专题1第一单元化学反应的热效应同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．反应的能量变化与反应过程无关
B．有的化学反应没有能量变化
C．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
D．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化
2．有关能源的下列说法不正确的是
A．煤、石油、天然气均为化石能源
B．化石能源是非再生能源
C．氢能是可再生能源
D．氢能、核能均是无污染的高效能源
3．已知反应：①
②
③
则反应的为
A． B．
C． D．
4．H2与O2发生反应的过程用模型图表示如下(“—”表示化学键)。下列说法错误的是
A．过程I是吸热过程
B．该过程是旧化学键断裂，新化学键形成的过程
C．过程III是放热过程
D．该反应只能以热能的形式进行能量转化
5．下列示意图表示正确的是
A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1反应的能量变化
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图
6．已知：H2S与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式：
ΔH1①
ΔH2②
ΔH3③
ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A．ΔH1>ΔH3>ΔH2 B．ΔH3>ΔH2>ΔH1
C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH２>ΔH１>ΔH３
7．已知断裂1mol中的共价键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1mol中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成中的1mol H—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法错误的是
A．断裂1mol中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B．
C．
D．
8．在25℃、下，1 g甲醇燃烧生成和液态水时放热，下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
9．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A．实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D．实验(c)中若用NaOH固体测定，则测定数值偏高
10．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C．反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ/mol
D．1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molHH2O(g)要放出41kJ的热量
11．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为
A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
12．2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应；下列能量变化示意图正确的是
A． B．
C． D．
13．下列关于热化学方程式的说法正确的是
A．若的燃烧热为，则热化学方程式为
B．若1mol 和0.5mol 完全反应放热98.3kJ，则热化学方程式为
C．若 ，则稀硫酸与稀反应的热化学方程式为
D．若31g白磷的能量比31g红磷多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为
14．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的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。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是
A．A→F的 B．
C．C→F的 D．
15．相同温度时，下列两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示，则
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ/mol；
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2 kJ/mol
A．Q1＞Q2 B．Q1=Q2 C．2Q1＜Q2 D．Q2=Q1
二、实验题
16．某探究性学习小组为测量中和反应反应热，向20mL1.5mol·L-1NaOH溶液中逐滴滴加某浓度的H2SO4溶液，搅拌均匀后并迅速记录溶液温度，实验过程操作规范正确，测量的简易装置如图甲所示，根据实验数据绘制的曲线如图乙(已知水的比热容是4.2kJ kg-1 ℃-1)。
回答下列问题：
(1)仪器b的名称为____，若仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器，则实验结果____(填“偏高”“偏低”或“不变”)，图甲装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是_____。
(2)由图乙可知该实验环境温度是____，c(H2SO4)=____mol·L-1。
(3)依据图乙所示实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热△H=____；若用浓硫酸代替稀硫酸，M点将_____(填“向左上方移动”“向右上方移动”或“不移动”)。
17．(1)某化学兴趣小组的同学进行了如图1所示的实验来探究复分解反应的热效应。在一个小烧杯中加入晶体，将小烧杯放在事先滴有4~5滴水的玻璃片上，然后向小烧杯中加入晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。稍后用手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯黏结在一起。
①实验中玻璃棒的作用是___________，所发生反应的化学方程式是___________。
②若用手触摸烧杯外壁，将会有___________的感觉，说明该反应为___________反应，反应热___________(填“＞”“＜”或“=”)0.由该实验能否得出复分解反应就是吸热反应或放热反应的结论？___________(填“能”或“不能”)，原因是___________。
(2)某反应的反应过程如图2所示。
据图可判断出反应物的总键能___________(填“＞”“＜”或“=”，下同)生成物的总键能，则该反应的反应热___________0。
三、原理综合题
18．回答下列问题：
(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用需求日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
则 ___________。
(2)据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米，这不仅是能源的浪费，也对环境造成极大污染。为解决这一问题，我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。
已知CO中的C与O之间以三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为 。下表所列为常见化学键的键能数据：
化学键
键能 348 414 436 326.8 1032 464
(键能指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)则该反应的___________。
19．2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F摇十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射。该运载火箭推进物分为偏二甲基肼(C2H8N2)、四氧化二氮和液氢、液氧两种。
