第一章 化学反应的热效应 测试题 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章化学反应的热效应测试题一、选择题1．已知与适量反应生成和，放出的热量，下列能正确表示燃烧热热化学方程式的是A．B．C．D．2．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是选项事实结论A与冷水反应，Na比Mg强烈金属性：Na>MgBCa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：Ca>MgCSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性：S>CDBr2(g)+H2(g)→2HBr(g)+Q1；I2+H2(g)→2HI(g)+Q2；Q1>Q2非金属性：Br>IA．A B．B C．C D．D3．下列反应是吸热反应，但不属于氧化还原反应的是A．铝片与稀H2SO4反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C．灼热的炭与CO2反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应4．下列科学家与其贡献匹配错误的是A．侯德榜——联合制碱 B．盖斯——平衡移动原理C．徐光宪——稀土元素分离及应用 D．门捷列夫——元素周期表5．某化学反应的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是A．该反应为放热反应，无需加热就可以发生B．三种物质、、中，最稳定的物质一定是C．根据图示可知生成放出的能量D．断裂键和键要吸收的能量6．《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化，还蕴含着许多化学知识，下列诗词分析不正确的是A．刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，诗句中的“淘、漉”相当于分离提纯操作中的“过滤”B．李清照词句“薄雾浓云愁永昼，瑞脑消金兽”，雾是一种液溶胶，有丁达尔效应C．毛泽东诗句“借问瘟君欲何往，纸船明烛照天烧”，烧纸船的过程中涉及了氧化还原反应D．曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能7．在101kPa下，1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。已知101kPa及25℃时，四种烷烃的燃烧热如表：化合物甲烷(CH4)乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)△H/kJ•mol-1-890.3-1559.8-2219.9-2878.0则甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四种烷烃中热值最高的是A．甲烷 B．乙烷 C．丙烷 D．丁烷8．下列反应属于吸热反应的是A．锌粒与稀硫酸的反应 B．NaOH与稀硫酸的反应C．酒精在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应9．氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示，下列说法正确的是A． B．C． D．10．下列说法不正确的是A．化学反应可分为吸热反应和放热反应B．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来C．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成D．化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同11．燃烧热与反应热的关系是A．燃烧热是反应热的一种类型B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热C．燃烧热不属于反应热D．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值12．时，某些物质的相对能量如图：请根据相关物质的相对能量计算反应的焓变(忽略温度的影响)为A． B． C． D．13．下列说法错误的是A．所有燃烧反应都是放热反应B．由H原子形成1molH－H键要放出热量C．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应D．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水时释放的热量称为中和热14．根据图所示的和反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是A．断裂1molNO分子中的化学键，放出632kJ能量B．2mol气态氧原子结合生成时，吸收498kJ能量C．该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量D．1mol和1mol生成2molNO(g)的反应热15．下列说法中正确的是A．HCl和NaOH的稀溶液反应生成的反应热，则和的稀溶液反应生成的反应热B．CO(g)的燃烧热，则的反应热C．已知：500℃、30MPa下，；将和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJD．甲烷的燃烧热，则二、填空题16．常温常压下，断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能，下表是一些化学键的键能(单位为kJ/mol)：化学键键能化学键键能化学键键能C—H414C—F489H—F565F—F158H—H436H—N391(1)反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的ΔH=_______。(2)已知反应N2(g)+H2(g)=NH3(g)ΔH=-46kJ/mol，则N≡N的键能是_______。17．按要求完成下列问题。(1)奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的燃烧热ΔH1=-2220kJ/mol，正丁烷的燃烧热△H2=-2878kJ/mol；异丁烷的燃烧热ΔH3=-2869.6kJ/mol。①下列有关说法不正确的是___________(填标号)。A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多C．正丁烷比异丁烷稳定②已知1molH2燃烧生成液态水放出的热量是285.8kJ，现有6mol由氢气和丙烷组成的混合气体，完全燃烧时放出的热量是3649kJ，则该混合气体中氢气和丙烷的物质的量比为___________。