化学选修4第一章第三节第一课时.docx

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化学选修4第一章第三节第一课时

课后作业

作业时限：

45分钟

作业满分：

100分

一、选择题（每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分）

1．已知：

Cu（s）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋H2（g）　ΔH＝＋64.39kJ·mol－1,2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）　ΔH＝－196.46kJ·mol－1，H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.84kJ·mol－1。

在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋（aq）和H2O（l）的反应热ΔH等于（　　）

A．－319.68kJ·mol－1

B．－417.91kJ·mol－1

C．＋546.69kJ·mol－1

D．－448.46kJ·mol－1

2．将1000mL0.1mol·L－1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量；将1000mL0.5mol·L－1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量（不考虑醋酸钠水解）；将500mL1mol·L－1H2SO4溶液与足量（CH3COO）2Ba（可溶性强电解质）溶液反应放出的热量为（　　）

A．（5a－2b）kJB．（2b－5a）kJ

C．（5a＋2b）kJD．（10a＋4b）kJ

3．已知以下的热化学反应方程式：

①Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）　ΔH＝－24.8kJ·mol－1

②Fe2O3（s）＋

CO（g）===

Fe3O4（s）＋

CO2（g）　ΔH＝－15.73kJ·mol－1

③Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）　ΔH＝＋640.4kJ·mol－1

则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为（　　）

A．－218kJ·mol－1B．－109kJ·mol－1

C．＋218kJ·mol－1D．＋109kJ·mol－1

4．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：

CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）＋5H2O（l），热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是（　　）

A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3

C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3

5．已知：

C2H5OH（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）　ΔH1＝－Q1kJ·mol－1

C2H5OH（g）===C2H5OH（l）　ΔH2＝－Q2kJ·mol－1

H2O（g）===H2O（l）　ΔH3＝－Q3kJ·mol－1

若使23g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）kJ

B．（0.5Q1－0.5Q2＋1.5Q3）kJ

C．（0.5Q1＋0.5Q2＋0.5Q3）kJ

D．（0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3）kJ

6．一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。

已知：

①CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1＝－574kJ·mol－1

②CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝－1160kJ·mol－1

下列选项正确的是（　　）

A．CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－867kJ·mol－1

B．CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）的反应热为ΔH3，则ΔH3>ΔH1

C．若用0.2molCH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJ

D．若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6mol

7．已知下列反应的反应热：

（1）CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1＝－870.3kJ·mol－1

（2）C（s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH2＝－393.5kJ·mol－1

（3）H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH3＝－285.8kJ·mol－1

则下列反应的反应热为（　　）

2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）

A．ΔH＝＋488.3kJ·mol－1

B．ΔH＝－244.15kJ·mol－1

C．ΔH＝－977.6kJ·mol－1

D．ΔH＝－488.3kJ·mol－1

8．根据碘与氢气反应的热化学方程式

（1）I2（g）＋H2（g）2HI（g）　ΔH＝－9.48kJ

（2）I2（s）＋H2（g）2HI（g）　ΔH＝＋26.48kJ

下列判断正确的是（　　）

A．254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJ

B．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ

C．反应

（1）的产物比反应

（2）的产物稳定

D．反应

（2）的反应物总能量比反应

（1）的反应物总能量低

9．已知：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）

ΔH＝－566kJ/mol　①

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－890kJ/mol　②

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）

ΔH＝－akJ/mol　③

答案

1．A　①＋

×②＋③得：

Cu（s）＋2H＋（aq）＋H2O2（l）===Cu2＋（aq）＋2H2O（l）　ΔH＝＋64.39kJ·mol－1－

×196.46kJ·mol－1－285.84kJ·mol－1＝－319.68kJ·mol－1，A项正确。

2．C　由题意可知，①Ba2＋（aq）＋SO

（aq）===BaSO4（s）　ΔH＝－10akJ·mol－1，②H＋（aq）＋CH3COO－（aq）===CH3COOH（l）　ΔH＝－2bkJ·mol－1。

×①＋②得：

SO

（aq）＋

Ba2＋（aq）＋H＋（aq）＋CH3COO－（aq）===

BaSO4（s）＋CH3COOH（l）　ΔH＝

×（－10akJ·mol－1）－2bkJ·mol－1＝－（5a＋2b）kJ·mol－1，故500mL

1mol·L－1H2SO4溶液与足量（CH3COO）2Ba（可溶性强电解质）溶液反应放出的热量为（5a＋2b）kJ，C项符合题意。

3．B　n（CO）＝

＝0.5mol，

[①－②－③×

]得：

FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g）　ΔH＝

×[－24.8kJ·mol－1＋15.73kJ·mol－1－640.4kJ·mol－1×

]＝－218kJ·mol－1,0.5molCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为（－218kJ·mol－1）×0.5＝－109kJ·mol－1，B项正确。

