第一章 化学反应的热效应 单元检测卷（A卷）
（满分100分 考试时间：90分）
一、选择题：本题共15小题，每题4分，共60分。
1.下列说法中错误的是( )
A.水能、风能、生物质能是可再生能源，煤、石油、天然气是不可再生能源
B.“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低
C.同温同压下，在常温和点燃条件下的不同
D.反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热反应还是吸热反应
2.2023年5月30日搭载神舟十六号载人飞船的长征二号遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。运载火箭使用的推进剂是，其推进剂的热化学方程式为，下列说法错误的是( )
A.该推进剂完全反应后的产物对环境友好
B.无氧环境下不影响该推进剂的使用
C.若反应物都是气态时，反应的将变大
D.的
3.不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应是相同的。在，时，1mol石墨和1mol一氧化碳完全燃烧，生成二氧化碳时的反应热分别是和，下列说法或热化学方程式正确的是( )
A.在相同条件下：
B.1mol石墨不完全燃烧，生成和CO混合气体时，放热504.0kJ
C.在相同条件下，
D.已知金刚石不如石墨稳定，则石墨转变为金刚石需要放热
4.化学反应中的能量变化是由化学反应中反应物分子的化学键断裂时吸收的能量与生成物分子的化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示的是与反应生成过程中的能量变化。下列说法中正确的是( )
A.与反应放出的能量为
B.和具有的总能量低于具有的总能量
C.和的键能总和低于的键能总和
D.通常情况下，与混合能直接生成
5.已知：
与镍反应会造成瀪催化剂中毒，为防止镍催化剂中毒，工业上常用氧化，同时二氧化硫转化为单质硫，则对应反应的热化学方程式为( )
A.
B.
C.
D.
6.的能量曲线如图所示，下列说法正确的是( )
A.反应①为放热反应，反应②为吸热反应
B.若加入催化剂可降低反应热
C.热化学方程式为
D.若反应的生成物为，则反应放热数值将变大
7.和反应生成和的能量变化如图所示，下列叙述正确的是( )
A.既是氧化剂，又是还原剂
B.生成时转移电子
C.热化学方程式为
8.乙烷和乙烯燃烧以及乙烯与水反应转化为乙烷的热化学方程式如下：
下列有关判断错误的是( )
A.乙烷的燃烧热
B.相同条件下，等体积乙烷和乙烯完全燃烧时，乙烯放出的热量少
C.1mol乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1411kJ
D.
9.已知：在下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用表示。部分物质的有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断不正确的是( )
A.的能量大于与1mol的能量之和
B.合成氨反应的热化学方程式为
C.催化氧化的热化学方程式为
D.的
10.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系：
据此判断下列说法中正确的是( )
A.图甲：石墨转变为金刚石是放热反应
B.图乙：白磷比红磷稳定
C.图丙：和的键能总和小于和的键能总和
D.图丁：将与充入密闭容器中发生反应，当充分反应后，放出热量
11.已知煤转化成水煤气及其燃烧过程的能量变化如图所示，下列说法中不正确的是( )
A.由可知，该步反应的反应物的键能总和低于生成物的键能总和
B.
C.
D.若用和转化为和，则变大
12.键能是指化学键断裂形成气态基态原子所需要的最低能量。已知与反应能生成和液态水，该反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.
B.和具有的总能量大于和具有的总能量
C.若键的键能为，则键的键能为
D.已知，若将的总能量标在图中，则其位置在③的下方
13.已知反应X+Y=M+N为吸热反应，下列说法中正确的是( )
A.X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量
B.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
C.因为该反应为吸热反应，一定要加热才能进行
D.断裂反应物分子中的化学键所吸收的总能量低于形成生成物分子中的化学键所放出的总能量
14.白磷与氧气可发生反应：，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：、、、，根据图示的分子结构和有关数据，计算该反应的反应热为( )
