高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热第1课时综合训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热第1课时综合训练题，共13页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，已知一定条件下化学反应A2，工业上高纯硅可通过下列反应制取，下列叙述中正确的是，298K时，N2等内容，欢迎下载使用。

一．选择题（共12小题）


1．下列说法中正确的是（ ）


①为加快KClO3的分解速率加入MnO2


②物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化也一定是化学变化


③燃烧时，液体燃料以雾状喷出可以提高燃料的燃烧效率


④因为3O2═2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼


⑤需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应


⑥为防止污染，在面粉厂、纺纱厂等场所要严禁烟火


A．①③④B．①⑤⑥C．②④⑥D．①②③④⑥


2．已知一定条件下化学反应A2（g）+B2（g）═2AB（g）的能量变化曲线如图所示，该条件下下列叙述中正确的是（ ）





A．每生成2ml A﹣B键时吸收bkJ热量


B．由A2（g）与B2（g）生成1ml AB（g）时吸收kJ的能量


C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量


D．断裂1ml A﹣A和1ml B﹣B键时放出akJ能量


3．下列反应中，生成物所储存的化学能比反应物所储存的化学能多的是（ ）


A．2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑


B．NaOH+HCl═NaCl+H2O


C．CH4+2O2CO2+2H2O


D．Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O


4．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示（吸附在金催化剂表面上的物种用•标注）。下列说法正确的是（ ）





A．水煤气的变换反应是吸热反应


B．该历程中逆向的最大能垒（活化能）E逆＝2.02eV


C．催化剂能够使物质的能量升高


D．反应历程中，生成过渡态Ⅰ比过渡态Ⅱ容易


5．金属插入CH4的C﹣H键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是（ ）





A．整个反应快慢，由CH2﹣Zr…H2→状态2反应决定


B．Zr+CH4→CH─Zr…H3△H＝+39.54kJ•ml﹣1


C．在中间产物中CH3﹣Zr…H状态最稳定


D．Zr+CH4→CH─Zr…H3活化能为201.84kJ•ml﹣1


6．工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4（g）+2H2（g）Si（s）+4HCl（g），有关化学键的键能数据如表所示，下列说法正确的是（ ）


A．反应中的能量变化与物质的状态无关


B．像这样需要加热才能进行的反应都是吸热反应


C．晶体硅比SiC更稳定


D．该反应中每生成1ml Si（s）吸收的能量为236kJ


7．下列叙述中正确的是（ ）


A．化学反应过程中，旧化学键断裂释放能量，新化学键形成吸收能量


B．常温下，强酸、强碱之间发生反应，每生成1ml水时所释放的能量大小均相等


C．放热反应在任何条件下都能自发进行


D．同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同


8．工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）





A．合成氨的正、逆反应的焓变相同


B．若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短


C．在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子


D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量


9．A（g）+B（g）⇌C（g）+D（g）反应过程中的能量（单位：kJ•ml﹣1）变化如图所示，下列有关该反应的说法正确的是（ ）





A．正反应与逆反应的活化能相等


B．图中反应的焓变为△E，是吸热反应


C．一定条件下，1ml A（g）与1ml B（g）在密闭容器中充分反应，放出的热量等于△E


D．加入催化剂后△E、E1、E2均不变


10．298K时，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H；反应过程中能量变化曲线如图所示（两条曲线分别表示使用或不使用催化剂）。下列叙述错误的是（ ）





A．加入催化剂，不能提高N2的转化率


B．a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线


C．△H＝92kJ/ml


D．是否使用催化剂，△H的数值不受影响


11．下列说法正确的是（ ）


A．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应


B．已知C（金刚石）＝C（石墨）为放热反应，则金刚石比石墨稳定


C．干冰升华时，二氧化碳分子中的共价键不发生断裂


D．伴有能量变化的物质变化，都是化学变化


12．下列说法正确的是（ ）


A．等质量的硫蒸气和硫固体分别与氧气完全燃烧，后者放出的热量多


B．放热反应在常温下一定很容易发生


C．由C（石墨，s）＝C（金刚石，s）反应吸热可知，金刚石比石墨稳定


D．酒驾是一种极不负责任的危害社会的行为，利用测酒仪可以检测酒精含量，利用的是酒精的还原性


二．填空题（共3小题）


13．（1）从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）。已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是 。





