2020-2021学年第一学期高二化学人教版（2019）选择性必修一第一章化学反应的热效应的章节练习

2020-2021 学年第一学期高二化学人教版（2019）选择性必修一第一章化学 反应的热效应的章节练习 一、选择题 1． 298 K 、 51.01 10 Pa 下， 2O 、S、Se、Te 分别与 2H 化合的反应焓变数据如图所示(a、b、c、d 代表 氢化物)。下列关于 Se 与 2H 化合的热化学方程式的书写正确的是( ) A． -1 2 2Se(s)+H (g)=H Se(g) ΔH=-242 kJ mol B． -1 2 2Se(s)+H (g)=H Se(g) ΔH=-20 kJ mol C． -1 2 2Se(g)+H (g)=H Se(g) ΔH=+81 kJ mol D． -1 2 2Se(s)+H (g)=H Se(g) ΔH=+81 kJ mol 2．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下： ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ•mol-1 ②CH3OH(g)+ 1 2 O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ•mol-1 下列说法正确的是（ ） A．CH3OH 的燃烧热ΔH=-192.9kJ•mol-1 B．反应①中的能量变化如图所示 C．CH3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量 D．根据②推知反应 CH3OH(l)+ 1 2 O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ•mol-1 3．完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为 Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗 50 mL 8 mol/L 的氢氧化钠溶液，则 1mol 无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是 A．10Q B．5Q~10Q C．小于 10Q D．小于 5Q 4．1,3－丁二烯和 2－丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下： CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-236.6kJ/mol CH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-272.7kJ/mol 由此不能判断 A．1,3－丁二烯和 2－丁炔稳定性的相对大小 B．1,3－丁二烯和 2－丁炔分子储存能量的相对高低 C．1,3－丁二烯和 2－丁炔相互转化的热效应 D．一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小 5．已知：(1)H2(g)＋ 1 2 O2(g)= H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 (2)2H2(g)＋O2(g)= 2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 (3)H2(g)＋ 1 2 O2(g)= H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1 (4)2H2(g)＋O2(g)= 2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系式中正确的是( ) A．a＜c＜0 B．2a＝b＜0 C．b＞d＞0 D．2c＝d＞0 6．已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1 H—H、O=O 和 O—H 键的键能分别为 436 kJ  mol-1，496 kJ  mol-1 和 462 kJ  mol-1。则 a 为 ( ) A．-332 B．-118 C．+350 D．+130 7．已知； -1 2 2 1 1H O(g) H O(l) ΔH =-Q kJ mol=  -1 2 5 2 5 2 2C H OH(g) C H OH(1) ΔH =-Q kJ mol=  -1 2 5 2 2 2 3 3C H OH(g)+3O (g) 2CO (g)+3H O(g)ΔH =-Q J= k mol 若使 23g 液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（单位为 kJ ）（ ） A． 1 2 3Q +Q +Q B．  1 2 30.5 Q +Q +Q C． 2 1 30.5Q -1.5Q -0.5Q D． 1 2 31.5Q -0.5Q +0.5Q 8．“钙基固硫”是将煤中的硫元素以 CaSO4 的形式固定脱去，但煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会发生如下反 应，导致脱硫效率降低。 反应 I：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △ H1=+218.4kJ•mol-1 反应Ⅱ：CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) △ H2=-175.6kJ•mol-1 某温度下，反应 I 的速(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程中能量变化示意图正确的是（ ） A． B． C． D． 9．已知： ① ② 1 2 2 12Ag(s) O (g) Ag O(s) H 31.0kJ mol2       则 Zn(s)与 2Ag O(s)反应生成 ZnO(s) 和 Ag(s) 的热化学方程式为 A． 