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中小學教育資源及組卷應用平臺
第一章化學反應的熱效應
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．化學反應中通常伴隨著能量的變化，下列說法中錯誤的是
A．煤燃燒時將部分化學能轉化為熱能
B．光合作用時將光能轉化為電能
C．火藥爆炸時將部分化學能轉化為動能
D．鎂條燃燒時將部分化學能轉化為光能
2．下列關于能量變化的說法，正確的是
A．將等質量的紅磷和白磷完全燃燒生成P2O5(s)放出熱量相同
B．2Na+ 2H2O= 2NaOH+H2↑ 該反應生成物的總能量高于反應物的總能量
C．放熱反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量
D．化學鍵的斷裂是吸熱過程，并且一定發生了化學變化
3．下列應用涉及的主要化學反應中生成物的總能量大于反應物的是
A．由鋁粉與三氧化鎢冶煉鎢 B．由石灰石制取生石灰
C．由和合成 D．酒精燃燒
4．下列關于化學反應的反應熱的描述中正確的是
A．反應物的總能量低于生成物的總能量時，發生放熱反應
B．和反應的中和熱，則和反應的中和熱
C．同溫同壓下，在光照和點燃條件下的相同
D．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多
5．CH4-CO2催化重整反應為：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol 1②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol 1③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol 1則該催化重整反應的ΔH等于
A．-580 kJ·mol 1 B．+247 kJ·mol 1 C．+208 kJ·mol 1 D．-430kJ·mol 1
6．已知熱化學反應方程式：
①
②
下列說法正確的是
A．反應①： B．CO的燃燒熱是
C．C生成需要吸收熱量 D．蓋斯定律可間接獲得不方便測量的反應熱
7．下列對于化學反應過程的理解，錯誤的是
A．化學過程中同時存在物質和能量的變化
B．凡是能量變化一定發生在化學變化中
C．化學反應中同時存在質量守恒和能量守恒
D．能量的釋放和吸收以發生變化的物質為基礎
8．由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是
A．反應生成1molN2時轉移4mole-
B．1molN2O(g)和1molNO(g)的能量之和大于1molN2(g)和1molNO2(g)的能量之和
C．每有1mol氮氮三鍵形成時，該反應放出139 kJ的能量
D．斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和
二、填空題
9．化學反應中能量轉化的形式
利用化學反應將化學能轉化為 、 、 等其他形式的能量，用于生產、生活和科研。化學家也常常利用 、 、 等促使很多化學反應發生，獲得所需要的物質。
10．與反應生成1mol水蒸氣，放出241.8kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式 。若1g水蒸氣轉化為液態水，放出2.44kJ的熱量，計算的 。
11．中和熱是一類重要的反應熱，也是化學研究的重要課題。已知強酸稀溶液與強堿稀溶液發生反應生成1 mol H2O(l)的焓變為：ΔH1=-57.3 kJ/mol。
(1)下列各組試劑混合發生反應的離子方程式為H＋＋OH-=H2O的是 (填字母)。
A．稀硫酸與氫氧化鋇溶液
B．鹽酸與氫氧化鈉溶液
C．濃硫酸與氫氧化鈉固體
D．硫酸氫鈉溶液與氫氧化鉀溶液
E．氫氧化鎂溶于稀鹽酸
(2)若稀硫酸與氫氧化鋇稀溶液反應生成1 mol H2O(l)，則反應放出的熱量 (填“大于”“等于”或“小于”)57.3 kJ，原因是 (從化學鍵的角度簡單解釋即可)。
(3)若稀硫酸與氫氧化鈉固體反應生成1 mol H2O(l)，則反應放出的熱量 (填“大于”“等于”或“小于”)57.3 kJ，原因是 。
(4)醋酸(CH3COOH)是一種常見弱酸，醋酸與氫氧化鈉稀溶液反應生成1 mol H2O(l) 的焓變為： ΔH2=a kJ/mol，則ΔH1和ΔH2的大小關系為ΔH1 ΔH2(填“>”“=”或“＜”)。
12．化學反應中均伴隨有能量變化。
回答下列問題：
(1)下列反應中，反應物的總能量小于生成物的總能量的是 （填選項字母）。
A．與反應
B．乙醇的燃燒反應
C．受熱分解
(2)已知時，下列物質的相對能量如表所示：
物質
相對能量（） 0 0