从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化，化学键的键能如表所示。则生成1ml H2O（g）可以放出热量 kJ。


（2）下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。


a．盐酸与烧碱溶液反应


b．Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+10H2O+2NH3↑


c．氢气在氧气中燃烧生成水


d．高温煅烧石灰石使其分解


e．铝和盐酸反应


f．葡萄糖在人体内氧化分解


14．化学反应可视为旧键断裂和新化学键形成的过程。化学键的键能是两个原子间形成1 ml化学键时释放的能量或断开1 ml化学键所吸收的能量。


现提供以下化学键的键能：（kJ•ml﹣1）P﹣P：198 P﹣O：360 O═O：498 P═O：585。


则P4（白磷）+5O2P4O10是 反应（填“放热”或“吸热”），能量变化为 kJ．（提示：白磷是正四面体形的分子，如图，当与氧形成P4O10时，每两个磷原子之间插入一个氧原子，此外，每个磷原子又以双键结合一个氧原子）


15．（1）如图一是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，比较E1、E2、E3的大小： 。





（2）已知2ml氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量，反应方程式是2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）。请回答下列问题：


①该反应的生成物能量总和 （填“大于”、“小于”或“等于”）反应物能量总和。


②若2ml氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量 （填“大于”、“小于”或“等于”）572kJ。


（3）已知拆开1mlN﹣N键、1mlN﹣H键、1mlN≡N键、1mlO＝O键需要的能量分别是3akJ、2.5akJ、8akJ、4akJ，完全燃烧1ml火箭燃料肼（N2H4）生成氮气和水蒸气放出能量为5akJ，则1ml H2O（g）完全断键时共吸收 kJ的能量。


（4）已知化学反应A2（g）+B2（g）═2AB（g）的能量变化如图二所示，反应物的总键能 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物的总键能。


答案解析


一．选择题


1．【分析】①MnO2为反应的催化剂；


②物理变化可伴随能量变化；


③燃烧时，液体燃料以雾状喷出，可增大表面积；


④能量越高越不稳定；


⑤反应热与反应条件无关；


⑥面粉厂、纺纱厂空中含有易燃的微粒。


【解答】解：①MnO2为反应的催化剂，可加快反应的速率，故正确；


②物理变化可伴随能量变化，如水的气化、固化等，故错误；


③燃烧时，液体燃料以雾状喷出，可增大表面积，可加快反应速率，故正确；


④因为3O2═2O3是吸热反应，则臭氧能量较高，臭氧比氧气的化学性质更活泼，故正确；


⑤反应中能量变化与反应条件无关，则需要加热的反应可能为吸热或放热反应，不需要加热的反应可能为吸热或放热反应，如铝热反应应在高温下进行，但为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵在常温下就可进行，但为吸热反应，故错误；


⑥面粉厂、纺纱厂空中含有易燃的微粒，明火时以爆炸，与安全有关，与污染无关，故错误；


故选：A。


2．【分析】A、反应热△H＝反应物能量总和﹣生成物能量总和；


B、反应中热量的变化和物质的量成正比，据此计算；


C、吸热反应就是反应物的总能量低于生成物的总能量，反之就是放热反应；


D、旧键的断裂要吸收能量。


【解答】解：A、反应热△H＝反应物能量总和﹣生成物能量总和，所以反应热△H＝+（a﹣b）kJ•ml﹣1，则每生成2mlA﹣B键时吸收（a﹣b） kJ热量，故A错误；


B、反应热△H＝反应物能量总和﹣生成物能量总和，所以反应热△H＝+（a﹣b）kJ•ml﹣1，生成2ml AB（g）时吸收（a﹣b）kJ的能量，则生成1ml AB（g）时吸收kJ的能量，故B正确；


