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1、第一章 化学反应的热效应 单元同步训练卷一、单选题1有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如下图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式Si(s)+O2(g)=SiO2(s) H=-989.2 kJmol-1，则表中x的值为化学键SiOO=OSiSi键能/kJmol-1x498.8176A423B460C920D11652根据图中的各物质间的能量循环图，下列说法正确的是：AH5+H6+H7+H8H2BH50，H60CI(g)H6的小于Cl(g)的H6DH1=H2+H3+H4+H5+H6+H7+H83下列说法正确的是A已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-QkJmol-1，则H2的燃烧
2、热大于kJmol-1B已知石墨和金刚石的燃烧热分别为393.5kJmol-1和395.0kJmol-1，则金刚石比石墨更稳定C2molNaOH与2molHCl的稀溶液完全反应的中和热是57.3kJmol-1的两倍D已知反应CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq)，其中反应物总能量低于生成物总能量4下列有关反应热的说法正确的是A25、时，的燃烧热大于的燃烧热B在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量C甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式为D已知：，则5环己烷有多种不同构象，其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下
3、列说法正确的是A相同条件下扭船式环己烷最稳定B(椅式)的燃烧热大于(船式)C(半椅式)(船式)D环己烷的扭船式结构一定条件下可自发转化成椅式结构6C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。下列推断正确的是A的燃烧热为BCD欲分解2mol，至少需要提供的热量7下列说法或表示方法中正确的是A已知 kJmol， kJmol，则abB实验测得在25和101 kPa时，1 mol 完全燃烧放出890.3 kJ的热量，则的燃烧热kJmolC氢气的燃烧热 kJ/mol，则水分解的热化学方程式为： kJmolD在稀溶液中， kJ/mol，若向1 L 1 mol/L的稀盐酸中加入1 mol NaOH固体，放出的热量
4、为57.3 kJ8已知在25、Pa下，1 mol 生成和的能量变化如下图所示，下列说法正确的是A甲为气态水，乙液态水B甲乙丙丁中物质所具有的总能量大小关系为：丙丁乙甲C热化学方程式为： kJmolD形成1 mol 中的化学键需吸收930 kJ的能量9利用和制备的过程中，各物质的能量关系如图所示(表示活化能)，下列说法正确的是A反应1的正反应活化能大于逆反应的活化能B反应2的反应速率决定了整个转化过程的反应速率C若该过程中使用合适的催化剂，则图中的高度将减小D在转化过程中，只存在C-H键的断裂和C-Cl键的形成10已知在298K、1105Pa条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，
5、下列热化学方程式正确的是AH2O(g)=H2(g)O2(g)H=+242kJmol-1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H=-484kJmol-1CH2(g)O2(g)=H2O(g)H=+242kJmol-1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H=+484kJmol-111已知反应：则反应的为ABCD12已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)H1C(s)+H2(g)=C2H2(g)H2C(s)+H2(g)=C2H4(g)H3；且H2H3H10。则关于反应C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)和2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)的说法正确的是A都是放热反应B都是吸热反
6、应C前者放热后者吸热D前者吸热后者放热13已知：；。，则d等于ABCD14联氨(N2H4)常温下为无色液体，可用作火箭燃料。2O2(g)N2(g)N2O4(l)H1 N2(g)2H2(g)N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)2H2O(g)H3 2N2H4(l)N2O4(l)3N2(g)4H2O(g)H4=1048.9 kJmol1下列说法不正确的是AO2(g)2H2(g)2H2O(l)H5，H5H3BH4=2H32H2H1C1 mol O2(g)和2 mol H2(g)具有的总能量高于2 mol H2O(g)D联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热二、填空题15为了合理利用
7、化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)下列变化过程，属于放热反应的是_(填序号)。水解反应酸碱中和反应在中燃烧固体溶于水液态水变成水蒸气碳高温条件下还原浓硫酸稀释(2)实验测得，标准状况下甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：_。(3)已知反应，该反应过程中的能量变化如图甲，化学键键能如下表所示，通过计算可得_。化学键键能/391436(4)锂催化非水相氮还原合成氨的反应机理如图乙所示，各步如下表所示：步骤IIIIII反应机理图可知，反应中第_
8、(填“I”“II”或“III”)步完成后，能自发完成后续反应。第II步反应的离子方程式为_。16依据事实，写出下列反应的热化学方程式：(1)1mol的与适量的反应生成，放出92.2kJ热量。_。(2)其他相关数据如下表：1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量436230369写出1mol和1mol化合时的热化学方程式：_。(3)已知ag乙烯气体充分燃烧时生成1mol和液态水，放出bkJ的热量，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为：_。(4)已知CO(g)和的燃烧热分别为283.0kJ/mol和726.5kJ/mol。请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。17许多钠的化合物