①表示燃燒熱的熱化學方程式為 。
②轉化為 （填“吸收”或“放出”） 的熱量。
③分解生成和 （填“吸收”或“放出”） 的熱量。
(3)已知：Ⅰ．
Ⅱ．
根據蓋斯定律計算 。
三、計算題
13．(1)0.3mol氣態高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水放出649.5kJ熱量，其熱化學方程式為： ；又已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol，則11.2L(標準狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態水時放出的熱量是 kJ。
(2)已知H—H鍵鍵能為436kJ·mol-1，H—N鍵鍵能為391kJ·mol-1，根據化學方程式：N2+3H2 2NH3 ΔH=-92.4kJ·mol-1，則N≡N鍵鍵能是 。
(3)1mol氧氣與足量氫氣反應生成水蒸氣放熱483.6kJ，寫出該反應的熱化學方程式： 。若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.444kJ，寫出表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式： 。
(4)含11.2gKOH的稀溶液與1L0.1mol·L-1的H2SO4溶液反應放出11.46kJ的熱量，該離子反應的熱化學方程式為 ，則KOH與H2SO4反應的中和熱為 。
(5)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141kJ·mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
四、解答題
14．某化學興趣小組對生石灰與水反應是顯著放熱反應進行了實驗探究，在除了用手觸摸試管壁感覺發熱外，還設計了下列幾個可行性方案。
甲方案：將溫度計與盛放有生石灰的小試管用橡皮筋捆綁在一起，放入有水的小燒杯中，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，看到的現象是 ，說明反應放熱。（下列裝置中支撐及捆綁等儀器已略去）
乙方案：將盛放有生石灰的小試管插入帶支管的試管中，支管接①或②，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，看到的現象是(接①) ，(接②) ，說明反應放熱。
丙方案：用膠頭滴管向盛放有生石灰且帶支管的試管中滴加水，支管接的導管中盛適量無水硫酸銅粉末，看到的現象是 ，說明反應放熱，其原因是 。
15．某化學興趣小組用鹽酸與溶液進行中和反應的反應熱測定實驗，實驗裝置如圖。試回答下列問題：
(1)實驗時玻璃攪拌器的使用方法是 。
(2)某學生記錄的實驗數據如表所示(已知：實驗中鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度均為，中和反應結束后溶液的比熱容)。
實驗序號 起始溫度 終止溫度
鹽酸 氫氧化鈉溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依據該學生的實驗數據計算，該實驗測得反應放出的熱量為 J。
(3)某同學為了省去清洗溫度計的麻煩，建議實驗時使用兩支溫度計分別測量酸和堿的溫度，你是否同意該同學的觀點，為什么？ 。
(4)如果將NaOH溶液換成等量的NaOH固體，那么實驗中測得中和反應的反應熱 (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
16．回答下列問題
(1)當今，世界多國相繼規劃了碳達峰、碳中和的時間節點。因此，研發二氧化碳利用技術，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時，相關物質的燃燒熱數據如表：
物質
燃燒熱 ()
則25℃時，和生成的熱化學方程式為 。
(2)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現碳中和。與重整是利用的研究熱點之一、該重整反應體系主要涉及以下反應：
a．
b．
c．
d．
e．
根據蓋斯定律，反應a的 (寫出一個代數式即可)。
(3)甲醇是重要的化工原料，利用和在催化劑的作用下合成甲醇，發生反應： 。
已知反應相關的鍵能數據如下：
化學鍵
鍵能
《第一章化學反應的熱效應》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C B C B D B A
1．B
【詳解】A．煤是重要的能源，燃燒時放出大量的熱能、光能等，A項正確；
B．光合作用時，是將光能轉化為化學能，而不是轉化為電能，B項錯誤；
