2019-2020学年高二化学人教版选修4练习：第1章 第3节　化学反应热的计算 .docx

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1、第三节化学反应热的计算课后篇巩固提升基础巩固1.下列关于盖斯定律的描述不正确的是()A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关B.盖斯定律遵守能量守恒定律C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热解析 化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关。答案 A2.根据盖斯定律判断右图所示的物质转变过程中,正确的等式是()A.H1=H2=H3=H4B.H1+H2=H3+H4C.H1+H2+H3=H4D.H1=H2+H3+H4解析 由盖斯定律知:H1=H2+H3+H4,D项正确。答案 D3.相同

2、温度时,下列两个反应的反应热分别用H1和H2表示,则()H2(g)+12O2(g)H2O(g)H1=-Q1 kJmol-12H2O(l)2H2(g)+O2(g)H2=+Q2 kJmol-1已知Q1、Q2均大于零。A.Q1Q2B.Q1=Q2C.2Q1Q2D.Q2=2Q1解析 将式改写成2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H3=-2Q1 kJmol-1,将式改写成2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H4=-Q2 kJmol-1。式中各物质的化学计量数与式相同,但式中H2O为气态,式中H2O为液态,生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多,故2Q1Q2。答案 C4.根据下列热化学方程式:

3、C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H=-870.3 kJmol-1可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反应热为()A.H=+244.1 kJmol-1B.H=-488.3 kJmol-1C.H=-996.6 kJmol-1D.H=+996.6 kJmol-1解析 所求反应可以由2+2-得到,故所求反应的H=-393.5 kJmol-12-285.8 kJmol-12+870.3 kJmol-1=-48

4、8.3 kJmol-1。答案 B5.已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热H依次为-a kJmol-1、-b kJmol-1、-c kJmol-1(a、b、c均大于0)。可利用甲烷与二氧化碳或水反应制备CO和H2:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1、CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)H2。试推算()A.H1=(a-2b+2c) kJmol-1B.H1=(b+c-2a) kJmol-1C.H2=(b+3c-a) kJmol-1D.H2=(3b+c-a) kJmol-1解析 依题意知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-a kJmol-1H2(

5、g)+12O2(g)H2O(l)H=-b kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-c kJmol-1根据盖斯定律知,-2-2得:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1=(2b+2c-a) kJmol-1-3-得:CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)H2=(3b+c-a) kJmol-1。答案 D6.已知一定条件下的热化学方程式:2KNO3(s)2KNO2(s)+O2(g)H=+58 kJmol-1,C(s)+O2(g)CO2(g)H=-94 kJmol-1。为提供该条件下1 mol KNO3(s)分解所需的能量,理论上需要燃烧碳的物质的量是()

6、A.5894 molB.58942 molC.58294 molD.94258 mol解析 题给条件下1 mol KNO3(s)分解需要吸收的能量为582 kJ,所以理论上需要燃烧碳的物质的量为58942 mol。答案 B7.已知H2O(g)H2O(l)H1= Q1 kJmol-1C2H5OH(g)C2H5OH(l)H2=Q2 kJmol-1C2H5OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g)H3= Q3 kJmol-1。若使23 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为()A.(Q1+Q2+Q3) kJB.0.5(Q1+Q2+Q3) kJC.(0.5Q2-1.5Q1-0

7、.5Q3) kJD.(1.5Q1-0.5Q2 +0.5Q3) kJ解析 由盖斯定律,可由3+-得C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)HH=(3Q1+Q3-Q2) kJmol-1。则23 g酒精液体燃烧时,放出的热量为0.5 mol(-H)=(0.5Q2-1.5Q1-0.5Q3) kJ。答案 C8.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566 kJmol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJmol-1又知由H2与O2反应生成1 mol液态H2O比生成1 mol气态H2O多放出

8、44 kJ的热量。则CH4气体在空气中不完全燃烧热化学方程式正确的是()A.2CH4(g)+72O2(g)CO2(g)+CO(g)+4H2O(l)H=-1 214 kJmol-1B.2CH4(g)+72O2(g)CO2(g)+CO(g)+4H2O(g)H=-1 038 kJmol-1C.3CH4(g)+5O2(g)CO2(g)+2CO(g)+6H2O(l)H=-1 538 kJmol-1D.3CH4(g)+5O2(g)CO2(g)+2CO(g)+6H2O(g)H=-1 840 kJmol-1解析 将题给反应依次编号为,根据题目条件可得H2O(g)H2O(l)H=-44 kJmol-1。根据盖斯