9、的水溶液呈碱性，这些化合物之间往往可以相互转化。(1)写出的电子式_；所含化学键的类型有_(填写下列字母)。a极性共价键b非极性共价键c离子键d金属键(2)金属钠完全氧化为的焓变为，而完全氧化为的焓变为，则_(填“”、“”或“=”)。如果以为原料制备固体，样品往往混有一定量的。可以通过测定固体样品加热前后的质量差来测定该样品的纯度。(3)该固体样品应在_(填仪器名称)中加热至恒重。该过程主要发生的化学方程式为_。(4)对某一样品做四组平行实验，数据结果如下：所测物理量第一组第二组第三组第四组容器质量/g17.22118.56518.65217.094加热前容器与样品质量/g24.86426.8
10、0026.93524.338恒重后容器与样品质量/g22.20923.93623.99221.823则该样品中质量分数为_(表示成百分数，精确到)。(5)若质量分数标准值为，则上述实验中可能存在的问题有_(填写下列字母)a盛放样品的容器有受热分解杂质b盛放样品的容器有热稳定杂质c加热前洗净的容器未完全干燥d样品在加热后冷却时未放置于干燥器e加热时有样品溅出f固体样品未充分受热，反应进行不完全18化学反应中要关注能量变化：(1)中和热测定时采用稍过量的氢氧化钠的原因：_。测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为)的实验装置如图所示。某兴趣小组的实验数值结果小于。原因可能是_(填字母)。A实验装置保
11、温、隔热效果差B用量筒量取一定量的稀硫酸时仰视读数C读取混合液的最高温度记为终点温度D分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中(2)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：反应I：反应III：反应II的热化学方程式：_。(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据，则_(用小写字母表示) 化学键CHO=OC=OOH键能(kJ/mol)abcd(4)一定条件下，在水溶液均为1mol各离子、的相对能量(kJ)大小如图所示，则的_。19.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，
12、看到U形管中左侧液面下降，右侧液面上升。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)该反应的物质中的化学能通过化学反应转化成_释放出来。(4)该反应的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。.同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还转化不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。已知：(5)则白磷转化为红磷的热化学方程式为_，相同状况下，能量较低的是_，白磷的稳定性比红磷_(填“强”或“弱”)。.已知25、101kPa时：(6)在空气中加热反应
13、生成和的热化学方程式是：_。三、计算题20工业上常利用合理的催化剂，将含碳氧化物转化为重要的化工原料一甲醇，由CO、CO2和H2合成甲醇发生的主要反应如下：I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1II.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-58kJ/molIII.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3=41kJ/mol回答下列问题：已知反应I中相关的化学键键能数据如下表：化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol-1)4363431076465x则x=_。21已知：CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1=+206.4kJ/
14、molCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=-41.0kJ/molCH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H3请回答：(1)反应属于 _(填“放热、吸热”)反应。(2)反应消耗8gCH4(g)时，H=_kJ/mol。(3)反应生成2mol H2(g)时，H=_kJ/mol。(4)反应的H3=_kJ/mol。22氮是地球上含量丰富的一种元素，氨及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，正反应的活化能为_kJ/mol。(2)请写出N2和H2反应的热化学方程式：_。(3)试根据表
15、中及图中数据计算N-H的键能：_kJ/mol。化学键H-HNN键能(kJ/mol)435943(4)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)+3O2(g)=2N2+6H2O(g)H=-a kJ/mol N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=b kJ/mol求：若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热H=_kJ/mol(用含a、b的式子表示)。试卷第9页，共10页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1B【分析】依据反应烩变H=反应物键能总和-生成物键能总和来分析计算。【详解】已知； H=-989.2，1mol晶体硅中含有2m
16、ol Si-Si，1mol SiO2中含有4mol Si-O键，1mol O2中含有1 mol O=O键，则根据反应热与键能关系可得：=2176+498.8-4x=-989.2，解得x=460；故答案为：B。2A【分析】根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，则H1=H2+H3+H4+H8或H1=H2+H3+H5+H6+H7+H8；【详解】A由图可知Cl(g)Cl-(g)放热，即H60，则H5+H6+H7+H8H2，A正确；B钠原子失去电子放热，即H50，氯原子得到电子放热，即H60，钠离子和氯离子结合生成NaCl(g)放出热量，H70，B错误；CI的非金属性比Cl弱，得电子能力比Cl弱，所需能量
