第一章 化学反应的热效应 单元测试卷
一、单选题
1．（2023春·江苏盐城·高二盐城市第一中学校联考期中）长征二号F遥十二运载火箭发动机发生的反应为：。下列有关说法正确的是
A．偏二甲肼的结构简式为(CH3)2N＝NH2
B．N2O4在反应中做还原剂
C．该反应的△H<0、△S<0
D．用E总表示键能之和，该反应的 E总(反应物)< E总(生成物)
2．（2023春·浙江宁波·高一效实中学校考期中）下列说法正确的是
A．浓硫酸与NaOH溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ热量
B．稀硫酸和稀Ba(OH)2反应生成1mol水时放出57.3kJ热量
C．1L 1mol/L稀硫酸被NaOH溶液恰好完全中和放出57.3kJ热量
D．0.1mol/L HCl和0.2mol/L NaOH溶液反应的中和热的焓变(ΔH)为-57.3kJ/mol
3．（2023春·广东惠州·高一惠州一中校联考阶段练习）中和热测定实验中用盐酸和溶液进行实验，下列说法不正确的是
A．酸碱混合时，量筒中溶液应缓缓倒入小烧杯中，不断用玻璃棒搅拌
B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失
C．实验中用过量，目的是为了确保酸完全反应
D．改用盐酸跟溶液进行反应，求出的中和热和原来相同
4．（2023春·广东惠州·高一惠州一中校联考阶段练习）下列说法正确的是
A．和反应的中和热为，则和反应的中和热为
B．已知；，则的燃烧热是
C．在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则其热化学方程式为
D．一定条件下 ， ，则
5．（2023·重庆·重庆南开中学校考三模）将2 mol 和3 mol 置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：
kJ/mol
kJ/mol
一段时间后，和恰好全部消耗，共放出303 kJ热量。
已知：部分化学键的键能如下表所示
化学键 (ClF中) (中)
键能/(kJ/mol) 157 243 248 X
则X的值为
A．172 B．202 C．238 D．258
6．（2023秋·青海西宁·高二校联考期末）黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=xkJ·，
已知：碳的燃烧热ΔH1=akJ·
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=bkJ·
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=ckJ·
则x为
A．3a+b﹣c B．c﹣3a﹣b C．a+b﹣c D．c﹣a﹣b
7．（2023春·黑龙江牡丹江·高一牡丹江一中校考期中）如下图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是
A．图a可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
B．图a表示吸热反应，图b是放热反应
C．图b中反应物的总键能大于生成物的总键能
D．图b可以表示Mg与盐酸反应的能量变化
8．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆市凤鸣山中学校考阶段练习）甲醇是重要的化工原料，工业上由CO、和合成甲醇的主要反应如下：
I．
II．
III．
已知：反应Ⅲ中相关化学键的数据如下表
化学键
键能/ 436 343 a 465 413
则键的键能a为
A．1076 B．826 C．779 D．538
9．（2023春·河北衡水·高一河北武强中学校考期中）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
10．（2023春·辽宁大连·高一校联考期中）工业上常利用和合成尿素，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．为合成尿素反应的中间产物
B．利用和合成尿素是放热反应
C．反应I逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能
D．的焓变
11．（2023秋·浙江台州·高二统考期末）在25℃和101kPa的条件下，和完全反应生成的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．H-H的键能为436kJ/mol
B．形成中的化学键释放出431kJ的能量
C．该反应的热化学方程式：
D．共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因
12．（2023春·甘肃白银·高二统考期末）反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应进程的关系如图所示，下列说法正确的是
A．物质X转化为物质Y需要吸收能量能量
B．M为反应的中间产物
C．其他条件相同时，②的反应速率比①的更快
D．相比反应①，反应②中Y的平衡产率更大
13．（2023春·安徽合肥·高一合肥一中校考阶段练习）下列反应过程中的能量变化符合下图的是
①酸碱中和；②镁与盐酸的反应；③生石灰变成熟石灰的反应；④食物因缓慢氧化腐烂；⑤石灰石分解；⑥甲烷燃烧；⑦灼热的炭与二氧化碳反应
A．①②③⑤ B．④⑤⑦ C．③④⑦ D．⑤⑦
14．（2023春·四川成都·高一统考期中）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．A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B．A2(g)与B2(g)每生成2molAB(g)时吸收bkJ能量
