高二化学(人教版)选修四：第1章 化学反应与能量 单元检测卷

第1章化学反应与能量
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.在下列各说法中，正确的是( )
A．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应
B．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数
C． 1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D． 1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
2.在做中和热测定实验时，应使用的仪器是( )
①量筒②托盘天平③烧杯④容量瓶⑤冷凝管⑥温度计⑦酒精灯
A．①③⑥ B．②③⑤ C．①②③⑥ D．①②⑥⑦
3.H2与O2发生反应的过程用模型图示如下（“﹣”表示化学键）：下列说法不正确的是（）
A．过程Ⅰ是吸热过程
B．过程Ⅲ一定是放热过程
C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键
D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
4.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，叫做该物质的燃烧热。

一些烷烃的燃烧
热如下表：
下列说法正确的是( )
A．正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1
B．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
C．正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)===CH3CH(CH3)CH3(g) ΔH＝＋8.4 kJ·mol－1
D．甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－891.0 kJ·mol－1
5.下列说法正确的是( )
A．在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ
6.已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－5
7.3 kJ·mol－1，则HCN在水溶液中电离的ΔH等于（）
A．－69.4 kJ·mol－1 B．－45.2 kJ·mol－1
C．＋45.2 kJ·mol－1 D．＋69.4 kJ·mol－1
7.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
C． H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
8.假设反应体系的始态为Ⅰ，中间态为Ⅱ，终态为Ⅲ，则下列有关焓变的判断中肯定正确的是( )
A．ΔH1>ΔH2 B．ΔH1<ΔH2 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0 D．ΔH3<0
9.已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，下列反应放热为57.3 kJ的是( )
A． 1 mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应
B．稀醋酸与NaOH溶液反应生成1 mol H2O
C．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O
D．稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1 mol H2O
10.下列各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是（）
①C（s）+O2（g）====CO2（g）ΔH1C（s）+O2（g）====CO（g）ΔH2
① S（g）+O2（g）====SO2（g）ΔH1S（s）+O2（g）====SO2（g）ΔH2
② H2（g）+O2（g）====H2O（l）ΔH12H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH2
④CaCO3（s）===CaO（s）+CO2（g）ΔH1CaO（s）+H2O（l）====Ca（OH）2（s）ΔH2
A．① B．②③④ C．③④ D．①②③
11.下列说法正确的是( )
A．物质发生化学变化都伴随着能量变化
B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C．物质变化时若伴有能量变化，则一定是化学变化
D．没有物质的化学变化，也就没有能量的变化
12.对于：2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述错误的是( )
A．该反应的反应热为ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该式的含义：25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800 kJ
D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为－5 800 kJ·mol－1
13.25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，下列热化学方程式书写正确的是( )
A．Ba(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B． KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C． 2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=== Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D． KOH(aq)＋H2SO4(浓)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
14.为了保护环境，下列做法不可取的是（）
①开发新能源，减少矿物燃料的燃烧②关闭所有的化工企业③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋④开发、生产无汞电池⑤机动车安装尾气净化器
A．①②③ B．③④⑤ C．①④ D．②③
15.下列与化学反应能量变化相关的说法不正确的是（）
A．任何化学反应都伴随着热量的变化
B．一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小
C．化学键的断裂一定吸收能量，化学键的形成一定释放能量
D．化学反应过程的能量变化除热能外，也可以是光能、电能等
二、填空题
16.如图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)：__________。

17.已知：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－25 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47 kJ·mol－1
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝19 kJ·mol－1
写出一氧化碳还原氧化亚铁的热化学方程式______________________________________。

18.依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。

(1)在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。

则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______________________________________。

(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。

其热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)用N A表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5N A个电子转移时，放出650 kJ的热量。

其热化学方程式为____________________
________________________________________________________________________。

(4)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______________________________
________________________________________________________________________。

19.根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应，
已知：N 2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH=﹣92.4 kJ•，
2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH=﹣571.6 kJ•，
则2N 2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）ΔH= 。

20.氧气是一种清洁能源，氧气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：CH4（g）+H2O（g）====CO（g）+3H2（g）ΔH=206.2 kJ•
CH4（g）+CO2（g）====2CO（g）+2H2（g）ΔH=247.4 kJ•
2H2S（g）====2H2（g）+S2（g）ΔH=169.8 kJ•
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

CH4与 H2O（g）反应生成CO2（g）和 H2（g）的热化学方程式为。

三、实验题
21.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。

(2)烧杯间填满碎纸条的作用是________。

(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(4)该实验常用0.50 mol·L－1HCl和0.55 mol·L－1NaOH溶液各50 mL进行实验，其中NaOH溶液浓度大于盐酸浓度的作用是________，当室温低于10 ℃时进行实验，对实验结果会造成较大的误差，其原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(5)实验中改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求得的中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由：________________________________________________________________________。

(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热ΔH将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