1 2Zn(s) Ag O(g) ZnO(s) 2Ag(s) ΔH= 317.3kJ mol     B． 1 2Zn Ag O===ZnO 2Ag H 317.3kJ mol      C． 1 2Zn(s) Ag O(s) ZnO(s) 2Ag(s) ΔH= 317.3kJ mol     D． 1 22Zn(s) 2Ag O(s) 2ZnO(s) 4Ag(s) ΔH= 634.6kJ mol     10．下列各选项中两个反应的反应热，其中 1 2H H   的是 A．      2 2 2 12H g O g =2H O g H  ；      2 2 2 22H g O g =2H O l H  B．      2 2 5 14P g 5O g =2P O g H  ；      2 2 5 24P s 5O g =2P O g H  C．      2 2 3 12SO g O g 2SO g H  ；      3 2 2 22SO g O g 2SO g H  D．已知反应    C ,s =C ,s金刚石 石墨 ΔH＜0，      2 2 1C ,s O g =CO g H 金刚石 ；      2 2 2C ,s O g =CO g H 石墨 11．已知下列热化学方程式： (1)CH4(g) + 2O2(g)== CO2(g) + 2H2O(l) △H= - 890.0kJ/mol (2)2C2H6(g) + 7O2(g )==4CO2 (g)+ 6H2O(l) △H= - 3119.6kJ/mol (3) C2H4(g) + 3O2(g) == 2CO2(g) + 2H2O(l) △H= - 1411.0kJ/mol (4) 2C2H2(g) + 5O2(g)== 4CO2(g) + 2H2O(l) △H= - 2599.2kJ/mol (5)C3H8(g) + 5O2(g)== 3CO2(g) + 4H2O(l) △H= - 2219.9kJ/mol 现有由上述五种烃中的两种组合成的混合气体 2mol，经充分燃烧后放出 2970.8kJ 热量，则下列哪些组合是 不可能的 （ ） A．CH4 和 C3H8 B．C2H4 和 C3H8 C．C2H6 和 C3H8 D．C2H6 和 CH4 12．HCN(aq)＋NaOH(aq)=NaCN(aq)＋H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1； HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 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 13．下图所示的变化中一定为吸热反应的是 A． B． C． D． 14．某学生用如图所示装置进行化学反应 X+2Y=2Z 能量变化情况的研究。当向试管中滴加试剂 Y 时，看 到 U 形管中液面：甲处下降，乙处上升。关于该反应的下列叙述：①该反应为放热反应；②生成物的总能 量比反应物的总能量高；③该反应过程可以看成是“贮存”于 X 、Y 内部的能量部分转化为热量而释放出来。 其中正确的是（ ） A．①②③ B．①③ C．①② D．②③ 15．下列能够表示物质燃烧热的热化学方程式的是(ΔH 的绝对值均正确) A．H2(g)+ 1 2 O2(g)===H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1 B．C(s)+ 1 2 O2(g)===CO(g) ΔH2=-110 kJ·mol-1 C．S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-296.8 kJ·mol-1 D．H2S(g)+ 1 2 O2(g)===S(s)+H2O(l) ΔH4=-136 kJ·mol-1 二、填空题 16．(1)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： 1 2 4 2 2 2 12H SO (l) 2SO (g) 2H O(g) O (g) H 551kJ mol       反应Ⅲ： 1 2 2 3S(s) O (g) SO (g) H = 297kJ mol     反应Ⅱ的热化学方程式：________。 (2)F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25℃时 2 5N O (g) 分解反应： 其中 2NO 二聚为 2 4N O 的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强 p 随时间 t 的变化如表所示( t   时，  2 5N O g 完全分解)： t/min 0 40 80 160 260 1300 1700  p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 已知： 2 5 2 4 22N O (g)===2N O (g) O (g) 1 1ΔH 4.4kJ mol   ； 1 2 2 4 22NO (g) N O (g) H 55.3kJ mol     则反应 2 5 2 2 1N O (g) 2NO (g) O (g)2   的 ΔH= ________ 1kJ mol 。 17．(1)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯 化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。 Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行： 1 2 2 1 1CuCl (s) CuCl(s) Cl (g) H 83kJ mol2      1 2 2 2 1 1CuCl(s) O (g) CuO(s) Cl (g) H = 20kJ mol2 2       1 2 2 3CuO(s) 2HCl(g) CuCl (s) H O(g) H = 121kJ mol       则 2 2 24HCl(g) O (g) 2Cl (g) 2H O(g)   的 H= _________ 1kJ mol 。 (2)环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。 已知： (g)＝ (g)+H2(g) ∆H1=100.3kJ·mol-1① 1 2 2 2H (g) I (g) 2HI(g) H 11.0kJ mol       ② 对于反应： (g)+I2(g)= (g)+2HI(g)③，∆H3=_________kJ·mol-1 (3)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点，甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢 的方法之一。 ①反应器中初始反应的生成物为 2H 和 2CO ，其物质的量之比为 4:1，甲烷和水蒸气反应的方程式是 ________。 ②已知反应器中还存在如下反应： i. 4 2 2 1CH (g) H O(g) CO(g) 3H (g)ΔH   ii. 2 2 2 2CO(g) H O(g) CO (g) H (g) H    iii. 4 2 3CH (g) C(s) 2H (g) H   ．．．．．． iii 为积炭反应，利用 1H 和 2H 计算 3H 时，还需要利用_______反应的 H 。 18．(1)用 150mL0.50mol L 的盐酸与 150mL0.55mol L 的 NaOH 溶液在如下图所示的装置中进行中和 反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题： ①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ ，请写出该反应的热化学方程式：________。 (2)①已知： 1 4 2 2CH (g) H O(g) CO(g) 3H (g) H 206.2kJ mol       1 4 2 2CH (g) CO (g) 2CO(g) 2H (g) H 247.4kJ mol       则 4CH (g) 与 2H O(g) 反应生成 2CO (g) 和 2H (g) 的热化学方程式为________。 ②一定条件下，在水溶液中所含离子 Cl 、 ClO 、 - 2ClO 、 - 3ClO 、 - 4ClO 各1mol ，其相对能量的大小如下 图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应 - - - 33ClO (aq)===ClO (aq)+2Cl (aq) 的 ΔH= ________ 1kJ mol 。 19．红磷 P(s)和 Cl2(g)发生反应生成 PCl3(g)和 PCl5(g)。反应过程中的能量变化如图所示（图中的 △ H 表示生 成 1mol 产物的数据）。 回答下列问题： (1)P(s)和 Cl2(g)反应生成 PCl3(g)的热化学方程式是__。 (2)PCl5(g)分解成 PCl3(g)和 Cl2(g)的热化学方程式是__。 (3)P(s)和 Cl2(g)分两步反应生成 1mol PCl5(g)的 △ H3=___，P(s)和 Cl2(g)一步反应生成 1mol PCl5(g)的 △ H4=__ （填“大于”“小于”或“等于”） △ H3。 20．已知拆开 1 mol 氢气中的化学键需要消耗 436 kJ 能量，拆开 1 mol 氧气中的化学键需要消耗 498 kJ 能 量，根据图中的能量图，回答下列问题： （1）分别写出①②的数值：①___________kJ；②____________kJ。 （2）生成 H2O（g）中的 1 mol H—O 键放出_____________kJ 的能量。 （3）已知：H2O（l）=H2O（g） ΔH = + 44 kJ·mol-1，试写出 2 mol 氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态 水的热化学方程式__________________。 三、实验题 21．某实验小组设计用 150 mL 0.50 mol L 盐酸跟 150 mL 0.55 mol L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反 应。试回答下列问题： (1)使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是____(填字母)。 A．用温度计小心搅拌 B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动 (2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 -11g mL ，又知中和反应后生成溶液的比热容 -1 -1=4.18J gc  ℃ 。为 了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度 1/t ℃ 终止温度 2 /t ℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热 Δ =H _____(结果保留一位小数)。 (3)实验过程中如果做出如下改变，实际测得的中和热会发生怎样的变化？(填“偏大”“偏小”或“不变”) ①本实验中用稍过量的 NaOH 的原因是保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而 造成少量 HCl 在反应中挥发，则测得的中和热___。 ②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热__。 ③若用等浓度的醋酸溶液与 NaOH 溶液反应，则测得的中和热_____，其原因是____。 