第一章 化学反应的热效应 单元同步测试题
一、单选题
1．化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示：
已知断裂1molN≡N、1molN－H分别需吸收946kJ、391kJ的能量，则下列说法不正确的是
A．该反应为放热反应
B．ΔE2—ΔE1=92kJ mol-1
C．拆开1molH2中化学键需要吸收436kJ的能量
D．生成2molNH3(l)放出的热量小于92kJ
2．下列各组热化学方程式中，化学反应的前者大于后者的是
A． ，
B． ，
C． ，
D． ，
3．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
4．下列变化过程，属于放热反应的是
①液态水变成水蒸气
②Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl晶体混合
③浓硫酸与水混合
④碳酸氢钠与稀盐酸充分混合
⑤H2在Cl2中燃烧
⑥食物腐败
A．①③⑤⑥ B．④⑥ C．⑤⑥ D．④⑤⑥
5．对于热化学方程式：，下列说法不正确的是
A．表示每摩尔反应放出803.3kJ的热量
B．可知甲烷的燃烧热为
C．热化学方程式可写成：
D．表明化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
6．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是
A． B．
C．按Cl、Br、I的顺序，依次减小 D．越小，HX越稳定
7．完全燃烧5.6L标准状况下的，冷却至室温放出222.4kJ热量，下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
8．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
9．用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221kJ mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+181kJ mol-1
③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H3=-747kJ mol-1
则C(s)的燃烧热为
A．221kJ mol-1 B．393.5kJ mol-1 C．442kJ mol-1 D．787kJ mol-1
10．25℃、101 kPa时，1molCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出889.6kJ热量，下列热化学方程式正确正确的是
A．CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (g) △H= - 889.6 kJ·mol- 1
B．CH4 (g)+O2(g) =CO2 (g)+H2O(g) △H= -55.6 kJ·mol- 1
C．CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (1) △H= +889.6 kJ·mol- 1
D．CH4 (g) + 2O2 (g) =CO2 (g) + 2H2O (1) △H= -889.6 kJ·mol- 1
11．红热的炭和水蒸气反应生成2 mol H2和2 mol CO气体，吸收262.6 kJ热量，能表示该反应热化学方程式的是
A．
B．
C．
D．
12．化学家发现物质的能量变化与其反应路径无关。依据图示关系，下列说法错误的是
A．石墨燃烧是放热反应
B．
C．化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
D．1 mol C(石墨)和1mol CO分别在足量中燃烧，全部转化为，前者放热多
13．已知石墨和金刚石与氧气反应生成二氧化碳的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．这两个反应放出的热量相等
B．由石墨制备金刚石的过程是物理变化
C．因为金刚石的能量比石墨的能量高，所以金刚石比石墨稳定
D．断开1mol石墨中的共价键吸收的能量大于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量
14．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则H2的标准燃烧热为-241.8kJ·mol-1
B．若C(石墨；s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1，则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔHl；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔHl>ΔH2
二、非选择题
15．联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：
(1)联氨分子的结构式为___________。
(2)美国加利福尼亚大学圣地亚哥的G· N·SChrauzer等人用氮气和水蒸气在触媒上，光照射下合成高能气态联氨初获成功。该反应的热化学方程式为___________。
化学键 N-H H-O O=O N≡N N-N
键能/KJ·mol-1 391 463 496 946 159
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=___________；联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为___________。
(4)火箭推进器中还可以装联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知16 g联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出321kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。
(5)联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式___________。
(6)在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2 ，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，则该分解反应的化学方程式为___________。
(7)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似。写出联氨与过量盐酸反应的离子方程式___________。
16．回答下列问题：
(1)离子化合物的化学式为，它所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层结构。有人认为是铵盐，这种想法是否正确_______说明你的理由_______。
(2)火箭发射可以用肼(，液态)作燃料，作氧化剂，两者反应生成和水蒸气。
已知：
请写出与反应的热化学方程式_______
(3)相同条件下酸性比强，请用一个化学方程式说明_______
(4)土壤中的铁循环()可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮的原理：_______。
17．I.按要求完成下列问题：
(1)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2，△H1_______△H2(填“>”“<”或“=”)。
(2)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
则M、N相比，较稳定的是_______。
(3)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ·mol-1