A. B.
C. D.
15.氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法中正确的是( )
A.已知HF气体溶于水放热，则的
B.相同条件下，的比的小
C.相同条件下，的比的大
D.一定条件下，气态原子生成放出能量，则该条件下
二、填空题：本题共5题，共40分。
16.（9分）已知，请参考题中图表，按要求填空：
（1）图甲是和反应生成和过程中的能量变化示意图。若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，的变化是_________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），的变化是_________，和反应的热化学方程式为_________。
（2）下表所示是部分化学键的键能参数：
化学键 P-P P-O
键能/（） a b c x
已知白磷燃烧反应的，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图乙所示。表中_________（用含a、b、c、d的代数式表示）。
（3）某学生想通过测定中和反应过程中所放出的热量来计算中和反应的焓变。他将的盐酸与的溶液在如图丙所示的装置中进行中和反应。
请回答下列问题：
①从实验装置上看，图中有多处错误，其中一处错误是缺少了一种玻璃仪器__________。
②大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和反应的_________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
③实验中改用的盐酸与的溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”或“不相等”），所求中和反应的_________（填“相等”或“不相等”）。
17.（7分）回答下列问题：
（1）2023年9月23日20时许，第19届亚运会在杭州奥体中心“大莲花”盛大开幕。此次杭州亚运会主火炬的燃料首次使用废碳再生的绿色甲醇，实现了循环内的零排放。我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料一甲醇。
该法利用制取甲醇的有关化学反应如下：
①
②
③
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键 C-C C-H H-H C-O H-O
键能 348 413 436 358 463
由此计算断开键需要吸收__________kJ的能量（甲醇的结构式为）；______。
（2）甲醇燃烧时发生如下反应（a、b、c、d均大于0）：
①
②
③
④
由此可知，a、b、c、d由小到大的排序为______________。
（3）甲烷、氢气、乙烯、乙炔也是常用的燃料物质。已知：①101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫该物质的标准燃烧热。常温常压下，几种可燃物的燃烧热如下表所示：
可燃物 燃烧热
-285.8
-1411.0
-1299.6
甲烷 -890.3
①甲烷不完全燃烧的能量变化如图所示。CO燃烧的热化学方程式是______________。
②在相同条件下，等质量的下列气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量最多的是_______（填字母）。
A. B. C. D.
③家用灶具有进气口和进风口。使用煤气（主要成分是氢气和CO的混合物，其中CO的体积分数是0.8）灶具改为使用天然气燃料。要调整好空气进气孔，调整的方法是______________。
④将是未来最好的绿色燃料，使用氢气作燃料的优点是_____________（回答两，点即可）。
18.（6分）磷与氯气反应时各状态间的能量变化如图所示。已知：
回答下列问题：
（1）依据图示写出各反应的焓变：
___________；
________；
________。
（2）已知常温常压下：
①
②
则_______（填“>”“=”或“<”）。
（3）黑磷是磷的另一种同素异形体，已知，则红磷、白磷、黑磷的稳定性由高到低的顺序为________（填名称）。
（4）将1.86g红磷在2.24L（已换算成标准状况）中引燃，生成了大量的白烟，完全反应后，若红磷和均无剩余，且生成的每种产物均只有一种状态，此时放出的热量为________kJ。
19.（10分）在火箭推进器中装有强还原剂肼和强氧化剂，当它们混合时，立即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼与足量反应时，生成氮气和水蒸气，放出的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式：
（2）已知，则液态肼与反应生成氮气和液态水时，放出的热量是_______。
（3）已知：，
，
，
写出肼与氟反应的热化学方程式：________________________。
（4）丙烷燃烧可以通过以下两种途径发生：
途径Ⅰ：，
途径Ⅱ：，，（a、b、c、d均为正值）
等量的丙烷通过两种途径进行反应放出热量，则途径Ⅰ放出的热量________（选填“大于”“等于”或“小于”）途径\#放出的热量。反应中，反应物具有的总能量________（选填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的总能量。b与a、c、d的数学关系式是________。
20.（8分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）如图所示的是与反应生成的过程中能量的变化示意图，请写出与反应的热化学方程式：________________。
（2）若已知下列数据：
化学键 H-H
键能/（） 435 943
