第一章 化学反应的热效应 单元测试题 高中化学人教版 选择性必修1

第一章化学反应的热效应单元测试题

一、单选题

1.下列说法正确的是

A.同温同压下，&(g)+C12(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△〃不相同

B.已知C(s)+C)2(g)=CO2(g)-4，C(s)+^O2(g)=CO(g)△/,△Hi>LH2

C.已知OH(aq)+H'(aq)=H2。⑴=-57.3kJ-mol1,则ILlmo卜L"HF溶液与足量

NaOH溶液反应放出热量为57.3kJ

D.若2NO2(g)RNQ|(g)A/7=-56.9kJ-mol,,则2moiNO2气体置于密闭容器中充

分反应放出热量小于56.9kJ

2.已知：H2s与不足量的0?反应时，生成S和H?。。根据以下三个热化学方程式：

2H2S(g)+3CMg)=2SO2(g)+2H2O(1)AH,①

2H2s(g)+O2(g)=2s(s)+2Hq⑴但②

2H2S(g)+O2(g)=2S(s)-t-2H2O(g)AH,③

AH,.A%、三者大小关系正确的是

A.B.A//,>AW;>bH、

C.必>A%>AH2D.△/>Ml、>bH?

3.己知反应:①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2Hq(g)AH,=-akJmor,(a>0)；

②C2H4(g)+2O2(g)=2CO(g)+2H2O(l)=-bkJ-mor'(b>0)。

其他数据如表所示：

化学键C=O0=0C-HO-HC=C

键能/(kJmoL)798X413463615

下列说法正确的是

A.乙烯的燃烧热为aUmoP

B.上表中的x用a的代数式表示为?7三77上-a

C.反应2co(g)+C)2(g)=2CO2(g)AW=-(a-b)k.bmol

D.当有4moic-H键断裂时，反应放出热量一定为bkJ

4.根据以下热化学方程式中，AHeAH?的是

A.2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H,O(1)AH,；

2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)AH2

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AHI；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH2

C.CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH),(s)AH,：CaCO5(s)=CaO(s)+CO2(g)AH2

D.I2(g)+H2(g)=2HI(g)AH,；I2(s)+H2(g)=2HI(g)AH2

5.将2moic%和3m0吗置于密闭容器中，在250c下只发生如下两个反应：

C1,+E=2C1FAH,=akJ/mol,Cl2+3F2=2C\FyAH?=bkJ/mol,一段时间后，C.和

E恰好全部消耗，共放出3O3kJ热量。已知：部分化学键的键能如下表所示

化学键F-FC1-C1F-CKC1F中)F-C1(C1R中)

键能/(kJ/mol)157243248X

则X的值为

A.172B.208C.256D.371

6.据文献报道，某含矶物质催化反应的机理如图所示.下列叙述正确的是

N2+H2O、OH

A.V“=o降低该反应的焰变B.该反应利用了NH,的还原性除去NO,

减少了空气污染

C.过量的。2有利于V5+=0催化该反应D.该催化循环过程中V的价态变化为

+5->44

7.H2(g)+2ICl(g)f2HCI(g)+L(g)能量曲线如图。描述正确的是

A.反应①为放热反应，反应②为吸热反应

B.若加入催化剂可降低反应热

C.热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)=2HO(g)+l2(g)M=218kJ

D.若反应的生成物为2HCl(g)+h(s),则反应放热数值将变大

8.用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mo/LNaOH溶液在如图所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,下列说法错误的是

小嫌林

大饶杯

碑泡谕9H4

A.a仪器为玻璃搅拌器

B.所用NaOH溶液要稍过量的目的是确保盐酸被羌全中和

C.如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得的中和

热的数值会偏大

D.用相同浓度和体积的稀醋酸代替稀盐酸进行上述实验，测得的中和热的数值会偏

小

9.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为

H'(aq)+OH(aq)=H2O(l)△〃=—57.3kJ•。进行中和反应反应热的测定时，保

持其他条件相同，使用以下4组酸碱组合：①稀盐酸、NaOH溶液；②浓硫酸、NaOH

溶液；③醋酸溶液、氨水；④稀硫酸、NaOH溶液，则测得的中和反应反应热△”的大

小顺序为

A.②他=①>@B.②>④C.③>©>④>②D.③〉①出携

10.化学燃料是现阶段火箭的主要动力来源，从能量密度(单位质量的燃料提供的能量)

