第一章 化学反应的热效应 单元同步训练题
一、单选题
1．在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如图：
下列有关反应A＋B=C＋D的说法正确的是
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．反应前后分子的种类和数目一定改变
C．反应物的总能量E1与生成物的总能量E2一定相等
D．化学反应中能量变化一定全部以热量变化表现
2．下列关于热化学方程式的描述，正确的是
A．在稀溶液中： ，若将含1mol 的醋酸稀溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
B．一定条件下，将0.5mol (g)和1.5mol (g)置于密闭的容器中充分反应生成(g)，放热19.3kJ，热化学方程式为： ΔH=-38.6kJ/mol
C． ，则的燃烧热为285.8kJ/mol
D．S(单斜，s)= S(正交，s) ，则正交硫比单斜硫稳定
3．已知：
若使液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位为)
A． B．
C． D．
4．某化学反应的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是
A．该反应为放热反应，无需加热就可以发生
B．三种物质、、中，最稳定的物质一定是
C．根据图示可知生成放出的能量
D．断裂键和键要吸收的能量
5．甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是
A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=+890kJ mol-1
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=-222.5kJ mol-1
C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=-890kJ mol-1
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=+222.5kJ mol-1
6．用下列实验装置能达到相关实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 实验室制取气体 中和热的测定 除去，粉末中混有的少量 用作喷泉实验，水充满烧瓶
A．A B．B C．C D．D
7．乙烯()是石油化工产业的核心，作为一种可燃物，乙烯有着热值高、产物清洁的优势。在25℃、的条件下，乙烯的燃烧热为。
已知：①部分化学键的键能如下表所示
化学键 C=C C-H O=O C=O H-O
键能 612 414 498 x 464
②3.6g水蒸气液化会放出8kJ热量，则x的值为
A．809 B．1041 C．676 D．829
8．如图是H2和Cl2反应生成HCl的能量变化示意图，由图可知
A．反应物的能量总和于生成物的能量
B．生成1molHCl(g)需放出92.3kJ的能量
C．H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) - 184.6kJ
D．H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + Q (Q>184.6kJ)
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)中若用浓硫酸测定，则测定数值偏高
D．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
10．已知高炉炼铁时发生反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.6kJ mo1-1，则消耗84g CO 时，上述反应的能量变化为
A．吸收8.2kJ能量 B．放出8.2kJ能量
C．吸收24.6kJ能量 D．放出24.6kJ能量
11．根据下列物质变化，所得能量变化关系正确的是
物质变化 能量关系
A 将充满NO2的针筒置于热水中，气体颜色变深 能量大小：NO2(g)>N2O4(g)
B 将NaOH溶液与HCl溶液混合
C 1g气态SiH4在空气中燃烧，生成SiO2(s)与液态水，放热44.6kJ SiH4(g)+2O2(g)→SiO2(s)+2H2O(l)+44.6kJ
D 合成氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4kJ 反应物的键能总和>生成物的键能总和
A．A B．B C．C D．D
12．HCl(g)溶于大量水的过程放热，循环关系如图所示：
下列说法不正确的是
A．，
B．若将循环图中Cl元素改成Br元素，相应的
C．
D．
13．下列反应中符合图示能量变化的是
A．盐酸与NaOH溶液反应 B．氯酸钾分解制氧气
C．煅烧石灰石制生石灰 D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe
二、多选题
14．铁的某种络合物离子(用表示)催化甲酸分解的反应机理及相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程中铁元素价态没有改变
B．反应过程中最大能垒
C．由到过程中形成了离子键
D．总反应为：
三、非选择题
15．回答下列问题：
