第一章 化学反应的热效应 单元测试卷
一、单选题
1．完全燃烧1molH2，常温常压下放出285.8kJ的热量，下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
2．下列实验现象或图像信息能充分说明是放热反应的是
说明：装置③④气密性均良好。
A．图①温度计的水银柱上升
B．图②中生成物总能量大于反应物总能量
C．图③中反应停止一段时间后，针筒活塞向左移动
D．图④中反应开始一段时间后，甲处液面高于乙处液面
3．下列说法正确的是
A．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测得ΔH偏大
B．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为 ΔH＝－38.6kJ·mol－1
C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．金刚石和石墨的燃烧热相等
4．下列说法错误的是
A．利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变
B．在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的
C．如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到
D．当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的
5．空间探测器发射时常用肼(N2H4)作燃料，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：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol；②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol。则N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式为
A．2N2H4+2NO2=3N2+4H2O △H=-1135.7kJ/mol
B．N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol
C．2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=+1135.7kJ/mol
D．N2H4(l)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol
6．化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义，下列说法正确的是
A．图1装置可以用于探究一个反应是吸热反应还是放热反应
B．能量变化如图2的反应必须加热才能发生反应
C．常温常压下，断开1molH2中的化学键吸收436kJ的能量，断开1molCl2中的化学键吸收243kJ的能量，形成2molHCl中的化学键释放862kJ的能量，故H2和Cl2反应释放能量
D．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，故金刚石比石墨稳定
7．的燃烧热为，下列指定反应的方程式正确的是
A．与稀硝酸混合：
B．溶液与过量稀氨水混合：
C．的燃烧热的热化学方程式：
D．溶液氧化：
8．CH4和CO2在一定条件下能发生反应，该反应过程中能量变化趋势如图，下列说法正确的是
A．甲烷的分子结构模型为
B．该反应过程中有非极性键的断裂和生成
C．提高反应时的温度，可以实现CH4的完全转化
D．该反应中反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量
9．下列说法正确的是
A．HCl和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol，则CH3COOH和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol
B．已知；，则的燃烧热是
C．在一定温度和压强下，将和H2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
10．已知：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH=＋571.6kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：
过程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)＋O2(g) ΔH=＋313.2kJ·mol
过程Ⅱ：……
下列说法不正确的是
A．该过程能量转化形式是太阳能→化学能
B．过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)=H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH=＋129.2kJ·mol-1
C．氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1
D．过程Ⅰ每转移2mol电子吸收313.2kJ热量
11．焓是衡量一种物质或一个体系能量高低的物理量，实验测得有关物质的焓如图所示(认为稳定单质的焓为0)，下列说法正确的是
A．碳的燃烧热为111
B．气态水比液态水更稳定
C．
D．14gCO完全燃烧放热55.5kJ
12．依据图示关系，下列说法错误的是
A．
B．石墨比金刚石稳定
C．
D．
13．已知：，断开1molO=O键和1molH-O键所吸收的能量分别为496kJ和463kJ，则断开1molH—H键所吸收的能量为
A．436kJ B．557kJ C．872kJ D．920kJ
14．氢能被认为是21世纪最具发展潜力的清洁能源。通过以下反应均可获得H2，下列有关说法不正确的是
①焦炭与水反应制氢：
②光催化水分解制氢：
③甲烷湿重整制氢：
A．利用反应①可以实现煤的气化，有利于实现煤的综合利用
B．对于的反应，
C．反应③使用高效催化剂，不变
D．反应)的
二、非选择题
15．化学反应伴随有能量的变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。
A．碳与水蒸气反应 B．铝和氧化铁反应
C．受热分解 D．锌与盐酸反应
(2)①通过化学键的键能计算。
已知几种化学键的键能如下：
化学键种类 H—H N—H
键能 a b c
计算可得： 。
②通过反应过程中物质能量的变化计算。由和NO反应生成和的能量变化如图所示。若生成，其 。
③通过盖斯定律计算。
已知：
(ⅰ)的燃烧热 。
(ⅱ)在溶液中Cu与反应生成和的热化学方程式为 。
16．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。回答下列问题：