角度考虑，最适合做火箭推进剂的是

A.液氯-液态甲烷(甲烷燃烧热为893moL)

B.液氧-液氢(氢气燃烧热为286kJ-mor')

C.液氧-煤油(煤油热值为4.6xIO,kJ•kg")

D.液氧-液氨(氨气燃烧热为316kJ-mor*)

11.下列各组热化学方程式中，△H&AH2的是

@C(s)+O2(g)=CO2(g)AHiC(s)+1o2(g)=CO(g)AH2

@S(S)+O2(g)=SO2(g)AH1S(g)+O2(g)=SO2(g)AH2

@H2(g)+1o2(g)=H2O(l)AHI2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH2

@CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AHICaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)AHZ

A.①B.@C.②③④D.①②③

12.化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，卜列叙述中正确的是

A.反应中每生成2个AB分子放出(a-b)kJ热量

B.该反应是吸热反应，反应热△H=+(a-b)kJ/mol

C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

D.断裂ImolA-A和ImolB-B键，放出akJ能量

13.太阳能是理想的清洁能源，通过Fe3Ch和FcO的热化学循环可以利用太阳能，其转

化关系如图所示。下列说法错误的是

A.过程I中氧化产物是02

700K

B.过程H化学方程式为CO?+6FeO2FejO4+C

C.过程II产物中只有离子键形成

D.总反应式为C02(g)=C(s)+C0(g),是吸热反应

14.下列说法不正确的是

A.化学反应中的能量变化的形式•定是热量的吸收或释放

B.在lOlkPa时，Imol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物

质的燃烧热

C.一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的

D.热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，而且表明了化学反应中的能

量变化

二、非选择题

15.氮、硫等非金属元素及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答下列问题:

(1)键能是指在将Imol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。

⑵已知SO2(g)+goJg).SOjg)反应过程的能量变化如图所示:

①图中E表示：

②又知2NO(g)+O式g).、2NC>2(g)AH=-113.0kJmol\请根据上图求出反应

NO2(g)+SO2(g)nSC)3(g)+NO(g)的^H=kJ-mol'o

(3)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，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。

相对能量(eV)

1.86

2

\-O.83-0.72

a03**

过3

o*过HQ

oOO0

渡

x£渡OH

£X+TX

态

z+++态*

**HB+

+1*2Y

aoHHZC

x+++H3

o**+X

+・

u*HHHG+

OOO){

oOO回

u+OU

*。U8

O

J

可知水煤气变换的△H0(填“大于""等于''或“小于该历程中最大能垒(活化

能)eV,写出该步骤的化学方程式。

16.自磷(P4)与氯气反应的能量变化如图所示。I可答下列问题：

反应过程

(I)白磷在氯气中燃烧的各度是放热反应，但是启动反应时需要点燃或加热，其原因

是一O

(2)PC15(g)=PCl3(g)+C12(g)△H=88kJ/molo

(3)写出白磷蒸气在氯气中反应生成五氯化磷气体的热化学方程式：一。

(4)在密闭容器中充入ImolPCb(g)和3moich(g),发生反应：PC13(g)+C12(g)=PCI5(g),放

出热量Q的范围为—o

(5)白磷在氯气中燃烧，开始引燃之后，停止加热，反应持续进行至一种物质(或两种物

质)完全反应，其原因是o

17.防治环境污染，改善生态环境已成为全球共识。回答下列问题：

(1)汽车尾气中NO生成过程中的能量变化如图所示。生成1molNO(g)(填“吸

收”或“放出”)kJ的热量。

⑵汽车尾气(含CO、SO?和NO,等)是城市空气的污染源之一，三元催化可以将汽车尾

气中的CO和NO,进行净化处理，写出NO和CO反应转化为无害气体的化学方程

式。

⑶硝酸工业废气中有氮氧化物(NO,),利用尿素消除NO,污染的转化反应为:

i.NO+O2^NO2,ii.NO2+CO(NH2)2一无污染气体。

尿素中C元素的化合价,反应ii的化学方程式为o

(4)用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化

为NO；的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。

pH

①在酸性NaClO溶液中，HQO氧化NO生成C「和NO；,其离子方程式为

②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是。

⑸加入过量次氯酸钠可使废水中NH：完全转化为N?，而本身被还原为NaCL,

①检验废水中是否存在NH；的方法是o

②若处理废水产生了0.448LN?(标准状况)，则需消耗浓度为2moi/L的次氯酸钠的体

积为mLo

18.回答下列问题:

(I)在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式：H2(g)+Ch(g)=2HCI(g)AH=-

184.6kJ-moL；该反应属于(填“热吸”或“放热”)反应。

(2)常温常压下，1mol乙醇(C2HsOH)完全燃烧生成C。?气体和液态水放出的热量为

1367kJ,写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式：o

(3)根据盖斯定律计算：

P4(白磷，s)+502(g)=P40io(s)AH=-2983.2kJmo「①

P(红磷，s)+-0(g)=-P40io(s)AH=-738.5kJmo「②

424

则白磷转化为红磷的热化学方程式为。

(4)已知破坏ImolH-H键、ImolIT键、ImoiHT键分别需要吸收的能量为436kJ、⑸kJ、

299kJo则由氢气和碘单质反应生成2molHI需要放出kJ的热量。

(5)白磷与氧可发生如下反应：P4+502=P40IO,已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别

为：P-P键akJmor\P-O键bkJmo「、P=O键ckJmoL、0=0键dkJmolZ根据

图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热为。

参考答案：

i.D

【详解】A.熠变与反应物和生成物的总能量差有关，与反应条件无关，所以同温同压下，

H2(g)+CL(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△”相同，故A错误；

B.已知C(s)+O?(g尸CO2(g)A/C(s)+^O2(g)=CO(g)△%,碳完全燃烧放出的热量多，

则△“<△"2,故B错误；

C.已知OH(aq)+H+(aq)=H2O⑴△”=-57.3kJmoF,HF是弱酸，电离时要吸热，则1L

ImolL-1HF溶液与足量NaOH溶液反应放出热量少于5?.3kJ,故C错误；

D.若2NO式g)=Nq』(g)A"=-56.9kJmo『，由于反应是可逆反应，2moiNCh气体置于

密闭容器中充分反应，但不能完全反应，放出热量小F56.9kJ,故D止确；

故选D。

2.B

【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应，①

2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)AH,；@2H2S(g)+02(g)=2S(s)+2H2O(1)AH2；③

2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)AH,；AHKAH2、AFL均为负数，反应②③相比，生成

气态水和生成液态水相比，生成液态水放出的热量多，所以AH5>AH2；反应①②相比，②

反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量，所以AH2>AH1,综上所述，AH|、AH2.AH3