(2)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知：Ⅰ.CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=-870.3kJ·mol-1Ⅱ.C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1Ⅲ.H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时，放出热量最多的是___________。②利用上述信息计算反应：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)ΔH=___________。18．室温下，用盐酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题：(1)仪器a的名称为_______。(2)_______(填“能”或“不能”)用相同形状的细铜棒代替仪器a进行相应的实验操作，原因是_______。(3)大烧杯上如果不盖硬纸板，则所测得的中和热(∆H)将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(4)保持其他条件不变，实验中改用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，二者所测的中和热_______(填“相等”或“不相等”)，原因是_______。(5)若三次操作测得终止温度与起始温度差(T2-T1)分别为①3.1℃；②5.1℃；③3.2℃；④3.3℃。则所得的中和反应的中和热∆H=_______(已知该温度下水的比热容：，保留三位有效数字)。19．已知(g)=(g)+H2(g)①②对于反应：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)_______。三、计算题20．碳是常见的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH＝＋88.6kJ·mol－1。则M、N相比，较稳定的是_____。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ·mol－1，则a________726.5(填“>”“<”或“＝”)。(3)煤气化制合成气(CO和H2)已知：①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH1=＋131.3kJ·mol-1②C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH2=＋90kJ·mol-1则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是________。(4)已知E1=134kJ·mol-1、E2=368kJ·mol-1，请参考题中图表，按要求填空:①图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。NO2和CO反应的热化学方程式为________。②下表所示是部分化学键的键能参数:化学键P—PP—OO=OP=O键能/(kJ·mol-1)abCx已知P4(g)+5O2(g)=P4O10(g)ΔH=－dkJ·mol-1，P4及P4O10的结构如图Ⅱ所示。表中x=________(用含a、b、c、d的代数式表示)。21．按要求写出对应反应的热化学方程式。（1）已知稀溶液中，与溶液恰好完全反应时，放出热量，写出表示与反应的中和热的热化学方程式：_________。（2）25℃、条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成和液态水时，放出的热量为，经测定，将生成的通入足量澄清石灰水中产白色沉淀，写出表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式：________。（3）已知下列热化学方程式：①②③写出由和化合生成的热化学方程式：__________。四、元素或物质推断题22．短周期元素组成的单质X2、Y，标准状况下X2的密度为3.17g∙L-1，常温下，Y为浅黄色固体。Z是一种化合物，焰色反应呈浅紫色透过钴玻璃；0.1mol∙L-1Z的水溶液pH=13。X2、Y和Z之间有如下转化关系其他无关物质已略去：(1)写出单质X2与Z反应的离子方程式：______________________________________。(2)已知16g单质Y完全燃烧放出148kJ热量。写出热化学方程式：________________。(3)已知C能与较浓盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体①D的化学式是：_________；D的水溶液pH>7，原因是用离子方程式表示：_____________。②0.1mol∙L-1的D溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________________。③将20mL0.5mol∙L-1溶液逐滴加入到20mL0.2mol∙L-1KMnO4溶液硫酸酸化中，溶液恰好褪为无色。写出反应的离子方程式：_________________________________。(4)①石墨和铁做电极，用隔膜电解槽电解A的溶液，阳极可产生X2。则铁做_________极。②按下图电解A的饱和溶液，写出该电解池中较长时间内发生反应的总反应方程式：________。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是_________。五、实验题23．回答下列问题：(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、___________、___________。(2)量取反应物时，取的盐酸，还需加入的试剂是___________(填序号)。A．溶液B．溶液C．固体(3)由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验，实验试剂及其用量如下表所示。反应物起始温度终了温度中和热A．溶液、溶液13.0B．溶液、溶液13.0①甲在实验之前预计，他的根据是___________。②实验测得的温度是：A的起始温度为、终了温度为。设充分反应后溶液的比热容，忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化，则___________。(保留一位小数)(已知，溶液密度均为)【参考答案】一、选择题1．A【分析】燃烧热是指在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物[碳元素变为CO2(g)氢元素变为H2O(l)硫元素变为SO2(g)等]所放出的热量。解析：A．该选项刚好是完全燃烧生成指定产物和液态水，A正确；B．生成物CO不是指定产物且该反应吸热，B错误；C．生成物CO不是指定产物，C错误；D．