由表中及图中数据可得的键能为___________。
（3）用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知：
①，
②。
用将还原为，则该反应过程中的反应热______（用含a、b的式子表示）
（4）捕碳技术（主要指捕获）在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前
和已经被用作工业捕碳剂，它们与可发生如下反应：
反应，
反应Ⅱ：，
反应Ⅲ：。
则与之间的关系是________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能等，这些能源在自然界可以循环再生，不可再生能源包括煤、石油、天然气、核能等，这些能源在短期内无法恢复且随着开发利用储量越来越少，A正确；相同质量的冰转化为水需要吸收热量，所以相同质量的水和冰相比较，冰的能量低，B正确；对一个确定的化学反应而言，反应条件与反应热无关，同温同压下，在常温和点燃条件下的相同，C错误；反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时为放热反应，反之为吸热反应，所以反应物和生成物具有的总能量的高低，决定了该反应是放热反应还是吸热反应，D正确。
2.答案：C
解析：用作推进剂，反应产物为氮气、二氧化碳和水，无污染，对环境友好，A正确；根据题意可知，该反应不需要余气，无氧环境下不影响该推进剂的使用，B正确；液态变为气体需要吸热，则若反应物都是气态时，则该反应的将变小，C错误；推进剂反应释放大量的热量给火箭提供动力，反应的，D正确。
3.答案：C解析：根据石墨、一氧化碳完全燃烧的热化学方程式：C（石墨，s）+，，利用盖斯定律，进行方程式叠加，在相同条件下：C（石墨，s）+，A错误；1mol石墨不完全燃烧，生成和CO混合气体时，由于生成的和CO物质的量未知，无法计算放出的热量，B错误；根据C（石墨，s）+，，在相同条件下，第一个方程式减去第二个方程式得到石墨，s）+，C正确；已知金刚石不如石墨稳定，说明石墨具有的能量低，则石墨转变为金刚石需要吸热，D错误。
4.答案：B
解析：由化学方程式可知，反应物的键能总和一生成物的键能总和，则该反应为吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，反应物的键能总和高于生成物的键能总和，故B项正确，A、C项不正确；通常情况下，与混合不能直接生成，故D项不正确。
5.答案：C
解析：将题中已知的热化学方程式依次编号为①②③。由题给信息可知，被氧化后生成，则对应的化学方程式为。观察此化学方程式与已知热化学方程式的构成情况，根据盖斯定律，由2×②-③-①可得，C项正确。
6.答案：D
解析：根据图像可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物总能量，则反应①、反应②均为放热反应，A错误；若加入催化剂，只能改变反应速率，不能改变反应热，B错误；反应①、反应②总的能量变化为218kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为，热化学方程式为，C错误；的能量高于的总能量，则反应放出的能量变大，反应热数值将变大，D正确。
7.答案：C
解析：由图可知，反应中分子中氧元素的化合价降低被还原，是反应的氧化剂，水分子中氧元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂，A错误；由图可知，反应中分子中氧元素的化合价降低被还原，是反应的氧化剂，水分子中氧元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂，反应生成氧气时转移电子，B错误；由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的热化学方程式为，C正确；氟化氢能与玻璃中的二氧化硅反应，所以该反应不能在玻璃容器中进行，D错误。
8.答案：D
解析：燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；结合热化学方程式可知，乙烷的燃烧热，A正确；相同条件下，等体积的气体的物质的量相等，各1 mol乙烯和乙烷完全燃烧，乙烯放出的热量为1411 kJ，乙烷放出的热量为1560 kJ，相同物质的量的乙烯和乙烷完全燃烧时，乙烯放出的热量较少，B正确；1 mol乙烯完全燃烧生成液态水时放出的热量为1411 kJ，水由液态变为气态时需要吸收能量，所以，、101 kPa时，1 mol乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1411 kJ，C正确；已知：①，②，由盖斯定律可知，②①可得，D错误。
9.答案：C
解析：由分析可知，，即的能量大于与的能量之和，A项正确；由的标准摩尔生成焓可知，，B项正确；根据盖斯定律，由可得，C项错误；因为的能量低于等量的能量，所以和反应生成时放出的能量更多，故的，D项正确。
10.答案：C
解析：由图甲可知，金刚石所具有的能量比石墨的高，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，A项不正确；由图乙可知，红磷所具有的能量比白磷的低，因此红磷更稳定，B项不正确；由图丙可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应，即反应物分子的化学键断裂吸收的总能量低于生成物分子的化学键形成放出的总能量，即和的键能总和小于和的键能总和，C项正确；反应为可逆反应，与不能完全反应，放出的热量小于，D项不正确。
11.答案：B
解析：燃烧为放热反应，则，焓变等于断裂反应物分子的化学键时吸收的能量减去形成生成物分子的化学键时放出的能量，由可知，该步反应的反应物的键能总和低于生成物的键能总和，故A正确；由盖斯定律可知，则，故B不正确；由以上分析可知，，则，故C正确；木炭与水蒸气的反应为吸热反应，且气态水的能量比液态水的能量高，若用和转化为和，则变大，故D正确。