(1)氨热分解法制氢气，相关化学键的键能数据如下表所示：
化学键 N≡N H—H N—H
键能E(kJ/mol) 946.0 436.0 390.8
由以上数据可求得2NH3(g) N2(g)+3H2(g) H=_______。
(2)在298.15K、100kPa条件下，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的摩尔热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1(已知：摩尔热容是指单位物质的量的某种物质升高单位温度所需的热量)。N2(g)、H2(g)合成NH3(g)的能量随温度T的变化示意图合理的是_______。
A． B． C． D．
(3)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一、反应器中存在如下反应：
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2
iii.C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH3
iv.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH4
ⅳ为积炭反应，利用ΔH1、ΔH2和ΔH3，可计算ΔH4=_______。
(4)3.0g液态偏二甲基肼与足量液态四氧化二氮完全反应生成N2(g)、H2O(g)和CO2(g)，放出112.5kJ的热量，写出上述反应的热化学方程式_______。
(5)对C2H8N2和N2O4反应的说法正确的是_______。
A．偏二甲肼是比液氢更环保的燃料
B．N2即是氧化产物，又是还原产物
C．偏二甲基肼的燃烧热为2250kJ/mol
D．偏二甲肼在四氧化二氮中的燃烧是放热反应
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．反应的能量变化与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应过程无关，A项正确；
B．所有的化学反应都伴随着能量变化，B项不正确；
C．化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成会放出能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，C项正确；
D．化学反应中的能量变化有多种，但主要表现为热量的变化，D项正确。
故选B。
2．D
【详解】A．煤、石油、天然气均为化石能源，A正确；
B．化石能源是不可再生的，是非再生能源，B正确；
C．氢能是可再生能源(可通过分解水得到氢气)，且是无污染的高效能源，C正确；
D．核能利用的是核反应过程中释放的巨大能量，虽然高效，但会产生放射性物质，有一定的污染性，不过人们可以采用技术控制这种污染，D错误；
故选D。
3．D
【详解】由盖斯定律可知，①×3+②×2—③×2得到反应，则反应的=，故选D。
4．D
【详解】A．过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A正确；
B．过程Ⅰ为旧化学键断裂，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，故B正确；
C．过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故C正确；
D．该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，故D错误；
故选：D。
5．D
【详解】A．图中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应，与图示不符，选项A错误；
B．C的燃烧热是指1mol C完全燃烧生成CO2(g)时的焓变，且反应物的总能量高于生成物的总能量，选项B错误；
C．H2SO4、NaOH溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为1∶2时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液温度最高，此时H2SO4溶液为20mL，NaOH溶液为40mL，选项C错误；
D．稳定性B＜A＜C，根据物质的能量越低越稳定可知，物质的能量：B>A>C，故A→B为吸热反应，B→C为放热反应，A→C为放热反应，选项D正确；
答案选D。
6．B
【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,
① ΔH1
② ΔH2
③ ΔH3 (ΔH1、ΔH2、ΔH3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ΔH3>ΔH2；
反应①②相比，由于②反应中生成的单质硫转化为SO2气体时放出热量，所以ΔH２>ΔH１，综上所述ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1，故合理选项是B。
7．B
【详解】A．生成H2O(g)中的1mol H-O键能放出462.8kJ的能量，则断裂1mol H2O(g)中的化学键需要吸收热量462.8kJ×2=925.6kJ，但题干中并未说明水的状态，A错误；
B．反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=436.4kJ/mol×2+498kJ/mol-2×2×462.8kJ/mol= -480.4kJ/mol，B正确；
C．已知气态水转化为液态水放热，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H＜-480.4kJ/mol，由此可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，C错误；
D．2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H＞+480.4kJ/mol，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H＜-240.2kJ/mol，D错误；
答案选B。
8．B
【详解】1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为726kJ，64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1452kJ，根据热化学方程式的书写方法写出为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H=—725.8kJ/mol或2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452kJ·mol－1；
答案选B。
9．D
【详解】A．金属与酸的反应为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应，中和反应为放热反应，A错误；
B．等质量的铝片与铝粉与盐酸反应放出的热量相同，B错误；
C．铁的导热性良好，换用铁制搅拌棒后会有热量损失，导致测定的数值偏低，C错误；
D．氢氧化钠固体溶于水放热，会使测定的数值偏高，D正确；
故选D。
10．B
【详解】A．根据图示，反应物的总能量大于反应产物的总能量，该反应为放热反应，A错误；
B．根据图示，1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量，则1mol CO(g)和1mol H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和1mol H2(g) 的总能量，B正确；
C．根据图示，1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量41 kJ，反应的热化学方程式为 △H = -41 kJ/mol，C错误；
D．根据图示，1mol CO2(g)和1mol H2(g) 反应生成 1mol CO(g) 和1mol H2O(g)，总能量升高，要吸收41kJ的热量，D错误；
故选B。
11．C
【详解】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4 496kJ 2x=484 kJ，x =436kJ，故答案选C。
12．B
【详解】2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，又因为气态B转化为液态B放热，所以选项B中图像符合。
答案选B。
13．D
