第1章《化学反应的热效应》单元测试卷
一、单选题
1．下引各组变化中，化学反应的ΔH前者小于后者的一组是
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2
③S(g)+O2(g)空气=SO2(g) ΔH1 S(s)+O2(g)空气=SO2(g) ΔH2
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH1 CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s) ΔH2
A．①② B．②③ C．①③ D．③④
2．图像法是研究化学反应的一种常用方法。已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示，则下列叙述中正确的是
A．该反应为放热反应
B．每生成2molAB(g)时吸收(a-b)kJ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1molA-A键和1molB-B键时放出akJ能量
3．乙苯催化脱氢制备苯乙烯是目前生产苯乙烯的主要方法，反应：→+H2(g) 。下列有关说法正确的是
A．使用催化剂可降低该反应的
B． 的总能量大于与的总能量
C．1g完全反应转化为 需吸收约1.1kJ的能量
D．反应→(g)+H2(g)
4．环己烷有多种不同构象，其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是
A．相同条件下船式最稳定
B．扭船式结构转化成椅式结构释放能量
C．
D．的燃烧热小于
5．在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应，大约需117kJ/mol～125kJ/mol的热量，但1，3—环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应，△H＝－23.4kJ/mol，以上事实表明
A．1，3—环己二烯加氢是吸热反应 B．苯加氢生成环己烷是吸热反应
C．1，3—环己二烯比苯稳定 D．苯比1，3—环己二烯稳定
6．C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。
①
②
下列推断正确的是
A．的燃烧热
B．
C．欲分解，至少需要提供的热量
D．
7．下列热化学方程式正确的是(的绝对值均正确)
A． (燃烧热)
B．(中和热)
C．(反应热)
D．(反应热)
8．下列反应中旧化学键断裂吸收的总能量大于新化学键形成放出总能量的是
A．电解水制取H2和O2 B．甲烷燃烧
C．钠与水反应 D．铁与稀盐酸反应
9．下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P-P P-O O=O P=O
键能/() 198 360 498 x
已知1白磷燃烧生成的反应热，白磷()、、结构如图所示，则上表中x为
A．486 B．243 C．585 D．292
10．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是
A．任何化学反应都伴随能量变化
B．某些化学键断裂时吸收能量，某些化学键断裂时则放出能量
C．形成新化学键不一定放出能量
D．有热量变化的过程一定有化学键的断裂与形成
11．在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的是
A．碎泡沫塑料 B．环形玻璃棒 C．硬纸板 D．两个量筒
12．在Ni－La表面进行CO2甲烷化的一部分反应历程如图所示，(*CO2表示被Ni－La表面吸附的CO2，TS为中间产物)。下列有关说法错误的是
A．路径1和路径2均分三步进行
B．路径1涉及的反应步骤均为放热反应
C．路径2获得的*CH比路径1更稳定
D．在Ni－La表面进行的CO2甲烷化反应更倾向于通过路径1进行
13．已知：。若生成键、键释放的能量分别为，则断裂键需要吸收的能量为
A． B． C． D．
14．下列化学反应的焓变与图示反应的焓变不相符的是
A． B．
C． D．
15．下列热化学方程式正确的是
A．已知1 g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ： kJ mol-1
B．12g碳与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收120 kJ的热量： kJ mol-1
C．通常状况下，将1g氢气在氯气中完全燃烧，放出92.4 kJ热量： kJ mol-1
D．已知充分燃烧a g乙炔气体生成1 mol二氧化碳气体和液态水，放出b kJ热量： kJ mol-1
二、填空题
16．某化学兴趣小组要完成中和反应反应热的测定实验。
(1)实验桌上备有量热计、胶头滴管、玻璃搅拌器、盐酸、氢氧化钠溶液，实验尚缺少的玻璃用品是_______。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器_______(填“能”或“否”)，其原因是_______。
(3)他们记录的实验数据如下：
实验用品 溶液温度 生成放出的热量
a 溶液 溶液 20℃ 23.3℃ _______kJ
b 溶液 溶液 20℃ 23.5℃
已知：，反应后溶液的比热容c为，各物质的密度均为。
①计算完成上表(保留1位小数)_______。
②根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式：_______。
(4)若用氢氧化钾代替氢氧化钠，对测定结果_______(填“有”或“无”，下同)影响；若用醋酸代替盐酸做实验，对测定结果_______影响。
17．通过化学反应完成物质的转化，可用于治理污染、保护环境，实现可持续发展。
已知：①S(g)+2H2O(g)=2H2(g)+SO2(g) ΔH=-90.4kJ/mol
②2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH=+8.0kJ/mol
请回答：
(1)反应①属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应①生成1mol SO2(g)时，热量变化为_______kJ。
(3)反应②热量变化为8.0kJ时，转化CO(g)的质量为_______g。
三、实验题
18．用盐酸与溶液，在如图所示的装置中进行中和反应，测定强酸与强碱反应的中和热，实验数据见下表：
起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差/℃
盐酸 NaOH溶液 平均值
26.2 26.0 29.5
27.0 27.4 33.3
25.9 25.9 29.2
26.4 26.2 29.8
(1)在该实验中，环形玻璃搅拌棒的运动方向是_______(填字母)。
A．上下运动 B．左右运动 C．顺时针运动 D．逆时针运动
(2)加入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A．沿玻璃棒缓慢加入 B．一次迅速加入 C．分三次加入
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)中和后生成的溶液的比热容c=4.18/(g·℃)，为了计算方便，近似地认为该实验所用的酸、碱溶液的密度和比热容与水相同，并忽略实验装置的比热容，已知反应过程中放出的热量Q可用公式计算，试计算该实验所测中和热为_______(结果保留一位小数)，上述实验数值结果与有偏差，产生偏差的原因可能是_______(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
19．I.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器___。烧杯间填满碎纸条的作是____ 。
(2)该实验常用0.50 mol·L-1盐酸和0.55 mol·L-1 NaOH溶液各50 mL进行实验，其中NaOH溶液浓度大于盐酸浓度的作用是_______。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求得的中和热_______(填“相等”或“不相等”)。若用NaOH固体进行上述实验，则测得的中和热的ΔH将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
II.
