届高一基础班化学能量与热能测试题附答案.docx
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届高一基础班化学能量与热能测试题附答案
化学能量与热能（必修二人教版）测试题
学校：
__________姓名：
__________班级：
__________考号：
__________
一、单选题（每题3分，共48分）
1、下列反应是吸热反应的是（）
ABCD
2、下列与化学反应能量相关的说法正确的是（）
A.所有燃烧反应都是放热反应
B.吸热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
D.水电站把机械能转化成电能，而核电站把化学能转化成电能
3、下列反应中热量变化与图1一致的是（）
A.天然气的燃烧B.油脂在人体内氧化
C.NaOH溶液和HNO3溶液反应D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
图1图2图3
4、如图2所示，对A生成C的反应，下列结论正确的是（ ）
A.该反应为吸热反应B.该反应进行时，一定有能量放出
C.A比C稳定D.该反应不需要加热一定就可以进行
5、某化工生产反应历程的能量变化如图3，过程I没有使用催化剂，过程Ⅱ使用了催化剂，则可判断催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是（）
A.生产能耗B.反应的完成程度C.反应物的状态D.反应热效应
6、2A（g）
B（g）+Q（Q>0）；下列能量变化示意图正确的是（）
ABCD
7、下列反应属于吸热反应的是（）
A.木炭在氧气中的燃烧反应B.生石灰与水的反应
C.氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
8、2mol氢气和1mol氧气化合生成2mol液态水，放出kJ热量。
能正确表示这一反应的热化学方程式是（）
A.2H2＋O2→2H2O＋kJB.2H2（g）＋O2（g）→2H2O（g）＋kJ
C.2H2（g）＋O2（g）→2H2O（l）＋kJD.2H2（g）＋O2（g）→2H2O（l）－kJ
9、中国化学家研究出一种新型复合光催化剂（C3N4/CQDs），能利用太阳光高效分解水，原理如图4所示。
下列说法不正确的是（）
图4图5
A.通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化
B.反应I中涉及到非极性键的断裂和极性键的形成
C.反应II为：
2H2O2
2H2O+O2↑
D.总反应为：
2H2O
2H2↑+O2↑
10、298K时，N2与H2反应的能量变化曲线如图5，下列叙述正确的是（ ）
A.形成6molN—H键，吸收600kJ能量
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.该反应的ΔH＝－92kJ/mol
D.加入催化剂，能提高N2的转化率
11、下列说法正确的是（ ）
A．浓硫酸溶于水放出大量的热，是放热反应
B．碳酸钙受热分解的反应中生成物总能量高于反应物总能量
C．反应C（石墨）→C（金刚石）的ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定
D．气态水比液态水稳定
12、反应A+B→C（△H＜0）分两步进行①A+B→X（△H＞0）②X→C（△H＜0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（）
ABCD
13、有关实验方法及现象的下列说法中正确的是（ ）
A.用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，则溶液中一定不含有K+
B.取LFeCl3溶液，向其中加入LKI溶液，通过检验铁离子的存在来说明该反应有一定的限度
C.把分别研磨后的20gBa（OH）2·8H2O和10gNH4Cl晶体混合，用玻璃棒搅拌充分反应，反应混合物的温度会明显下降
D.在某溶液中加入氯化钡溶液，再加入足量的稀盐酸，若有白色浑浊出现，则说明原溶液中存在硫酸根
14、已知拆开1molH2（g）中的H-H键需要消耗436kJ能量，如图6反应：
3H2（g）+N2（g）
2NH3（g）的能量变化示意图．下列说法不正确的是（）
A.断开1molN2（g）中的N
N键要吸收941kJ能量
B.生成2molNH3（g）中的N－H键吸收2346kJ能量
C.3H2（g）+N2（g）
2NH3（g）△H＝－97kJ/mol
D.NH3（g）
3/2H2（g）+1/2N2（g）△H＝kJ/mol
图6图7图8
15、图7表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系。
下列说法一定正确的是（）
A.该反应为吸热反应
B.a与b相比，a的反应速率更快
C.a与b相比，反应的平衡常数一定不同
D.反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量
16、已知断裂1molH-H要吸收的能量为436kJ，形成1molH-N放出391kJ的能量，氨气的结构如图8，根据化学方程式N2＋3H2
2NH3，1molN2与3molH2反应时放热92kJ，则断裂1molN≡N所需要的能量为（）
A.431kJB.698kJC.946kJD.394kJ
选择题答题卡
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二、实验题（每空2分，共8分）
17、如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。
试回答下列回答：
（1）实验中观察到的现象是。
（选填代号）
A．试管中镁片逐渐溶解B．试管中产生无色气泡
C．烧杯外壁变冷D．烧杯底部析出少量白色固体
（2）试管中发生的反应属于____________________（选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。
（3）写出有关反应的离子方程式。
