第一章 化学反应的热效应 单元检测卷（B卷）
（满分100分 考试时间：90分）
一、选择题：本题共15小题，每题4分，共60分。
1.杭州第19届亚运会火炬命名为“薪火”，“薪火”采用丙烷作为燃料，火焰呈橙色；主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，实现碳循环内的零排放，被称为“零碳甲醇”。下列叙述正确的是( )
A.丙烷和甲醇都来自石油的干馏 B.火炬燃烧时，化学能只转化为光能
C.丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热 D.甲醇完全燃烧的产物对环境无污染
2.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体，下列说法正确的是( )
A.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含的能量高
B.单斜硫比正交硫稳定
C.S（s，单斜）S（s，正交）
D.由曲线①可知断裂1 mol 和1 mol单斜硫中的共价键所吸收的能量比形成1mol 中的共价键所放出的能量多297.16 kJ
3.已知：，，具有正四面体结构，中键的键能为，中的是( )
A.比更稳定
B.可求的反应热
C.键的键能为
D.键的键能为
4.通过以下反应均可获取。
①
②
③
下列说法正确的是( )
A.①中反应物的总能量大于生成物的总能量
B.②中使用适当催化剂，可以使减小
C.由①②计算反应的
D.若已知反应的，结合可计算出
5.常温常压下，在中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是( )
A.的燃烧热
B.S（s）的燃烧热
C.
D.，
6.“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用可催化消除大气污染物和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知：CO（g）的燃烧热，则的反应热为( )
A. B.
C. D.
7.用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用①可实现氯的循环利用。
①
②
已知：
下列说法正确的是( )
A.反应的
B.①中生成物的总能量大于反应物的总能量
C.①中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
D.断开键比断开键所需吸收的能量多31.9kJ
8.已知红磷比白磷稳定。常温常压下，31g红磷、白磷分别与足量的发生反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.A物质是红磷和氯气
B.的过程是放热反应，不需要加热
C.C物质一定是或中的一种
D.
9.（X为卤素原子）有关转化过程的能量关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.
B.
C.因为固体溶于水吸热，所以
D.相同条件下，的比的大
10.下列叙述正确的是( )
A.图甲可表示的能量变化
B.图乙中表示碳的燃烧热
C.实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为的、NaOH溶液混合，测得混合液最高温度如图丙所示（已知）
D.已知稳定性：B
A.过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能化学能
B.的燃烧热
C.过程Ⅱ中3molFeO（s）的总能量高于1mol
D.由铁氧化合物循环制得的具有节约能源、产物易分离等优点
12.一些烷烃的燃烧热如下表所示。
化合物 化合物
甲烷 -890.3 正丁烷 -2878.0
乙烷 -1559.8 异丁烷 -2869.6
丙烷 -2219.9 2-甲基丁烷 -3531.3
下列表达正确的是( )
A.乙烷燃烧的热化学方程式为
B.稳定性：正丁烷>异丁烷
C.1 mol正戊烷完全燃烧放出的热量大于3531.3 kJ
D.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
13.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键 H—O OO H—H O—O
键能/ 467 498 436 138
若反应过程中分解了。下列说法错误的是( )
A.总反应为
B.过程Ⅲ中有旧化学键的断裂和新化学键的形成
C.过程Ⅱ放出了574 kJ能量
D.过程Ⅰ吸收了467 kJ能量
14.如图为两种制备硫酸的途径（反应条件略）。下列叙述正确的是( )
A.和的总能量高于
B.根据盖斯定律可得
C.测定S的燃烧热：通入稍过量使完全燃烧生成所放出的热量
D.含的浓溶液与足量NaOH溶液反应，放出的热量即为中和反应反应热
15.制备环氧丙醇的反应如下：
①
②；
③ 。
已知：上述反应的焓变会随温度变化发生改变，焓变与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.