三者大小关系为：AH3>AH2>AHI,故选Bo

3.B

【详解】A.表示燃烧热时所生成的产物水为液态，A错误；

B.根据键能计算反应热，AH,=(413x4+3x+615)-(798x4+463x4)=-f/,则有

C.反应①②中水的状态大同，根据盖斯定律不能计算反应2CO(g)+C)2(g)^==2CO?(g)的

AH,C错误；

D.反应①②ImolC2H,反应，都有4moic-H键断裂，无法确定放出的热量，D错误；

故选B。

4.A

【详解】A.硫化氢不完全燃烧放出的热量小于完全燃烧放出的热量，则反应热

故A符合题意；

B.液态水的能量小于气态水，等物质的量的氢气完全燃烧生成液态水放出的热量高于生成

气态水，则反应热△“/VA”2,故B不符合题意；

C.氧化钙与水反应生成氢氧化钙的反应为放热反应，反应的焙变小F0,碳酸钙受热分解

生成氧化钙和二氧化碳的反应为吸热反应，反应的熔变大于0,则反应热△"/VA”2,故C

不符合题意；

D.碘蒸气的能量高于固态碘，碘蒸气与氢气反应生成硬化氢放出的热量高于固态碘与氢气

反应生成碘化氢放出的热量，则反应热AH/VAU2,故D不符合题意；

故选Ao

5.A

【分析】根据反应热与键能的关系AH=ZD(反应物)-gD(生成物)，可求出a,以及用x

把b表示出来，然后根据化学方程式的计算可解。

【详解】根据反应热与键能的关系AH=ZD(反应物)-gD(生成物)，由题意

C12+F,=2C1FAH|=akJ/mol；Cl2+3E=2C1F,AH?=bkj/mol可知：

AH,=(243+157+2x248)kJ/mol=-96kJ7mol,

AH2=(243+3x157-2x3x)kJ/mol=(714-6x)kJ/moi,g|Ja=-96,b=714-6x,设参与

C12+F,=2C1FAH,=akJ/!nol的氯气物质的量为m,则消耗的氟气也为m,剩下的氯气和

氟气正好按C12+3E=2C1F,△HLbkJ/mol的系数比反应，即算上=?，解得m=1.5口ol,

3-m3

则有1.5〃?o/x(-96kJ/mol)+0.5〃?o/x(714-6x)kJ/mol=303kJ/mol»解得x=172,故选A。

6.B

【分析】第①步V"=O结合NHd或N%—v"=O,第②步与NO反应后矶由+5价变为+4

价，第③步释放出N2和比0,第④步矶由+4价被氧气氧化为+5价转化为V"=O。整个过

程中，V$+=O是反应。2+4汽修+420=42+6*0的催化剂，其中根据②反应的产物可

知，总反应中NO和N%的个数比为1：1。

【详解】A.据分析，V"=。是反应的催化剂，催化剂改变反应的活化能，不能改变反应

的焰变，A错误;

B.由分析可知，总反应为O2+4N%+4NO=4N2+6Hq,NH3做还原剂，除去NO,减少

空气污染，B正确；

C.该转化过程中，若02过量，则会将NE氧化为NO,不利于催化总反应生成N2,C错

误；

D.由图可知，V的价态变化为十5T十4T十5,D错误：

故选B。

7.D

【详解】A.根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、反

应②均为放热反应，A项错误；

B.若加入催化剂，只能改变反应速率，不能改变反应热，B项错误；

C.反应①、反应②总的能量变化为218kJ,根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焰变之

和为二H=-218。加〃尸，热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g)AH=-218kJ,C

项错误；

D.l2(g)+2”C/(g)的能量高于l2(s)+2〃a(g)的总能量，则反应放出的热量变小，反应热

数值将变大，D项正确：

故选Dv

8.C

【详解】A.在测定过程口，需要搅拌使反应充分进行，而金属材质易导热使热量损失，所

以a仪器为玻璃搅拌器，故A正确；

B.在测定过程中，为确保盐酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍过量，故B正确；

C.反应放出的热量和所用酸以及碱的量多少有关，但中和热均是强酸与强碱反应生成

1”⑹H2O时放出的热，与酸碱的用量无关，所以测得的中和热数值相等，故C错误；

D.用相同浓度和体枳的稀醋酸代替稀盐酸，由于醋酸电离吸热，放出的热量偏少，测得的

中和热数值会偏小，故D止确；

故答案为：C。

9.D

【详解】②中浓硫酸稀释过程中会放热，放出热量最多，△〃最小；③中醋酸和氨水电离吸

收热量，放出热量最少，△〃最大；①和④放出的热量理论上.相等；所以的大小顺序为

®>®=®>(2),故选D。

10.B

【详解】由燃料的燃烧热可知，1g甲烷、氢气、煤油、液氨完全燃烧放出的热量分别为

16g/mol

lgIg

x890.3kJ/mok55.6kJ、,.x285.8kJ/mol=142.75kJ^4.6xIO4kJ-kg1=46kJg-'.7—7—

2g/mol17g/mol

x316kJ/mo%18.6kJ,则相同质量的H2燃烧放热最多，即使考虑。2,也是液氢液氧组合相同

质量燃烧放热最多；

答案选B。

11.A

【详解】①碳完全燃烧放热多，但焰变小于()，所以AHaAH?；

②气态硫的能量高于固态流的能量，所以气态硫完全燃烧放热多，但燧变小于0,所以

AH)>AH,；

③参加反应的氢气越多，放热越多，但焰变小于0,所以△乩>八%；

④碳酸钙分解吸热，氧化钙溶于水放热，因此AH|〉AH2；

综上所述，符合条件的有①；

故答案选A。

12.B

【详解】A.由图及题意分析可知反应中每生成2moiAB分子吸收(a-b)kJ热最，A错误；

B.该反应是吸热反应，反应热△H=+(a-b)kJ/mol,B正确；

C.此反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；

D.断裂ImolA-A和ImoIB-B键，吸收akJ能量，D错误;