22.分别取50 mL的0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

请回答下列问题：
(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、________________________。

(2)为什么在中和热测定中要用稍过量的碱：_________________________________________。

(3)用浓硫酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，理由：________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)若在实验过程中，不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则测得的ΔH________(填“＞”、“＜”或“＝”)－57.3 kJ·mol－1。

四、计算题
23.白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2====P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ·、P—O b kJ·、P==O c kJ·、O==O d kJ·根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热。

24.已知：450 ℃时，2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。

将0.050 mol SO2和0.030 mol O2放入容积为1 L的密闭容器中反应，在一定条件下测得c(SO3)＝0.040 mol·L－1，计算此过程中放出的热量________。

答案解析
1.【答案】B
【解析】ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应，A错误，B正确；“中和热”是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应，生成1 mol液态水时放出的热量，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol水，放出的热大于中和热，C错误；燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，在101 kPa 时，1 mol H2与0.5 mol O2反应，生成液态水时放出的热才是H2的燃烧热，题中没有说明生成的水的聚集状态，D 错误。

2.【答案】A
【解析】中和热测定实验中，需用温度计测定溶液温度，需用量筒量取一定量的酸、碱溶液，需用烧杯盛放反应液及碎泡沫塑料，故选A。

3.【答案】D
【解析】过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A正确；过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故B正确；过程Ⅰ中所有的旧化学键断裂，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，故C正确；该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，故D错误。

4.【答案】A
【解析】
5.【答案】C
【解析】燃烧热反应生成稳定的氧化物，A错；中和热应是稀酸和稀碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，此时的酸或碱应是强电解质。

6.【答案】C
【解析】反应的热化学方程式分别为
① HCN（aq）+OH-（aq）===CN-（aq）+H2O（l）ΔH=-12.1 kJ•mol-1…①
② H+（aq）+OH-（aq）===H2O（l）ΔH=-57.3 kJ•mol-1…②
据盖斯定律，用①-②可得HCN电离的热化学方程式为HCN（aq）H+（aq）+CN-（aq）ΔH=-12.1 kJ·mol-1-（-57.3 kJ·mol-1）=+45.2 kJ·mol-1，答案选C。

7.【答案】D
【解析】H2SO4和Ba(OH)2反应时还生成BaSO4沉淀，故其反应热还应包括BaSO4沉淀的生成热，A错误；甲醇蒸气的燃烧热是1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，B错误；燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。

8.【答案】D
【解析】根据盖斯定律：以Ⅰ为起始，终态为Ⅲ，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，C错误；ΔH1<0，ΔH2<0，则ΔH3<0，而ΔH1和ΔH2的大小无法确定，A、B错误。

9.【答案】C
【解析】57.3 kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成 1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，当参加反应的酸或碱为弱电解质时，电离时需吸收热量，放出的热量小于57.3 kJ。

1 mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应生成2 mol水，A错误；醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，与NaOH溶液反应生成1 mol H2O放出的热量会小于57.3 kJ，B错误；稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水放出的热量是57.3 kJ，C正确；浓硫酸的溶解过程释放热量，稀NaOH 与95%浓硫酸生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ，D错误。

10.【答案】C
【解析】①碳不完全燃烧放热少；焓变比较要包含负号比较大小；故ΔH1＜ΔH2，错误；②固体硫变为气态硫需要吸收热量；故ΔH1＜ΔH2，错误；③相同条件下量少的反应放热少；1mol氢气燃烧放热小于2 mol氢气燃烧放热，故ΔH1＞ΔH2，正确；④碳酸钙分解吸热，焓变为正值；氧化钙和水化合反应放热，焓变是负值；所以ΔH1＞ΔH2，正确。

故选C。

11.【答案】A
【解析】化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，断键吸热，成键放热，所以化学反应的过程都伴随着能量变化，A正确；任何反应中的能量变化通常表现为热量变化，也可能是光能、电能等形式，B错误；物质变化时若伴有能量变化，则可能是化学变化，也可能是物理变化，如核能，C错误；物理变化中也可以有能量的变化，D错误。

12.【答案】D
【解析】燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，丁烷的燃烧热为－2 900 kJ·mol－1，D错误。

13.【答案】B
【解析】57.3 kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成 1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，当参加反应的酸或碱为弱电解质时，电离时需吸收热量，放出的热量小于57.3 kJ，ΔH>－57.3 kJ·mol－1；当反应中有沉淀生成时，生成沉淀也会增加放出热量，ΔH<－57.3 kJ·mol－1；当浓硫酸参加中和反应时，还伴随有浓硫酸稀释放热，放出的总热量大于57.3 kJ，ΔH<－57.3 kJ·mol－1。

A中生成 1 mol H2O和mol BaSO4，反应热包含生成沉淀时的热效应，放出热量大于57.3 kJ，ΔH<－57.3 kJ·mol－1，错误；C中生成2 mol H2O，ΔH＝－114.6 kJ·mol－1，错误；D中浓硫酸溶于水放热，与KOH溶液中和生成1 mol水时放出的热量应大于57.3 kJ，ΔH<－57.3 kJ·mol－1，错误。

