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第一章 化学反应的热效应 单元同步训练题
一、单选题
1．反应分两步进行：①；②。反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是
A．的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定
C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①、②两步反应均为放热反应
2．下列有关反应热的说法正确的是
A．25℃、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
3．某实验小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示装置中进行中和热测定实验。下列说法不正确的是
A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失
B．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小
C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要小心缓慢以免洒出
D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变
4．已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是
化学键
键能/ 436 243 194 432 a
A．根据键能可估算反应的
B．根据原子半径可知键长：，进而推测
C．与反应生成时，放出热量小于
D．常温下和的状态不同，与和的键能有关
5．已知物质所含的能量越低越稳定，弱电解质的电离会吸收热量，下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项 热化学方程式 结论
A． 　 的燃烧热为241.8kJ/mol
B． 　 含1molNaOH的稀溶液与稀完全中和，放出热量小于57.3kJ
C． 　 　
D． 　 金刚石比石墨稳定
A．A B．B C．C D．D
6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)　ΔH=a；2C(s)+O2(g)=2CO(g)　ΔH=b，则a>b
B．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH=483.6kJ·mol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol1
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=57.3kJ·mol1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ
D．已知P(白磷，s)=P(红磷，s)　ΔH<0，则白磷比红磷稳定
7．下图是有关反应过程与能量变化的示意图，下列说法正确的是
A．由(a)知，石墨转变为金刚石是吸热反应
B．由(b)知，S(g)与S(s)所含能量相同
C．由(c)知，白磷比红磷稳定
D．由(d)知，CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)是吸热反应
8．C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。
①
②
下列推断正确的是
A．的燃烧热为
B．
C．
D．欲分解2mol，至少需要提供的热量
9．下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．已知NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3kJ·mol-1，则含40.0gNaOH的稀溶液与稀硝酸完全中和，放出57.3kJ的热量
B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH= -566.0kJ·mol-1
C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1
10．图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是
A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B．曲线Ⅱ可表示反应2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的能量变化
C．该反应的
D．该反应为放热反应，所以不需要加热就能发生
11．下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1
B．CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH=＋2×283.0 kJ·mol-1
C．氢气的燃烧热ΔH=-285.5 kJ·mol-1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)　ΔH=＋285.5 kJ·mol-1
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
12．2022年北京冬奥会火炬采用的是碳纤维材质，燃烧的是氢能源，在奥运史上首次实现了零碳排放。涉及氢燃烧反应的物质的汽化热(1mol纯净物由液态变为气态所需要的热量)如下：
物质
汽化热/() a b c
若的燃烧热，则火炬燃烧反应的为
A． B．
C． D．
13．科学家已获得了气态N4分子，其空间结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1mol N—N键吸收193kJ能量，断裂1mol N≡N键吸收946kJ能量。下列说法错误的是
A．N4和N2互为同素异形体
B．N4分子中N-N键的键角是109°28′
C．N4(g)=2N2(g)为放热反应
D．以N4为原料替代N2合成等量NH3时，可放出更多的热量
