新教材高中化学第一章化学反应的热效应单元过关检测新人教版选择性必修1

第一章单元过关检测时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题只有1个选项符合题意。每小题2分，共20分)1．已知反应A＋B=C＋D的能量改变如图所示，下列说法正确的是()A．反应物的总能量高于生成物的总能量B．该反应只有在加热条件下才能进行C．该反应为放热反应D．该反应为吸热反应答案D解析由图像分析可知，反应过程中反应物能量低于生成物能量，故A错误；某些吸热反应不须要加热也可以发生，如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应，故B错误；由图像分析可知，反应过程中反应物能量低于生成物能量，说明反应为吸热反应，故C错误，D正确。2．下表是某些化学键的键能，则生成2molH2O时，放出的能量为()化学键H—HO=OH—O键能(kJ/mol)436496463A．242kJB．442kJC．484kJD．448kJ答案C解析断键吸热，形成化学键放热，则生成2mol水放出的热量是2×2×463kJ－2×436kJ－496kJ＝484kJ，答案选C。3．下列化学方程式中，正确的是()A．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ/molB．肯定条件下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热akJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－2akJ/molC．在25℃，101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/molD．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH＝－114.6kJ/mol答案C解析甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ/mol，故A错误；肯定条件下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热akJ，氮气和氢气合成氨是可逆反应，不能进行彻底；反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＜－2akJ/mol，故B错误；在25℃，101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol，故C正确；HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应生成硫酸钡难溶于水，生成硫酸钡过程放热，所以反应的焓变ΔH＜2×(－57.3)kJ/mol，反应的中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，故D错误。4．下列说法正确的是()A．如图可表示水分解过程中的能量改变B．若2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0kJ/mol，则碳的燃烧热为110.5kJ/molC．须要加热的反应肯定是吸热反应，常温下能发生的反应肯定是放热反应D．已知：Ⅰ：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－akJ/molⅡ：且a、b、c均大于零，则断开1molH—Cl键所需的能量为－a－b－c答案A解析依据总反应的能量改变图知，A正确；根椐燃烧热的定义，CO不是C完全燃烧生成的指定产物，B错误；反应的吸热与放热与反应条件无关，C错误；由反应热定义知ΔH＝－akJ/mol，即－a＝b＋c－2E(H—Cl)，则断开1molH—Cl键所需的能量为eq\f(a＋b＋c,2)kJ，D错误。5．乙醇的燃烧热为ΔH1，甲醇的燃烧热为ΔH2，且ΔH1<ΔH2，若1mol乙醇和甲醇的混合物完全燃烧，反应热为ΔH3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为()A.eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH3－ΔH1)B.eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)C.eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH1－ΔH3)D.eq\f(ΔH3－ΔH1,ΔH2－ΔH3)答案B解析设乙醇的物质的量为xmol，则甲醇为：(1－x)mol，则x·ΔH1＋(1－x)ΔH2＝ΔH3，解得：x＝eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH2)，1－x＝1－eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH2)＝eq\f(ΔH1－ΔH3,ΔH1－ΔH2)，故乙醇与甲醇的物质的量之比为：eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH3)＝eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)。6．下列说法正确的是()A．已知C2H6的燃烧热为1090kJ/mol，则C2H6燃烧的热化学方程式为：C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1090kJ/molB．已知2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ/mol，则CO的燃烧热ΔH＝－283kJC．测定HCl和NaOH反应的中和热时，每次试验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后最高温度D．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O(l)时也放出57.3kJ的热量答案C解析水的稳定状态是液态，所以C2H6的燃烧热为1090kJ/mol，则C2H6燃烧的热化学方程式为：C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1090kJ/mol，A错误；ΔH单位为kJ/mol，B错误；测定HCl和NaOH反应的中和热时，每次试验均应测量3个温度即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度(求二者的平均值就是反应溶液的起始状态)以及反应后最高温度，C正确；在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，由于醋酸是弱酸，电离须要汲取大量的热量，所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量小于57.3kJ，D错误。7．下列说法正确的是()A．物质发生化学反应时都伴随着能量改变，伴随着能量改变的改变肯定是化学改变B．须要加热的化学反应肯定是吸热反应，不须要加热就能进行的反应肯定是放热反应C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多D．因为石墨变成金刚石吸热，所以金刚石比石墨稳定答案C解析物质发生化学反应时都伴随着能量改变，但是伴随着能量改变的改变不肯定是化学改变，如物质溶解时伴随放热、吸热现象，A错误；任何反应发生都须要一个活化的过程，所以须要加热的化学反应不肯定是吸热反应，B错误；等质量的同一物质，由于在气态时含有的能量比固态时高，所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧产生SO2气体，由于生成物的能量相同，所以前者放出的热量多，C正确；物质含有的能量越高，物质的稳定性就越小，所以石墨变成金刚石吸热，则金刚石比石墨稳定性差，D错误。8．下列依据相关数据作出的推理和推断中，不正确的是()A．依据相对分子质量的数据，推想乙醇和丙烷沸点的相对凹凸B．依据溶解度的数据，选择用重结晶的方法可将粗苯甲酸提纯C．依据沸点的数据，推断用分馏的方法从石油中获得汽油和煤油等D．