2021-2022学年新教材高中化学 第一章 化学反应的热效应 测评（含解析）新人教版选择性必修第一册.docx

1、第一章测评(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)1.“能源分类相关图”如图,下列选项中的能源全部符合图中阴影部分的是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气C.太阳能、风能、生物质能D.地热能、海洋能、核能答案C解析煤炭、石油、天然气均不是新能源;核能、地热能不是来自太阳的能量;太阳能、风能、生物质能符合要求,故C项正确。2.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.生成物总能量一定小于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变D.同温

2、同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同答案C解析根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量大于反应物总能量,放热反应的生成物总能量小于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应在光照和点燃条件下的H相同。3.下列关于反应热的说法正确的是()A.可逆反应“CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)”的H小于0,说明此反应为吸热反应B.已知S(s)+32O2(g)S

3、O3(g)的反应热H=-385.5 kJmol-1,说明硫的燃烧热为385.5 kJmol-1C.一个化学反应的反应热等于反应物的总能量减去生成物的总能量D.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答案D4.已知25 、101 kPa时,碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJmol-1、285.8 kJmol-1、1 411.0 kJmol-1、2 800 kJmol-1,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+12O2(g)CO(g)H=-393.5 kJmol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=+571.6 kJmol-1C.C2H4

4、(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)H=-1 411.0 kJmol-1D.12C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)H=-1 400 kJmol-1答案D解析A项中碳燃烧应生成CO2,错误;B、C项中H2O应为液态,且B项为放热反应,H生成物总能量B.相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol 氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2C.101 kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJmol-1D.氧化还原反应一定是放热反应答案A解析A项正确,因为所给反应为放

5、热反应;B项错误,因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,则2E1E2;C项错误,H2的燃烧热是指101kPa下,1mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量;D项错误,如C+CO22CO,此反应是氧化还原反应,但是属于吸热反应。6.在标准状况下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知几种化学键的键焓如下表所示:化学键CCCCCCCHHHClClHCl键焓(H)(kJmol-1)347.7615.0812.0413.4436.0242.7431下列说法正确的是()A.CH2CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)H=+123.5 kJmol-1B.CHCH(g)+2H2(g)CH3C

6、H3(g)H=-317.3 kJmol-1C.稳定性:HHHClCHD.由上表数据可计算乙烷与氯气发生一氯代反应的焓变(H)答案B解析焓变等于断裂化学键的键焓总和与形成化学键的键焓总和之差。A项,H=(615.0+413.44+436.0-413.46-347.7)kJmol-1=-123.5kJmol-1,错误;B项,H=(812.0+413.42+436.02-413.46-347.7)kJmol-1=-317.3kJmol-1,正确;C项,化学键的键焓越大,化学键越稳定,错误;D项,由于缺少CCl的键焓,不能计算乙烷与氯气发生取代反应的焓变,错误。7.根据碘与氢气反应的热化学方程式:(1

7、)I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48 kJmol-1(2)I2(s)+H2(g)2HI(g)H=+26.48 kJmol-1下列判断正确的是()A.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJB.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC.反应(1)的产物比反应(2)的产物稳定D.反应(2)的反应物的总能量比反应(1)的反应物的总能量低答案D解析因H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应,故254gI2(g)与2gH2(g)不可能完全反应生成2molHI(g),放出的热量小于9.48kJ,A项错误;1mol固态碘与1mol气态

8、碘所含的能量差为26.48kJ-(-9.48kJ)=35.96kJ,B项错误;产物均为HI,稳定性一致,C项错误;因反应物中氢气的状态相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,故D项正确。8.一种化学冰袋中含有适量的Na2SO410H2O、NH4NO3、(NH4)2SO4、NaHSO4,将Na2SO410H2O和其他三种盐分别盛于两只塑料袋中,使用时将它们混合并用手揉搓就可制冷,制冷效果能维持23 h。以下关于制冷原因的猜测肯定错误的是()A.Na2SO410H2O脱水是吸热过程B.制冷时间较长是由于Na2SO410H2O脱水是较慢的过程C.铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热过程D.NH4NO3溶

9、于水会吸收热量答案C解析Na2SO410H2O脱水是一个分解反应,该反应过程中吸收热量,故A正确;制冷时间较长是由于Na2SO410H2O脱水是较慢的过程,故B正确;题给条件下铵盐不能发生复分解反应,故C错误;NH4NO3溶于水会吸收热量,故D正确。9.化学反应12N2(g)+32H2(g)NH3(l)的能量变化如图所示,则该反应的H等于()A.+(a-b-c) kJmol-1B.+(b-a) kJmol-1C.+12(b+c-a) kJmol-1D.+12(a+b) kJmol-1答案A解析由题图可得,12N2(g)+32H2(g)N(g)+3H(g)H=+akJmol-1,NH3(g)N(