【详解】A．若H2的燃烧热为akJ mol-1，则氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)═H2O(l) H=-akJ mol-1，故A错误；
B．若1molSO2和0.5molO2完全反应放热98.3kJ，该反应为可逆反应，则SO2(g)和O2(g)反应生成2molSO3(g)放出的热量大于98.3kJ/mol×2mol=196.6kJ，正确的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H＜-196.6kJ mol-1，故B错误；
C．若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-57.3kJ mol-1，由于钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡的反应放出热量，则稀硫酸与稀Ba(OH)2反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+2H2O(l) H＜-114.6kJ mol-1，故C错误；
D．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，31g白磷(P4)的物质的量为n(P4)==0.25mol，1molP4(白磷，s)转化为4mol(红磷，s)放出4bkJ热量，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s) H=-4bkJ mol-1，故D正确；
故选：D。
14．B
【详解】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确；
B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误；
C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确；
D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确；
故选B。
15．C
【分析】发生反应的物质越多，反应过程中吸收或放出的热量就越多。等质量的同一种物质含有的能量：气态＞液态＞固态。
【详解】相同温度时，由①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ/mol，该反应为放热反应，ΔH1＜0，Q1＞0，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-2Q1 kJ/mol，当反应物与生成物颠倒时，反应热数值相等，符号相反，③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+2Q1 kJ/mol；水分解反应为吸热反应，②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2 kJ/mol，则Q2＞0。等物质的量的气态水含有的能量比液体水含有的能量多，物质由气态转化为液态会放出热量，③相对于反应②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2 kJ/mol，发生反应吸收的热量要少一些，则反应热关系有：2Q1＜Q2，故合理选项是C。
16．(1) 温度计 偏低 起到保温隔热的作用，防止热量散失
(2) 21℃ 0.5
(3) —49kJ/mol 向左上方移动
【解析】（1）
由实验装置图可知，仪器b为温度计；金属铜会传递热量，若仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器会造成热量散失，导致实验结果偏低；装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板能起到保温隔热的作用，减少实验过程中热量的散失，故答案为：温度计；偏低；起到保温隔热的作用，防止热量散失；
（2）
由图可知，未加入稀硫酸时，溶液温度为21℃，说明实验环境温度是21℃；加入30mL硫酸时，溶液温度最高，说明酸碱恰好完全反应，则稀硫酸的浓度为=0.5mol/L，故答案为：21℃；0.5；
（3）
由图可知，氢氧化钠溶液完全反应时生成0.03mol水，溶液温度升高△t= (28—21) ℃=7℃，则反应放出的热量Q=mc△t= (20+30)mL×1g/mL×10—3kg/g×4.2kJ kg-1 ℃-1×7℃=1.47kJ，则中和反应反应热△H=—=-49kJ/mol；若用浓硫酸代替稀硫酸，浓硫酸稀释时会放出热量，使反应后溶液的温度升高，且与氢氧化钠溶液反应消耗硫酸的体积会减小，所以M点将向左上方移动，故答案为：-49；左上方移动。
17． 使反应物充分接触并发生反应 冰凉 吸热 ＞ 不能 只进行了一个复分解反应的实验，不能科学地得出结论 ＜ ＜
【详解】(1)①反应物为固体，使用玻璃棒搅拌，可以使反应物充分接触并发生反应；Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl发生复分解反应，即反应方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；故答案为可以使反应物充分接触并发生反应；Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；
②玻璃片和小烧杯之间滴有水，一段时间后用手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯黏结在一起，说明该反应为吸热反应，用手触摸烧杯外壁，将会有冰凉的感觉；反应热＞0；只进行了一个复分解反应的实验，不能科学地得出结论；故答案为冰凉；吸热；＞；不能；只进行了一个复分解反应的实验，不能科学地得出结论；
(2)根据图象，反应物的总能量大于生成物的总能量，说明该反应为放热反应，即＜0；断键吸收能量，形成化学键释放能量，利用=反应物键能总和－生成物键能总和，因为该反应为放热反应，＜0，因此反应物的键能总和小于生成物的键能总和；故答案为＜；＜。
18．(1)
(2)
【详解】(1)将题给热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由得 。
(2)该合成甲醇反应的。
19． +90.8kJ/mol C ΔH1+ΔH2-ΔH3 C2H8N2(1)+2N2O4(1)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)△H=-2250kJ/mol BD
【详解】(1)方程式的反应热等于反应物的键能和与生成物键能和之差，所以，答案为：+90.8kJ/mol；
(2) N2(g)、H2(g)合成NH3(g)的反应为放热反应，所以反应物能量高于生成物，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的摩尔热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1，升高相同温度时，N2(g)和H2(g)能量升高的更多，能量随温度T的变化示意图合理的是C，答案为：C；
(3)根据盖斯定律可知iv=i+ii-iii，则ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3，答案为：ΔH1+ΔH2-ΔH3；
(4) 3.0g液态偏二甲基肼与足量液态四氧化二氮完全反应生成N2(g)、H2O(g)和CO2(g)，放出112.5kJ的热量，1mol偏二甲基肼反应放热2250kJ，热化学方程式为：C2H8N2(1)+2N2O4(1)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)△H=-2250kJ/mol，答案为：C2H8N2(1)+2N2O4(1)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)△H=-2250kJ/mol；
(5)A．氢气燃烧只生成无污染物质水，比偏二甲基肼更为环保，A错误；
B．反应方程式为：C2H8N2+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2，氮元素均变为0价态，所以N2即是氧化产物，又是还原产物，B正确；
C．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，2250kJ/mol不是该反应的反应热，C错误；
D．1mol偏二甲肼在四氧化二氮中的燃烧的反应热为：△H=-2250kJ/mol，为放热反应，D正确；
答案为：BD。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