C．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D．断裂1molA－A键和1molB－B键时放出akJ能量
二、非选择题
15．（2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习）在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。观察下图，回答问题。
(1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。由途径I变成途径II，可能是加入了______。
(2)已知拆开1molH—H键、1molI—I、1molH—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ，则由1mol氢气和1mol碘反应生成HI会_______(填“放出”或“吸收”)_______kJ的热量。
16．（2022秋·福建莆田·高二莆田第二十五中学校考阶段练习）完成下列问题
(1)①CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=-41.0kJ/mol
③CH4(g)+H2O(l) CO(g)+3H2(g) △H3
请回答：
反应①消耗8gCH4(g)吸收的热量_______。△H1_______△H3(填“<”或“>”)，书写甲烷与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式_______。
(2)CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义，CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)，已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 C-H C=O H-H CO(CO)
键能/kJ·mol 1 413 745 436 1075
则该反应的ΔH=_______。
(3)治理NO通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO2，然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用作氧化NO的是_______(填序号)。
A．NaCl溶液 B．NaOH溶液 C．Na2CO3溶液 D．KMnO4溶液
(4)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下：
过程Ⅰ为_______过程(填“吸热”或“放热”)。已知过程Ⅰ的焓变为akJ/mol，过程Ⅱ的焓变为bkJ/mol，则该反应的热化学方程式为_______。
17．（2022秋·上海宝山·高二上海市行知中学校考期中）化学反应伴随着能量变化。根据所学知识，回答下列问题：
(1)和均是有害气体，可在表面转化为无害气体，其反应原理如下： 。有关化学反应的能量变化过程如图所示。
①图中反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，该正反应的活化能为___________。该反应的___________。
②若在反应体系中加入作为该反应的催化剂，则___________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，___________。
(2)利用还原法可将还原为进行脱除。已知：。若有0.5mol NO被还原，则该反应___________(填“释放”或“吸收”)的能量为___________。
(3)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，在大气中寿命可达740年之久。
①已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量。部分键能数据如下表所示。
化学键 N≡N F—F N—F
键能/() 941.7 154.8 283.0
则 ___________
②已知：在25℃，101kPa时。反应I. ；
反应II． 。
写出与Na反应生成的热化学方程式：___________。
18．（2022秋·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第二高级中学校考阶段练习）填空。
(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：_______。
(2)火箭发射时可用肼()为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知： ； ；则和反应的热化学方程式为_______。
(3)根据下图写出热化学方程式_______。
(4)加入催化剂该反应的反应热是否发生了改变_______(填“是”或“否”)。
参考答案：
1．D
【详解】A．N原子能形成3个共价键，偏二甲肼的结构简式为(CH3)2N—NH2，A错误；
B．N2O4中N元素化合价降低，所以在反应中N2O4做氧化剂，B错误；
C．该反应气体物质的量增加，△S>0，C错误；
D．运载火箭发动机发生的反应为放热反应，用E总表示键能之和，则该反应的△H=E总(反应物)-E总(生成物)<0，D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．浓硫酸溶于水后放热，所以浓硫酸与NaOH溶液反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ，A错误；