14．空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和，其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和，然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。在人体内，与葡萄糖反应生成和的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．该反应属于吸热反应 B．断开氧气中的化学键会放出能量
C．形成键吸收能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量
二、非选择题
15．已知。回答有关中和反应的问题。
(1)如图装置中仪器的名称_______，碎泡沫塑料的作用是_______。
(2)若通过实验测定中和热，其数值常常小于，其原因可能是_______。
(3)如果大烧杯上不盖硬纸板，测得的中和热数值_______(填“偏大”“偏小”“无影响”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_______(填“偏大”、“偏小”“无影响”)。
16．能源是国民经济发展的重要基础。请根据所学知识回答下列问题：
Ⅰ.火箭推进器中装有还原剂肼()和强氧化剂过氧化氢()，当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.4kJ的热量。
(1)肼的结构式为_______，过氧化氢的电子式为_______。
(2)写出反应的热化学方程式：_______。
(3)已知 ，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是_______kJ。
(4)上述反应用于火箭推进器，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_______。
Ⅱ.氨气是一种重要的化学物质，可用于制取化肥和硝酸等。合成氨原料中的H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知：在25℃、101kPa下，
①
②
③
(5)25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为_______。
(6)已知298K时，正丁烷、异丁烷完全燃烧的热化学方程式分别为：


则该温度下，正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为_______。
(7)已知298K时，正丁烷不完全燃烧的热化学方程式为 。在某密闭容器中通入29g正丁烷和68.32L(标准状况)氧气，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的CO与的物质的量之比为_______，反应过程中放出的热量为_______。
17．完成下列各题：
(1)已知下列热化学方程式：；；回答下列问题：
①的燃烧热为_______；
②燃烧1gC生成，放出的热量为_______。
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知：
化学键种类 H-H Cl-Cl H-Cl
键能(kJ/mol) 436 247 434
计算可得：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)△H=_______kJ·mol-1
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时：
I.2Na(s)＋O2(g)=Na2O(s)△H=-414kJ·mol-1
II.2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式：_______。
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。
①补全上图：图中A处应填入_______。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的△H_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
18．2SO2(g)＋O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1=-99 kJ·mol-1。
请回答下列问题：
(1)该反应属于_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图中C表示_______。
(3)从化学键的角度分析，F代表什么意义？_______。
(4)图中ΔH=_______kJ·mol-1。
(5)若已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(l)的ΔH2=-Q kJ·mol-1，则ΔH1_______ΔH2(填“>”“<”或“=”)。
参考答案：
1．C
【详解】A．反应的吸、放热与反应条件无关，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，通过图中信息可X的能量最高，最不稳定，故B错误；
C．由图可知A+B的能量和大于C的能量，故C正确；
D．①步反应A+B的能量小于X能量，为吸热反应，②步物质X的总能量高于物质C的总能量，为放热反应，故D错误；
故选：C。
2．D
【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；
D．S(s)变成S(g)还需要吸热，故，故D正确；
故答案为D。
3．C
【详解】A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失，热量损失少，中和热的测定越准确，A正确；
B．大烧杯上如不盖硬纸板，会增大热量的流失，求得的中和热数值偏小，B正确；
C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要迅速，以免热量的流失，C错误；