则N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_______。
II.利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL0.25mol·L-1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。
回答下列问题：
(4)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_______。
(5)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(从下列选项中选出)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入
(6)实验数据如表：
实验次数 起始温度t1℃ 终止温度t2/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.5
2 27.0 27.4 27.2 32.3
3 25.9 25.9 25.9 29.2
4 26.4 26.2 26.3 29.8
近似认为0.55mol·L-1NaOH溶液和0.25mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。则中和热ΔH=_______(取小数点后一位)。
18．请回答下列问题：
(1)[2018全国Ⅲ]在催化剂作用下发生反应：
则反应的为_______。
(2)[2017全国Ⅱ]正丁烷脱氢制1-丁烯的热化学方程式如下：
①
已知：②
③
反应(1)的为_______。
(3)[2016全国Ⅲ]已知下列反应：
则反应的_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．由图可知，合成氨反应为放热反应，故A正确；
B．由图可知，反应的焓变ΔH=—(△E2—△E1)=—92 kJ/mol，则△E2-△E1=92J/mol，故B正确；
C．由焓变的计算可知，H—H键的键能为436kJ/mol，则拆开1mol氢气中化学键需要吸收436kJ的能量，故C正确；
D．反应的焓变△H=—(△E2—△E1)=—92 kJ/mol，则生成2mol氨气放出92 kJ热量，氨气的能量高于液氨，所以生成2mol液氨放出的能量大于92kJ，故D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．是1molC（s）的完全燃烧，而是1molC(s)的不完全燃烧，相同物质的量的可燃物在完全燃烧时放出的热量要多于不完全燃烧放出的热量，对于放热反应，放出的热量越多，焓变的值越小，故△H1＜△H2，故A错误；
B．反应 ， 均为放热反应，1molS(s)的能量低于1molS(g)，当产物相同，反应物的能量越高，则反应放热越多，故△H3＞△H4，故B正确；
C． ， 计量数不同，而反应热与计量数成正比，故前者放出的热量是后者的2倍，则△H5＜△H6，故C错误；
D． ， ，由于前者是放热反应，即△H7是负值，后者为吸热反应，则△H8为正值，故△H7＜△H8，故D错误；
故选B。
3．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。
4．C
【详解】①液态水变成水蒸气，属于吸热过程，但不是吸热反应，故①不符合题意；
②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，属于吸热反应，故②不符合题意；
③浓硫酸与水混合是放热过程，但不是放热反应，故③不符合题意；
④碳酸氢钠与稀盐酸反应是吸吸热反应，故④不符合题意；
⑤氢气在氯气中燃烧，属于放热反应，故⑤符合题意；
⑥食物腐败，食物被氧化，属于放热反应，故⑥符合题意；
综上所述，⑤⑥正确；
答案选C。
5．B
【详解】A．根据热化学方程式可知，每摩尔反应放出803.3kJ的热量，故A正确；
B．甲烷的燃烧热是指1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，则可知甲烷的燃烧热不是，故B错误；
C．根据若化学方程式，得到热化学方程式可写成：，故C正确；
D．化学反应中能量变化的主要原因是化学键断裂和形成时的能量变化，故D正确。
综上所述，答案为B。
6．C
【详解】A．断键吸收热量，因此，故A正确；
B．根据盖斯定律得到，故B正确；
C．成键释放出热量，由于HX键键能按Cl、Br、I的顺序逐渐减小，则生成HX按Cl、Br、I的顺序放出热量减小，所以依次增大，故C错误；
D．因化学反应所吸收或放出的热量即为反应热，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，Cl、Br、I的原子半径依次增大，途径I生成HX放出的热量依次减小，说明HX越不稳定即越小，则HX越稳定，故D正确。
综上所述，答案为C。
7．D
【详解】完全燃烧5.6L标准状况下的(物质的量为0.25mol)，冷却至室温，说明生成液态水，放出222.4kJ热量，则1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水，则放出889.6kJ的热，热化学方程式为，故D正确。
综上所述，答案为D。
8．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。
9．B
【详解】根据盖斯定律分析，有（①+②+③）/2得热化学方程式为：C(s)+O2(g)= CO2(g) △H=（-221kJ mol-1+181kJ mol-1-747kJ mol-1）/2=-393.5 kJ mol-1。
故选B。
10．D
【分析】25℃、101 kPa时，CH4完全燃烧生成稳定的化合物是指生成二氧化碳气体和液态水；故1mol CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为889.6 kJ。
【详解】A．所给热化学方程式中水为气态，应为液态水，A错误；
B．所给热化学方程式中水为气态，应为液态水，B 错误；
C．甲烷燃烧为放热反应，反应热△H为负值，C 错误；
D．25℃、101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为889.6 kJ，表示为CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (1)△H= +889.6 kJ·mol- 1，D正确。
故选D。
11．D
【分析】红热的炭和水蒸气反应生成2mol H2和2molCO气体，吸收262.6kJ热量；红热的炭和水蒸气反应生成1mol氢气和1mol一氧化碳气体，吸收131.3kJ热量，“＋”表示放热，“－”表示吸热，由此分析。
【详解】A．热化学方程式需要标注各物质的状态，故A不符合题意；
B．根据分析，红热的炭和水蒸气反应生成1mol氢气和1mol一氧化碳气体，吸收131.3kJ热量，“+”表示吸热，热化学方程式为：C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) +131.3kJ，故B不符合题意；
C．红热的炭和水蒸气反应生成2mol氢气和2mol一氧化碳气体，吸收262.6kJ热量，该反应热化学方程式为 ，故C不符合题意；
D．由分析可知，红热的炭和水蒸气反应生成1mol氢气和1mol一氧化碳气体，吸收131.3kJ热量，则该反应热化学方程式为C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ，故D符合题意；
答案为D。
12．B
【详解】A．从图看C(石墨)与O2变为CO2的ΔH <0，则石墨的燃烧为放热反应，A项正确；
B．由盖斯定律得ΔH+ΔH2=ΔH1得出 2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) ΔH3=2ΔH1-2ΔH2，B项错误；
C．由盖斯定律可知，反应的焓变与路径无关，只与反应物和生成物有关，C项正确；