B.400～600 ℃，图中表示的是曲线a
C.曲线b在600 ℃对应的
D.反应①中，反应物的总能量高于生成物的总能量
二、填空题：本题共5题，共40分。
16.（8分）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产、生活中的主要能源物质。请回答下列问题。
（1）有机物M经过太阳光照射后转化成N，转化过程如下：
则M、N相比，较稳定的是________。
（2）（1）的燃烧热为，，则a________726.5（填“>”“<”或“=”）。
（3）使和（g）通过灼热的炭层，生成HCl和，当有参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________。
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料：，则反应过程中，每转移放出的热量为________。
17.（4分）利用催化加氢合成二甲梄可有效降低空气中二氧化碳的含量，其中涉及的主要反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
（1）催化加氢合成二甲醚的热化学方程式为_________________。
（2）标准压力下，由最稳定单质生成1 mol化合物的焓变为该物质的标准摩尔生成焓。下表为几种物质在298 K的标准摩尔生成焓：
物质
标准摩尔生成焓 -110.5 0 -393.5 -241.8
则二甲醚的标准摩尔生成焓为__________。
18.（12分）利用如图简易量热计测定中和反应反应热。
①在量热计内筒中加入50mL0.50HCl溶液，插入温度计，记录初始温度为20.0℃；
②向烧杯中加入50mL0.55NaOH溶液，调节其温度，使之也为20.0℃；
③快速将烧杯中的碱液倒入量热计内筒中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度为23.3℃。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为______。
(2)本实验中NaOH溶液稍过量，理由是______。
(3)上述反应过程中释放的能量为______kJ［已知，稀溶液的密度均为，水的比热容为］。
(4)写出表示该反应反应热的离子方程式：______。
(5)精确实验测得中和反应生成1 mol 的反应热，本实验出现误差的原因可能是______(填字母)。
A.NaOH溶液久置变质
B.温度计读数不是最高温度
C.NaOH溶液一次性倒入量热计中
D.量热计隔热效果差
(6)在实验中，如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液，混合后最高温度与用NaOH时溶液时的最高温度______(填“相同”或“不同”)。说明理由：______。
19.（9分）随着化石能源的减少，新能源的开发利用需求日益迫切。
（1）Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
则_________。
（2）硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，工业制备纯硅的反应为，若将生成的HCl通入的NaOH溶液中恰好完全反应，则此制备纯硅反应过程_____（填“吸收”或“放出”）的热量是_____kJ。
（3）甲醇是一种新型的汽车动力燃料。
①以和为原料合成甲醇，反应的能量变化如图甲所示，则图甲中A处应填写的内容为__________。
②工业上利用CO和来制备甲醇气体。已知某些化学键的键能数据如表：
化学键 C-C C-H H-H C-O H-O
键能 348 413 436 358 1072 463
设CO以键构成，则工业制备甲醇的热化学方程式为__________。
（4）恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图乙所示。
已知：
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：__________。
②________。
20.（7分）宇宙中所有的一切都是能量的变化，研究化学反应中的能量变化意义重大。
（1）奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：芮烷的燃烧热，正丁烷的燃烧热，异丁烷的燃烧热。下列有关说法正确的是______（填序号）。
A.奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C.正丁烷比异丁烷稳定
（2）某实验小组用溶液和稀硫酸进行中和反应反应热的测定。
①实验中用到的玻璃仪器有烧杯（大、小）、______。
②取50mLNaOH溶液和30mL稀硫酸进行实验，实验数据如表所示。
实验次数 起始温度 最高温度
稀硫酸 NaOH溶液 平均值
1 26.2 26.6 26.4 30.4
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
近似认为溶液和稀硫酸的密度都是，中和后混合溶液的比热容，则_____（结果保留一位小数）。
（3）肼是一种火箭燃料。发射卫星时用肼作燃料，用作氧化剂，二者反应生成氮气和水蒸气。