(1)25℃、101 kPa条件下充分燃烧8 g甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160 kJ，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键需要的能量分别为436kJ、391kJ和946kJ，则与反应生成的热化学方程式为 。
(3)已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1=-870 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285 kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式 。
(4)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
总反应的 ；
16．航天燃料通常由液氧煤油，液氧液氢，偏二甲肼和四氧化二氮。请利用化学反应相关原理，回答下列问题。
(1)已知在298K时的热化学方程式：
根据上面的热化学方程式完成下列问题：
①通过计算说明等质量的、、C完全燃烧时放出热量最多的是 ，等物质的量、、C完全燃烧时放出热量最多的是 。
②若和混合气体的总物质的量为3mol，且完全燃烧放出2066.4kJ的能量，则 。
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼()作推进剂，燃烧产物是三种对环境无污染的气体，同时放出大量的热。已知10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，该反应的热化学方程式为 。
(3)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
若用0.15mol CO还原至(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 mol，放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。
17．(I)回答下列问题：
(1)下列反应中，属于放热反应的是 (填序号，下同)。
①氢气燃烧 ②二氧化碳通过炽热的碳 ③氢氧化钠溶于水的过程 ④炸药爆炸 ⑤酸碱中和
(II)表中为一些化学键的键能(kJ/mol)。
物质 Cl2 Br2 I2 H2
键能(kJ/mol) 243 193 151 436
物质 HF HCl HBr HI
键能(kJ/mol) 568 432 366 298
根据上述数据回答下列问题：
(2)下列物质本身具有的能量最低的是 。
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
(3)下列氢化物中，最不稳定的是 。
A．HF B．HCl C．HBr D．HI
(4)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(5)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是 。
18．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．化学反应遵循质量守恒定律，反应前后原子重新组合，但反应前后原子的种类和数目一定不变，A正确；
B．分子是由原子构成，不同分子含有原子个数可能不同也可能相同，所以反应前后分子种类和数目不一定改变，B错误；
C．由化学反应质量守恒可知，参加反应的反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，但化学反应过程中一定存在能量的变化，因此反应物总能量E1和生成物的总能量E2一定不相等，C错误；
D．化学反应中能量变化多样，不仅仅是以热量形式，还可以转化为光能、电能等，D错误；
故选A。
2．D
【详解】A．在稀溶液中： H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= 57.3kJ mol 1 ，醋酸是弱电解质，电离过程吸热，若将含1mol CH3COOH 的醋酸稀溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ，故A错误；
B．合成氨的反应是可逆反应，将0.5mol N2 (g)和1.5mol H2 (g)置于密闭的容器中充分反应不能生成1.0molNH3，而热化学方程式里的 ΔH表示的是反应完全时对应的热效应，故B错误；
C．燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，氢气燃烧生成的指定产物是液态水，且燃烧热对应的1mol氢气，故C错误；
D．单斜硫转化为正交硫放出热量，说明正交硫能量低，能量越低越稳定，所以正交硫比单斜硫稳定，故D正确；
故选D。
3．D
【分析】根据盖斯定律分析写出乙醇完全燃烧的热化学方程式，再根据反应热计算放出的热量。
【详解】①H2O(g)═H2O(l) ΔH1═-Q1kJ mol-1，②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)ΔH2═- Q2kJ mol-1，③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3═- Q3kJ mol-1，由盖斯定律③-②+①×3得：C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-(Q3-Q2+3Q1)kJ mol-1，23g液态酒精的物质的量为=0.5mol，所以完全燃烧恢复到室温，放出的热量为0.5mol×[(Q3-Q2+3Q1)kJ mol-1]= (0.5Q3-0.5Q2+1.5Q1)kJ，故选D。