生成气态水不是指定产物且该反应吸热，D错误；故选A。2．C解析：A．与冷水反应，Na比Mg剧烈，说明钠的活泼性比镁活泼，因此金属性：Na＞Mg，故A不符合题意；B．根据同主族从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，根据Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，其金属性：Ca＞Mg，故B不符合题意；C．SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明酸性：H2SO3＞H2CO3，但不能说明非金属性：S＞C，判断非金属性主要通过，最高价氧化物对应水化物酸性越强，其非金属性越强，故C符合题意；D．Br2(g)+H2(g)→2HBr(g)+Q1；I2+H2(g)→2HI(g)+Q2；Q1>Q2说明生成HI时所放出的热量低于生成HBr时所放出的热量，两者属于是同类型的反应，放出能量越多则产物越稳定，HI的稳定性比HBr的稳定性弱，根据同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物稳定性逐渐减弱，因此能得出非金属性：Br＞I，故D不符合题意。综上所述，答案为C。3．B解析：A．铝片与稀H2SO4的反应为放热反应，A错误；B．Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，但不属于氧化还原反应，B正确；C．灼热的炭与CO2的反应中C元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，且为吸热反应，C错误；D．甲烷在O2中的燃烧反应是放热反应，D错误；答案选B。4．B解析：A．侯德榜先生的贡献是联合制碱法制纯碱，故A正确；B．盖斯先生的贡献是提出了盖斯定律用于计算反应热，故B错误；C．徐光宪先生的贡献是提出了稀土元素分离及应用的方法，故C正确；D．门捷列夫的贡献是首先发现了元素周期律，绘制了元素周期表，故D正确；故选B。5．D解析：A．由图可知反应物总能量高于生成物能量为放热反应，但A-A键和B-B键断裂需要吸收能量，可能需要加热破坏反应物化学键以发生反应，反应放热与反应是否需要加热无关，选项A错误；B．物质能量越低越稳定，由图知和的总能量高于的能量，但不知和单独物质的能量大小，所以无法确定谁最稳定，选项B错误；C．根据图示可知生成2mol放出的能量为，选项C错误；D．断裂1moLA-A键和1molB-B键要吸收xkJ的能量，选项D正确；答案选D。6．B解析：A．固体和液体的分离可以用过滤，A正确；B．雾是典型的胶体，属于气溶胶，具有丁达尔效应，B错误；C．燃烧涉及氧化还原反应，C正确；D．物质燃烧为化学能转化为热能，D正确；故答案为：B。7．A解析：1mol甲烷燃烧放出的热量为890.3kJ，1g甲烷放出的热量为55.6kJ，所以甲烷的热值约为55.6kJ，同理，乙烷的热值约为52kJ，丙烷的热值约为50.5kJ，丁烷的热值约为49.6kJ，热值最高的是甲烷，故A项正确。8．D解析：A．金属和酸的反应是放热反应，A错误；B．酸碱中和是放热反应，B错误；C．燃烧都是放热反应，C错误；D．碱和铵盐的反应是吸热反应，D正确；故选D。9．C解析：A．化学键的断裂吸收能量，，A错误；B．气态转化为液态放出能量，，B错误；C．根据盖斯定律可知，因为，所以，C正确；D．根据盖斯定律可知，，D错误；故选C。10．B解析：A．化学反应从能量变化的角度可分为吸热反应和放热反应，A正确；B．化学反应中的能量变化形式可以是热能、电能、光能等，B错误；C．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成，C正确；D．化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同，D正确；故选B。11．A解析：A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，是反应热的一种,A正确；B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，B错误；C．反应热指当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后，若使生成物的温度回到反应物的起始温度，这时体系所放出或吸收的热量称为反应热，所以燃烧热属于反应热，C错误；D．燃烧热全部是放热反应，所以焓变均为负值，D错误；故答案选A。12．A解析：该反应的，故选A。13．C解析：A．燃烧是剧烈的发光发热的反应，都是放热反应，故A正确；B．由原子形成化学键放出能量，故B正确；C．吸热反应和放热反应与化学键的断裂和形成的能量差有关，与反应条件无关，故C错误；D．根据中和热概念，在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热，故D正确；故选C。14．D解析：A．形成2molNO放热2×632kJ能量，所以1molNO分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，故A正确；B．2molO2(g)吸收498kJ能量形成2molO原子，原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2molO原子结合生成1molO2(g)时需要放出498kJ能量，故B正确：C．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，对于N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)，ΔH＝946kJ/mol＋498kJ/mol−2×632kJ/mol＝＋180kJ/mol，反应是吸热反应，所以该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，故C正确；D．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＝946kJ/mol＋498kJ/mol−2×632kJ/mol＝＋180kJ/mol，所以1molN2和1molO2的反应热△H＝＋180kJ/mol，故D错误；故答案选D。15．B解析：A．和反应生成硫酸钡沉淀也会放热，所以生成1molH2O(l)的反应热，A错误；B．燃烧热为1mol可燃物放出的热量，正反应为放热反应则逆反应为吸热反应，B正确；C．由于可逆反应不能进行到底，故平衡时放出的热量小于46.2kJ，C错误；D．燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，H2O(g)到H2O(l)放热，所以ΔH＞−890.3kJ⋅mol−1，D错误；故答案为：B。二、填空题16．