D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变，因为中和热是指，在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热，所以中和热与溶液的量无关，D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．根据反应热=反应物总键能-生成物总键能，则：H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)中有：△H=+436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×432kJ/mol =-185kJ/mol，选项A正确；
B．Cl原子半径小于Br原子，H—Cl键的键长比H—Br键长短， H—Cl键的键能比H—Br键大，进而推测，选项B正确；
C．键能>，反应生成HBr比生成HCl更难，放出的热量更低，故生成时，放出热量小于，选项C正确；
D．Cl-Cl键能大于Br-Br键能，说明Cl2分子比Br2分子稳定，破坏的是共价键，而状态由分子间作用力决定，选项D不正确；
答案选D。
5．B
【详解】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，气态水转化为液态水吸收热量，H2的燃烧热应小于241.8kJ/mol，故A错误；
B．醋酸为弱电解质，电离过程吸热，则用稀氢氧化钠溶液与溶液反应生成1mol水，放出的热量小于57.3kJ，故B正确；
C．2mol碳单质，完全燃烧时放出热量更多，故有a>b，故C错误；
D．石墨转化为金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石，而物质能量越低越稳定，故石墨比金刚石更稳定，故D错误；
答案选B。
6．C
【详解】A．碳完全燃烧生成，不完全燃烧生成，相同物质的量的碳，完全燃烧时放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，燃烧为放热反应，为负值，故aB．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，生成的水为液态水才能叫燃烧热，B错误；
C．中和热是指稀的强酸和稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量，稀醋酸为弱酸，反应时电离吸热，放出的热量小于57.3 kJ，C正确；
D．P(白磷，s)=P(红磷，s)　放热反应，白磷的能量高于红磷，红磷比白磷更稳定，D错误；
故选C。
7．A
【详解】A．由(a)知，等质量金刚石的能量高于等质量石墨的能量，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，故A正确；
B．由(b)知，S(g)所含能量比S(s)所含能量高，故B错误；
C．由(c)知，等质量的白磷的能量高于等质量红磷的能量，根据能量越低越稳定，因此红磷比白磷稳定，故C错误；
D．由(d)知，CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)是放热反应，故D错误。
综上所述，答案为A。
8．C
【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；
B．H2在氧气中燃烧是一个放热反应， ，B错误；
C．已知① ，结合B项分析可知反应②，(反应①-反应②)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。
9．A
【详解】A．硝酸为强酸，含40.0gNaOH的稀溶液中氢氧化钠为1mol，则反应放出的热量57.3kJ，A正确；
B．燃烧热之一又称燃烧焓。在某一温度和压强下lmol某物质B完全燃烧时的反应热，称为该物质的燃烧热，CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1，则有反应①ΔH= -283kJ·mol-1，根据盖斯定律可知，-2×①得：ΔH=+566.0kJ·mol-1，B错误；
C．甲烷的燃烧热指的是CH4燃烧生成液态H2O，C错误；
D．2gH2为1mol，则反应中的△H应为，D错误。
故选A。
10．C
【详解】A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ可以表示一个化学反应的能量变化，曲线Ⅰ没有使用催化剂，曲线Ⅱ表示使用催化剂，故A错误；
B．曲线Ⅱ中反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)为吸热反应，因此曲线Ⅱ不表示反应2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的能量变化，故B错误；
C．该反应为放热反应，ΔH=，故C正确；
D．该反应为放热反应，有些放热反应需要加热，如碳与氧气的反应，故D错误；
答案为C。
11．B
【详解】A．H2SO4和Ca(OH)2反应不仅生成水，还生成硫酸钙沉淀，会放出更多的热量，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＜2×(－57.3) kJ·mol－1，A项错误；
B．CO的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)反应的ΔH=-2×283.0 kJ/mol，故2CO2(g)= 2CO(g)+O2(g) ΔH=+2×283.0 kJ/mol，所以B项正确；
C．氢气燃烧是放热反应，焓变是负值。水电解是吸热反应，2mol水完全电解，反应吸热为571.0kJ，C项错误；
D．1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量是燃烧热，而甲烷燃烧生成的气态水不是稳定状态，D项错误。
故答案选B。
12．B
【详解】由题意知，① △H1=-QkJ/mol、② △H2=+akJ/mol、③△H3=+ckJ/mol，根据盖斯定律，由①+②+③可得目标反应的热化学方程式，即△H=△H1+△H2+△H3=(-Q+a+c)kJ/mol；
答案选B。
13．B
【详解】A．同一元素形成的性质不同的几种单质称之为同素异形体，故N4和N2互为同素异形体，Ａ正确；
B．N4分子类似于白磷P4分子，故分子中N-N键的键角是60°，B错误；
C．根据反应的反应热=6×193kJ /mol-2×946kJ/mol=-734kJ/mol，故 N4(g)=2N2(g)为放热反应，C正确；