10、g)+3H(g)H=+bkJmol-1,NH3(l)NH3(g)H=+ckJmol-1。-得:12N2(g)+32H2(g)NH3(l)H=+(a-b-c)kJmol-1。10.(2020山东枣庄高二月考)物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是()A.AF对应反应的焓变为-H6B.H1+H2+H3+H4+H5+H6=1C.CF,|H|=|H1+H2+H6|D.|H1+H2+H3|=|H4+H5+H6|答案B解析FA对应反应的焓变为H6,则AF对应反应的焓变为-H6,A正确;H1+H2+H3+H4+H5+H6应是AA的过程,在此过程中没有能量变化,H=0,B错误;FC对应反

11、应的H=H6+H1+H2,则CF对应反应的H=-(H6+H1+H2),C正确;AD对应反应的H=H1+H2+H3,DA对应反应的H=H4+H5+H6,二者的绝对值相等,符号相反,D正确。11.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是()A.石墨转变为金刚石是放热反应B.S(g)+O2(g)SO2(g)H1,S(s)+O2(g)SO2(g)H2,则H10答案B解析质量相同时,金刚石的能量高于石墨,所以石墨转变为金刚石是吸热反应,A项错误;质量相同时,固态S的能量低于气态S的能量,所以气态S燃烧放出的热量多,但放热越多,H越小,B项正确;质量相同时,白磷的能量

12、高于红磷的能量,所以红磷比白磷稳定,C项不正确;根据图示,D项反应应该是放热反应,D项不正确。12.已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1;CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3 696 kJ。则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.11B.13C.14D.23答案B解析设原混合气体中H2、CH4的物质的量分别为n1、n2。n1+n2=5moln1571.6kJmol-112+n2890.3

13、kJmol-1=3696kJ解得:n1=1.25mol,n2=3.75mol,n1n2=13。13.已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1CO2(g)+C(s)2CO(g)H22CO(g)+O2(g)2CO2(g)H34Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H43CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10,H30,H40C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5答案C解析燃烧反应及金属的氧化都是放热反应,H1、H3、H4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,H2大于0,A、B两项错误;由盖斯定律及题给热化学方程式可得=+,

14、则H1=H2+H3,C项正确;同理可得H3=13(H4+2H5),D项错误。14.(2020山东临沂高二期末)肼(N2H4)在不同条件下的分解产物不同,200 时肼在Cu表面分解的机理如图甲。已知200 时,反应:3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)H1=-32.9 kJmol-1;反应:N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)H2=-41.8 kJmol-1下列说法不正确的是()A.图甲所示过程是放热反应B.反应的能量过程示意图如图乙所示C.断开3 mol N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键释放的能量D.200 时,肼分解生

15、成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H=+50.7 kJmol-1答案C解析图甲中过程是N2H4分解生成N2和NH3,已知热化学方程式中H为负值,所以图甲中过程为放热反应,故A正确;反应是放热反应,能量变化过程可用图乙表示,故B正确;放热反应中,反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和,故C错误;根据盖斯定律,由反应-反应2可得,N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H=-32.9kJmol-1-2(-41.8kJmol-1)=+50.7kJmol-1,故D正确。15.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H=-a kJ

16、mol-1。已知:(a、b、c均大于零)下列说法不正确的是()A.反应物的总能量高于生成物的总能量B.断开1 mol HH和1 mol II所需能量大于断开2 mol HI所需能量C.断开2 mol HI所需能量约为(c+b+a) kJD.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ答案B解析H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)H=-akJmol-1,该反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故A正确;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,该反应是放热反应,所以形成化学键放出的能量大于断裂化学键吸收的能量,断开1molH

17、H和1molII所需能量小于断开2molHI所需能量,故B错误;H=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=(b+c)kJmol-1-2E(HI)=-akJmol-1,得到断开2molHI所需能量约为(a+b+c)kJ,故C正确;该反应是可逆反应,不能进行彻底,依据焓变意义分析,向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量小于2akJ,故D正确。二、非选择题(本题共5小题,共40分)16.(8分)某化学小组用50 mL 0.50 molL-1 NaOH溶液和30 mL 0.50 molL-1硫酸溶液进行中和热的测定实验(实验装置如图所示)。(1)实验中大约要

18、使用230 mL NaOH溶液,配制溶液时至少需要称量NaOH固体 g。(2)图中尚缺少的一种仪器是。(3)实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是。a.上下运动b.左右运动c.顺时针运动d.逆时针运动(4)他们记录的实验数据如下:请填写表中的空白:实验次数反应物的温度T1/生成物的温度T2/温度差平均值(T2-T1)/H2SO4NaOH125.025.029.1T=225.025.029.8325.025.028.9425.025.029.0已知:溶液的比热容c为4.18 Jg-1-1,溶液的密度均为1 gcm-3。写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式:(用该实验的数据计算H,取小

19、数点后一位)。答案(1)5.0(2)温度计(3)a(4)4.012H2SO4(aq)+NaOH(aq)12Na2SO4(aq)+H2O(l)H=-53.5 kJmol-1解析(1)配制230mLNaOH溶液,需要选用250mL的容量瓶,m(NaOH)=0.50molL-10.25L40gmol-1=5.0g。(2)测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热,需要测定溶液温度,因此还缺少的一种仪器是温度计。(3)测定中和热需要烧杯内液体温度上下一致,所以环形玻璃搅拌棒的运动方向是上下运动,故选a。(4)4次实验温度的差值分别为4.1、4.8、3.9、4.0,第2次数据偏差较大,应舍弃,则其余3次数据的