9、定律,A项中热化学方程式应为2-12,H=-1 497 kJmol-1;B项中热化学方程式应为2-12-4,H=-1 321 kJmol-1;C项中热化学方程式应为3-,H=-2 104 kJmol-1;D项中热化学方程式应为3-6,H=-1 840 kJmol-1,正确。答案 D9.已知:(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1(2)H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1(3)H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1常温常压下取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体,其体积折合成标准

10、状况下为11.2 L,完全燃烧后,恢复到常温,放出的热量是。解析 根据题意可知混合气体的物质的量为0.5 mol,则0.5 mol混合气体中CH4和H2的物质的量分别为0.5 mol45=0.4 mol,0.5 mol15=0.1 mol。常温时水为液态,所以放出的热量为(0.4890.3+0.1285.8) kJ=384.7 kJ。答案 384.7 kJ10.依据题意,写出下列反应的热化学方程式。(1)在25 、101 kPa条件下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。(2)若适量的N2和O2完全反应生成NO2,每生成23 g NO2需要

11、吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为。(3)用NA表示阿伏加德罗常数的值,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为。(4)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为。答案 (1)CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-725.76 kJmol-1(2)N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.8 kJmol-1(3)C2H2(g)+52O2

12、(g)2CO2(g)+H2O(l)H=-1 300 kJmol-1(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1能力提升11.(2018浙江学考,21)氢卤酸的能量关系如图所示:下列说法正确的是()A.已知HF气体溶于水放热,则HF的H10,所以错误;B选项,HCl中HCl键键能大于HBr中HBr键键能,因此HCl的H2比HBr的大,所以错误;C选项,HCl和HI的(H3+H4)均为H(g)变为H+(g),H+(g)变为H+(aq)过程的能量变化,因此二者的(H3+H4)相等,所以错误;D选项,生成1 mol HX键放热,拆开1 mol HX键吸热,二者吸、放热的数值的

13、绝对值相同,符号相反,由此可知H2=a kJmol-1,所以正确。答案 D12.已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)H=-72 kJmol-1,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如下表:H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则下列说法正确的是()A.2HBr(g)H2(g)+Br2(l)H0,A错误;B项,液体变成气体,应吸收热量,H0,故B项错误;已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)H=-72 kJmol-1,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,则有H2(g)+Br2

14、(g)2HBr(g)H=-102 kJmol-1,C项错误;由436 kJ+a kJ-2369 kJ=-102 kJ,解得a=200,故D项正确。答案 D13.将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-242.0 kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJmol-1请回答:(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式:。(2)比较反应热数

15、据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出下列循环图:并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析:甲、乙两同学观点中正确的是(填“甲”或“乙”);判断的理由是。(3)将煤转化为水煤气作为燃料与煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点。解析 (1)根据盖斯定律-即可得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.5 kJmol-1。(2)由(1)中分析可知煤转化为水煤气是吸热反应,而甲

16、正是忽略了这个问题,才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。答案 (1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.5 kJmol-1(2)乙甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或H1=H2+H3,且H20)(3)减少污染,燃烧充分,方便运输(答两点即可)14.断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为AB键的键能。下表列出了一些化学键的键能(E):化学键HHClClOOCClCHOHHClE/(kJmol-1)436247x330413463431请回答下列问题:(1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为(填“

17、吸热”或“放热”)反应,其中H=(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1,则根据所给键能数据可得,b= kJmol-1,x=。(3)历史上曾用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450 时利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为。若忽略温度和压强对反应热的影响,根据题给有关数据及前面的计算结果,计算当反应中有1 mol电子转移时,反应的能量变化为。解析 (1)反应物具有的能量大于生成物具有的能量,因此是放热反应。反应热为反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量之差,即H=(a-b) kJmol-1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化,其数值为4632=926;根据键能与焓变的关系可得,436+12x-926=-241.8,则x=496.4。(3)根据题意可写出“地康法”制氯气的化学方程式。该反应的H=(496.4+4314-2472-4634) kJmol-1=-125.6 kJmol-1,则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。答案 (1)放热(a-b) kJmol-1(2)926496.4(3)O2+4HCl2Cl2+2H2O放出能量31.4 kJ