版高中化学选修四第一章化学反应与能量 课时作业2.docx
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版高中化学选修四第一章化学反应与能量课时作业2
课时作业2 热化学方程式
时间:
45分钟 满分:
100分
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.工业生产水煤气的反应为C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4kJ/mol,下列判断正确的是( )
A.反应物的总能量大于生成物的总能量
B.CO(g)+H2(g)===C(s)+H2O(l)
ΔH=-131.4kJ/mol
C.该反应中生成1molH2(g)吸收131.4kJ的热量
D.该反应中生成1体积CO(g)吸收131.4kJ的热量
解析:
该反应为吸热反应,故反应物的总能量小于生成物的总能量,A项错误;B项,热化学方程式中水的状态应为气态;D项,1体积应是“1mol”。
答案:
C
2.如图所示为25℃、101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的变化过程,则下列有关说法中不正确的是( )
A.断裂1molH2中的化学键时需吸收436kJ的能量
B.形成2molHCl中的化学键时要放出862kJ的能量
C.此反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=+183kJ/mol
D.此反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol
解析:
题图表示1molH—H键断裂需要吸收436kJ的能量,1molCl—Cl键断裂需要吸收243kJ的能量,1molH—Cl键形成会放出431kJ的能量,由此可知A、B正确;根据热化学方程式的书写要求,可知1molH2(g)和1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)的热效应为436kJ/mol+243kJ/mol-431kJ/mol×2=-183kJ/mol,即该反应为放热反应,则ΔH<0,故C错误,D正确。
答案:
C
3.下列说法正确的是( )
A.书写热化学方程式时,只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
D.氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-483.6kJ
答案:
C
4.胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。
实验测得101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量;1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3kJ的热量。
下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-285.8kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890.3kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+890.3kJ·mol-1
解析:
2molH2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8kJ×2=571.6kJ,故A项的反应中ΔH应为-571.6kJ·mol-1,A项错误;B项中的热化学方程式正确;C项中H2O的状态应为液态而不是气态,故C项错误;D项反应放热,ΔH<0,错误。
答案:
B
5.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C.反应的热化学方程式为:
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ/mol
D.1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ的热量
解析:
从图中数据可以看出:
该反应的ΔH<0,为放热反应,CO和H2O所具有的总能量大于CO2和H2所具有的总能量,反应的热化学方程式为:
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol。
答案:
B
6.已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1,则HCl(g)===
H2(g)+
Cl2(g) ΔH=( )
A.+184.6kJ·mol-1B.-92.3kJ·mol-1
C.-369.2kJ·mol-1D.+92.3kJ·mol-1
解析:
互为逆反应的两个热化学方程式,ΔH数值相等,符号相反;ΔH的大小与化学计量数成正比。
答案:
D
7.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-4bkJ/mol
B.C2H2(g)+
O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)
ΔH=2bkJ/mol
C.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-2bkJ/mol
D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=bkJ/mol
解析:
此题考查了热化学方程式的书写及有关反应热的计算,侧重考查分析、计算、应用能力。
由题设知2molCO2→2bkJ→1molC2H2,则乙炔的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4bkJ/mol,或C2H2(g)+
O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-2bkJ/mol,故选A。
答案:
A
8.已知:
H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270kJ·mol-1,下列说法正确的是( )
A.氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应
B.1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量
D.该反应中的能量变化可用如图所示曲线来表示
答案:
C
9.根据热化学方程式:
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=akJ·mol-1(a=-297.2)。
分析下列说法,其中不正确的是( )
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=bkJ·mol-1,则a>b
C.1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
D.16g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6kJ的热量
解析:
由题中条件可知:
反应的热效应ΔH=akJ·mol-1=-297.2kJ·mol-1,可知该反应的正向反应为放热反应,故D错误。
答案:
D
10.下列说法正确的是( )
A.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2,则2E1>E2
B.热化学方程式前面的化学计量数代表分子个数
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1,S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.HI(g)
H2(g)+
I2(s) ΔH=-26.5kJ/mol,由此可知1molHI在密闭容器中分解后可以放出26.5kJ的能量
解析:
A项,原子的能量很高,原子结合成分子时会释放一部分能量,正确;B项,热化学方程式前面的化学计量数代表的是分子的物质的量,而不是个数,错误。
C项,气态的硫在反应时放出的热量要比固态的硫多,因此第二个反应放出热量数值较大;但由于放热反应符号为负,因此数值较大的ΔH反而较小。
因此ΔH1>ΔH2,错误。
D项,这个反应是一个可逆反应,也就是说无法进行完全的。
但热化学方程式中给出的数据是完全反应所放出的热量。
在可逆反应中,由于反应不能完全进行,所以这个热量是达不到的,错误。
答案:
A
11.乙醇燃料是一种清洁的能源燃料。
燃烧ag乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O,放出热量为QkJ,经测定ag乙醇与足量Na反应能生成H25.6L(标准状况),则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH(298K)=-QkJ·mol-1
B.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH(298K)=-
QkJ·mol-1
C.
