水放出的热量，则对应热化学方程式为【详解】A． 可以看成是反应与反应相加所得，根据盖斯定律，该反应的，故A正确；B．可以看成是反应与反应相叠加，该反应的，故B错误；C．与的反应为放热反应，，故C错误；D．与的反应为放热反应，，故D错误；答案选A。15．AC【详解】A．根据盖斯定律，①+②得，若用0.1molCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ，故A正确；B．气态水变成液态水是放热过程，ΔH＜-574kJ/mol，故B错误；C．①②中甲烷碳元素化合价都是从-4价升高到+4价，即等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同，故C正确；D．未指明气体是否处于标准状况，无法利用气体摩尔体积计算，故D错误；答案选AC。16．(1)   kJ·mol(2) 放热 134 kJ⋅mol -226 kJ⋅mol 减小 不变【详解】（1）键能越大越稳定，题图中三种分子最稳定的是N2；该反应的反应热等于反应物键能之和减生成物键能之和=，图1中对应反应的热化学方程式为 kJ/mol；（2）由题图可知，1molN2O(g)和1molCO(g)具有的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)具有的总能量，则该反应为放热反应；由图可知，正反应的活化能为134 kJ/mol；由图可知逆反应的活化能为360 kJ/mol，该反应的反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，所以；催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，如果没有参与该转化过程，则Ea将变大，但催化剂不能改变反应的始态和终态，不能改变反应的焓变，所以不变。17．(1)(2)吸热(3) 小于【详解】（1）根据盖斯定律，①+②×2，可得反应的。（2）反应的焓变大于零，为吸热反应；（3）①反应焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，N2和H2反应合成氨的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△H=(946+3×436-2×3×391) kJ•mol-1=-92kJ•mol-1；②，转化为时放出的热量，即，所以；(物质的量为)，完全燃烧时，生成液态水时放出的热量为。根据反应可知，水由气态变为液态，放出热量，水蒸气的能量较高，所以的稳定性小于。18．(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。19．(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。