(1)机动车发动机工作时会引发与的反应，该反应是吸热反应，与的总能量比2molNO的总能量 (填“高”或“低”)。
(2)已知： ， 。下列能量变化示意图中，正确的是___________(填字母)。
A． B．
C． D．
(3)NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的上万倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是断裂1mol某些化学键所需要的能量数据：
化学键
键能 946 154.8 283
根据上述数据分析最稳定的物质是 (填“N2”“F2”或“NF3”)，写出N2和F2生成NF3的热化学方程式： 。
(4)已知：①
②
③
则： ΔH= 。
17．根据要求，回答下列问题：
Ⅰ.有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N，转化过程如下：
(1)两者中，较稳定的是： (M或N)。
Ⅱ.已知：的燃烧热；，
(2)则 a(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
(3)从实验装置上看，还缺少 ，其能否用铁质材料替代？ (填“能”或“不能”)
(4)装置中隔热层的作用是
(5)实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将 (填偏大、偏小或无影响)
18．为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题：
(1)该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过化学反应转化成 释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式：
已知：，①
，②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 ，相同状况下，能量状态较低的是 ；
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参考答案：
1．D
【详解】由题意可知，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，则反应的反应热ΔH=—285.8kJ/mol，热化学方程式为，故选D。
2．C
【详解】A．温度计的水银柱不断上升，则浓硫酸溶于水放出热量，但不属于化学反应，选项A不符合；
B．由图可知，反应物总能量低于生成物总能量，说明相应的化学反应是吸热反应，选项B不符合；
C．Zn 与稀硫酸反应生成氢气，停止一段时间后，针筒活塞向左移动，温度升高，压强增大，充分说明相应的化学反应是放热反应，选项C符合；
D．反应开始后，甲处液面高于乙处液面，说明装置内压强减小，温度升降低，反应为吸热反应，选项D不符合；
答案选C。
3．A
【详解】A．将碱缓慢倒入酸中，导致热量损失，中和反应为放热反应，因此测得ΔH增大，故A正确；
B．合成氨为可逆反应，题中无法判断放出19.3kJ热量时，消耗氮气或消耗氢气或生成氨气的物质的量，从而无法判断出1molN2、3molH2完全反应时的ΔH值，故B错误；
C．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量，水应是液态，故C错误；
D．金刚石、石墨是不同物质，所具有能量不同，因此它们燃烧热不同，故D错误；
答案为A。
4．D
【详解】A．盖斯定律可以通过已知反应推算未知反应的反应焓变，某些难以测定的反应焓变，可以通过容易测定的反应焓变来推算，A正确；
B．物质的焓值与所处的温度、压强、状态等因素有关，当状态指定时，其焓值确定，B正确；
C．由盖斯定律可知，方程式相加减焓变对应相加减，C正确；
D．反应无论经历怎样的过程，只要始态与终态相同则焓变不变，D错误；
故选D。
5．B
【分析】根据盖斯定律：②-①×可得N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式为：N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol，据此解答本题。
【详解】根据盖斯定律可得N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式为：N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol，故B正确；
故选B。
6．C
【详解】A．该装置周围没有密封的空气，不能通过热胀冷缩探究反应是吸热反应还是放热反应，故A错误；
B．能量变化如图的反应为吸热反应，吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，该反应不需要加热就可以发生，故B错误；
C．反应H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)△H =反应物总键能-生成物总键能= (436+ 243-862) kJ·mol-1 =-183kJ·mol-1 < 0，故H2和Cl2反应释放能量，故C正确；
D．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨稳定，所以石墨比金刚石稳定，D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．与稀硝酸混合：，A错误；
B．溶液与过量稀氨水混合：，B错误；
C．的燃烧热的热化学方程式：，C错误；
D．溶液氧化：，D正确；
故选D。
8．D
【详解】A．甲烷分子式为CH4，碳原子和氢原子形成空间正四面体结构，碳原子比氢原子半径大，分子结构模型为 ，选项A错误；
B．该反应过程中有没有非极性键的断裂，但有非极性键O=O的生成，选项B错误；
C．反应为吸热反应，提高反应时的温度，可以提高CH4的转化率，但反应为可逆反应，无法完全转化，选项C错误；
D．由图中信息可知，该反应中反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量，为吸热反应，选项D正确；
答案选D。
9．D
【详解】A．CH3COOH为弱酸，电离时吸收热量，盐酸是强酸，和反应的中和热为，则CH3COOH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，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。
10．D
【详解】A．过程Ⅰ将太阳能转化为化学能，过程Ⅱ是吸热反应，将热能转化为化学能，即该过程能量转化形式是太阳能或热能→化学能，故A正确；