C、由图象可知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故C错误；


D、因旧键的断裂吸收能量，由图可知断裂1 ml A﹣A键和1 ml B﹣B键吸收a kJ能量，故D错误；


故选：B。


3．【分析】化学反应能量守恒，生成物所贮的化学能比反应物所贮化学能要多，说明该反应为吸热反应。


【解答】解：A.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑为放热反应，故A错误；


B．NaOH+HCl═NaCl+H2O为酸碱中和反应为放热反应，故B错误；


C．CH4+2O2CO2+2H2O为燃烧反应，属于放热反应，故C错误；


D．Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O为吸热反应，生成物所贮的化学能比反应物所贮化学能要多，故D正确；


故选：D。


4．【分析】A、图象分析可知水煤气的变换反应，最后生成产物的能量低于反应物；


B、该历程中最大能垒（活化能）E正＝1.86eV﹣（﹣0.16eV）＝2.02eV；


C、催化剂能够降低反应的活化能，根据图象分析解答；


D、生成过程经过了过渡态1和过渡态2，据此看图分析解答。


【解答】解：A、图象分析可知水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2，最后生成产物的能量低于反应物，反应是放热反应，故A错误；


B、图象分析可知，该历程中最大能垒（活化能）E正＝1.86eV﹣（﹣0.16eV）＝2.02eV，E逆＝1.41eV﹣（﹣0.83eV）＝2.24eV，故B错误；


C、催化剂，能改变反应的活化能，不能够改变物质的能量，故C错误；


D、结合图分析判断，生成过渡态Ⅰ的能垒比过渡态Ⅱ小，故反应容易，故D正确；


故选：D。


5．【分析】A、反应速率取决于反应活化能的大小，活化能越大反应速率越小；


B、焓变△H＝生成物的内能﹣反应物的内能；


C、物质具有的内能越低，物质越稳定；


D、由图可知，Zr+CH4→CH─Zr…H3活化能为95.69kJ/ml。


【解答】解：A、反应速率取决于反应活化能的大小，活化能越大的那步反应的反应速率越小，整个反应的反应速率由其决定，由图可知，CH2﹣Zr…H2→状态2反应的活化能最大，反应速率最慢，所以整个反应快慢，由CH2﹣Zr…H2→状态2反应决定，故A正确；


B、由图可知，Zr+CH4→CH─Zr…H3的△H＝39.54kJ/ml﹣0.00kJ/ml═+39.54kJ/ml，故B正确；


C、由图可知，CH3﹣Zr…H状态时具有的内能最低，所以CH3﹣Zr…H状态最稳定，故C正确；


D、由图可知，Zr+CH4→CH─Zr…H3活化能为95.69kJ/ml，故D错误；


故选：D。


6．【分析】A、同一种物质的状态变化伴随有能量变化；


B、需要加热才能进行的反应可能是放热反应；


C、键能越大物质越稳定；


D、反应热＝反应物的键能之和﹣生成物的键能之和，在硅晶体中每个硅原子和其它4个硅原子形成4个共价键，则每个硅原子含有2个Si﹣Si键。


【解答】解：A、同一种物质的气态→液态→固体均放出热量，所以反应中的能量变化与物质的状态有关，故A错误；


B、有些放热反应的发生条件是加热，如铝热反应是放热反应，但反应条件是高温，故B错误；


C、由表中数据可知，键能：Si﹣C＞Si﹣Si，键能越大物质越稳定，所以SiC比晶体硅更稳定，故C错误；


D、每个硅原子含有2个Si﹣Si键，反应热△H＝反应物的键能之和﹣生成物的键能之和＝360kJ/ml×4+436kJ/ml×2﹣176kJ/ml×2﹣431kJ/ml×4＝+236 kJ/ml，热化学方程式为SiCl4（g）+2H2（g）＝Si（s）+4HCl（g）△H＝+236 kJ/ml，即每生成1ml Si（s）吸收的能量为236kJ，故D正确；