B．稀硫酸和稀Ba(OH)2发生中和反应时生成水，还会生成硫酸钡沉淀，生成沉淀的过程放热，所以两者反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ，B错误；
C．1L 1mol/L稀硫酸被NaOH溶液恰好完全中和生成的是2mol水，所以放热为57.3kJ2=114.6kJ，C错误；
D．中和热是指稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol水所放出的热量，表示为ΔH=-57.3kJ/mol，D正确；
故选D。
3．A
【详解】A．在中和热的测定过程中，酸碱混合时要迅速，并且不能搅拌，防止热量的散失，保证放出的热量都体现在温度计温度的升高上，A选项错误；
B．中和热测定实验成败的关键是做好保温工作，实验中，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失，B选项说法正确；
C．实验中用过量，目的是为了确保酸完全反应，C选项说法正确；
D．反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用25mL 0.50mol/L盐酸跟25mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的物质的量减少，所放出的热量偏低，但中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，中和热数值相等， D选项发生正确；
故选A。
4．D
【详解】A．H2SO3为弱酸，电离时吸收热量，盐酸是强酸，和反应的中和热为，则和反应的中和热小于，故A错误；
B．已知；，水是气态，而的燃烧热是1mol完全燃烧生成液态水、二氧化碳气体放出的热量，则C2H5OH(l)的燃烧热不是1366.8kJ/mol，故B错误；
C．N2和H2的反应为可逆反应，不能进行完全，所以的△H≠-38.6kJ/mol，故C错误；
D．等物质的量的SO3(g)比SO3(l)的能量高，所以生成2molSO3(g)时放出的热量少，焓变大，即0>△H1＞△H2，故D正确；
选D。
5．A
【分析】根据反应热与键能的关系△H＝∑D（反应物） ∑D（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△H＝∑D（反应物） ∑D（生成物），由题意Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol；Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol可知；ΔH1＝（243＋157 2×248）kJ/mol＝ 96kJ/mol，ΔH2＝（243＋3×157 2×3x）kJ/mol＝（714 6x）kJ/mol，即a＝ 96，b＝714 6x，设参与Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol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Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol的系数比反应，即，解之得，m＝1.5mol，则有1.5mol×（ 96kJ/mol）＋0.5mol×（714 6x）kJ/mol＝303kJ，解之得x＝172，
故答案选A。
【点睛】本题把键能与反应热的关系应用到化学方程式的计算中，难度不大。
6．A
【详解】燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；已知：
① C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ·mol－1；
② S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol－1；
③ 2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol－1；
由盖斯定律可知，3×①+②-③ 得：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)，则ΔH=xkJ mol-1=(3a+b-c)kJ mol-1，所以x=3a+b-c；
故选A。
7．C
【详解】A．图a中反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，不能表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化，因为该反应是吸热反应，A错误；
B．图a中反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，，图b中反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应，B错误；
C．图b表示吸热反应，因此反应物的总键能大于生成物的总键能，C正确；
D．图b表示吸热反应，镁和盐酸反应是放热反应，不能表示Mg与盐酸反应的能量变化，D错误；
答案选C。
8．A
【详解】反应Ⅱ-Ⅰ得： ，根据H=反应物的总键能-生成物的总键能=，解得。
故选A。
9．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。
10．D
【详解】A．是反应I的生成物，也是反应Ⅱ的反应物，所以是中间产物，故A正确；
