苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应复习练习题

这是一份苏教版 (2019)选择性必修1专题1 化学反应与能量第一单元 化学反应的热效应复习练习题，共12页。试卷主要包含了下列说法不正确的是，下列变化过程,属于吸热反应的是，反应M+ZQ分两步进行，已知常温时红磷比白磷稳定，已知，甲烷与CO2可用于制备合成气等内容，欢迎下载使用。

专题1分层作业1　化学反应的焓变
A级 必备知识基础练
1.下列说法不正确的是(　　)
A.任何化学反应都会伴随着能量的变化
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应
D.断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,则该反应为吸热反应
2.下列变化过程,属于吸热反应的是(　　)
A.液态水变成水蒸气
B.酸碱中和反应
C.煅烧石灰石
D.铝热反应
3.下列有关热化学方程式的叙述正确的是(　　)
A.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则1 mol H2(g)燃烧生成H2O(l)时放出热量为285.8 kJ
B.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则1 mol SO2(g)的能量一定高于1 mol SO3(g)
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.4 kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)　ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH2,则ΔH1>ΔH2
4.反应M+ZQ(ΔH>0)分两步进行:①M+ZX(ΔH<0),②XQ(ΔH>0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)

5.已知常温时红磷比白磷稳定:
4P(白磷,s)+5O2(g)2P2O5(s)　ΔH=-a kJ·mol-1
4P(红磷,s)+5O2(g)2P2O5(s)　ΔH=-b kJ·mol-1
若a、b均大于零,则a和b的关系为(　　)
A.a C.a>b D.无法确定
6.已知:①S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH1;②S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH2。下列说法不正确的是(　　)

A.硫燃烧过程中将部分化学能转化为热能
B.相同条件下,1 mol S(s)比1 mol S(g)更稳定
C.两个反应的反应物的总键能都比生成物的总键能小
D.两个过程的能量变化可用如图表示
7.已知1 mol Si中含有2 mol Si—Si键,1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。参考表中键能数据,计算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅的热化学方程式Si(s)+O2(g)SiO2(s)　ΔH中,ΔH的值为(　　)
化学键
Si—O
OO
Si—Si
Si—Cl
Si—C
键能(kJ·mol-1)
460
498
176
360
347
A.-245 kJ·mol-1 B.990 kJ·mol-1
C.-61 kJ·mol-1 D.-990 kJ·mol-1
8.甲烷与CO2可用于制备合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。1 g CH4(g)完全反应吸收15.46 kJ的热量,下图中能表示该反应过程中的能量变化的是(　　)

9.断裂1 mol化学键所需的能量如表,火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法错误的是(　　)
化学键
N—N
OO
N≡N
N—H
键能/(kJ·mol-1)
154
498
946
a

A.N2(g)比O2(g)稳定
B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-534 kJ·mol-1
C.图中的ΔH3=2 218 kJ·mol-1
D.表中的a=194
10.我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料,其主要成分是氮化硅,该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。
该反应过程中的能量变化如图所示。

回答以下问题:
(1)上述反应中的还原剂是　　　　　　　　,还原产物是　　　　　　　　。 
(2)该反应　　　　　　(填“吸热”或“放热”),反应热ΔH　　(填“>”“<”或“=”)0。 
B级 关键能力提升练
11.根据如图所示的反应判断下列说法错误的是(　　)

碳酸钙的热分解示意图
A.1 mol CO2(g)和1 mol CaO(s)的总能量大于1 mol CaCO3(s)的总能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
12.已知N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=180 kJ·mol-1。某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解,若用、、分别表示O2、N2、NO,则在固体催化剂表面分解NO的过程可用如图表示,下列说法正确的是(　　)

A.从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是C处
B.图示过程中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
C.A到B的过程中放出热量
D.该反应中的固体催化剂起到反应载体的作用,改变反应的ΔH
13.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH=-a kJ·mol-1。
已知:(a、b、c均大于零)

下列说法不正确的是(　　)
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断裂2 mol H—I键所需能量
C.断裂2 mol H—I键所需能量为(c+b+a) kJ
D.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),充分反应后放出的热量小于2a kJ
14.为探究NaHCO3、Na2CO3与盐酸(浓度为1 mol· L-1)反应过程中的热效应,实验测得的数据如表所示:
序号
35 mL
试剂
固体
混合前
温度/℃
混合后
温度/℃
①
水
2.5 gNaHCO3
20.0
18.5
②
水
3.2 g Na2CO3
20.0
24.3
③
盐酸
2.5 gNaHCO3
20.0
16.2
④
盐酸
3.2 g Na2CO3
20.0
25.1
由此得出的结论正确的是(　　)
A.Na2CO3固体与盐酸的反应是吸热反应
B.NaHCO3固体与盐酸的反应是放热反应
C.20.0 ℃时,含3.2 g Na2CO3的饱和溶液和35 mL盐酸混合后的温度将低于25.1 ℃
D.20.0 ℃时,含2.5 g NaHCO3的饱和溶液和35 mL盐酸混合后的温度将低于16.2 ℃
15.根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是(　　)