故选：D。


7．【分析】A、断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量；


B、强酸与强碱在稀溶液中生成难溶性盐时会放热；


C、△H﹣T△S＜0的反应能自发进行；


D、焓变△H只与化学反应有关，与反应条件无关。


【解答】解：A、化学反应过程中，旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，故A错误；


B、强酸与强碱在稀溶液中生成难溶性盐时放热，如氢氧化钡与硫酸的反应，则反应生成1ml水时的反应热的数值可能大于中和热的数值，故B错误；


C、△H﹣T△S＜0的反应自发进行，则放热反应不一定能自发进行，还与反应的熵变和温度有关，故C错误；


D、反应条件不能改变化学反应的始态与状态，所以焓变△H与反应条件无关，即同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，故D正确；


故选：D。


8．【分析】A．合成氨中正逆反应的焓变绝对值相同，但符号相反；


B．催化剂能增大活化分子百分数而增大化学反应速率；


C．该反应过程中形成的N﹣H都是极性键；


D．合成氨为放热反应，旧键断裂吸收能量小于新键形成放出能量。


【解答】解：A．在可逆反应中，正反应和逆反应的焓变数值相同，但符号相反，故A错误；


B，使用催化剂，化学反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，故B正确；


C．N原子和H原子吸引电子的能力不同，形成的是极性键，故C错误；


D．根据图示，合成氨反应是放热反应，因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量，故D错误；


故选：B。


9．【分析】A、正反应的活化能是E1，逆反应的活化能是E2；


B、反应物能量低于生成物；


C、反应是可逆反应，不能进行完全；


D、催化剂只能够加快反应速率，减小活化能，不能改变焓变。


【解答】解：A、正反应的活化能是E1，逆反应的活化能是E2，所以正反应与逆反应的活化能不相等，故A错误；


B、从图象分析，反应物能量低于生成物，反应吸热，△H＝△E＞0，故B正确；


C、将1mlA（g）和1mlB （g）置于一密闭容器中充分反应后，达到化学平衡，反应物不能全部转化，吸收的热量小于△E，故C错误；


D、催化剂只能够加快反应速率，减小活化能，不能改变焓变，所以加入催化剂后，反应加快，E1、E2都减小，△E不变，故D错误；


故选：B。


10．【分析】A．催化剂不影响平衡移动；


B．催化剂可降低反应的活化能；


C．由图可知反应物的能量比生成物的能量高92kJ，合成氨为放热反应；


D．△H＝反应物的键能之和﹣生成物的键能之和，与是否加催化剂无关。


【解答】解：A．加入催化剂，可以提高反应速率，但不能提高各物质的转化率，故A正确；


B．加入催化剂，可以降低活化能，使反应更容易进行，故a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，故B正确；


C．根据反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，故△H＝﹣92kJ/ml，故C错误；


D．加催化剂不改变反应的焓变，故D正确；


故选：C。


11．【分析】A、有的化学反应需在加热条件下发生，但不一定是吸热反应；


B、物质具有的内能越大越不稳定；


C、干冰升华是物理变化，破坏的是分子间作用力；


D、化学变化中常常伴有能量变化。


【解答】解：A、有的化学反应需在加热条件下发生，但不一定是吸热反应，如铝热反应条件是高温，但属于放热反应，故A错误；


B、C（金刚石）＝C（石墨）为放热反应，则内能：金刚石＞石墨，所以稳定性：石墨＞金刚石，故B错误；


C、干冰是分子晶体，升华时破坏的是分子间作用力，二氧化碳分子中的共价键不发生变化，故C正确；


D、化学变化中常常伴有能量变化，但伴有能量变化的物质变化不一定是是化学变化，如水蒸气的液化等是物理变化，故D错误；


故选：C。


12．【分析】A．固体硫变为硫蒸气为吸热过程；


B．可燃物燃烧需要温度达到着火点；


C．能量越低越稳定；


D．反应中Cr元素被还原。


【解答】解：A．固体硫变为硫蒸气要吸热，所以硫固体燃烧时放出的热量较少，故A错误；


B．燃烧为放热反应，但可燃物燃烧需要温度达到着火点，故不是所有放热反应在常温下都容易发生，故B错误；


C．由C（石墨，s）＝C（金刚石，s）反应吸热可知石墨能量比金刚石小，能量越低越稳定，故C错误；


D．测酒仪中含有氧化剂，利用酒精的还原性将其还原后颜色发生变化，涉及Cr元素、C元素的化合价的变化，从而确定是否酒驾，故D正确；


故选：D。


二．填空题


13．【分析】（1）放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量；断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，△H＝反应物中键能之和﹣生成物中键能之和；