12.答案：C
解析：由图可知，，A错误；由图可知和具有的总能量大于和具有的总能量，需指明物质的量，B错误；若键的键能为，设键的键能为x，则由图可知，，解得，C正确；，水蒸气的能量比液态水的能量高，故和的总能量应标在①③之间，D错误。
13.答案：B
解析：X+Y=M+N为吸热反应，只能说明生成物的总能量高于反应物的总能量，但X的能量不一定低于M的能量，Y的能量不一定低于N的能量，A项不正确；X+Y=M+N为吸热反应，则X和Y的总能量一定低于M和N的总能量，B项正确；反应是否需要加热与反应是放热反应还是吸热反应没有关系，C项不正确；反应物分子中的化学键断裂时所吸收的总能量一生成物分子中的化学键形成时所释放的总能量，该反应为吸热反应，则，所以断裂反应物分子中的化学键所吸收的总能量高于形成生成物分子中的化学键所放出的总能量，D项不正确。
14.答案：A
解析：由题可得中含有，中含有，中含有和，反应热=反应物的键能总和一生成物的键能总和，因此该反应的反应热为，故答案为A。
15.答案：D
解析：A项，代表的是气体从溶液中逸出的过程，因为气体溶于水放热，则气体溶于水的逆过程吸热，即的，不正确；B项，由于比稳定，所以相同条件下的比的大，不正确；C项，代表的焓变，与是还是无关，不正确；D项，一定条件下，气态原子生成放出能量，则断裂形成气态原子吸收能量，即，正确。
16.（9分）答案：（1）减小（1分）；不变（1分）（1分）
（2）（2分）
（3）①玻璃搅拌器（1分）
②偏大（1分）
③不相等（1分）相等（1分）
解析：（1）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则减小；催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对无影响；由甲图可知，和反应生成和放出的热量为，反应的热化学方程式为。
（2）由题中信息可知，，反应物总键能一生成物总键能，则有
（3）①由图丙可知，该装置中缺少的玻璃仪器为玻璃捝拌器；
②如果大烧杯上不盖硬纸板，会有一部分热量损失，求得的中和热数值将会减小，中和热的，则导致偏大；
③反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用的盐酸与的溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量减少，放出的热量减小，故与上述实验相比，所放出的热量不相等；中和热是稀溶液中，强酸和强碱反应生成水时放出的热量，与酸、碱的用量无关，所以实验中改用的盐酸与的溶液进行反应，所求中和反应的相等。
17.（7分）答案：（1）750（1分）；-219.2（1分）
（2）（1分）
（3）①（1分）
②B（1分）
③增大进空气量（1分）
④无污染、热效率高、可循环使用等（任选两点）（1分）
解析：（1）二氧化碳的结构式为，设键的键能为，根据已知热化学方程式①反应焓变，解得750，即断开键需要吸收的能量为750kJ；根据盖斯定律，由①+（②-③）得：。
（2）根据产物、状态、化学计量数判断，液态变气态时要吸收热量，则放出的热量由多到少的顺序：②>①>③>④，故。
（3）①，②，根据盖斯定律，反应①-②得；
②根据燃烧热的概念，1g各气体完全燃烧放出的热量分别为：，故大小关系为；
③煤气灶需用空气少，因此换为天然气要增大进空气量或减少进天然气量；
④使用氢气作燃料的优点是无污染、热效率高、可循环使用等。
18.（6分）答案：19.（1）（3分）
（2）<（1分）
（3）黑磷>红磷>白磷（1分）
（4）19.364（1分）
解析：（1）由图可知，；；。
（2）由图可知，白磷转化为红磷的反应为，由盖斯定律可知，反应①-②可得反应则，则反应小于。
（3）由图可知，白磷转化为红磷的反应为，则白磷的能量高于红磷，由盖斯定律可知，白磷转化为红磷的反应与白磷转化为黑磷的反应相减可得黑磷转化为红磷的反应为，则黑磷的能量低于红磷，能量越低的物质越稳定，所以红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为黑磷>红磷>白磷。
（4）由图可知，红磷与氯气反应生成液态三氯化磷的反应热，红磷与氯气反应生成固态五氯化磷的反应热，设氯气与红磷反应生成三氮化磷的物质的量为x、生成五氯化磷的物质的量为y，由题意可得：①，②，解得，，则反应放出的热量为19.364kJ。
19.（10分）答案：（1）（2分）
（2）408.8（2分）
（3）（2分）
（4）等于（1分）；小于（1分）；（2分）
解析：（1）由液态肼与足量反应时，生成氮气和水蒸气，放出的热量，可以计算出液态肼与足量反应时，生成氮气和水蒸气，放出的热量，则该反应的热化学方程式为。
（2），则，所以，则液态肼与反应生成氮气和液态水时，放出的热量是。
（3）已知①，
②，③。根据盖斯定律，由①+②③可得，所以胼与氟反应的热化学方程式为。
（4）化学反应的焓变与反应途径无关，只与反应体系的始态和终态有关，所以等量的丙烷通过两种途径进行反应放出的热量相等。由于是吸热反应，所以反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。将途径Ⅱ中的方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①+②③可得，所以b与a、c、d的数学关系式是。
20.（8分）答案：（1）（2分）
（2）390（2分）
（3）（2分）
（4）（2分）
解析：（1）由题图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，生成放出热量，则该反应的热化学方程式为
（2）反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，设的键能为，则，解得。
（3）根据盖斯定律，由①②可得，则将还原为的反应热。
（4）根据盖斯定律，由反应Ⅲ=反应Ⅱ反应Ⅰ可得。