4．D
【详解】A．由图可知反应物总能量高于生成物能量为放热反应，但A-A键和B-B键断裂需要吸收能量，可能需要加热破坏反应物化学键以发生反应，反应放热与反应是否需要加热无关，选项A错误；
B．物质能量越低越稳定，由图知和的总能量高于的能量，但不知和单独物质的能量大小，所以无法确定谁最稳定，选项B错误；
C．根据图示可知生成2mol放出的能量为，选项C错误；
D．断裂1moLA-A键和1molB-B键要吸收xkJ的能量，选项D正确；
答案选D。
5．C
【详解】0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量，则1mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出890kJ热量，因此C项正确。
本题选C。
6．A
【详解】A．块状硫化亚铁能在隔板上，且能和稀硫酸生成硫化氢气体，A正确；
B．铜质搅拌器导热性好，会导致热量损失，测量不准，B错误；
C．除去，粉末中混有的少量应该使用坩埚加热而不是蒸发皿，C错误；
D．二氧化氮和水生成一氧化氮，水不会充满烧瓶，D错误；
故选A。
7．A
【详解】3.6g水蒸气液化会放出8kJ热量，故；键能表示1mol气态分子解离成气态原子所需要的能量，故
乙烯燃烧生成气态水的热化学方程式为：，表示乙烯燃烧热的热化学方程式为：，根据盖斯定律，。反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，故，解得x=809；
故选A。
8．B
【详解】A．根据图知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以为放热反应，选项A错误；
B．该反应为放热反应，生成1molHCl(g)放出92.3kJ的能量，选项B正确；
C．根据图知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应的正反应是放热反应，且生成2molHCl(g)放出184.6kJ热量，所以热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6 kJ mol-1，选项C错误；
D．根据图知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应的正反应是放热反应，则H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + Q (Q=84.6kJ/mol)，故D错误；
故选B。
9．C
【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．浓硫酸稀释会放热，会使测定的数值偏高，C正确；
D．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，D错误；
故选C。
10．D
【详解】根据反应Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH= -24.6kJ·mol-1，可知，消耗84g CO （为3mol）时，放出的热量为24.6kJ；
故选D。
11．B
【详解】A．将充满NO2的针筒置于热水中，气体颜色变深，说明升高温度，2NO2(g) N2O4(g)的平衡逆向移动，则该反应为放热反应，2分子NO2(g)的能量高于1分子N2O4(g)的能量，不是NO2(g)>N2O4(g)，A错误；
B．NaOH和HCl的中和反应为放热反应，图示反应的反应物能量高于生成物，为放热反应，B正确；
C．1g气态SiH4的物质的量为mol，所以1mol气态SiH4在空气中燃烧，生成SiO2(s)与液态水，放热44.6kJ×32=1427.2kJ，C错误；
D．合成氨的反应为放热反应，焓变大于0，说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和，D错误；
综上所述答案为B。
12．C
【分析】结合转化过程，HCl（g）转化为H（g）、Cl（g）吸收能量，H（g）→H+（g）、Cl（g）→Cl-（g）放出热量，H+（g）→H+（aq）、Cl-（g）→Cl-（aq）放出热量，据此分析。
【详解】A．总反应放热，根据转化过程氢离子、氯离子溶于水的过程放出热量，，，A正确；
B．Cl的非金属性大于Br，放热反应焓变为负值，，B正确；
C．根据转化过程=，C错误；
D．H原子非金属性小于Cl原子，，故，D正确；
故选C。
13．A
【分析】图示反应中反应物的能量比生成物的能量高，发生反应放出热量，因此表示的反应为放热反应。
【详解】A．盐酸与NaOH溶液反应是放热反应，与图像表示的放热反应符合，A符合题意；
B．氯酸钾分解制氧气的反应为吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图示的放热反应不符合，B不符合题意；
C．煅烧石灰石制生石灰的反应是吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图示的放热反应不符合，C不符合题意；