已知：
写出肼与二氧化氮反应生成液态水的热化学方程式：__________________；该反应放出131.17kJ的热量时，转移电子的数目为______（设为阿伏加德罗常数的值）。
答案以及解析
1.答案：D
解析：石油中没有醇类，且对石油的加工处理一般采用分馏的方法，A错误；火炬燃烧时化学能转化为热能、光能等，B错误；燃烧热是指在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，丙烷燃烧的热效应与其燃烧热不同，C错误；甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水，产物对环境无污染，D正确。
2.答案：C
解析：物质所含能量越低越稳定，由题图知，相同物质的量的单斜硫所含的能量高于正交硫，所以正交硫较稳定故A、B错误；单斜硫能量高于正交硫，所以单斜硫转化为正交硫会放出热量，焓变为，所以S（s，单斜）S（s，正交）的，故C正确；由曲线①可知断裂1 mol 和1 mol单斜硫中的共价键所吸收的总能量比形成1 mol 中的共价键所放出的能量少297.16 kJ，故D错误。
3.答案：C
解析：分子中存在5个键，总键能为，分子中存在3个键，总键能为，总键能越大，物质的总能量越低，稳定性越强，故比更稳定，A错误；由于不知道的反应热，所以根据题中信息不能求得的反应热，B错误；设键的键能为x，将题中已知的两个热化学方程式依次编号为①②，②①可得，根据盖斯定律，，由于在化学反应中断键吸热、成键放热，反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得，解得，C正确；设P-P键的键能为y，根据盖斯定律，可得，可得，解得，D错误。
4.答案：D
解析：①中，为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，故A错误；催化剂可以改变反应历程，改变活化能，但不影响反应的焓变，故B错误；由②-①可得，根据盖斯定律，，故C错误；将反应记为④，则①-③=④，根据盖斯定律，，则，故D正确。
5.答案：C
解析：硫化氢的燃烧热指101kPa时，完全燃烧生成气体和液态水时放出的热量，则应为，A错误；硫的燃烧热指101kPa时，1mol硫（s）完全燃烧生成气体时放出的热量，则应为，B错误；根据盖斯定律可知，反应热只取决于反应体系的始末状态，与途径无关，，C正确；硫化氢的燃烧、硫的燃烧都是放热反应，则，所以，，D错误。
6.答案：A
解析：根据CO（g）的燃烧热可知，①，根据图像可知，②，再根据盖斯定律，（②-①）×2可得。故选A。
7.答案：C
解析：根据盖斯定律，由①+②×2的，A错误；①为放热反应，则①中反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；①中断裂键和键，形成键、键，键、键为非极性键，键和键为极性键，C正确；反应物的总键能一生成物的总键能，则，得，D错误。
8.答案：D
解析：已知红磷比白磷稳定，则等质量的红磷和白磷，前者能量低，故A物质是白磷和氯气，A错误；有的放热反应也需要加热才能发生，是放热反应，但红磷和氯气需要先加热才能发生反应，B错误；磷在氯气中燃烧可以发生的反应有，反应后更易得到的混合物，且常温常压下呈液态，C错误；题图所示为31g红磷、白磷分别与足量的反应生成相同的产物时的能量变化，根据盖斯定律可知，转化为时吸收热量，则可得，D正确。
9.答案：C
解析：固体的分解反应为吸热反应，则，A正确；根据盖斯定律，可得，即，B正确；由固体变为和是断裂化学键的过程，需要吸收热量，则其逆过程形成化学键需要放热，所以，C错误；相同条件下，和的不同，相同，因为键的键能大于键的键能，所以等物质的量的和变成原子时，需要吸收的热量多，即的比的大，则的比的大，D正确。
10.答案：D
解析：图甲表示的反应为放热反应，不是吸热反应，A错误；图乙表示的反应为吸热反应，但C（s）转化为CO（g）的反应是放热反应，且计算碳的燃烧热时，C（s）应该转化为（g），B错误；物质的量浓度相等的条件下，图丙中P点时，二者恰好完全反应，消耗的NaOH溶液的体积（）是溶液的体积（）的2倍，则，C错误。
11.答案：C
解析：过程Ⅰ利用太阳能将转化为和FeO，能量转化形式是太阳能化学能，A正确；根据题图，过程Ⅰ的热化学方程式为，过程Ⅱ的热化学方程式为，根据盖斯定律可知，-（过程Ⅰ+过程Ⅱ）可得，的燃烧热为完全燃烧生成液态水时放出的热量，由气态水变为液态水放热，放出的热量越多，焓变越小，则，即，B正确；根据题图中的过程Ⅱ无法比较的总能量与能量的高低，C错误；根据题图信息可知，利用铁氧化合物循环制具有节约能源、产物易分离等优点，D正确。
12.答案：C
解析：乙烷的燃烧热为，说明1 mol乙烷完全燃烧生成和液态水时会放出1559.8 kJ的热量，正确的热化学方程式为，A错误；由表格中的数据可知，异丁烷燃烧放出的热比正丁烷的小，由于二者燃烧产物相同，可燃物能量越低其燃烧放出的热越小，故异丁烷能量较低。物质的能量越低，越稳定，即稳定性：正丁烷<异丁烷，B错误；正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，互为同分异构体的烷烃，支链多的燃烧放出的热量小，则正戊烷完全燃烧放出的热量大于2-甲基丁烷，即正戊烷完全燃烧放出的热量大于，C正确；由题表数据分析可知，相同质量的烷烃，氢的质量分数越大或碳的质量分数越小，燃烧放热越多，D错误。