C．火藥爆炸時，部分化學能轉化為動能，C項正確；
D．鎂條燃燒時放出大量的熱，發出耀眼的白光，故鎂條的部分化學能轉化成了光能，D項正確；
故答案選B。
2．C
【詳解】A. 等質量的紅磷和白磷具有的能量不同，根據蓋斯定律，等質量的紅磷和白磷完全燃燒生成P2O5(s)放出熱量不相同，故A錯誤；
B. 金屬與水反應為放熱反應，該反應生成物的總能量低于反應物的總能量，故B錯誤；
C. 放熱反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，故C正確；
D. 反應熱與反應物、生成物的總能量有關，與反應條件無關，故D錯誤；
故選：C。
3．B
【詳解】A．鋁粉和三氧化鎢反應冶煉鎢，為鋁熱反應，該過程放熱，生成物的總能量小于反應物的，A項錯誤；
B．石灰石分解制取生石灰，該反應為吸熱反應，生成物的總能量大于反應物的，B項正確；
C．合成氨工業中由制取，反應為放熱反應，生成物的總能量小于反應物的，C項錯誤；
D．酒精燃燒為放熱反應，生成物的總能量小于反應物的總能量，D項錯誤；
答案選B
4．C
【詳解】A．反應物的總能量低于生成物的總能量時，發生吸熱反應，故A錯誤；
B．中和熱是強酸和強堿的稀溶液發生中和反應生成1mol液態水時放出的熱量，但H2SO4和Ba(OH)2反應時得到硫酸鋇沉淀也有生成熱，故B錯誤；
C．反應熱與反應物和生成物的總能量相對大小有關，與反應條件和途徑無關，故C正確；
D．固態硫變為氣態硫需要吸收熱量，則等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出熱量多，故D錯誤。
答案選C。
5．B
【分析】根據蓋斯定律，2×③-①-②得CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，△H發生相應的改變。
【詳解】已知：①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol 1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol 1
③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol 1
根據蓋斯定律，2×③-①-②得CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，△H=2×(-111 kJ·mol 1)-(-75 kJ·mol 1)-(-394 kJ·mol 1)=+247 kJ·mol 1，答案選B。
6．D
【詳解】A．由熱化學方程式可知，反應①為反應物總能量大于生成物總能量的放熱反應，故A錯誤；
B．由熱化學方程式可知，一氧化碳的燃燒熱為283.0kJ/mol，故B錯誤；
C．由蓋斯定律可知，反應①—②可得碳燃燒生成一氧化碳的反應，則反應△H=(—393.5kJ/mol)—(—283.0kJ/mol)= —110.5kJ/mol，所以碳生成一氧化碳會放出熱量，故C錯誤；
D．蓋斯定律可用于計算不能直接進行反應的反應熱或不容易測量的化學反應的反應熱，故D正確；
故選D。
7．B
【詳解】A. 在化學反應的過程中都會伴隨著物質變化和能量變化，A項正確；
B. 化學變化過程中往往伴隨著能量的變化，而有能量變化的不一定是化學變化，如燈泡通電發光放熱，是物理變化，B項錯誤；
C. 化學反應的實質是原子的重新組合,符合質量守恒定律。反應過程中一定伴隨能量的變化,符合能量守恒定律。所以所有化學變化一定遵循質量守恒和能量守恒，C項正確；
D. 能量的釋放和吸收是以發生變化的物質為基礎的，二者密不可分,但以物質為主， 如果物質沒有變化，就不能引發能量的變化，D項正確；
答案應選B。
8．A
【詳解】A．N2O中N為+1價，1個N2O得到2個電子生成1個N2，1個NO失去2個電子生成1個NO2，因此生成1molN2轉移2mol電子，A錯誤；
B．從圖中可知，反應物總能量高于生成物總能量，因此1molN2O(g)和1molNO(g)的能量之和大于1molN2(g)和1molNO2(g)的能量之和，B正確；
C．該反應的熱化學方程式為N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g) ΔH=-139kJ/mol，每生成1mol氮氮三鍵，說明有1mol氮氣生成，放出熱量139kJ，C正確；
D．該反應的ΔH=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和=-139kJ/mol，斷鍵吸收的能量之和小于成鍵釋放能量之和，D正確；
故答案選A。
9． 光能 熱能 電能 光能 熱能 電能
【解析】略
10． H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol -285.72kJ/mol