(1)-1928kJ/mol(2)946kJ/mol解析：（1）根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，则反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的ΔH=(4×414+4×158)-(4×489+4×565)=-1928kJ/mol；（2）设N≡N的键能为xkJ/mol，根据ΔH=(x+×436)-3×391=-46kJ/mol，解得x=946kJ/mol。17．(1)BC5：1(2)H2-488.3kJ·mol-1解析：(1)①A．火炬燃烧时发光发热，所以能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，A正确；B．异丁烷和正丁烷所含碳氢键个数相同，B错误；C．根据题目所给数据可知正丁烷燃烧放出的热量比异丁烷多，所以正丁烷的能量更高，则正丁烷不如异丁烷温度，C错误；综上所述选BC；②设混合气体中氢气为xmol，丙烷为ymol，则有x+y=6、285.8x+2220y=3649，联立可解得x=5mol，y=1mol，即氢气和丙烷的物质的量比为5：1；(2)①假设质量均为1g，则CH3COOH放出的热量为kJ，C放出的热量为kJ，氢气放出的热量为kJ，＞＞，所以放出热量最多的是H2；根据盖斯定律，Ⅱ×2+Ⅲ×2-Ⅰ可得2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×2+(-285.8kJ·mol-1)×2-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1。18．(1)环形玻璃搅拌棒(2)不能细铜棒导热，实验过程中会造成热量损失(3)偏大(4)相等中和反应的中和热是指在稀溶液中，酸与碱反应生成1mol水而放出的热量，与酸碱的用量无关(5)-53.5解析：（1）仪器a为环形玻璃搅拌棒。（2）不能用相同形状的细铜棒代替仪器a进行相应的实验操作，原因是细铜棒导热，实验过程中会造成热量损失。（3）不盖硬纸板，所测得中和热数据的绝对值偏小，但中和热是个负值，所以偏大。（4）根据定义：中和反应的中和热是指在稀溶液中，酸与碱反应生成1mol水而放出的热量，与酸碱的用量无关，故相等。（5）第②组数据误差较大，故舍掉。根据。19．解析：已知(g)=(g)+H2(g)①；②；反应(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)可由①+②得到，所以，故答案为。三、计算题20．M＜CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=－41.3kJ·mol-1减小不变NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=－234kJ·mol-1【分析】(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定；(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧；(3)根据盖斯定律分析计算；(4)①催化剂能降低反应所需的活化能，但是不改变反应物的总能量和生成物的总能量；由图可知，1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ，据此书写反应的热化学方程式；②白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，根据化学键的断裂和形成的数目计算。解析：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，△H=+88.6kJ•mol-1，是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，说明N能量高，M能量低，能量越低越稳定，则M稳定，故答案为：M；(2)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热，故答案为：＜；(3)①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ•mol-1，②C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ•mol-1，由盖斯定律②-①得：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1，故答案为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1；(4)①加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，但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，所以催化剂对反应热无影响；由图可知，1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ，反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ•mol-1，故答案为：减小；不变；NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ•mol-1；②白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6molP-P、5molO=O，形成12molP-O、4molP=O，所以反应过程中的热量变化为12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×akJ/mol+5mol×ckJ/mol)=dkJ/mol，解得：x=，故答案为：。【点睛】本题的易错点和难点为(4)②，要注意P4和P4O10中化学键数目的判断。21．解析：(1)与溶液恰好完全反应，放出的热量，即生成放出的热量，中和热是稀溶液中酸碱中和反应生成液态水时放出的热量，则该反应的中和热为，表示反应中和热的热化学方程式为；(2)，则根据C元素守恒，可知，即丁烷充分燃烧生成的二氧化碳为，由丁烷燃烧的化学方程式可知，反应的丁烷的物质的量，因为充分燃烧丁烷生成和液态水时放出的热量为，所以燃烧丁烷产生气体和液态水时放出的热量是，故丁烷的摩尔燃烧焓为，表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为；(3)利用盖斯定律将可得，所以热化学方程式为。四、元素或物质推断题22．Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OS(s)+O2(g)=SO2(g)∆H=-296kJ/molK2SH2O+S2-⇌HS-+OH-c(K+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O阴2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑溶液先变红后褪色【分析】标准状况下X2的密度为3.17g∙L-1，则相对分子质量为3.17×22.4=71，应为Cl2，Y为