第第頁第一章化學反應的熱效應階段測試題（含解析）2023-2024學年高二上學期人教版（2023）化學選擇性必修1第一章化學反應的熱效應階段測試題

一、單選題

1．已知斷開1molH-H鍵吸收的能量為436kJ，形成1molN-H鍵放出的能量為391kJ，根據化學方程式N2+3H22NH3，反應完1molN2放出的能量為92.4kJ，則斷開1molN≡N鍵吸收的能量是（）

A．945.6kJB．869kJC．649.6kJD．431kJ

2．某化工生產反應歷程的能量變化如圖，過程I沒有使用催化劑，過程Ⅱ使用了催化劑，則可判斷催化劑除了能改變反應速率外，還可以改變的是（）

A．生產能耗B．反應的完成程度

C．反應物的狀態D．反應熱效應

3．下列反應既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是（）

A．雙氧水受熱分解

B．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應

C．灼熱的木炭與二氧化碳化合

D．甲烷在空氣中燃燒的反應

4．下列反應是放熱反應的是（）

A．通過灼熱的碳粉B．鹽酸與碳酸氫鈉反應

C．鋁熱反應D．與反應

5．由圖分析，下列說法正確的是（）

A．A→B＋C和B＋C→A兩個反應吸收或放出的能量不等

B．A→B＋CΔH0，則B＋C→AΔH”或“<”)

②下列措施能增大丙烯的平衡轉化率的是(填標號)。

A．降低溫度

B.減小容器的體積

C.使用新型催化劑

D.從容器中移走氯化氫

③T1時，在容積為5L的密閉容器中充入0.15mol丙烯和0.10molCl2，10min時達到平衡，則v(Cl2)為mol·〔L·min)-1，平衡常數K為，保持溫度不變，減小投料比，K值將(填“增大”“減小”或“不變”)；若起始時向該容器中充入0.30mol丙烯、0.20molCl2、0.15molCH2=CHCH2Cl和0.30molHCl，判斷反應進行的方向并說明理由。

④上述反應在低于某溫度時，CH2=CHCH2Cl的產率快速下降，可能的原因是。

答案解析部分

1．【答案】D

【解析】【解答】已知：H-H鍵能為436kJ/mol，H-N鍵能為391kJ/mol，設N≡N的鍵能為x，對于反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，故x+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得：x=945.6kJ/mol，

故答案為：D。

【分析】反應熱是指當一個化學反應在恒壓以及不作非膨脹功的情況下發生后，若使生成物的溫度回到反應物的起始溫度，這時體系所放出或吸收的熱量稱為反應熱。反應到化學鍵上是指反應物的鍵能和減去生成物的鍵能和。

2．【答案】A

【解析】【解答】過程I沒有使用催化劑，過程Ⅱ使用了催化劑，根據示意圖可知過程Ⅱ降低了反應的活化能，加快反應速率，縮短反應達到平衡所需要的時間，但不能改變平衡狀態，因此加入催化劑除了能改變反應速率外，還可以改變的是生產能耗。

故答案為：A

【分析】催化劑能參與反應，從而降低反應的活化能，故能減低生產耗能。

3．【答案】C

【解析】【解答】A.雙氧水受熱分解，有化合價的變化，是氧化還原反應，但是放熱反應，故A不符合題意；

B.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應，雖然是吸熱反應，但不是氧化還原反應，故B不符合題意；

C.灼熱的木炭與反應為吸熱反應，且碳元素化合價發生變化，屬于氧化還原反應，C符合題意；

D.甲烷在氧氣中燃燒，是氧化還原反應，為放熱反應，故D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】氧化還原反應的實質是元素有化合價的變化（升降），再結合吸熱反應的特點分析解答。