A.N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时放出632 kJ能量
C.N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=-180 kJ·mol-1
D.2 mol O原子结合生成O2(g)时放出498 kJ能量
16.已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　
ΔH=-571.6 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g)　
ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=131.3 kJ·mol-1
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是　　　　(填序号,下同),属于吸热反应的是　　　　　　。 
(2)2 g H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为　　　　　　。 
(3)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68 kJ的热量,该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
17.已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。

该反应是　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=　　　　　　　　 kJ· mol-1(用含E1、E2的代数式表示)。1 mol A(g)和1 mol B(g)具有的总能量　　　(填“>”“<”或“=”)1 mol C(g)和1 mol D(g)具有的总能量。 
C级 学科素养拔高练
18.请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:


(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是　　　　。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:　  　。 
(2)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
P—P
P—O
OO
PO
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
x
已知1 mol白磷完全燃烧生成P4O10放出d kJ热量,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示。1个P4O10分子中P—O键的个数为　　　　　　　　,表中x=　　　　　(用含a、b、c、d的代数式表示)。 

参考答案
专题1　分层作业1　化学反应的焓变
1.B　解析 旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,化学反应有化学键的断裂和形成,任何化学反应都伴有能量变化,A项正确;铝热反应在高温下才能进行,但属于放热反应,B项错误;反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应,C项正确;断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,则吸收的能量大于放出的能量,该反应为吸热反应,D项正确。
2.C　解析 液态水变成水蒸气需要吸热,属于物理变化,不是吸热反应,A不符合题意;酸碱中和反应属于放热反应,B不符合题意;煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热反应,C符合题意;铝热反应属于放热反应,D不符合题意。
3.A　解析 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则1 mol SO2(g)和12 mol O2(g)的能量高于1 mol SO3(g),但1 mol SO2(g)的能量不一定高于1 mol SO3(g),故B错误;醋酸为弱酸,弱酸电离时吸热,则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH>-57.4 kJ·mol-1,故C错误;C的燃烧反应都是放热反应,反应热为负值,放出的热量越多,反应热越小,C完全燃烧生成二氧化碳放出的热量更多,则ΔH1<ΔH2,故D错误。
4.B　解析 由题意可知,M+ZQ(ΔH>0)是吸热反应,M和Z的能量之和小于Q;由①M+ZX(ΔH<0)可知这步反应是放热反应,则M和Z的能量之和大于X;由②XQ(ΔH>0)是吸热反应,故X的能量小于Q。综上可知,B项正确。
5.C　解析 已知常温时红磷比白磷稳定,根据能量越低越稳定,说明等量的红磷具有的能量低,白磷具有的能量高,两者都是放热反应,因此白磷燃烧放出的热量多,则b 6.D　解析 硫燃烧过程中将部分化学能转化为热能,部分化学能转化为光能,A说法正确;相同条件下,1 mol S(s)比1 mol S(g)具有的能量低,则1 mol S(s)比1 mol S(g)更稳定,B说法正确;两个反应均为放热反应,则反应物的总键能都比生成物的总键能小,C说法正确;1 mol S(g)+1 mol O2(g)具有的总能量比1 mol S(s)+1 mol O2(g)具有的总能量高,图像表示的与实际不符,D说法错误。
7.D　解析 反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,据此计算:ΔH=176 kJ·mol-1×2+498 kJ·mol-1-460 kJ·mol-1×4=-990 kJ·mol-1,D项正确。
8.B　解析 1 g CH4完全反应吸收15.46 kJ的热量,则1 mol CH4完全反应吸收的热量为247.36 kJ。
9.D　解析 化学键的断裂要吸收能量,N≡N键的键能为946 kJ·mol-1,OO键的键能为498 kJ·mol-1,所以N≡N键的键能大,破坏需吸收更多的能量,N2(g)比O2(g)稳定,A项正确;根据题图内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-534 kJ·mol-1,B项正确;ΔH3=ΔH1-ΔH2=-534 kJ·mol-1-(-2 752 kJ·mol-1)=2 218 kJ·mol-1,C项正确;N2H4(g)+O2(g)2N(g)+4H(g)+2O(g)　ΔH3=2 218 kJ·mol-1,化学反应的焓变等于生成物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1 mol N—H键所需的能量为a kJ,旧键断裂吸收的能量:154 kJ·mol-1+4a kJ·mol-1+498 kJ·mol-1=2 218 kJ·mol-1,解得a=391.5,D项错误。