17、较低，由于该过程放出热量，数值越小H越大，则I(g)H6的大于Cl(g)的H6，C错误；D根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，则H1=H2+H3+H5+H6+H7+H8，D错误；故选：A。3A【详解】A燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；气态水变为液态水放出热量，则H2的燃烧热大于kJmol-1，A正确；B已知石墨和金刚石的燃烧热分别为和，生成物相同，而石墨放热较少，则石墨能量较低比金刚石稳定，B错误；C中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；与的稀溶液反应的中和热也是，C错误；D反应是放热反应，反应物总能量高
18、于生成物总能量，D错误；故选A。4D【详解】A燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，25、时，S的燃烧热是定值，故A错误；B有的吸热反应需要从外界获得一定的能量才能发生，故B错误；C甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式应该对应生成液态水，故C错误；DS(s)变成S(g)还需要吸热，故，故D正确； 故答案为D。5D【详解】A能量越低越稳定，由图图像可知椅式最稳定，A错误；B四种结构中，椅式能量最低最稳定，故椅式环己烷充分燃烧释放的热量最少，B错误；C(半椅式)(船式)，反应放热，C错误；D扭船式结构转化成椅式结构释放能量，焓变小于0，根据H-TS0反应自发进行，一定条件下可自
19、发转化，D正确；故选D。6C【详解】A燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质时C为生成CO2放出的热量，故的燃烧热不为，A错误；BH2在氧气中燃烧是一个放热反应，B错误；C已知，结合B项分析可知反应，(反应-反应)即可得到反应，根据盖斯定律可知，C正确；D由B项分析可知，则 ，且H2O(l)转化为H2O(g)需要吸收能量，故欲分解2mol，至少需要提供480kJ的热量，D错误；故答案为：C。7B【详解】A碳燃烧生成CO2 (g)放出的热量大于生成CO (g)，两个反应均为放热反应，焓变为负值，放出热量越多焓变越小，则a 甲，乙到丙断开化学键吸收能量930kJ ，则丙所具的能量比乙高
20、930kJ，乙到丁形成化学键放出能量436kJ+249kJ=685kJ ，则丙所具的能量比丁高685kJ ，则甲、乙、丙、丁物质所具有的总能量大小关系为丙丁乙甲，故B正确；C由图可得， ，则热化学方程式 故C错误；D形成1 mol 中的化学键需放出930 kJ的能量，故D错误；故答案为B。9A【详解】A本题考查化学反应与能量变化，涉及活化能、催化剂与焓变的关系、化学键变化等。由图可知反应1为吸热反应，故正反应活化能大于逆反应活化能，A正确；B整个转化过程的速率由慢反应的速率决定，由于反应1的正反应活化能明显大于反应2，则可知反应1为慢反应，B错误；C催化剂只能改变反应活化能，无法改变，C错误；
21、D转化过程中还存在键的断裂和键的形成，D错误；故答案为：A。10A【分析】由2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量可知，该反应的反应热H=484 kJ/mol，反应的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H=484 kJ/mol或H2(g)O2(g)=H2O(g)H=242 kJ/mol。【详解】A由分析可知，氢气在氧气中燃烧为放热反应，水蒸气分解为氢气和氧气为吸热反应，反应的热化学方程式为H2O(g)=H2(g)O2(g)H=+242 kJ/mol，故A正确；B由分析可知，2mol氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H=484 kJ/m
22、ol，不是液态水，故B错误；C由分析可知，氢气在氧气中燃烧生成水蒸气的热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(g)H=242 kJ/mol，故C错误；D由分析可知，2mol氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H=484 kJ/mol，故D错误；故选A。11D【详解】由盖斯定律可知，3+22得到反应，则反应的=，故选D。12D【详解】已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H1；C(s)+H2(g)=C2H2(g) H2；C(s)+H2(g)=C2H4(g) H3，且H2H3H10；2(-)得：2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) 2(H3-H
23、1)0；故前者吸热后者放热，故选D。13A【详解】；，根据盖斯定律可得=3+-，故；故选A。14A【详解】AO2(g)2H2(g)2H2O(g) H3； O2(g)2H2(g)2H2O(l) H5，气态水的能量大于液态水，前者放出的能量小于后者，所以H5(3) 坩埚 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2(4)94.15%(5)ac【解析】(1)为离子化合物，其电子式为：，为离子化合物，其电子式为：，含有离子键和氧氧非极性共价键，答案选bc。(2)金属钠完全氧化为为放热反应，Na+O2=Na2O 0，金属钠完全氧化为为放热反应，Na+O2=Na2O20，而完全氧化为也为放热反应，Na2O+
24、O2=Na2O2焓变0，依据盖斯定律，+=，+=，=-0，。(3)灼烧固体应在坩埚中，碳酸氢钠不稳定，受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2。(4)依据表中数据可知，第一组样品质量为：24.864g-17.221g=7.643g，灼烧后样品质量减少的质量为：24.864g-22.209g=2.655g，则：，解得m1=7.194，样品中NaHCO3质量分数为100%94.13%，利用同样方法进行计算可知，第二组样品中NaHCO3质量分数为100%94.25%，第三组样品中NaHCO3质量分数为100%96.28%，第四组样品中NaHCO3