(4)101kPa时，1gC6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(1)，放出41.8kJ的热量，则C6H6的燃烧热为_______kJ· mol-1，该反应的热化学方程式为_______。
III.用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一、
已知：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=a kJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=b kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=c kJ·mol-1
(5)则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为_______。
四、计算题
20．已知：
H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol；
C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；
H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol。
(1)写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：_____
(2)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj，则混合气体中H2和C3H8的体积比为多少？_____
21．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体，其存储能量的能力是的12000~20000倍。表中是几种化学键的键能：
化学键
键能() 941.7 154.8 283.0
写出利用和制备的热化学方程式：___________。
参考答案：
1．C
【详解】①因CH4(g)与O2(g)反应是燃烧反应，反应均放热，△Η＜0。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H2，因水由气态变成液态，放出热量，所以△H1＜△H2，故正确；
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H1；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) △H2，氢气的燃烧是放热的，所以焓变是负值，因水由液态变成气态，吸收热量，所以△H1>△H2，故错误；
③硫固体变为气体的过程是吸热的，所以气体硫燃烧放出的热量多，所以△H1<△H2，故正确；
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g) △H1＞0，CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s) △H2＜0，所以△H1＞△H2，故错误。
符合题意的有①③，故选C。
2．B
【详解】A．反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，A错误；
B．根据图像可知每生成2molAB(g)时吸收(a-b)kJ能量，B正确；
C．该反应为吸热反应，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1molA-A键和1molB-B键时吸收akJ能量，D错误；
答案选B。
3．C
【详解】A．催化剂不能改变反应的，A错误；
B．反应吸热说明生成物的总能量大于反应物的总能量，B错误；
C．1g约为0.0094mol，1mol完全反应吸收117.4kJ,则1g完全反应转化为 需吸收能量约1.1kJ，C正确；
D． 转化成(g)需吸热，故反应→ (g)+H2(g) ，D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．能量越低，物质越稳定，相同条件下，椅式最稳定，A错误；
B．扭船式结构的能量高于椅式结构，扭船式结构转化成椅式结构释放能量，B正确；
C．图像可知，，C错误；
D．能量较低，燃烧放出的热量小，但是为负值，所以的燃烧热大于，D错误；
故选B。
5．D
【分析】旧键的断裂需要吸收能量，新键的生成需要释放能量；当反应物的总能量高于生成物的能量，则为放热反应，反之为吸热反应，物质具有的能量越低越稳定，根据题目信息来回答。
【详解】A．根据题意信息：烃分子中去掉两个氢原子形成一个双键是放热反应，所以1，3—环己二烯加上两个氢原子是吸热反应，故A错误；
B．根据题意信息可知，，环已二烯失去两个氢原子变成苯是放热反应且放出23.4kJ·mol-1，则苯与氢气加成生成，环已二烯需要吸收热量23.4kJ·mol-1；烃分子中去掉两个氢原子形成一个双键是放热反应，所以烃分子中一个双键加上两个氢原子是吸热反应，，环已二烯与氢气加成生成环己烷需要放出大约250kJ·mol-1，所以苯与氢气加成生成环己烷是放热反应，故B错误；
C．，环已二烯失去两个氢原子变成苯是放热反应，说明，环已二烯的能量高于苯的，能量越低越稳定，所以苯更稳定，故C错误；
D．，环已二烯失去两个氢原子变成苯是放热反应，说明，环已二烯的能量高于苯的，能量越低越稳定，所以苯更稳定，故D正确；
故答案选D。
6．D
【详解】根据氢气燃烧的能量变化示意图，可写出氢气燃烧生成H2O(g)的热化学方程式②：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-480kJ/mol。