10.答案 (1)C　Si3N4　(2)放热　<
解析 (1)3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,反应中碳元素的化合价由0价升高到+2价,氮元素的化合价由0价降低到-3价。故反应中的还原剂是C,还原产物为Si3N4。(2)该反应过程中,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,ΔH<0。
11.D　解析 碳酸钙受热分解是吸热反应,1 mol CO2(g)和1 mol CaO(s)的总能量大于1 mol CaCO3(s)的总能量,焓变大于零,A、B项正确;C项,在CaCO3中,Ca2+和CO32-之间存在离子键,CO32-中,C与O之间存在共价键,故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,C项正确;需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,D项错误。
12.A　解析 由题图可知,A状态中,NO被吸附到催化剂表面,B状态为NO变成N原子和O原子,断裂化学键需要吸收能量,C状态为原子结合成N2、O2,这个过程为成键过程,需要放出能量,且从整个反应过程来看,反应是2NON2+O2　ΔH<0,该反应为放热反应,则能量状态最低的是C处,A项正确;该反应为放热反应,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,B项错误;A到B的过程中,反应物断键吸收能量,C项错误;固体催化剂起到反应载体的作用,但不改变始态和终态,反应的ΔH不变,D项错误。
13.B　解析 ΔH<0,该反应为放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,A项正确;因为该反应为放热反应,所以断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量小于断裂2 mol H—I 键所需能量,B项错误;设断裂2 mol H—I键所需的能量为x kJ,则b kJ·mol-1×1 mol+c kJ·mol-1×1 mol-x kJ=-a kJ·mol-1×1 mol,所以x=a+b+c,C项正确;因为该反应为可逆反应,所以反应不能进行彻底,则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),充分反应后放出的热量小于2a kJ,D项正确。
14.C　解析 由题表中数据可知,3.2 g Na2CO3固体加入盐酸中,包括溶解和反应两个过程,其中溶解使温度升高到24.3 ℃,最终温度为25.1 ℃,说明Na2CO3固体与盐酸的反应是放热反应,A项错误;2.5 g NaHCO3加入盐酸中,包括溶解和反应两个过程,其中溶解使温度降低到18.5 ℃,最终温度为16.2 ℃,说明NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应,B项错误;Na2CO3固体溶于水的过程为放热过程,20.0 ℃时,含3.2 g Na2CO3的饱和溶液和35 mL盐酸混合,由于缺少溶解放热的过程,则混合后的温度将低于25.1 ℃,C项正确;NaHCO3固体溶于水的过程为吸热过程,20.0 ℃时,含2.5 g NaHCO3的饱和溶液和35 mL盐酸混合,由于缺少溶解吸热的过程,混合后的温度将高于16.2 ℃,D项错误。
15.D　解析 焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=180 kJ·mol-1,依据计算分析反应是吸热反应,A项错误、C项错误;形成2 mol NO放出2×632 kJ能量,所以1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时吸收632 kJ能量,B项错误;原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2 mol O原子结合生成O2(g)时放出498 kJ能量,D项正确。
16.答案 (1)①②　③　(2)285.8 kJ
(3)①N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH=68 kJ·mol-1
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1
解析 (1)ΔH<0为放热反应,ΔH>0为吸热反应,则属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③。
(2)根据2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1,即2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ的热量,2 g H2的物质的量为2 g2 g·mol-1=1 mol,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8 kJ。
(3)①1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68 kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH=68 kJ·mol-1;②1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4 kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
17.答案 吸热　E1-E2　<
解析 从图像中看出反应物的能量低,生成物的能量高,题给反应一定为吸热反应。
18.答案 (1)减小　不变　NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1　(2)12　6a+5c+d-12b4
解析 (1)加入催化剂能降低反应所需的活化能,则E1和E2都减小,催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变,由题图可知,1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)放出热量368 kJ-134 kJ=234 kJ,反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1。(2)白磷燃烧的化学方程式为P4+5O2P4O10,根据图示,1 mol白磷完全燃烧需拆开6 mol P—P键、5 mol OO键,形成12 mol P—O键和4 mol PO键,所以12×b kJ·mol-1+4×x kJ·mol-1-(6×a kJ·mol-1+5×c kJ·mol-1)=d kJ·mol-1,x=6a+5c+d-12b4。