20、平均值为4.1+3.9+4.03=4.0。Q=cmt=4.18Jg-1-180g4.0=1337.6J,中和反应为放热反应,则反应的H=-Qn=-1.3376kJ0.025mol=-53.5kJmol-1。17.(8分)(2020山东聊城高二期中)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.CaCO3受热分解D.锌与盐酸反应(2)获取能量变化的途径。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HHOOOH键能/(kJmol-1)436496463.4计算可得:2H2(g)+O2(g)2

21、H2O(g)H=。通过物质所含能量计算。已知反应中M+NP+Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示为EM、EN、EP、EQ,该反应H=。通过盖斯定律计算。已知在25 、101 kPa时:.2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)H=-412 kJmol-1.2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H=-511 kJmol-1写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:。利用实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 molL-1的盐酸,则还需加入(填序号)。A.1.0 g NaOH固体B.50 mL 0.50 molL-1 NaOH溶液C.50 mL

22、 0.55 molL-1 NaOH溶液答案(1)BD(2)-485.6 kJmol-1EP+EQ-(EM+EN)Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-313 kJmol-1C解析(1)B、D反应均为放热反应,A、C反应为吸热反应,故选BD。(2)根据键能计算可得,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=2436kJmol-1+496kJmol-1-463.4kJmol-122=-485.6kJmol-1。反应M+NP+Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示为EM、EN、EP、EQ,该反应的H=EP+EQ-(EM+EN)。由.2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)H=-412k

23、Jmol-1.2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H=-511kJmol-1根据盖斯定律可知,由2-得到Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-313kJmol-1。测定中和热,需加稍过量的NaOH溶液,保证盐酸完全反应,由于固体溶解放热,因此只有C合理。18.(8分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当它们混合发生反应时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态H2O2反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652 kJ的热量。(1)该反应的热化学方程式为。(2)已知H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-

24、1,则16 g液态肼与足量液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是 kJ。(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是。(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+66.4 kJmol-1N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJmol-1肼和二氧化氮反应的热化学方程式为。答案(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)H=-641.63 kJmol-1(2)408.815(3)生成物不会造成环境污染(4)N2H4(l)+NO2(g)

25、32N2(g)+2H2O(g)H=-567.2 kJmol-1解析(1)0.4mol液态N2H4反应放热256.652kJ,则1molN2H4(l)反应放热641.63kJ。(2)16gN2H4的物质的量为0.5mol,由方程式知生成水的物质的量n(H2O)=0.5mol4=2mol,则16gN2H4与H2O2反应生成H2O(l)放热641.63kJ0.5mol+2mol44kJmol-1=408.815kJ。(3)肼与H2O2反应的生成物为N2(g)和H2O,无污染。(4)根据盖斯定律,由热化学方程式-12可得肼与二氧化氮反应的热化学方程式。19.(8分)(1)运动会中的火炬一般采用丙烷为燃

26、料。丙烷燃烧放出的热量大,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:一定量的丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化曲线如图所示,请在图中的括号内填“+”或“-”。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:。二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1 645 kJ热量,则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为。(2)运用盖斯定律回答下列问题:碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO的同时还部分生成CO2,因此无法通过实

27、验直接测得反应C(s)+12O2(g)CO(g)的H。但可设计实验,并利用盖斯定律计算出该反应的H,计算时需要测得的实验数据有。答案(1)-C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)H=-2 215.0 kJ mol-113(2)碳和CO的燃烧热解析(1)丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)时放热,H为负值。表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)H=-2215.0kJmol-1。n(二甲醚)1455kJmol-1+1mol-n(二甲醚)2215.0kJmol-1=1645kJ,解得n(二甲醚)=0.75mol,n(丙烷)

28、=0.25mol。则丙烷和二甲醚的物质的量之比为13。(2)利用盖斯定律计算反应C(s)+12O2(g)CO(g)的H,需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。20.(8分)红磷P(s)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1 mol 产物的数据)。根据上图回答下列问题:(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为。(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式为。(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的总焓变H3=;P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的焓变H4H3(填“大于”“小于”或“等于”)。(4)PCl5与足量水

29、反应最终生成两种酸,其化学方程式是。答案(1)P(s)+32Cl2(g)PCl3(g)H=-306 kJmol-1(2)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)H=+93 kJmol-1(3)-399 kJmol-1等于(4)PCl5+4H2OH3PO4+5HCl解析(1)根据图示可知,P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)+32Cl2(g)PCl3(g)H=-306kJmol-1。(2)由图示可知,PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)H=+93kJmol-1。(3)根据盖斯定律可得,H3=-306kJmol-1-93kJmol-1=-399kJmol-1。反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与反应的途径无关,则H4=H3。(4)PCl5与H2O发生反应生成两种酸,这两种酸只能是磷酸和HCl。该反应的化学方程式为PCl5+4H2OH3PO4+5HCl。