4．【答案】C

【解析】【解答】A．二氧化碳與灼熱碳粉的反應為反應物總能量小于生成物總能量的吸熱反應，故A不符合題意；

B．鹽酸與碳酸氫鈉的反應為反應物總能量小于生成物總能量的吸熱反應，故B不符合題意；

C．鋁熱反應為反應物總能量大于生成物總能量的放熱反應，故C符合題意；

D．八水氫氧化鋇與氯化銨的反應為反應物總能量小于生成物總能量的吸熱反應，故D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】常見的放熱反應有：絕大多數的化合反應（灼熱的炭與二氧化碳反應除外）、燃燒反應、金屬與水或酸的反應、酸堿中和，鋁熱反應等；

常見的吸熱反應有：絕大多數的分解反應、個別的化合反應（如灼熱的炭與二氧化碳反應）、少數的復分解反應（如鹽酸與碳酸氫鈉反應）、以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應反應等。

5．【答案】D

【解析】【解答】由圖可看出，B和C的焓之和高于A的焓，則反應B＋C→A一定是放熱反應，ΔH<0；反之，A→B＋C的反應一定是吸熱反應。根據能量守恒定律，兩反應吸收和放出的能量一定相等。

故答案為：D

【分析】反應物的焓之和大于生成物的焓之和為放熱反應，反之為吸熱反應。

6．【答案】C

【解析】【解答】A．Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體混合反應過程中吸熱，A不符合題意；

B．氯化銨發生分解反應得氨氣，吸熱反應，B不符合題意；

C．活潑金屬與酸反應制備氫氣的過程中放熱，C符合題意；

D．碳酸鈣發生分解反應得氧化鈣，吸熱反應，D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】常見放熱反應：燃燒、爆炸、金屬腐蝕、食物腐爛、金屬的置換反應、大部分化合反應、中和反應；

常見吸熱反應：一氧化碳、碳、氫氣為還原劑的氧化還原反應，大部分分解反應，八水合氫氧化鋇和氯化銨的反應。

7．【答案】B

【解析】【解答】A.H2SO4和Ca(OH)2反應不僅僅生成水，還生成硫酸鈣沉淀，放出更多的熱量，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱△H＜2×(-57.3)kJ/mol，故A錯誤；

B.燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，熱化學方程式改變方向，反應焓變符號隨之變化，系數加倍焓變隨之加倍，CO的標準燃燒熱是△H=-283.0KJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0KJ/mol/mol，故B正確；

C.加熱反應不一定是吸熱反應，某些放熱反應也需要引發條件，如鋁熱反應是放熱反應，但需要引發條件加熱才能進行，故C錯誤；

D、硫完全燃燒只能生成二氧化硫氣體不能生成三氧化硫氣體，故D錯誤；故選B。

故答案為：B

【分析】強酸與強堿的稀溶液反應生成可溶性鹽和1mol水時放出的熱量，通過實驗測定為57.3KJ。而燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物時放出的熱量。

8．【答案】B

【解析】【解答】A.反應過程中醋酸凝固，不能說明該反應是放熱的，應說明該反應是吸熱的，故不符合題意；

B.該反應為吸熱的，即熱能轉化為產物內部的能量，故符合題意；

C.該反應吸熱，說明反應物的總能量低于生成物的總能量，故不符合題意；

D.熱化學方程式中應注明物質的聚集狀態，故不符合題意。

故答案為：B。

【分析】此題考查反應現象的判斷推測反應的類型，根據物質在正常情況下的變化，當由液體變為固體時，說明此過程中是吸熱過程，外界溫度降低，就如冬日里液態水變為冰一樣。

9．【答案】D

【解析】【解答】A.中和熱是指稀溶液中強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱量，熱化學方程式中化學計量數為物質的量，當生成2mol水時放出的熱量為生成1mol水時放出熱量的2倍。故不符合題意；

B.醋酸是弱酸，電離過程中吸熱，所以醋酸和氫氧化鈉反應生成1mol水時放出的熱量少于57.3kJ，不是因為醋酸的狀態不對，故評價不符合題意；

C.160gSO3氣體物質的量為160g÷80g/mol=2mol，故熱化學方程式SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(aq)

ΔH＝－130.3kJ·mol－1符合題意，故評價不符合題意；

D.1molC8H18(l)在O2(g)中燃燒，生成CO2(g)和H2O(l)，放出534kJ的熱量，所以當熱方程式中2molC8H18(l)反應放出的熱量為1068kJ，故符合題意。