【詳解】與反應生成1mol水蒸氣，放出241.8kJ的熱量，所以熱化學方程式為：H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol；水的摩爾質量18g/mol，1g水的物質的量為mol，若1g水蒸氣轉化為液態水，放出2.44kJ的熱量，所以1mol水蒸氣轉化為液態水，放出2.44×18=43.92kJ的熱量，因此的=-(241.8+43.92)=-285.72kJ/mol。
11．(1)BD
(2) 大于 生成BaSO4沉淀時有新化學鍵的形成，會放出更多的熱量
(3) 大于 氫氧化鈉固體溶解放熱
(4)＜
【詳解】（1）A．表示強酸、強堿反應產生可溶性鹽和1 mol水，稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀，硫酸鋇不能拆分為離子，所以離子方程式不是，A錯誤；
B．鹽酸與氫氧化鈉溶液反應生成NaCl和水，離子方程式為，B正確；
C．濃硫酸與氫氧化鈉固體，其存在形式主要不是自由移動的離子，不能用離子方程式表示，C錯誤；
D．硫酸氫鈉溶液與氫氧化鉀溶液反應生成硫酸鈉、硫酸鉀和水，離子方程式為，D正確；
E．氫氧化鎂溶于稀鹽酸生成氯化鎂和水，氫氧化鎂是難溶物質，不能拆分為離子，所以不能用離子方程式表示，E錯誤；
答案選BD；
（2）稀硫酸與氫氧化鋇稀溶液反應生成硫酸鋇沉淀和水，反應中除了中和熱以外，還有形成沉淀過程放出的熱量，所以若稀硫酸與氫氧化鋇稀溶液反應生成1 mol，則反應放出的熱量大于57.3 kJ；
（3）氫氧化鈉固體溶解會放熱，所以稀硫酸與氫氧化鈉固體反應生成1 mol ，則反應放出的熱量大于57.3 kJ；
（4）醋酸是弱酸，電離時會吸熱，反應放熱越多，反應熱越小，則醋酸與氫氧化鈉稀溶液反應生成1 mol水放出的熱量小于57.3 kJ，則。
12．(1)
(2) 放出 22 吸收 484
(3)
【詳解】（1）與的反應為放熱反應，乙醇燃燒為放熱反應，受熱分解為吸熱反應，故選C項；
（2）①在時，完全燃燒生成液態水時所放出的熱量為的燃燒熱。據表中數據可知，的燃燒熱，則表示燃燒熱的熱化學方程式為 ；
②氣態水轉化為液態水放出熱量，據表中數據可知，轉化為放出的熱量為；
③物質的量為，分解生成和吸收的熱量為；
（3）由蓋斯定律可知，反應的。
13． B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=-2165kJmol-1 1016.5 945.6kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1 OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 57.3kJ·mol-1 -80kJ·mol-1
【詳解】(1)乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態三氧化二硼和液態水，B元素化合價由-3升高至+3，O元素化合價由0降低至-2，0.3mol氣態B2H6燃燒時放出649.5kJ能量，則1mol氣態B2H6燃燒時放出649.5kJ×=2165kJ能量，因此該反應的熱化學方程式為B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=-2165kJmol-1；標準狀況下11.2L氣態B2H6的物質的量為=0.5mol，0.5mol氣態B2H6燃燒生成固態三氧化二硼和液態水放出2165kJ×0.5=1082.5kJ能量，生成1.5mol液態水，1.5mol液態水汽化需要吸收44kJ×1.5=66kJ能量，因此0.5mol氣態乙硼烷完全燃燒生成氣態水時放出的熱量是1082.5kJ-66kJ=1016.5kJ，故答案為：B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=-2165kJmol-1；1016.5。
(2)反應的 H=反應物的總鍵能-生成物總鍵能，設N≡N鍵鍵能是x kJ·mol-1，因此x+3×436kJ·mol-1-6×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1，解得x=945.6，故答案為：945.6。