22．Ⅰ.为了探究吸热反应和放热反应，某学习小组设计如下装置。请根据要求回答相关问题： 在装置Ⅱ的试管里装入固体氢化钾（KH），滴加适量水，观察到烧杯里澄清石灰水变浑浊，在反应后的试 管里液几滴酚酞溶液，溶液变红色。写出 KH 与水反应的化学方程式：_________________；该反应是_____ （填“放热”或“吸热”）反应。KH 的电子式为______。 II.在量热计中（见下图）。将 3100cm 、 1 30.500mol L CH COOH 溶液与 3100cm 、 10.55mol L NaOH 溶 液混合，温度从 298.16K 升高到300.71K 。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高 1K 所需的热量） 是 1150.5J K ， 1 30.250mol L CH COONa 溶液比热容为 1 14.03J g K   ，溶液的密度为 30.963g cm  。 （1）通过计算，写出 3CH COOH 中和反应热方程式____________________。 （2）实验中 NaOH 溶液过量的目的是__________。 （3） 3CH COOH 中和热的文献值为 156.1kJ mol  ，你认为（1）中测得的实验值偏差的可能原因是 __________。 （4）你认为 3CH COOH 与 NaOH 中和反应的 1ΔH 和 HCl 与 NaOH 中和反应的 2ΔH 相比，________（填 “ 1ΔH ”“ 2ΔH ”或“一样”）大，原因是________________________。 23．下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放 热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题： （1）有关反应的离子方程式是____________________________________________________， 试管中看到的现象______________________________。 （2）S 形导管中液面 A________（填“上升”或“下降”），原因_________________________； 说明此反应是________（填“放热”或“吸热”）反应。 24．某化学兴趣小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究，在除了用手触摸试管壁感觉发热 外，还设计了下列几个可行性方案。 甲方案：将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起，放入有水的小烧杯中，用胶头滴管向小 试管中缓缓滴入水，看到的现象是________________________________，说明反应放热。（下列装置中支撑 及捆绑等仪器已略去） 乙方案：将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中，支管接①或②，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入 水，看到的现象是(接①)_____________________，(接②)________________________________，说明反应放 热。 丙方案：用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水，支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末， 看到的现象是__________________________________，说明反应放热，其原因是 ___________________________________________________。 参考答案 1．D2．D3．D4．D5．B6．D7．D8．A9．C10．A11．C12．C13．C14．B15．C 16． 2 2 2 43SO (g) 2H O(g) 2H SO (1) S(s)   1 2ΔH 254kJ mol   +53.1 17．-116 +89.3 4 2 2 2CH +2H O(g) 4H +CO 催化剂 2 2 2C(s) 2H O(g) CO (g) 2H (g)   或 2C(s) CO (g) 2CO(g)  18．偏大 1 2H (aq) OH (aq) H O(1) H 56.8kJ mol        1 4 2 2 2CH (g) 2H O(g) CO (g) 4H (g) ΔH= 165kJ mol     -117 19．P(s)+ 3 2 Cl2(g)=PCl3(g) △ H=-306kJ•mol-1 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △ H=+93kJ•mol-1 -399kJ•mol-1 等于 20．1370 1852 463 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH =-570kJ·mol-1 21．D 151.8kJ mol   偏小 偏小 偏小 用醋酸溶液代替盐酸，醋酸电离 要吸收能量，造成测得的中和热偏小 22． 2 2KH H O KOH H  ═ 放热  K H :         3 3 2CH COOH aq NaOH aq CH COONa aq H O 1 ═ ΔH= 47.3kJ/mol 保证醋酸完全被 NaOH 中和 保温效果差或测温不准 1ΔH 因弱酸 3CH COOH 电离要吸热 23．2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ Al 片溶解，有气泡产生 下降 反应放出的热量使 锥形瓶内气压增大 放热 24．温度计温度上升 导管口有气泡产生 左边水柱下降，右边水柱上升 无水硫酸 铜粉末变蓝色 水和生石灰反应放出热量，使水蒸发