25、质量分数为100%94.08%，其中第三组数据误差大，不用，因此样品中NaHCO3质量分数为94.15%。(5)上述实验中计算出的样品中NaHCO3质量分数为94.15%，比标准值大，a盛放样品的容器有受热分解杂质，使得计算出的碳酸氢钠的质量偏大，样品中NaHCO3质量分数偏大，a正确；b盛放样品的容器有热稳定杂质，对计算出的碳酸氢钠的质量无影响，样品中NaHCO3质量分数无影响，b错误；c加热前洗净的容器未完全干燥，使得计算出的碳酸氢钠的质量偏大，样品中NaHCO3质量分数偏大，c正确；d样品在加热后冷却时未放置于干燥器，使得计算出的碳酸氢钠的质量偏小，样品中NaHCO3质量分数偏小，d错误
26、；e加热时有样品溅出，对样品中NaHCO3质量分数无影响，e错误；f固体样品未充分受热，反应进行不完全，使得计算出的碳酸氢钠的质量偏小，样品中NaHCO3质量分数偏小，f错误；答案选ac。18(1) 确保HCl完全反应 AD(2)(3)(4)【解析】（1）中和热测定时采用稍过量的氢氧化钠的原因：确保HCl完全反应；A装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故A正确；B用量筒量取一定量的稀硫酸时仰视读数，导致硫酸的体积偏高，中和热的数值偏大，故B错误；C反应后最高温度记为终点温度，故C错误；D尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸
27、的小烧杯中，否则会引起热量散失，中和热的数值偏小，故D正确；故答案为：AD；（2）反应II中水和二氧化硫反应生成硫酸和硫，由盖斯定律，-(反应III+反应I)可得反应II，反应II的热化学方程式：；（3）的反应物总键能-生成物的总键能=；（4）的生成物的总能量-反应物的总能量=(63+0-360)kJ/mol=-117kJ/mol。19(1)放热(2)高(3)热能(4)低(5) P4(白磷，s)=4P(红磷，s)H=29.2kJmol1 红磷 弱(6)4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=-260kJ/mol【解析】（1）当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形
28、管中左侧液面下降右侧液面上升，说明该反应放热，温度升高，瓶内的压强增大；（2）放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以A和B的总能量比C和D的总能量高；（3）温度升高，说明物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来；（4）反应热=反应物的总键能生成物的总键能，该反应放热，说明反应物的总键能低于生成物的总键能；（5）根据盖斯定律可知，白磷转化为红磷的热化学方程式=4，即P4(白磷，s)=4P(红磷，s)H=(2983.2kJmol1)4(738.5kJmol1)=29.2kJmol1；该反应是放热反应，说明白磷的能量高于红磷，物质具有的能量越低，物质越稳定，所以白磷的稳定性比红磷弱。（
29、6）已知25，101kPa时：4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)H=-1648kJ/mol，C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393kJ/mol，2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)H=-1480kJ/mol，则根据盖斯定律，将+4-2，整理可得热化学方程式4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=-260kJ/mol。20413【详解】已知II.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-58kJ/molIII.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3=41kJ/mol根据盖斯定律，由II
30、- III得反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，故H 1=H 2H 3=99kJ/mol；根据H=反应物的键能总和-生成物的键能总和可知，1076kJ/mol+2436kJ/mol343kJ/mol465kJ/mol3xkJ/mol=99kJ/mol，解得x=413。21 吸热 +103.2 -41.0 +165.4【详解】(1)反应H1=+206.4kJ/mol，则属于吸热反应；(2) 焓变只与反应物和生成物的状态和化学计量数有关，则反应消耗8gCH4(g)时，H=+103.2kJ/mol；(3) 焓变只与反应物和生成物的状态和化学计量数有关，反应生成2mol H2(g)时，H=-
31、41.0kJ/mol。(4)有盖斯定律+=，则反应的H3=H1+ H2=206.4 kJ/mol +（-41.0）kJ/mol=+165.4 kJ/mol。22 254 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol 390 【分析】根据图象，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，结合反应热=反应物的总键能-生成物的总键能和盖斯定律分析解答。【详解】(1)根据图象，正反应的活化能为254 kJ/mol，故答案为：254；(2) 根据图象，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，生成1mol氨气放出300 kJ -254kJ=46kJ热量，则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol，故答案为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol；(3) H =反应物的总键能-生成物的总键能，设N-H的键能为x kJ/mol，则943+3435-6x=-92，解得：x=390，故答案为：390；(4)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H=akJ/mol，N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=bkJ/mol，根据盖斯定律，将可得NH3(g)+NO(g)=N2(g)+ H2O(g) H=kJ/mol，故答案为：。答案第19页，共10页