(3)1mol氧氣與足量氫氣反應生成水蒸氣放熱483.6kJ，該反應的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1；若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.444kJ，則18g水蒸氣轉化成液態水放熱2.444kJ×18=44kJ，即H2O(g)=H2O(l) H=-44 kJ·mol-1，氫氣的燃燒熱表示1mol氫氣完全燃燒生成液態水放出的能量，由蓋斯定律可知，氫氣的燃燒熱的熱化學方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=+(-44 kJ·mol-1)= -285.8kJ·mol-1，故答案為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1；H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1。
(4)11.2gKOH的物質的量為=0.2mol，1L0.1mol·L-1的H2SO4溶液含有H+的物質的量為2×1L×0.1mol·L-1=0.2mol，0.2mol H+和0.2mol OH-反應放出11.46kJ的熱量，則1mol H+和1mol OH-反應放出11.46kJ×5=57.3kJ能量，因此該離子反應的熱化學方程式為OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1；中和熱是指強酸強堿稀溶液反應生成易溶鹽和1mol水所放出的能量，因此KOH與H2SO4反應的中和熱為57.3kJ·mol-1，故答案為：OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1；57.3kJ·mol-1。
(5)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1，②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566kJ·mol-1，③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ·mol-1，由蓋斯定律可知，③+2×①-②可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=[141+2×(-393.5)-(-566)] kJ·mol-1=-80 kJ·mol-1，故答案為：-80 kJ·mol-1。
14． 溫度計溫度上升 導管口有氣泡產生 左邊水柱下降，右邊水柱上升 無水硫酸銅粉末變藍色 水和生石灰反應放出熱量，使水蒸發
【詳解】方案甲：膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，氧化鈣可以和水反應生成氫氧化鈣，會看到小試管中固體變成乳狀，同時有大量水蒸氣產生，溫度計溫度上升，說明反應放熱；
方案乙：①氧化鈣可以和水反應生成氫氧化鈣，反應會產生大量的熱，導致帶支管的試管中氣壓增大，所以會看到乙中接①的燒杯中有氣泡產生，接②的細導管左邊水柱下降，右邊水柱上升，就證明反應放熱；
丙方案：生石灰與水反應放出了熱量，使水蒸發，無水硫酸銅與水反應生成了藍色硫酸銅晶體，證明了該反應放熱。
15．(1)上下攪動
(2)1337.6
(3)不同意，因為不同的溫度計誤差不同
(4)偏小
【分析】中和熱測定要使用稀的強酸、強堿溶液反應，且實驗中要盡量操作迅速，且保證熱量盡量不散失，防止產生實驗誤差；
【詳解】（1）實驗時為防止損壞溫度計，玻璃攪拌器的使用方法是上下攪動。
（2）由題給信息可知，三次實驗混合溶液的溫度差分別為3.2℃、3.1℃、3.3℃，溫度差的平均值為3.2℃，溶液的總質量為100g，該實驗測得反應放出的熱量為。
（3）不同的溫度計測量時的誤差不同，所以不能使用兩支溫度計分別測量酸和堿的溫度。
（4）如果將NaOH溶液換成等量的NaOH固體，由于氫氧化鈉固體溶解會放出熱量，導致放熱增多，使實驗測得中和反應的反應熱偏小。
16．(1)6+3 H2(g)= △H=
(2)-
(3)-46
【詳解】（1）①+O2(g)= CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol，②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ/mol，③+ O2(g)= +CO2(g)+6H2O(l) △H3= kJ/mol，根據蓋斯定律：[①×12+②×6]×-③可得：6+3 H2(g)= △H=；
（2）根據題目所給出的反應方程式關系可知：a=b+c-e=c-d，根據蓋斯定律可知：=+-=-；
（3）反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，×2+3×-(×3+326+)-2×=-46；
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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