故答案為：D。

【分析】A.中和熱是指稀溶液中強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱量；

B.醋酸是弱酸，電離過程中吸熱；

C.反應熱與化學反應方程式的系數成正比關系；

D.燃燒熱是101kP時，1mol可燃物完全燃燒生成穩定產物時的反應熱；

10．【答案】A

【解析】【解答】A、斷裂1mol化學鍵生成氣態原子需要吸收的能量為：H－H：436kJ，Cl－Cl：243kJ，所以氫分子中的化學鍵比氯氣分子中的化學鍵更穩定，選項A符合題意；

B、化學反應的焓變等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，2HCl(g)＝H2(g)+Cl2(g)的反應熱ΔH=（2×431-436-243）kJ/mol=183kJ/mol＞0，選項B不符合題意；

C、化學反應的焓變等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，則H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)ΔH=（436+243-2×431）kJ/mol=﹣183kJ/mol，選項C不符合題意；

D、反應熱取決于反應物和生成物的能量高低，與反應條件無關，故相同條件下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反應在光照和點燃條件下的ΔH相等，選項D不符合題意。

故答案為：A。

【分析】熱化學方程式是用以表示化學反應中的能量變化和物質變化。熱化學方程式的意義為熱化學方程式不僅表明了一個反應中的反應物和生成物，還表明了一定量物質在反應中所放出或吸收的熱量。

11．【答案】C

【解析】【解答】A、形成化學鍵放出熱量，生成AB分子應該是放出熱量，A不符合題意；

B、反應是吸熱反應，依據能量守恒可知，反應中反應物的總能量低于生成物的總能量，B不符合題意；

C、該反應焓變=斷裂化學鍵吸收熱量-形成化學鍵所放出熱量，所以焓變為△H=+（a-b）kJ/mol，C符合題意；

D、斷裂1molA-A鍵和1molB-B鍵，應該是吸收能量，D不符合題意；

故答案為：C

【分析】A.形成AB分子的過程為放熱反應；

B.根據能量變化圖分析；

C.該反應的反應熱ΔH=+(a-b)kJ/mol；

D.化學鍵斷裂，需要吸收能量；

12．【答案】B

【解析】【解答】A．催化劑能降低活化能，不能改變反應的焓變(ΔH)，故A不符合題意；

B.1molN2與3molH2反應生成2molNH3，原子利用率為100%，故B符合題意；

C．氨的催化氧化反應中，NH3中N元素化合價升高發生氧化反應，還原劑為NH3，氧化產物為NO，故C不符合題意；

D．沒有明確是否為標準狀況，11.2LN2的物質的量不一定是0.5mol，所以經過上述兩個反應后生成NO，轉移電子的物質的量不一定為8mol，故D不符合題意；

故答案為：B。

【分析】A．催化劑能降低活化能，不能改變反應的焓變；

B.反應產物是唯一的；

C．還原劑中元素化合價升高發生氧化反應，得到氧化產物；

D．沒有明確標準狀況，無法計算。

13．【答案】C

【解析】【解答】A．燃燒熱是1mol純凈物完全燃燒生成指定產物時放出的熱量，由已知熱化學方程式可知H2(g)的燃燒熱為285.8kJmol-1，A不符合題意；

B．由③可知，強酸與強堿反應產生可溶性鹽和1molH2O時放出熱量是57.3kJ，硫酸與Ba(OH)2發生反應，除產生水外，Ba2+與反應產生BaSO4時也會放出熱量，所以該反應發生，產生1molH2O放出熱量比57.3kJ多，即反應熱△H＜-57.3kJmol-1，B不符合題意；

C．根據①可知1gH2(g)完全燃燒放出熱量為Q1=，根據②可知1gCH3OH(l)完全燃燒放出熱量為Q2=，故當兩種燃料的質量相等時，H2(g)放出的熱量更多，C符合題意；

D．理論上，自發的氧化還原反應能設計成原電池，反應CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應，因此不能設計成原電池，D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】A．燃燒熱是101kP時，1mol可燃物完全燃燒生成穩定產物時的反應熱；