（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________（填“大于”“小于”“等于”）镁片和盐酸的总能量。
三、填空题（每空2分，共44分）
18、已知拆开1molH—H键、1molI—I键、1molH—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。
则由氢气和碘反应生成1molHI需要______（填“放出”或“吸收”）______kJ的热量。
氢气、碘和碘化氢三种分子最稳定的是______。
19、能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。
（1）已知甲烷和汽油（可用C8H18表示）的燃烧的热化学方程式：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890kJ/mol；
C8H18（l）+
O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）△H=﹣5472kJ/mol；
则等质量的甲烷和汽油燃烧，产生的热量比较多的是________（填“甲烷”或“汽油”），等物质的量的甲烷和汽油燃烧，产生的热量比较多的是________（填“甲烷”或“汽油”）
（2）SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。
已知室温下2gSiH4自燃放出热量。
SiH4自燃的热化学方程式为
。
（3）1molH2（g）和1molCl2（g）在一定条件下反应生成2molHCl（g），放出的热量，已知断裂1molH2（g）中的H-H和1molCl2（g）中的Cl-Cl分别需要吸收和能量，1molHCl分子中的化学键形成时释放kJ的能量。
20、某同学进行如图9的实验，研究化学反应中的热量变化。
图9图10
请回答下列问题：
（1）反应后①中温度升高，②中温度降低。
由此判断铝条与盐酸的反应是_______反应（填“放热”或“吸热”，下同），Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应是_______反应。
（2）①中反应的离子方程式是，该反应的还原剂是_________。
21、合成氨反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），反应过程的能量变化如图10所示。
已知N2（g）与H2（g）反应生成17gNH3（g），放出kJ的热量。
请回答下列问题：
（1）该反应通常用铁作催化剂，加催化剂会使图中E变________（填“大”或“小”），E的大小对该反应的反应热有无影响_______。
理由是：
（2）图中ΔH＝______kJ·mol－1；
（3）起始充入2mol·L－1N2和mol·L－1H2，过50min，NH3为1mol·L－1，则v（N2）＝_________mol·L－1·min－1、c（H2）＝___________mol·L－1；
（4）已知NH3（g）===NH3（l）ΔH=－QkJ·mol-1，书写N2（g）+3H2（g）===2NH3（l）的热化学方程式___________________________________。
22、
（1）某小组同学在烧杯中加入L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，如图A所示，则该反应是_____________（填“吸热”或“放热”）反应，其能量变化可用图中的____________（填“B”或“C”）表示。
（2）已知拆开1mo1H-H键、1molN≡N键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。
则生成1mo1NH3时反应___________（填“放出”或“吸收”）________kJ的热量。
参考答案
一、单项选择
1、【答案】A
【解析】
此题主要考察两个方面的内容，一是对反应过程中能量变化图像的认识，二是对常见的吸放热反应的总结。
【详解】A.由图像可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，因此A反应为吸热反应；
B.由图像可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，因此B反应为放热反应；
C.铝热反应为放热反应，C反应为放热反应；
D.锌和稀盐酸的置换反应为放热反应，D反应为放热反应；
综上所述，属于吸热反应的是A，故答案选A。
2、【答案】A
【解析】
放热反应实质是反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量。
【详解】A.所有的燃烧反应都是放热反应，故A正确；
B.吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故B错误；
C.反应速率与反应是吸热还是放热无关，反应速率与反应物本身的性质及外界条件有关，故C错误；
D.水电站把机械能转化成电能，而核电站把核能转化成电能，故D错误；
答案选A。
3、【答案】D
【详解】根据图示可知生成物的能量比反应物的能量高，反应为吸热反应。
A.天然气的燃烧放出热量，反应是放热反应，A不符合题意；
B.油脂在人体内氧化反应是放热反应，反应是放热反应，B不符合题意；
溶液和HNO3溶液反应是中和反应，中和反应为放热反应，C不符合题意；
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应吸收热量，使温度降低，所以反应为吸热反应，D符合题意；
故合理选项是D。
4、【答案】B
【解析】
【详解】A．反应物总能量大于生成物总能量，该反应物放热反应，故A错误；
B．反应为放热反应，该反应进行时，一定有能量放出，故B正确；
C．A的总能量大于C，则C稳定，故C错误；
D．放热反应不一定容易进行，如铝热反应需要在加热条件下才能进行，故D错误。
所以本题答案为：
B。
【点睛】判断吸放热的依据是：