依据燃烧热的数据、热化学方程式和盖斯定律，可计算一些反应的反应热答案A解析由于在乙醇分子中含有羟基，使分子之间存在氢键，增加了分子之间的相互作用力，所以不能依据相对分子质量的数据，推想乙醇和丙烷沸点的相对凹凸，A错误；由于苯甲酸的溶解度受温度的影响改变较大，所以可选择用重结晶的方法将粗苯甲酸提纯，B正确；石油是多种物质的混合物，因为不同的物质沸点不同，沸点低的先气化，沸点高的后气化，所以依据沸点的数据，推断用分馏的方法从石油中获得汽油和煤油等，C正确；依据燃烧热的数据、热化学方程式和盖斯定律，不仅可以计算一些能够干脆发生反应的反应热，还可以计算不能干脆发生反应的反应热，D正确。9．反应2C＋O2=2CO的能量改变如下图所示。下列说法正确的是()A．12gC(s)与肯定量O2(g)反应生成14gCO(g)放出的热量为110.5kJB．该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJC．2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221kJD．该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所汲取的总能量的差答案C解析依据图示，12gC(s)与肯定量O2(g)反应生成28gCO(g)放出的热量为110.5kJ，故A错误；ΔH的单位一般为kJ·mol－1(kJ/mol)，该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，故B错误；碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧多，2molC反应生成CO放出221kJ能量，则生成二氧化碳放出的热量大于221kJ，故C正确；该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与C、O2分子中化学键断裂时所汲取的总能量的差，故D错误。10．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的试验装置如图所示。某爱好小组的试验数值结果大于57.3kJ·mol－1(中和热)，缘由可能是()A．试验装置中小烧杯杯口低于大烧杯杯口B．用浓硫酸代替了稀硫酸C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤，干脆测定H2SO4溶液的温度答案B解析试验装置中小烧杯杯口低于大烧杯杯口，导致热量散失，则测定的中和热数据偏低，A错误；用浓硫酸代替了稀硫酸，浓硫酸溶于水放出热量，导致测定的中和热偏高，B正确；分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，导致热量散失较多，测定的中和热偏低，C错误；用温度计测定NaOH溶液起始温度后干脆测定H2SO4溶液的温度，硫酸的起始温度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，D错误。二、选择题(本题共5小题，每小题有1个或2个选项符合题意。每小题4分，共20分)11．有关能量的推断或表示方法正确的是()A．由H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，可知：含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量等于57.3kJB．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C．2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molD．从C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ/mol，可知石墨比金刚石更稳定答案D解析含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液充分混合反应，由于CH3COOH为弱酸，混合后放出的热量小于57.3kJ，A错误；等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，B错误；2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol，C错误；从C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ/mol，可知具有的能量越低，物质越稳定，即石墨比金刚石更稳定，D正确。12．下列说法正确的是()A．全部的放热反应都能在常温常压下自发进行B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属吸热反应C．自然气燃烧时，其化学能全部转化为热能D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关答案BD解析有的放热反应在常温常压下不能自发进行，如H2在O2中燃烧，需点燃，A错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属吸热反应，B正确；自然气燃烧时化学能并不是全部转化为热能，还有光能等，C错误；反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，D正确。13．工业上，氯化亚砜(SOCl2)可用如下反应制得：①SO3(g)＋SCl2(g)=SOCl2(g)＋SO2(g)ΔH1＝＋302kJ·mol－1②SO2(g)＋PCl5(g)=SOCl2(g)＋POCl3(g)ΔH2＝－268kJ·mol－1③SO3(g)＋SCl2(g)＋PCl5(g)=2SOCl2(g)＋POCl3(g)ΔH3已知各分子中化学键的键能如表所示：分子SO2(g)PCl5(g)POCl3(g)SOCl2(g)化学键S=OP—ClP=OP—ClS—ClS=O键能/kJ·mol－1)364331585320a382下列推断正确的是()A．ΔH3＝＋570kJ·mol－1、a＝724B．ΔH3＝＋34kJ·mol－1、a＝362C．ΔH3＝＋34kJ·mol－1、a＝724D．ΔH3＝－570kJ·mol－1、a＝362答案B14．关于如图所示转化关系(X代表卤素)，说法不正确的是()A．2H(g)＋2X(g)=2HX(g)ΔH3>0B．反应热与反应的途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3C．Cl—Cl键、Br—Br键、I—I键键能依次减小，所以途径Ⅱ汲取的热量依次增多D．途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定答案AC解析原子形成化学键放热，焓变小于0,2H(g)＋2X(g)=2HX(g)ΔH3＜0，故A错误；反应焓变与起始物质和最终物质有关，与改变途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故B正确；Cl—Cl键、Br—Br键、I—I键键能依次减小，断裂化学键须要能量减小，所以途径Ⅱ汲取的热量依次减小，故C错误；因化学反应所汲取或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明氯化氢的能量低于溴化氢，能量越低越稳定，则HCl比HBr稳定，故D正确。15．化学反应中的能量改变是由化学反应中旧化学键断裂时汲取的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量改变，下列说法中正确的是()A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJB．通常状况下，N2(g)和O2(g)混合能干脆生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．NO是一种红棕色的气体，能与水反应生成硝酸答案C解析反应热等于断键汲取的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则生成2molNO的反应热是(946＋498－2×632)kJ·mol－1＝180kJ·mol－1，因此1molN2(g)和1molO2(g)完全反应汲取的能量为180kJ，故A错误；N2(g)和O2(g)放电或高温下反应生成NO，故B错误；NO为无色气体，与水不反应，故D错误。三、非选择题(本题共5小题，共60分)16．(8分)(1)合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH。已知CO中的C与O之间为三键连接，下表所示为常见化学键的键能数据：化学键C—CC—HH—HC—OC≡OH—O键能/(kJ·mol－1)348414436326.81032464则该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：_____________________。