B．Ba2+與反應產生BaSO4時也會放出熱量；

C．根據已知熱化學方程式計算；

D．依據自發的氧化還原反應能設計成原電池，該反應不是氧化還原反應。

14．【答案】D

【解析】【解答】燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物而放出的熱量，則氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：，

故答案為：D。

【分析】燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物而放出的熱量。

15．【答案】C

【解析】【解答】A.根據圖像，Al(s)與O3(g)反應的熱化學方程式為2Al(s)+O3(g)=Al2O3(s)ΔH=－1559.5kJ·mol-1，故A不符合題意；

B.根據圖像，2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)ΔH=－1417.5kJ·mol-1，結合A可知，O2(g)O3(g)ΔH=142kJ·mol-1，等質量的O2比O3的能量低，故B不符合題意；

C.根據B的分析，1molO2完全轉化為O3，需放出142kJ的熱量，故C符合題意；

D.3O2(g)2O3(g)的正反應屬于吸熱反應，給平衡體系加熱，溫度升高，平衡正向移動，有利于O3的生成，故D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】A.熱化學方程式是用以表示化學反應中的能量變化和物質變化。熱化學方程式的意義為熱化學方程式不僅表明了一個反應中的反應物和生成物，還表明了一定量物質在反應中所放出或吸收的熱量；

B.由于等質量的氧氣和鋁單質反應比臭氧與鋁單質反應放出的熱量少，所以等質量的O2比O3的能量低；

C.根據蓋斯定律可知：1molO2完全轉化為O3，需放出142kJ的熱量；

D.由于氧氣生成臭氧的反應是吸熱反應，升高溫度反應會正向進行。

16．【答案】A

【解析】【解答】A．符合燃燒熱的定義，熱化學方程式中△H代表燃燒熱，故A符合題意；

B．硫單質燃燒生成穩定氧化物為二氧化硫，不是SO3，故B不符合題意；

C．生成物一氧化碳不是穩定的氧化物，不符合燃燒熱的概念，故C不符合題意；

D．熱化學方程式中CO的物質的量不為1mol，熱化學方程式中△H不等于燃燒熱，故D不符合題意；

故答案為：A。

【分析】考查的使燃燒熱的定義，1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量

17．【答案】（1）吸熱；E1-E2；一定低

（2）減小；減小；不變

【解析】【解答】(1)由圖象可以知道該反應是一個能量升高的反應,所以屬于吸熱反應;反應物的總鍵能-生成物的總鍵能,所以;由圖象可以知道可以知道該反應是一個能量升高的反應,所以氣體A和氣體B具有的總能量比氣體C和氣體D具有的總能量低,

(2)加入催化劑改變了反應的途徑,降低反應所需的活化能,所以和的變化是減小,催化劑不改變反應物總能量與生成物總能量之差即反應熱不變,所以E的大小對該反應的反應熱無影響。

【分析】（1）吸熱反應生成物的總能量大于反應物的總能量的反應；反應焓變反應物的總鍵能-生成物的總鍵能；由圖可得，反應物能量比生成物的低；

（2）催化劑能降低反應所需的活化能，催化劑對反應總能量無影響。

18．【答案】（1）＜

（2）99

（3）A；或

（4）；4

【解析】【解答】（1）金屬和酸的反應是放熱反應，因此吸收能量E1小于放出能量E2，故正確答案是：＜

（2）反應斷鍵吸收的能量是(436x2+1076)KJ=1948KJ，成鍵放出的能量是(413x3+343+465)KJ=2047KJ，所以生成1mol甲醇放出的能量是99KJ，故正確答案是：99KJ

（3）①氫氧化鈉與鹽酸反應是放熱反應，為了防止熱量散失實驗中倒入氫氧化鈉溶液的正確操作是一次性快速倒入，故正確答案是A②若將各含溶質的稀溶液、稀溶液、稀氨水，分別與足量的稀鹽酸反應，氫氧化鈣與稀鹽酸反應放出的熱量是氫氧化鈉反應放出熱量的2倍，故2Q1=Q2，1mol一水合氨與鹽酸反應方程的熱量減少，故Q1＞Q3，因此或故正確答案是：A、或