A.燃烧热的定义是指在1mol可燃物在25℃101 Kpa时生成稳定化合物时释放的能量，C燃烧的稳定产物为CO2，故A错误；
B.H2燃烧能量变化为2×436+496-4×462=-480kJ/mol，故B错误；
C.分解2molH2O(g)需提供4×462kJ的能量，如果是2mol H2O(1)所需能量大于4×462kJ(液体汽化吸热)，故C错误；
D.利用盖斯定律，0.5(①-②）可得， C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+130kJ/mol，故D正确；
故答案选D。
7．C
【详解】A．甲烷的燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，故A错误；
B．中和热是稀强酸和稀强碱反应生成1molH2O放出的能量，中和热为负值，故B错误；
C．氢气燃烧放热， (反应热)，故C正确；
D．热化学方程式需标出反应物、生成物的状态，故D错误；
选C。
8．A
【分析】旧化学键断裂吸收的总能量大于新化学键形成放出总能量为吸热反应。
【详解】A．电解水制取H2和O2属于绝大数分解反应，为吸热反应，A选；
B．甲烷燃烧，属于物质的燃烧，为放热反应，B不选；
C．金属钠与水或酸的反应为放热反应，C不选；
D．铁与稀盐酸反应为放热反应，D不选；
故选A。
9．C
【详解】白磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) ，=反应物总键能-生成物总键能，则=-=，解得x=585，答案选C。
10．A
【详解】A．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成，过程中一定伴随能量变化，所以任何化学反应都伴随能量变化，故A正确；
B．化学键断裂时是吸收能量，不能放出能量，故B错误；
C．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，故C错误；
D．有热量变化的反应不一定有化学键的断裂与形成，如氢氧化钠溶解过程中化学键断裂，无化学键形成，故D错误；
故选A。
11．D
【详解】A．大小烧杯之间垫碎泡沫塑料可以减少热量损失，以减小实验中的误差，A不符题意；
B．环形玻璃棒使溶液混合更均匀，测量更准确的同时减少热量损失，以减小实验中的误差，B不符题意；
C．硬纸板盖在烧杯口，减少热量损失，以减小实验中的误差，C不符题意；
D．量筒是测量溶液体积的，不能减少该实验误差，D符合题意；
故选D。
12．B
【详解】A．路径1和路径2均分三步进行，A正确；
B．路径1涉及的反应步骤中有吸热反应，B错误；
C．路径2获得的*CH能量低于路径1，路径2获得的*CH更稳定，C正确；
D．由图可知路径1反应各步骤所需活化能低于路径2，D正确；
故选B。
13．C
【分析】根据 ΔH =反应物的键能之和-生成物的键能之和，结合物质结构与能量进行计算。
【详解】断裂 1molN H 需要吸收的能量为x kJ，则根据 ΔH =反应物的键能之和-生成物的键能之和可知， 945.6kJ/mol+3×436kJ/mol 2×3×xkJ/mol= 92.4kJ/mol ，解得x=391，即断裂 1molN H 需要吸收的能量为391 kJ；
答案选C。
14．B
【分析】图示为燃烧反应，为放热反应，焓变为小于0，故选项中不相符合的应为吸热反应。
【详解】A．为放热反应，不符合题意；
B．为吸热反应，符合题意；
C．为放热反应，不符合题意；
D．为放热反应，不符合题意；
故选B。
15．D
【详解】A．1 g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ，则反应的焓变ΔH=—=—890kJ/mol，故A错误；
B．没有注明反应物和生成物的聚集状态，所以热化学方程式书写错误，故B错误；
C．由题意可知，氢气在氯气中完全燃烧的反应为放热反应，反应的焓变ΔH小于0，故C错误；
D．充分燃烧ag乙炔气体生成1 mol二氧化碳气体和液态水，放出b kJ热量，则反应的焓变ΔH=—4bkJ/mol，反应的热化学方程式为 kJ mol-1，故D正确；
故选D。
16．(1)量筒
(2) 否 金属铜丝易导热，热量散失多，导致误差偏大
(3) 56.8kJ
(4) 无 有
【解析】（1）
中和热的测定实验中，需要用量筒量取酸溶液和碱溶液的体积，则还缺少量取溶液体积的量筒，故答案为：量筒；
（2）
铜丝是热的良导体，若用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，搅拌时棒热量损失大，热量损失大，实验误差大，则实验中不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，故答案为：否；金属易导热，热量散失多，导致误差偏大；
（3）
①由题给数据可知2次实验测得温度差分别为3.3℃、3.5℃，2组数据都有效，温度差平均值为=3.4℃，50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液和50mL.0.5mol L-1盐酸的质量和为100mL×1g/mL=100g，由放出热量Q=cm△t可得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g ℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，则生成1mol的水放出热量为=56.8kJ，实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol，故答案为：ΔH=-56.8kJ·mol-1；
②氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式为。
（4）