B．从图中看出，生成物能量小于反应物能量，和合成尿素是放热反应，故B正确；
C．由图中的反应可知，反应Ⅰ逆反应的活化能>反应Ⅱ正反应的活化能，故C正确；
D．反应Ⅰ为 kJ/mol。反应Ⅱ为 kJ/mol，反应Ⅰ+反应Ⅱ得到的焓变
kJ/mol，故D不正确；
故答案选D。
11．C
【详解】A．由题干图示信息可知，断裂1molH-H需吸收436kJ的能量，则H-H的键能为436kJ/mol，A正确；
B．由题干图示信息可知，形成中的化学键释放出431kJ的能量，B正确；
C．该反应的热化学方程式： =-183kJ/mol，C错误；
D．化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成，共价键断裂和形成时的能量变化是该化学反应能量变化的主要原因，D正确；
故答案为：C。
12．C
【详解】A．由图示可知，反应物X的能量高于生成物Y的能量，则物质X转化为物质Y放出能量，选项A错误；
B．由图示可知，M参与反应后，最后一步反应又生成M，则M为反应的催化剂，选项B错误；
C．因为过程②各步反应的活化能均小于过程①反应的活化能，所以其他条件相同时，②的反应速率比①的更快，选项C正确；
D．对于反应①，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应②Y的平衡产率将减小，选项D错误；
答案选C。
13．D
【详解】观察图像可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，题中⑤石灰石分解、⑦灼热的炭与二氧化碳反应。都属于吸热反应，其余均为放热反应，符合条件的是⑤⑦。
故答案选D。
14．C
【分析】据图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应。
【详解】A．根据分析，反应吸热，焓变大于0，反应热=反应物能量总和-生成物能量总和= +(a-b) kJ/mol，属于吸热反应，A错误；
B．由图中信息可知，每生成2mol AB(g)吸收的热量应为(a-b)kJ，B错误；
C．由图像可知，反应吸热，反应物总能量小于生成物总能量，C正确；
D．断键应吸收能量，断裂1mol A-A和1mol B-B键，吸收akJ能量，D错误；
故选：C。
15．(1) 放热 催化剂
(2) 放出 11
【详解】（1）由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，由途径I变成途径II时，反应的活化能降低，则改变的条件为加入了催化剂，故答案为：放热；催化剂；
（2）由题给数据可得：断裂1mol氢氢键和1mol碘碘键吸收的能量为1mol×(436kJ/mol+151kJmol)=587kJ，形成2mol氢碘键放出的能量为2mol×299kJ/mol=598kJ，则1mol氢气和1mol碘反应生成碘化氢放出的热量为(598kJ-587kJ)=11kJ，故答案为：放出；11。
16．(1) 103.2 kJ < CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) △H1=+165.4kJ/mol
(2)+120 kJ/mol
(3)D
(4) 吸热 2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H1=(a+b) kJ/mol
【详解】（1）8gCH4(g)的物质的量为0.5mol，消耗8gCH4(g)吸收的热量0.5mol×206.4kJ/mol=103.2 kJ。液体水变为气态需要吸收热量，则反应③吸收能量更大，故△H1<△H3；由盖斯定律可知，反应①+②得：CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) △H1=(+206.4kJ/mol)+(-41.0kJ/mol)=+165.4kJ/mol；
（2）反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，该反应的ΔH=(413×4+745×2-1075×2-436×2)kJ/mol=+120 kJ/mol；
（3）NO氧化成溶解度高的NO2，发生氧化反应，反应需要加入氧化剂，高锰酸钾具有强氧化性，故选D；
（4）化学键的断裂需要吸收能量，故过程Ⅰ为吸热过程。已知过程Ⅰ的焓变为akJ/mol，过程Ⅱ的焓变为bkJ/mol，根据盖斯定律可知，则该反应的热化学方程式为2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H1=(a+b) kJ/mol。
17．(1) 放热 134 -226 减小 不变
(2) 释放 172.5kJ
(3) -291.9
【详解】（1）根据图象分析，参与反应的反应物总能量大于生成物总能量，图中反应是放热反应；该反应的活化能是134；该反应的-（360-134）= - 226；
（2）催化剂可降低反应的活化能，不影响反应热大小。若在反应体系中加入作为该反应的催化剂，反应正活化能减小，不变；
（3）已知键能，等于反应物键能大小减去生成物键能大小。该反应的=（3×154.8+941.7 - 6×283）=-291.9；由题意推导目标反应式为，其通过反应I和II计算，根据盖斯定律，=-412×2-（-511）=-313；
18．(1)
(2)
(3)
(4)否
【详解】（1）氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，则该反应的热化学方程式：；
（2）已知：① ；
② ；
由盖斯定律可知，-①+②×2得：；
（3）由图可知，氮气和氧气生成2mol一氧化氮，吸收热量182.6kJ，热化学方程式：；
（4）加入催化剂改变反应的速率，但是不会改变反应的反应热。