B．过程Ⅰ的反应为①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)，ΔH=＋313.2kJ·mol，反应②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ/mol，过程Ⅱ为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)，根据盖斯定律②×-①×计算3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)的ΔH=＋129.2kJ·mol-1，故B正确；
C．2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ mol-1，则H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ mol-1，即氢气的摩尔燃烧焓为△H=-285.8kJ mol-1，故C正确；
D．过程Ⅰ的反应为①2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)，ΔH=＋313.2kJ·mol，每吸收313.2kJ能量转移4mol电子，故D错误；
故选：D。
11．C
【详解】A．碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的热量，根据图示，碳的燃烧热是394，故A错误；
B．能量越低越稳定，液态水比气态水更稳定，故B错误；
C．根据图示，①
②
根据盖斯定律②-① 得 ，故C正确；
D．根据，14gCO完全燃烧放热141.5kJ，故D错误；
选C。
12．C
【分析】依据图示关系，反应Ⅰ；
反应Ⅱ；
反应Ⅲ；
反应Ⅳ；
反应Ⅴ；
【详解】A． 按盖斯定律，反应Ⅴ=反应Ⅰ+反应Ⅳ，，则，A正确；
B．由反应Ⅰ知，等量的石墨能量比金刚石低，石墨比金刚石稳定，B正确；
C．由盖斯定律知，反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅳ-反应Ⅱ，则，C错误；
D．结合选项A和选项C，由盖斯定律，2反应Ⅴ-反应Ⅲ得目标反应：，，D正确；
选C。
13．A
【详解】设断开1molH—H键所吸收的能量为x kJ，反应热ΔH=断裂反应物化学键吸收的能量-形成生成物化学键释放的能量=x kJ·mol-1+×496 kJ·mol-1-2×463 kJ·mol-1 =-242kJ·mol-1，解得x=436，故A正确；
故选A。
14．B
【详解】A．煤气化是将煤或焦炭在高温常压或加压条件下与气化剂反应，转化为气体产物和少量残渣的过程，反应①可实现煤的气化，有利于实现煤的综合利用，A项正确；
B．同一物质的气态所含能量高于液态所含能量，根据反应②，生成等物质的量气态水放出的热量小于生成液态水放出的热量，故ΔH2＞-571.6kJ mol-1，B项错误；
C．催化剂能改变活化能，不改变焓变，C项正确；
D．根据盖斯定律该反应=反应③-①，该反应ΔH=+206.1+(-131.3)=+74.8kJ mol-1，D项正确。
答案选B。
15．(1)BD
(2) a+3b-6c Q1-Q2
【详解】（1）A. 碳与水蒸气反应为吸热反应，错误；B. 铝和氧化铁反应为放热反应，正确；C. 受热分解为吸热反应，错误；D. 锌与盐酸反应为放热反应，正确；
（2）①反应物总键能-生成物总键能=；②由图知，反应物活化能-生成物活化能=Q1-Q2；③i 燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物释放出的热量，由定义知的燃烧热；ii 由三个已知方程得，将第一式加上二分之一倍二式再加上第三式，可得在溶液中Cu与反应生成和的热化学方程式为
16．(1)低
(2)A
(3)
(4)
【详解】（1）由题意可知，氮气与氧气的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则1mol氮气与1mol氧气的总能量低于2mol一氧化氮的总能量，故答案为：低；
（2）由方程式可知，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，气态四氧化二氮的能量高于液态四氧化二氮的能量，则符合题意的图示为A，故答案为：A；
（3）物质的键能越大，能量越低，越稳定，由表格数据可知，氮氮三键的键能大于氮氟键键能的三倍，所以氮气的能量最低，最稳定；由反应热与反应物的键能 之和与生成物的键能之和的差值相等可知，氮气与氟气生成三氟化氮反应的反应热为ΔH=946kJ/mol+154.8kJ/mol×3—283kJ/mol×3×2=—287.6kJ/mol，则反应的热化学方程式为，故答案为：；；
（4）由盖斯定律可知，反应①+②×4—③×2可得反应，则反应ΔH=—534kJ/mol+(—269kJ/mol)×4—(—242kJ/mol)×2=—1126kJ/mol，故答案为： 1126 kJ/mol。
17．(1)M
(2)>
(3) 环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器 不能
(4)保温，防止热量散失
(5)偏小
【详解】（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，△H=+88.6kJ mol-1，过程是吸热反应，M的能量低，说明M稳定。
（2）的燃烧热，说明1mol完全燃烧生成和放出-akJ能量，又因为转化为要吸热，则1mol完全燃烧生成和放出的热量小于-akJ，>akJ/mol。
（3）由简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器；金属材料易散热，会使实验误差增大，所以不可以用铜质材料替代玻璃搅拌器。
（4）做中和反应反应热的测定实验要做好保温工作，隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失。
（5）醋酸是弱电解质，在溶液中电离吸热，实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将偏小。
18．(1)放热
(2)高
(3)热能
(4)低
(5) (白磷，s)(红磷，s) 红磷
【详解】（1）由于发生反应，U型管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）由于反应为放热反应，所以A和B的总能量比C和D的总能量高；
（3）化学变化伴随着物质和能量变化，物质中的化学能通过化学反应通常转化成热能释放出来；
（4）化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；
（5）该反应为放热反应，且不需要加热既能够发生，如铝与稀盐酸的反应为放热反应，该反应的化学方程式为；根据盖斯定律①-②×4可得：P4（s，白磷）=4P（s，红磷）△H=（-2983.2kJ/mol）-（-738.5kJ）×4=-29.2kJ/mol，说明白磷转化为红磷是放热反应，相同的状况下，红磷能量比白磷低，由于能量越低物质越稳定，则白磷的稳定性比红磷低