故选Do

13.C

【详解】A.过程I中氧元素化合价升高，故5是氧化产物，A项正确；

B.由图知过程U的反应物是CO?、FeO,生成物是Fe3()4,B项正确；

C.产物单质碳中含有“碳碳共价键”，C项错误：

D.碳与O?反应是放热反应，D项正确；

故答案为：Co

14.A

【详解】A.化学反应中的能量变化的形式可能是热量的吸收或释放，也可能是产生光能或

电能等，A不正确；

B.燃烧热定义时，压强为lOlkPa,纯物质的最为Imol,且完全燃烧生成指定产物，此时

所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，B正确；

C.依据盖斯定律，对于一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同

的，C正确；

D.热化学方程式不仅指明反应物的物质的量及状态，还指明反应放出或吸收的热量，也就

是既表明化学反应中的物质变化，又表明化学反应中的能量变化，D正确；

故选Ao

15.(1)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)AH=-544kJ.mor'

(2)止反应的活化能(或者断裂ImolSOMg)和l/2molC)2(g)中的化学键所需总能量)

-42.5

(3)小于2.02COOFT+Fr+Hq*=COOH"+2H'+OH"(或H9“=H'+OH')

【详解】(I)AH=Z(反应物总键能)—Z(生成物总键能)，因此Imol气态脏(HzN-NFh)

在氧气中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为N2H,(g)+O2(g)=N2(g)+2Hq(g)

AH=[(4x391+193+497)-(946+4x463)]kJ-mor'=-544kJmol-10

(2)①由图可知,图中E表示正反应的活化能(或者断裂lmolSO2(g)和l/2molO2(g)中的化

学键所需总能量)；

②图中所示方程式i为：SO2(g)+1o2(g)^SO3(g)M=-99kJ・mo「l又知ii：

2NO(g)+O2(g).-2NO2(g)A^=-lI3.0kJmor',根据盖斯定律可知i-iix、得

11

NO,(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)AH=(-99)-(-113.0)xlkJ-mol=-42.5kJ-molo

(3)由图可知，水煤气变换中反应物总能量大于生成物总能量，因此AH<0；该历程中最

大能垒(活化能)Eq.86-(-0.16)eV=2.02eV：该步骤的化学方程式为

COOH*+H*+也0<=COOH，+2H<+OH>(或H。=H'+OH”)。

16.(1)断开旧键需要吸收能量

⑵+

(3)P4(g)+10Ch(g)=4PC15(g)AH=-1559kJmoH

(4)Q<88kJ

(5)白磷与氯气反应放出的热量能维持反应持续进行

【详解】(1)大多数放热反应都需要提供能量，引发反应是否加热与反应放热、吸热无关,

是因为化学反应是旧键断裂新键形成的过程，旧键断裂需要吸收能量，故启动反应需要点燃

或者加热，故答案为断开旧键需要吸收能量；

(2)由图像知PC15(g)=PCb(g)+C12(g)AH=+88kJmoH,故答案为十；

(3)由图像得：P4(g)+IDCh(g)=4PCl5(g)AH=-I559kJmol,；故答案为P«g)+

10Cl2(g)=4PC15(g)AH=-1559kJ-mol1；

(4)依颍意，三氯化磷与氯气反应是可逆反应,1molPCh(g)和3molCb(g)反应生成PCk(g)

的物质的量小于1mol,所以，放出的热量小于88kJ：故答案为<88kJ；

(5)对于放热反应，启匆反应后，放出热量可以维持该反应持续进行至一种或两种物质完

全反应，答案为白磷与氯气反应放出的热量能维持反应持续进行。

17.(I)吸收90

催化剂

(2)2CO+2NON,+2cO?

⑶+46NO2+4CO(NH2),=4CO2+7N2+8H2O

(4)3HC1O+2NO+H,O=3C1-+2NO；+5H>溶液pH越小，HC1O的浓度越大，氧

化NO能力越强

(5)取少量废水于试管中，加入氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管

口,若试纸变蓝，则证明喳水中有NH：30

【详解】(1)根据分析，

N2(g)+O2(g)=2W(g)AH=(946+498-2x632)V//2W/=+18OV//W?/,则生成ImolNO

吸收90kJ的热量；

故答案为：吸收；90：

(2)含N的无害气体为Nz,含C的无害气体为CO2,故28+2NO=N,T+2CO,：