反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应为放热反应；反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应为吸热反应。
5、【答案】A
【解析】
【详解】过程I没有使用催化剂，过程Ⅱ使用了催化剂，根据示意图可知过程Ⅱ降低了反应的活化能，加快反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间，但不能改变平衡状态，因此加入催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是生产能耗。
答案选A。
6、【答案】B
【解析】
根据热化学方程式2A（g）
B（g）+Q（Q>0）可知：
该反应是2molA气体发生反应产生1molB气体，放出热量Q，反应物的能量比生成物的能量高，故合理选项是B。
7、【答案】D
【解析】
A.木炭在氧气中的燃烧反应是放热反应，A不符合题意；
B.生石灰与水反应产生Ca（OH）2，该反应是放热反应，B不符合题意；
C.氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应是放热反应，C不符合题意；
D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应生成氯化钡、氨气和水，该反应是吸热反应，D符合题意；
故合理选项是D。
8、【答案】C
【解析】
2mol氢气和1mol氧气化合生成2mol液态水，放出热量的热化学方程式2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+kJmol-1，故答案为C。
判断热化学方程式正误的观察点：
“一观察”：
化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念；“二观察”：
状态是否标明；“三观察”：
反应热ΔH的符号和单位是否正确；“四观察”：
反应热的数值与物质的系数是否对应。
9、【答案】B
【解析】
由题给反应机理图示可知，利用太阳光实现高效分解水的过程分为两步，反应I为水在C3N4做催化剂作用下反应生成过氧化氢和氢气，反应的化学方程式为2H2O
=H2O2+H2↑，反应II为H2O2在CQDs做催化剂作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑，总反应方程式为2H2O
2H2↑+O2↑。
A项、该过程利用太阳光实现高效分解水，实现了太阳能向化学能的转化，故A正确；
B项、反应I为水在C3N4做催化剂作用下反应生成过氧化氢和氢气，没有涉及到非极性键的断裂，故B错误；
C项、反应II为H2O2在CQDs做催化剂作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑，故C正确；
D项、反应I的化学方程式为2H2O
H2O2+H2↑，反应II的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑，则总反应方程式为2H2O
2H2↑+O2↑，故D正确；
故选B。
10、【答案】C
【解析】
A.形成化学键释放能量，故A错误；
B.加入催化剂降低活化能，不改变反应热，故a曲线是加入催化剂，故B错误；
C.ΔH=旧键断裂吸收的总能量-新键形成释放的总能量=508-600=92kJmol-1，故C正确；
D.催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，不能提高N2的转化率，故D错误。
11、【答案】B
【解析】浓硫酸溶于水是物理变化，未发生化学反应，是放热过程，A项错误；碳酸钙受热分解在高温条件下进行，反应物吸收能量转化为生成物，因此生成物的总能量高于反应物的总能量，B项正确；金刚石和石墨互为同素异形体，其中能量越低的物质越稳定，即石墨比金刚石稳定，C项错误；液态水转化为气态水时要吸收能量，能量低的液态水稳定，D项错误。
12、【答案】D
【解析】试题分析：
由反应A+B→C（△H＞0）分两步进行：
①A+B→X（△H＜0），②X→C（△H＞0）由A+B→C（△H＞0）是吸热反应，A和B的能量之和小于C；由①A+B→X（△H＜0）可知这步反应是放热反应，故X的能量小于A+B；由②X→C（△H＞0）可知这步反应是吸热反应，故X的能量小于C；所以图象A符合，故选A。
13、【答案】C
【解析】
【详解】A．观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，由操作和现象不能说明是否含钾离子，选项A错误；
B．氯化铁过滤，应检验碘离子说明反应的限度，而不能检验验Fe3+的存在，选项B错误；
C．混合发生吸热反应，则混合物的温度会明显下降，选项C正确；
D．白色沉淀可能为AgCl，原溶液中不一定存在SO42-，选项D错误；
答案选C
【点睛】本题考查化学实验方案的评价，把握物质的性质、离子检验、反应中能量变化、可逆反应、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，易错点为选项A．观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃。
14、【答案】B
【解析】
【详解】A．拆开1molH2（g）中的H﹣H键需要消耗436kJ能量，图中断裂化学键吸收能量为2249kJ，则断开1molN2（g）中的N≡N键要吸收能量为2249kJ﹣436kJ×3＝941kJ，故A正确；
B．图中生成2molNH3（g）时形成化学键释放的能量为2346kJ，而断裂化学键吸收能量，故B错误；
C．由图可知△H＝（2249﹣2346）kJ/mol＝﹣97kJmol﹣1，即热化学方程式为3H2（g）+N2（g）2NH3（g）△H＝﹣97kJmol﹣1，故C正确
D．互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反，且物质的量与热量成正比，由3H2（g）+N2（g）2NH3（g）△H＝﹣97kJmol﹣1可知NH3（g）
H2（g）+
N2（g）△H＝mol﹣1，故D正确；
故答案为B。
15、【答案】D
【解析】