D．由C项分析可知，N4(g)=2N2(g)为放热反应，则以N4为原料替代N2合成等量NH3时，可放出更多的热量，D正确；
故答案为：B。
14．D
【详解】A．从图中看出：反应物的能量高于生成物的能量，所以该反应是放热反应，故A错误；
B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，断开氧气中的化学键会吸收能量，故B错误；
C．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，形成H-O键放出能量，故C错误；
D．该反应是一个放热反应，反应中反应物总能量大于生成物总能量，故D正确；
故选D。
15．(1) 环形玻璃搅拌棒 隔热，防止热量散失
(2)不可避免的会损失一些热量(或者测量会带来误差)
(3)偏小
(4)偏小
【解析】（1）
如图装置中仪器的名称为环形玻璃搅拌棒；碎泡沫塑料的作用是隔热，防止热量散失；
（2）
若通过实验测定中和热，其数值常常小于，其原因可能是不可避免的会损失一些热量(或者测量会带来误差)；
（3）
如果大烧杯上不盖硬纸板，热量会散失一部分，导致测得的中和热数值偏小；
（4）
用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验，因氨水为弱碱，其电离需吸收一部分热量，则测得的中和热的数值会偏小。
16．(1)
(2)
(3)408.5
(4)产物是和，对环境无污染
(5)
(6)
(7) 1：4 1325.8kJ
【解析】（1）
分子中每个N原子形成三个共价键，每个H原子形成一个共价键，因此的结构式为；为共价化合物，两个O原子间共用1对电子，每个O原子又分别与1个H原子共用1对电子，因此的电子式为，故答案为：；；
（2）
0.4mol液态肼与足量液态过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.4kJ的热量，1mol肼燃烧放热256.4kJ=641kJ，反应的热化学方程式为： ，故答案为： ；
（3）
① ，
② ；
依据盖斯定律，①-②4得到： ，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是=，故答案为：408.5；
（4）
肼燃烧生成和，除释放大量热和快速产生大量气体外，生成的物质无污染，故答案为：产物是和，对环境无污染；
（5）
① ，
② ，
③ ，
依据盖斯定律，③-①-②得到： =，故答案为： ；
（6）
① ，
② ，
依据盖斯定律，(①-②)得到： =，故答案为： ；
（7）
n(正丁烷)==0.5mol，n(O2)==3.05mol，设得到的CO与CO2的物质的量分别为x、y，则x+y=0.54，x+y=3.05，解得x=0.4mol，y=1.6mol，则CO与CO2的物质的量为0.4:1.6=1:4；反应过程中放出的热量为+=1325.8kJ，故答案为：1：4；1325.8kJ。
17．(1) 393.5kJ/mol 32.8kJ
(2) -185 Na2O2(s)＋2Na(s)=2Na2O(s)△H=-317kJ·mol-1
(3) 1molCO2(g)+3molH2(g) 不变
【详解】（1）①燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物放出的热量，故的燃烧热为393.5kJ/mol；
②由可知，1molC燃烧放热393.5kJ/mol，则燃烧1gC生成，放出的热量为32.8kJ；
（2）①焓变等于反应物的化学键能和-生成物化学键能和，所以反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的焓变为：ΔH=436+247-434×2=-185kJ/mol，故答案为：-185；
②由反应I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)△H=-414kJ/mol
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=-511kJ/mol结合盖斯定律可知，I×2-II得到Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ/mol，故答案为：Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ/mol；
（3）①以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，根据能量变化图片可知生成1mol甲醇和1mol水，根据原子守恒可知，需要1molCO2(g)+3molH2(g)，故答案为：1molCO2(g)+3molH2(g)；
②催化剂可以改变反应的活化能，但是不能改变反应的焓变，因此△H不变，故答案为：不变。
18．(1)放热
(2)反应产物的总能量
(3)形成新键释放的能量
(4)-198
(5)>
【解析】（1）
由题目条件可知，1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1＝－99 kJ·mol－1<0，该反应为放热反应。
（2）
由图示可知，图中C点为反应过程的最终时刻，即代表反应产物的总能量。
（3）
化学反应中，反应物中化学键断裂要吸收能量，生成物中新化学键的形成要释放能量，E代表断裂旧键时吸收的能量，则F代表形成新键时释放的能量。
（4）
已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1=-99 kJ·mol-1，而图示代表2SO2(g)＋O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化，因此其焓变ΔH＝2×(－99)kJ·mol－1＝－198 kJ·mol－1。
（5）
SO3(g)转化为SO3(l)要放出能量，因此1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(l)放出的热量比1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)放出的热量多，则ΔH1>ΔH2。

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