若用KOH代替NaOH，强碱KOH溶液也能和NaOH溶液与盐酸完全反应生成等量的水，同样可以测定反应的中和热，对测定结果无影响；若用醋酸代替盐酸，由于醋酸为弱酸，电离时吸收热量会导致反应生成等量的水放出的热量少，对测定结果有影响，故答案为：无；有。
17．(1)放热
(2)放出90.4
(3)56
【详解】（1）根据反应①的热化学方程式可知，ΔH<0，为放热反应。
（2）根据反应①的热化学方程式可知，反应①生成1mol SO2(g)时，放出90.4kJ能量。
（3）反应②热量变化为8.0kJ时，转化2mol的CO，质量为56g。
18．(1)A
(2)B
(3)偏小
(4) 56.8 abc
【分析】中和热测定关键是保温工作，反应混合物要快速混合，减少实验过程中的热量损失；若操作使放出的热量偏大或水的物质的量偏小，则中和热就偏低，反之就偏高。
（1）
在该实验中，环形玻璃搅拌棒的运动方向是上下运动，故选A。
（2）
据分析，加入NaOH溶液的正确操作是一次迅速加入。
选B。
（3）
大烧杯上如不盖硬纸板，则热量散失，求得的中和热数值偏小。
（4）
各个实验反应前后的平均温度分别是3.4℃、6.1℃、3.3℃、3.5℃、第二次数据偏差大、舍去不用、其余3次取平均值，得平均温度差为3.4℃；盐酸与NaOH发生反应，方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，题目给出的NaOH略过量，则以HCl为标准计算H2O的物质的量，n(H2O)=n(HCl)=0.50 mol/L×0.050 L=0.025 mol，溶液的质量m=(50+50)mL×1 g/cm3=100 g，反应放出热量Q=c·m·△t=4.18J·g-1·℃-1×100 g ×3.4℃=1421.2 J =1.4212kJ，则该反应的反应热△H=-=-56.8kJ/mol；即该实验所测中和热为56.8(结果保留一位小数)，上述实验数值结果小于：
a．实验装置保温、隔热效果差，则溶液温度升高值偏低，会导致中和热数值小于，a符合题意；
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度，会导致盐酸起始温度偏高，则反应后温度差偏小，计算放出的热量偏少，会导致中和热数值小于，b符合题意；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有酸的小烧杯中，导致反应放出热量损失，则溶液温度升高值偏低，，会导致中和热数值小于， d符合题意；
故合理选项是abc。
19．(1) 温度计 减少实验过程中的热量损失
(2)保证盐酸完全被中和
(3) 相等 偏小
(4) 3260.4 ΔH = -3260.4 kJ· mol-1
(5)6H2 (g)+ 2CO2 (g) =CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=(2a+b-2c) kJ·mol-1
【详解】（1）由图示可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是保温、隔热，减少实验过程中的热量损失；
（2）在中和反应中，为保证一方全部反应，另一方要求过量，实验常用0.50mol/LHCl和0.55mol/LNaOH溶液各50mL进行实验，其中NaOH溶液浓度大于盐酸浓度，就是为了使盐酸反应完全；
（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，用60mL 0.50mol/L的盐酸跟50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关；NaOH固体溶于水的时候放热，故测得的中和热的ΔH将偏小；
（4）101kPa时，1gC6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(1)，放出41.8kJ的热量，则1molC6H6(l)完全燃烧放出的热量为 ，故C6H6的燃烧热为ΔH = -3260.4 kJ· mol-1；该反应的热化学方程式为ΔH = -3260.4 kJ· mol-1；
（5）三个反应分别为①②③，根据盖斯定律， 可得，6H2 (g)+ 2CO2 (g) =CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=(2a+b-2c) kJ·mol-1。
20．(1)C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g） △H =﹣2044kJ/mol
(2)1:1
【详解】（1）已知：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（1）△H=﹣2220.0kJ/mol，
②H2O（1）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol，根据盖斯定律，①+②×4得C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣2044kJ/mol。
（2）由热化学方程式可知，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol，H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5KJ，则混合气体中H2和C3H8的平均燃烧热为=1252.5kJ/mol，根据十字交叉法计算H2和C3H8的体积比：
故H2和C3H8的体积比为967.5kJ/mol:966.7kJ/mol=1:1。
21．
【详解】，ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，该反应的。