（4）①根據電池反應，電池負極還甲烷失去電子發生氧化反應電極式為：②根據負極電極式當消耗甲烷11.2L（標準狀況下時）即為0.5mol甲烷時轉移的電子數為4mol，故正確答案是：、4

【分析】（1）根據金屬和酸的反應是放熱反應根據焓變=反應物的鍵能-生成物的鍵能判斷即可

（2）根據焓變=反應物的鍵能-生成物的鍵能計算

（3）①考慮到熱量散失問題，應該是一次性倒入快速攪拌防止熱量散失②中合熱是生成1mol水釋放出的熱量，而醋酸是弱酸，弱酸電離時需要吸熱，導致放出熱量減少

（4）①根據電池反應可知電解質溶液是堿性，負極是甲烷失去電子結合氫氧根離子變為碳酸根離子的反應②根據負極電極反應式結合甲烷的體積即可計算出轉移的電子數

19．【答案】（1）54.8

（2）ab

（3）相等；偏小

【解析】【解答】(1)取溶液與溶液在小燒杯中進行中和反應，根據數據可知，硫酸過量，氫氧化鈉完全反應，根據反應H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O，生成水的物質的量=n(NaOH)=0.05Lｘ0.5mol/L=0.025mol，三次實驗溫度平均升高，已知中和后生成的溶液的比熱容為，該反應放出的熱量Q=cmΔt=ｘ1g/cm3ｘ80mLｘ=1371J=1.371kJ，則生成時放出的熱量=54.8kJ/mol；

(2)該實驗測得數值結果小于57.3kJmol1，即偏小，

a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，故a正確；

b．測量氫氧化鈉的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈，直接測定溶液的溫度，會發生酸和堿的中和，溫度偏高，則溫度差減小，實驗測得中和熱的數值偏小，故b正確；

c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，故c不正確；

故答案為：ab；

(3)反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，若用60mL0.25molL1H2SO4和50mL0.55molL1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，中和熱即強酸和強堿的稀溶液反應生成1mol水放出的熱量不隨反應物量的多少變化，故相等；醋酸是弱電解質，醋酸的電離是吸熱過程，所以導致反應前后溫度的變化值偏小。

【分析】

（1）根據公式Q=cmΔt計算反應熱即可，注意單位換算；

（2）此實驗測定反應熱，故需要對此實驗裝置保溫隔熱；另需要對反應的兩溶液溫度測定，需要兩個溫度計分別測定，防止溫度不同對測定的影響；

（3）反應熱是生成1mol水所放出的熱，而用醋酸反應，其中含弱酸電離，而電離吸熱導致溫度測定偏小。

20．【答案】（1）H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285kJ·mol1；熱值大，生成物無污染（答到任何一點即得分）

（2）-92kJ·mol1；1000

（3）B；D

【解析】【解答】（1）已知氫氣的燃燒熱為285kJ·mol1，氨氣在氧氣中燃燒的熱化學方程式為：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l)ΔH=-1526kJ·mol1

燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，故表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285kJ·mol1，氫氣作為未來理想燃料的優點是熱值大，生成物無污染。

（2）根據熱化學方程式H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285kJ·mol1和4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l)ΔH=-1526kJ·mol1，根據蓋斯定律可知，由3①②可得，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol1，再利用反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和等于反應熱可得，ΔH=E(N≡N)+3×436kJ·mol1-6×400kJ·mol1=-92kJ·mol1，解得E(N≡N)1000kJ·mol1，故N≡N的鍵能為1000kJ·mol1。

（3）A．①→②表示催化劑的吸附過程，該過程吸收能量，符合題意；

B．②→③→④的過程中有N2、H2非極性鍵的斷裂，NH3極性鍵的形成，沒有非極性鍵的形成，不符合題意；

C．合成氨反應正反應是放熱反應，由圖知正反應的活化能小于逆反應的活化能，符合題意