13.答案：D
解析：过程Ⅲ中，分解为和，有旧化学键的断裂和新化学键的形成，B正确；已知反应过程中分解了，过程Ⅱ放出的能量，C正确；过程Ⅰ吸收的能量，D错误。
14.答案：A
解析：燃烧生成放出热量，生成物的总能量比反应物的总能量低，A正确；途径①的初始反应物为和，途径②的初始反应物为和，两途径初始反应物不相同，热效应不存在等量关系，B错误；S的燃烧热是指在101kPa时，完全燃烧生成产物时所放出的热量，C错误；测定中和反应反应热不能使用浓硫酸，因浓硫酸溶于水会放出大量的热，从而影响中和反应反应热的测定，D错误。
15.答案：C
解析：已知：，根据盖斯定律，①+②=③，则，由于，故，A正确；曲线a对应的，故曲线a代表，由知，曲线b代表，曲线c代表，B正确；曲线b代表，由盖斯定律知，，则曲线b在600 ℃对应的，C错误；由于，是放热反应，故反应①中，反应物的总能量高于生成物的总能量，D正确。
16.（8分）答案：（1）M（2分）
（2）<（2分）
（3）（2分）
（4）98 kJ（2分）
解析：（3）有参与反应时释放出145 kJ热量，当参与反应时放出290 kJ热量，反应的热化学方程式为。
（4），参与反应，转移，放出1176 kJ热量，则反应过程中，每转移放出的热量为98 kJ。
17.（4分）答案：（1）（2分）
（2）-187.6（2分）
解析：（1）根据盖斯定律由反应Ⅱ×2+反应Ⅲ可得到反应：。
（2）由标准摩尔生成焓的定义可知，化合物在298 K时的标准摩尔生成焓可看作以稳定物质为参照物时该化合物的焓，焓变是生成物与反应物的焓值差。因为生成物的总焓-反应物的总焓，则所有产物标准摩尔生成焓的总和-所有反应物标准摩尔生成焓的总和，根据（1）的热化学方程式，设二甲醚的标准摩尔生成焓为x，则，解得。
18.（12分）答案：(1)玻璃搅拌器；（1分）
(2)保证盐酸完全被中和；（1分）
(3)1.386；（2分）
(4)；（2分）
(5)ABD（2分）
(6)相同（2分）；KOH与NaOH属于同一类型强碱，它们的电离程度相同，其中和热相等，从而最高温度相同（2分）
解析：（1）根据图示，仪器a的名称为玻璃搅拌器；
（2）本实验中NaOH溶液稍过量，目的是保证盐酸完全被中和；
（3）上述反应过程中释放的能量为0.1kg×3.3℃×=1.386kJ；
（4）表示该反应反应热的离子方程式：；
（5）A.NaOH溶液久置变质，导致反应放热减小，A符合要求；
B.温度计读数不是最高温度，测量反应热数值偏小，B符合要求；
C.NaOH溶液一次性倒入量热计中，减少热量散失，C不符合要求；
D.量热计隔热效果差，热量散失多，测量反应热数值偏小，D符合要求；
故选ABD；
（6）在实验中，如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液，混合后最高温度与用NaOH时溶液时的最高温度相同，理由是KOH与NaOH属于同一类型强碱，它们的电离程度相同，其中和热相等，从而最高温度相同。
19.（9分）答案：（1）（2分）
（2）吸收（1分）；6.01（1分）
（3）（1）（1分）
（2）（1分）
（4）①（1分）
②-78.64（2分）
解析：（1）将已知反应依次编号为①②③，可得到反应，由盖斯定律可知，。
（2）由题意可知，反应生成氯化氢的物质的量为，由题给热化学方程式可知，制备纯硅反应过程中生成0.1mol氯化氢吸收的热量为。
（3）①二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水蒸气的方程式为，由题图甲可知，图中A处应填入。
②一氧化碳与氢气反应生成甲醇的热化学方程式为，由反应物的键能之和-生成物的键能之和，可得反应，则反应的热化学方程式为。
（4）①由题图乙可知，完全燃烧生成时放出的热量为297kJ，故表示硫的燃烧热的热化学方程式为。
②由题图乙可知，参加反应的，根据，。
20.（7分）答案：（1）A（1分）
（2）①量筒、温度计、环形玻璃搅拌器（1分）
②（2分）
（3）（3分）
解析：（1）奥运火炬燃烧时伴随着发光、发热的现象，能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；异丁烷和正丁烷互为同分异构体，所含化学键种类和数目相同，故B错误；正丁烷的燃烧热，异丁烷的燃烧热，由此可知，正丁烷的能量高于等量异丁烷的能量，而物质的能量越低越稳定，则异丁烷更稳定，故C错误。
（2）①中和反应反应热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯（大、小）、量筒、温度计、环形玻璃搅拌器。
②第1次实验的温度差是4.0℃，第2次实验的温度差是6.1℃，第3次实验的温度差是3.9℃，第4次实验的温度差是4.1℃，第2次实验数据明显偏离正常误差范围，应舍弃；根据1、3、4次实验，温度差的平均值为；溶液和稀硫酸反应生成，近似认为NaOH溶液和稀硫酸的密度都是，则混合溶液质量为80g，中和后混合溶液的比热容4.，则反应放出的热量，测得的。
（3）将题给热化学方程式依次记为①②③，则根据盖斯定律，由得反应。和2mol发生反应，转移个电子，放出1311.7kJ热量，故放出131.17kJ的热量时，转移电子的数目为。