D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe的反应为吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图像表示的放热反应不符合，D不符合题意；
故选A。
14．BD
【详解】A．→CO2+的过程中，碳的化合价从+2价升高为+4价，则铁的化合价降低，因此反应过程中铁元素的化合价发生变化，故A错误；
B．反应过程中最大能垒，故B正确；
C．由到过程中氢原子之间形成共价键，故C错误；
D．由图可知，该过程的反应物为HCOOH，生成物为CO2和H2，起始的相对能量为0，反应后的相对能量为-46.2kJ/mol，则总反应为，故D正确；
故答案选BD。
15．(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -320 kJ/mol
(2)N2(g)+3H(g)=2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
(3)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= -486 kJ/mol
(4)-49
【解析】（1）
25℃、101 kPa条件下，充分燃烧8 g(0.5mol)甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160 kJ，则1mol甲烷气体充分燃烧生成二氧化碳和液态水时放出热量为320kJ，所以甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -320 kJ/mol；
（2）
1molN2参与反应的焓变是，则与反应生成的热化学方程式为：N2(g)+3H(g)=2NH3(g) △H=-92 kJ/mol；
（3）
①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1=-870 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285 kJ/mol
根据盖斯定律计算②×2＋③×2-①得C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式为2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=(-393 kJ/mol)×2＋(-285 kJ/mol)×2-(-870 kJ/mol)= -486 kJ/mol，即2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= -486 kJ/mol；
（4）
已知①
②
根据盖斯定律，由①+②得总反应的+41-90=-49。
16．(1) 1：2
(2)
(3) 0.3
【解析】（1）
①根据题干所给热化学方程式，可分别计算：
若质量均为1g的、、C完全燃烧，放出的热量分别为：、、，计算得分别为：142.9kJ、55.64kJ、32.79kJ，因此等质量、、C完全燃烧放出热量最多的是；
若物质的量均为1mol的、、C完全燃烧，放出的热量分别为：285.8kJ、890.3kJ、393.5kJ，即完全燃烧放出的热量最多，故答案为：H2；；
②设、物质的量分别为x、y mol，则。二者混合物燃烧放出的总热量为2066.4kJ，则有：。联立两式解得：，。因此，故答案为：1：2；
（2）
10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，则1mol液态偏二甲肼与足量的液态四氧化二化氮完全反应生成、、、放出的热量为，则热化学方程式为：；
（3）
假设两个反应分别为①、②，由①×2+②得：，反应中转移电子为；因此若用0.15mol CO还原还原至时，转移电子为，放出的热量为，故答案为：0.3；。
17．(1)①④⑤
(2)A
(3)D
(4)放热
(5)Cl2
【详解】(1)①氢气燃烧为放热反应；
②二氧化碳通过炽热的碳为吸热反应；
③氢氧化钠溶于水的过程为放热过程，但不是化学反应；
④炸药爆炸为放热反应；
⑤酸碱中和为放热反应；
故答案为：①④⑤；
(2)根据表中数据可知，破坏1mol氢气中的化学键所消耗的能量最高，则说明氢气最稳定，具有的能量最低，故选A；
(3)根据表中数据可知，破坏1molHI中的化学键所消耗的能量最少，则说明HI最不稳定，故选D；
(4)根据反应X2+H2═2HX，根据方程式可知，反应过程中都是断开1molX﹣X键和1molH﹣H键，形成2molH﹣X键，新键生成释放的热量按照HCl、HBr、HI顺序分别是：432kJ/mol×2mol＝864kJ、366kJ/mol×2mol＝732kJ、298kJ/mol×2mol＝596kJ，旧键断裂吸收的热量的热量按照HCl、HBr、HI顺序分别是243kJ+436kJ＝679kJ、193kJ+436kJ＝629kJ、151kJ+436kJ＝587kJ，所以新键生成释放的能量均大于旧键断裂吸收的热量，所以X2+H2═2HX的反应是放热反应，故答案为：放热；
(5)根据(4)可知，消耗1molH2生成HCl时，放出的热量为864kJ-679kJ=185kJ，消耗1molH2生成HBr时，放出的热量为732kJ-629kJ=103kJ，消耗1molH2生成HI时，放出的热量为596kJ-587kJ=9kJ，当消耗等物质的量的氢气时，氯气放出的热量最多，故答案为：Cl2。
18．(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