C2H5OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+
H2O(l)
ΔH(298K)=-QkJ·mol-1
D.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH(298K)=-
QkJ·mol-1
解析:
据化学方程式:
2C2H5OH+2Na―→2C2H5ONa+H2↑
2mol22.4L
n(C2H5OH)5.6L
n(C2H5OH)=0.5mol,即0.5molC2H5OH完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的反应热为ΔH=-QkJ/mol,C项正确。
答案:
C
12.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3kJ·mol-1
C.2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2kJ·mol-1
D.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8kJ·mol-1
12.解析:
A项中可逆反应不能进行到底,19.3kJ的热量不是0.5molN2(g)和1.5molH2(g)的反应热;B项中HCl与NaOH的反应是一个中和反应,释放能量,ΔH<0;C项中没有注明NO2、O2和NO三种物质的状态;D项正确。
答案:
D
二、非选择题(52分)
13.(10分)如图所示,写出反应的热化学方程式,并回答问题。
(1)反应过程
(1)的热化学方程式:
________;
(2)反应过程
(2)的热化学方程式;________;
(3)Q与Q1的关系:
Q________Q1(填“大于”“等于”“小于”)。
解析:
由图像数据可知,反应
(1)的热化学方程式为A2(g)+B2(g)===C(g) ΔH=-QkJ/mol。
反应
(2)的热化学方程式为C(g)===A2(g)+B2(g) ΔH=+Q1kJ/mol,反应
(1)与反应
(2)中,反应物、生成物物质及状态均相同,只是过程相反,故反应热的数值相等,符号相反。
答案:
(1)A2(g)+B2(g)===C(g) ΔH=-QkJ/mol
(2)C(g)===A2(g)+B2(g) ΔH=+Q1kJ/mol
(3)等于
14.(10分)已知在298K时,由H2和N2反应生成1molNH3(g)放热46.11kJ,将下列化学方程式写成热化学方程式。
H2+
N2===NH3
3H2+N2===2NH3
NH3===
H2+
N2
解析:
考查热化学方程式的书写及ΔH与化学计量数之间的关系。
答案:
H2(g)+
N2(g)===NH3(g)
ΔH=-46.11kJ·mol-1
3H2(g)+N2(g)===2NH3(g)
ΔH=-92.22kJ·mol-1
NH3(g)===
H2(g)+
N2(g)
ΔH=+46.11kJ·mol-1
15.(15分)“神舟”七号载人航天飞船于2008年9月25日晚在酒泉卫星发射中心发射升空,火箭推进器中盛有强还原性液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,生成大量氮气和水蒸气,并放出大量的热,已知0.4mol液态肼与过量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量:
(1)该反应的热化学方程式为___________________________。
(2)又已知:
H2O(g)―→H2O(l) ΔH=-44kJ/mol,则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是______________。
(3)此反应应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是______________________。
答案:
(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.625kJ/mol
(2)408.813kJ
(3)生成物不会污染大气
16.(17分)依据叙述,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。
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,每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量。
其热化学方程式为________________。
(3)用NA表示阿伏加德罗常数,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650kJ的热量。
其热化学方程式为________________________________________。
(4)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______________________________。
解析:
根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量,同时注意物质的状态,再书写相应的热化学方程式即可。
答案:
(1)CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-725.76kJ·mol-1
(2)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH=+67.8kJ·mol-1
(3)C2H2(g)+
O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)
ΔH=-1300kJ·mol-1
(4)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1
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