（2）常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应、所有中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应；


常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2）、少数置换反应（如C和H2O）、某些复分解（如铵盐和强碱）和碳、一氧化碳、氢气等还原金属氧化物。以此解答该题。


【解答】解：（1）由图可知，A中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，


断裂2mlH2中的化学键吸收2×436kJ热量，断裂1mlO2中的化学键吸收496kJ热量，共吸收2×436+496＝1368kJ热量，形成4mlH﹣O键释放4×463kJ＝1852kJ热量，2ml H2在氧气中燃烧生成气态水的反应热△H＝反应物中键能之和﹣生成物中键能之和＝1368﹣1852kJ/ml＝﹣484kJ/ml，则生成1ml气态水放出的热量为242kJ，


故答案为：a；242；


（2）a．盐酸与烧碱溶液反应，为中和反应，属于放热反应，


b．Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+10H2O+2NH3↑为吸热反应，


c．氢气在氧气中燃烧生成水，为放热反应，


d．高温煅烧石灰石使其分解，属于吸热反应，


e．铝和盐酸反应，为放热反应，


f．葡萄糖在人体内氧化分解，放出能量，属于放热反应，


故答案为：acef；bd。


14．【分析】1mlP4（白磷）含有6mlP﹣P键，5mlO2含有5mlO＝O键，1mlP4O10还有12mlP﹣O键和4mlP＝O键，△H＝反应物键能总和﹣生成物键能总和。


【解答】解：1mlP4（白磷）含有6mlP﹣P键，5mlO2含有5mlO＝O键，1mlP4O10还有12mlP﹣O键和4mlP＝O键，


△H＝反应物键能总和﹣生成物键能总和＝（6×198+5×598）kJ/ml﹣（12×360+4×585）kJ/ml＝﹣2982kJ/ml，则该反应为放热反应，能量变化为2982kJ，


故答案为：放热；2982。


15．【分析】（1）根据放热过程生成物的总能量小于反应物总能量，吸热过程生成物的总能量高于反应物总能量，结合炭和水蒸汽发生反应生成CO、H2为放热反应判断；


（2）①根据放热反应中生成物能量总和与反应物能量总和的关系；


②根据热化学方程式2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H＝﹣572kJ/ml进行计算以及液态水变成水蒸气需要吸热来判断；


（3）反应热△H＝反应物总键能﹣生成物总键能，结合应的热化学方程式进行计算；


（4）反应热△H＝反应物总键能﹣生成物总键能，若反应物总键能大于生成物总键能，则反应吸热，反之相反。


【解答】解：（1）步骤1为吸热过程，故E2＞E1，步骤2是放热过程，故E2＞E3，由于炭和水蒸汽发生反应生成CO、H2为吸热反应，则E3＞E1，故E2＞E3＞E1；


故答案为：E2＞E3＞E1；


（2）①因放热反应中生成物能量总＜与反应物能量总和，而2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H＝﹣572kJ/ml是放热反应，


故答案为：小于；


②据热化学方程式2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H＝﹣572kJ/ml，2ml氢气完全燃烧生成液态水放出热量572kJ，因液态水变成水蒸气需要吸热，所以2ml氢气完全燃烧生成水蒸气放出热量小于572kJ，


故答案为：小于；


（3）设1ml H2O（g）完全断键时共吸热为x，1ml火箭燃料肼（N2H4）生成氮气和水蒸气放出能量为5akJ，则热化学方程式为N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣5akJ/ml，即3akJ+2.5akJ×4+4akJ﹣（8akJ+2x）＝﹣5akJ，x＝7akJ，


故答案为：7a；


（4）由图可知，该反应吸热，则反应物总键能大于生成物总键能，


故答案为：大于。化学键
Si﹣Cl
H﹣H
H﹣Cl
Si﹣Si
Si﹣C
键能kJ/ml
360
436
431
176
347
化学键
H﹣H
O═O
H﹣O
键能（kJ•ml﹣1）
436
496
463