14.【答案】D
【解析】①煤、石油等燃料的燃烧产生二氧化硫等有害气体，开发新能源，减少矿物燃料的燃烧，也就减少了污染物的排放，符合题意。

故①正确；③现代社会很多的产品来自化工，所以关闭所有化工企业是不现实的，不符合题意。

故②错误；④提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋，会造成白色污染，不符合题意。

故③错误；⑤废旧电池属于电子污染，开发生产无汞电池可以减少环境污染，符合题意。

故④正确；⑥机动车尾气含有氮的氧化物能形成
光化学烟雾，所以安装尾气净化器可以将其转化为氮气和二氧化碳，减少污染，故⑤正确；
故选D。

15.【答案】A
【解析】任何化学反应都伴随着能量变化，能量变化不一定是热量变化，可以是光能、电能等，故A错误、D正确；从宏观角度来说，反应物总能量大于生成物总能量，反应放热，反之吸热，故B正确；成键释放能量，断键吸收能量，故C正确。

16.【答案】N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(Q1－Q2) kJ·mol－1或N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝2(Q1－Q2)kJ·mol －1
【解析】由图可知N2和H2反应生成1 mol NH3放出的热量为(Q2－Q1) kJ，热量与生成氨气的多少要一致，由图得热化学反应方程式为N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(Q1－Q2)kJ·mol－1。

化学计量数和放出热量均扩大2倍可得另一种形式N2(g)＋3H2(g) ===2NH3(g) ΔH＝2(Q1－Q2)kJ·mol－1。

17.【答案】CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1
【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。

目标反应方程式可由(得到，则ΔH＝＝－11 kJ·mol－1。

18.【答案】(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol－1
(2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1
(3)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1
(4)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝－92 kJ·mol－1
【解析】根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方程式即可。

19.【答案】+1 530 kJ•
【解析】已知：①N 2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH=﹣92.4 kJ•，
②2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH=﹣571.6 kJ•，
根据盖斯定律①×2﹣②×3可得：2N 2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）ΔH=（﹣92.4 kJ•）×2﹣（﹣571.6 kJ•）×3=+1 530 kJ•，
20.【答案】CH4（g）+2H2O（g）====CO2（g）+4H2（g）ΔH=+165.0 kJ•
【解析】①CH4（g）+H2O（g）====CO（g）+3H2（g）ΔH=206.2 kJ•
③ CH4（g）+CO2（g）====2CO（g）+2H2（g）ΔH=247.4 kJ•
据盖斯定律，①×2﹣②得：CH4（g）+2H2O（g）====CO2（g）+4H2（g）ΔH=165.0 kJ•，
21.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小
(4)保证盐酸完全被中和体系内、外温差大，会造成热量损失
(5)相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)所放出的能量，与酸碱的用量无关
(6)偏大
【解析】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。

(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作，大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。

(3)大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小。

(4)NaOH的浓度大于HCl的浓度，使盐酸完全被中和；当室温低于10 ℃时进行，体系内、外温差大，会造成热量损失更大。

(5)改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1NaOH溶液进行反应，生成水的量增多，放出的热量偏高，但中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol液态水时放出的热量，中和热相等。

(6)一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，用氨水代替稀NaOH溶液反应，放出的热量偏小，ΔH为“－”，测定结果ΔH偏大。

22.【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)为了保证酸能够完全被中和或通过测量值求算的是反应生成1 mol水时的反应热即中和热
(3)偏大浓硫酸稀释过程中会放热
(4)＞
【解析】(1)中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒以及量筒。

(2)实验中为了保证酸(或碱)能够完全被中和，往往使另一方过量。

(3)浓硫酸在稀释过程中会放出大量的热量，导致中和热的数值会偏大。

(4)若不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，温度计上的酸和碱会发生中和，造成碱溶液温度偏高，使反应温度变化值减小，实验测得反应放出的热偏小，ΔH＝－
kJ·mol－1，反应热ΔH＞－57.3 kJ·mol
水
－1。

23.【答案】（6a+5d﹣4c﹣12b）kJ·
【解析】由题意，各化学键键能为P—P a kJ·、P—O b kJ·、P==O c kJ·、O==O d kJ·。

反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能，即ΔH=6a kJ·+5d kJ·-（4c kJ·+12b kJ·）=（6a+5d ﹣4c﹣12b）kJ·。

24.【答案】3.932 kJ
【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比，依据题目书写出的热化学方程式计算参加反应的SO2物质的量进行解答。

c(SO3)＝0.040 mol·L－1，n(SO3)＝0.040 mol，n(SO2)＝0.040 mol。

设放出的热量为x，
x＝3.932 kJ。