D．从图看石墨转变为CO2的ΔH1=-393.5kJ/mol而CO转变为CO2的ΔH2=-283kJ/mol，则前者放出的热量更多，D项正确；
故选B。
13．D
【详解】A．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，由于金刚石和石墨能量不等，则这两个反应放出的热量不相等，故A错误；
B．石墨和金刚石是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，由石墨制备金刚石的过程是化学变化，故B错误；
C．由图可知，石墨的能量较低，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，故C错误；
D．由图可知，石墨的能量较低，则断裂1mol石墨中的化学键吸收能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收能量多，故D正确；
故选D。
14．B
【详解】A．燃烧热是在25℃、101kP下用1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化来进行测定的，因为所给方程式中水的状态不是液态，所以不能确定氢气的燃烧热数值，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，因为石墨转化为金刚石为吸热反应，可知石墨的能量低于金刚石的能量，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；
C．中和热是指稀的强酸强碱溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量，而氢氧化钠固体溶于水时会放出大量的热，所以20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和时，放出的热量大于28.7 kJ，故C错误；
D．ΔH1为碳单质完全燃烧时的反应热，ΔH2为碳单质不完全燃烧时的反应热，燃烧反应为放热反应所以ΔH均为负数，所以ΔH1小于ΔH2，故D错误；
故选：B。
15．(1)
(2)N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g) ΔH=+579kJ·mol-1
(3) ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反应放热量大、产生大量气体
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol
(5)2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O
(6)7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑
(7)N2H4+2H+=N2H
【详解】（1）N2H4是共价化合物，氮原子和氢原子形成共价键，氮原子和氮原子间也形成共价键，结构式为：。
（2）光照射下合成高能气态联氨的方程式为：N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g)，ΔH=反应物的键能-生成物的键能=946 kJ·mol-1+2×463 kJ·mol-1-496 kJ·mol-1-4×391 kJ·mol-1-159 kJ·mol-1=+579kJ·mol-1。
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=2△H3-2△H2-△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，产物无污染，因此可作为火箭推进剂。
（4）联氨与过氧化氢反应生成N2和水蒸气的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，16 g联氨物质的量为 =0.5mol，则1mol液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出热量为=642kJ，反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol。
（5）联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式为：2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O。
（6）在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑。
（7）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似，联氨与过量盐酸反应时1个N2H4分子可以结合2个H+生成N2H，离子方程式为：N2H4+2H+=N2H。
16．(1) 不正确 该化合物没有酸根阴离子，或者不是酸根
(2)
(3)或
(4)
【详解】（1）盐是金属离子阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物，但是A中的H-不是酸根，故A不是盐类；故答案为：不正确；该化合物没有酸根阴离子，或者不是酸根；
（2）N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+66.4kJ/mol ①
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ/mol ②
根据盖斯定律②×2-①可得：2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/mol；故答案为：2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/mol；
（3）根据强酸制弱酸的原理，可用HF与含或的盐发生复分解反应生成和来证明酸性，符合的化学方程式可为：HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或 2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑；故答案为：2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑；
（4）由题意可知，铁循环脱除水体中硝态氮过程是Fe3+转进而反应生成Fe2+和N2，离子方程式未：6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+。
17．(1)=
(2)M
(3)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1135.7kJ/mol
(4)环形玻璃搅拌棒
(5)C
(6)-56.8kJ/mol
【详解】（1）化学计量数相同时，反应热与反应物和生成物的状态有关，点燃和光照条件下，反应物和生成物的状态相同，所以△H1=△H2。
（2）反应吸热，所以N的能量高于M，能量越低的物质越稳定，故较稳定的物质是M。
（3）根据盖斯定律可知，所求反应是第二个反应的2倍减去第一个反应，故其热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1135.7kJ/mol。
（4）混合溶液需要搅拌，故装置中缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。
（5）为了防止热量散失，NaOH溶液应该一次迅速倒入，故选C。
（6）表格中第二组温度差误差较大舍去，故平均温度差为，混合溶液的总质量为(50mL+50mL)×1g/cm3=100g，n(H+)=0.25mol/L×2×50mL=0.025mol，ΔH==-56.8kJ/mol。
18．(1)114
(2)123
(3)
【详解】（1）将已知热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3+②可得；
（2）根据盖斯定律，可得①=②-③，则；
（3）将三个反应依次记为①②③，根据盖斯定律，由①+②-③得