A．反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，A项错误；
B．b降低了活化能，反应速率升高，所以b的反应速率更快，B项错误；
C．催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，a与b反应的平衡常数相同，C项错误；
D．由图可知该反应为放热反应，反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量，D项正确；答案选D。
16、【答案】C
【解析】已知：
H-H键能为436kJ·mol－1，H-N键能为391kJ·mol－1，设N≡N的键能为x，对于反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=·mol－1，反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，故x+3×436kJ·mol－1-2×3×391kJ·mol－1=·mol－1，解得：
x=kJ·mol－1，故选：
C。
点睛：
本题考查了反应热的有关计算、反应热与化学键键能的关系，解题关键：
明确反应热与键能的关系，反应热=反应物的总键能-生成物的总键能。
二、实验题
17、【答案】
（1）ABD
（2）氧化还原反应
（3）Mg＋2H+＝Mg2+＋H2↑
（4）小于
【解析】解：
（1）当向试管中不断滴加HCl时，发生反应：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;因此会看到试管中镁片逐渐溶解，同时有无色气泡产生，由于上述反应是放热反应，所以在试管的外壁会变热。
而Ca（OH）2在水中的溶解度会随着温度的升高而降低，所以温度升高，Ca（OH）2溶解度减小，会析出Ca（OH）2产生固体。
因此选项是A、B、D。
（2）试管中发生的反应从基本类型看属于置换反应，由于在反应前后元素的化合价发生了变化，所以从反应实质看属于氧化还原反应。
（3）有关反应的离子方程式是Mg＋2H+＝Mg2+＋H2↑；
（4）由于该反应是放热反应，所以由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量小于反应物镁片和盐酸的总能量。
三、填空题
18、【答案】放出H2
【解析】根据反应H2+I2====2HI,形成2molHI放出2×299kJ的热量,所以生成1molHI时放出热量为
=kJ。
键能越大,分子越稳定,故H2分子最稳定。
19、【答案】
（1）.甲烷
（2）.SiH4（g）+2O2（g）=SiO2（g）+2H2O（l）△H=mol（3）.
【解析】
（1）由甲烷、汽油燃烧的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890kJ/mol；C8H18（l）+
O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）△H=﹣5472kJ/mol；可知1g甲烷燃烧产生的热量为Q1=
=g；1g汽油燃烧放出热量Q2=
=48kJ/g，可见：
等质量的汽油和甲烷燃烧，甲烷产生的热量比汽油多；
（2）2gSiH4的物质的量n（SiH4）=
=
mol，1molSiH4燃烧放出的热量为：
×16=，则反应的热化学方程式为：
SiH4（g）+2O2（g）=SiO2（g）+2H2O（l）△H=mol；
（3）设1molHCl分子中的化学键形成时释放能量为xKJ，由信息可知热化学方程式为H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=mol，则436kJ/mol+mol-2xkJ/mol=mol，解得x=。
20、【答案】
（1）.放热
（2）.吸热（3）.2Al+6H+=2Al3++3H2↑（4）.Al
【解析】
（1）①铝与盐酸反应后，溶液的温度升高，说明该反应是放热反应；
②Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应后温度降低，说明该反应是吸热反应；
（2）铝与盐酸反应产生氯化铝和氢气，反应的离子方程式为：
2Al+6H+=2Al3++3H2↑；在该反应中，Al元素的化合价由反应前Al单质中的0价变为反应后AlCl3中的+3价，化合价升高，失去电子，被氧化，因此Al为还原剂，Al3+为氧化产物。
21、【答案】小；无；△H取决于反应物的总能量和生成物总能量差；－；；4；N2（g）＋3H2（g）=2NH3（l）△H=－＋2Q）kJ·mol－1
【解析】
（1）用铁作催化剂可以降低反应活化能E，所以加催化剂会使图中E变变小；△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差，所以E的大小对该反应的反应热没有影响。
（2）NH3的物质的量为17g/17g·mol-1="1mol"△H="2×"kJ=""kJ（该反应为放热反应，符号为负）
（3）NH3的变化浓度为1mol·L－1时，根据反应比，N2的浓度变化了·L－1，v（N2）＝·L－1/50min=""mol·L－1；NH3的变化浓度为1mol·L－1时，根据反应比，H2的浓度变化了mol·L－1，C（H2）＝mol·L－mol·L－1="4"mol·L－1
（4）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH=-（+Q）kJ·mol-1
22、【答案】
（1）.放热
（2）.B（3）.放出（4）.46
【解析】分析：
（1）浓度越小，反应速率越小，温度越高，速率越大；放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量；结合金属与酸的反应为放热反应分析；
（2）化学反应中,化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算焓变=反应物总键能-生成物的总键能，以此计算反应热并判断吸热还是放热；
（3）①中铜是负极，碳是正极，铁离子在正极放电生成亚铁离子。
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