②ΔH2＝________kJ·mol－1。答案(1)－128.8(2)①S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ·mol－1②－78.64解析(1)ΔH＝1032kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－3×414kJ·mol－1－326.8kJ·mol－1－464kJ·mol－1＝－128.8kJ·mol－1。(2)①由图可知，1molS(s)完全燃烧放出的热量为297kJ，故能表示硫的燃烧热的热化学方程式为S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ·mol－1。②由图可知，参与反应的n(SO2)＝1mol－0.2mol＝0.8mol，依据2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，ΔH2＝0.8×eq\f(1,2)×(－196.6kJ·mol－1)＝－78.64kJ·mol－1。17．(10分)(1)向1L1mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①浓H2SO4；②稀硝酸；③稀醋酸，恰好完全反应的热效应为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则三者由小到大依次为____________。(2)由盖斯定律结合下列反应方程式，回答问题：①NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)ΔH＝－176kJ·mol－1②NH3(g)＋H2O(l)=NH3·H2O(aq)ΔH＝－35.1kJ·mol－1③HCl(g)=HCl(aq)ΔH＝－72.3kJ·mol－1④NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)=NH4Cl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－52.3kJ·mol－1则NH4Cl(s)=NH4Cl(aq)的ΔH等于________kJ·mol－1。(3)依据下列热化学方程式分析，写出C(s)燃烧热的热化学方程式________________________________。①C(s)＋H2O(l)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋175.3kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝－566.0kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3＝－571.6kJ·mol－1。答案(1)ΔH1＜ΔH2＜ΔH3(2)＋16.3(3)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1解析(1)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2OΔH＝－57.3kJ·mol－1，分别向1L1mol·L－1的NaOH溶液中加入：①浓H2SO4；②稀硝酸；③稀醋酸，醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热，恰好完全反应时放出的热量为①＞②＞③，所以ΔH1＜ΔH2＜ΔH3。(2)依据盖斯定律，②＋④－①＋③得：NH4Cl(s)=NH4Cl(aq)ΔH＝(－35.1kJ·mol－1)＋(－52.3kJ·mol－1)－(－176kJ·mol－1)＋(－72.3kJ·mol－1)＝＋16.3kJ·mol－1。(3)依据盖斯定律，①＋②×eq\f(1,2)＋③×eq\f(1,2)得：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1。18．(14分)(1)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为______________________________________。已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165kJ·mol－1CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1(2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，削减污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反应①为：2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)ΔH1反应②生成1molCl2(g)的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为______________________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。(3)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝＋494kJ·mol－1②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110kJ·mol－1则反应Fe2O3(s)＋3C(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。理论上反应________(填上述方程式序号)放出的热量足以供应反应________所须要的热量。答案(1)CO(g)＋3H2(g)=CH4(g)＋H2O(g)ΔH＝－206kJ·mol－1(2)4HCl(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋2Cl2(g)ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2(3)－355②③①19．(13分)当今社会，能源的发展已成为全世界共同关注的话题。乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料。下图表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量改变。请回答下列问题：(1)a＝________。(2)乙烷的燃烧热为________kJ·mol－1。(3)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量________(填“多”或“少”)。(4)依据题图写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：________________。(5)从环保角度分析，放出相同的热量时选择________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。答案(1)eq\f(1,3)(2)1560(3)少(4)CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1455kJ·mol－1(5)乙烷20．(15分)(1)已知：①Fe(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=FeO(s)ΔH1＝－272.0kJ·mol－1②2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH2＝－1675.7kJ·mol－1Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是___________________________。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的推断是________(填“能”或“不能”)，你的理由________________________________________。(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应过程，分别为A、B，如图所示。据图推断该反应是________(填“吸”或“放”)热反应。(3)铝热法