4．B　由题给条件可知：

①CuSO4·5H2O（s）===Cu2＋（aq）＋SO

（aq）＋5H2O（l）　ΔH1>0，②CuSO4（s）===Cu2＋（aq）＋SO

（aq）　ΔH2<0，由①－②可得CuSO4·5H2O（s）===CuSO4（s）＋5H2O（l）　ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0，选B。

5．B　用第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式，再加上第三个热化学方程式的3倍得：

C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝ΔH1－ΔH2＋3ΔH3＝－（Q1－Q2＋3Q3）kJ·mol－1。

而n（C2H5OH）＝

＝0.5mol，则23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为0.5mol×（Q1－Q2＋3Q3）kJ·mol－1＝（0.5Q1－0.5Q2＋1.5Q3）kJ，选项B正确。

6．A　①×

＋②×

得：

CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝ΔH1×

＋ΔH2×

＝－574kJ·mol－1×

＋（－1160kJ·mol－1）×

＝－867kJ·mol－1，A项正确；由于H2O（g）→H2O（l），放出能量，故生成H2O（l）的反应放出的热量多，而放出的热量越多，ΔH越小，即ΔH3<ΔH1，B项错误；由于没有指明生成物水的状态，故反应中放出的热量不能确定，C项错误；n（CH4）＝

＝0.1mol，CH4→CO2，C元素的化合价由－4→＋4，化合价升高8，则n（e－）＝0.1mol×8＝0.8mol，故D项错误。

7．D　所求反应由

（2）×2＋（3）×2－

（1）所得，则ΔH＝ΔH2×2＋ΔH3×2－ΔH1＝－488.3kJ·mol－1。

8．D　反应是可逆反应，反应物不能完全转化，A项错误；利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ，B项错误，D项正确；同一种物质在相同条件下，能量一样多，C项错误。

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－（a＋44）kJ/mol　④

则3molCH4气体在空气中不完全燃烧，生成CO和气态H2O时的ΔH是（　　）

A．－1214kJ/molB．－1038kJ/mol

C．－1557kJ/molD．－1840kJ/mol

10．已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH（l）的燃烧热分别是285.8kJ·mol－1、1411.0kJ·mol－1和1366.8kJ·mol－1，则由C2H4（g）和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的ΔH为（　　）

A．－44.2kJ·mol－1B．＋44.2kJ·mol－1

C．－330kJ·mol－1D．＋330kJ·mol－1

11．已知：

N2（g）＋O2（g）===2NO（g）

ΔH1＝＋180.5kJ/mol　①

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）

ΔH2＝－221.0kJ/mol　②

C（s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH3＝－393.5kJ/mol　③

则能表示汽车尾气转化的热化学方程式为（　　）

A．2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝－746.5kJ/mol

B．2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝＋746.5kJ/mol

C．2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝－1493kJ/mol

D．2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝＋1493kJ/mol

二、非选择题（共56分）

12．（20分）已知下列反应：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1

Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋

O2（g）　ΔH＝－266kJ·mol－1

试回答：

（1）CO的燃烧热ΔH＝________。

（2）在催化剂作用下，一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠，该反应的热化学方程式为

______________________________。

（3）工业废气中的CO2可用碱液吸收。

所发生的反应如下：

CO2（g）＋2NaOH（aq）===Na2CO3（aq）＋H2O（l）

　ΔH＝－akJ·mol－1

CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq）

　ΔH＝－bkJ·mol－1

则：

①反应CO2（g）＋H2O（l）＋Na2CO3（aq）===2NaHCO3（aq）的ΔH＝________kJ·mol－1（用含a、b的代数式表示）。

②标况下，11.2LCO2与足量的NaOH溶液充分反应后，放出的热量为________kJ（用含a或b的代数式表示）。

13．（16分）红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）。

反应过程和能量关系如下图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。

根据图回答下列问题：

（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是

________________________________________________________________________。

（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是

________________________________________________________________________。

（3）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。

14．（20分）2011年11月14日20时许，“天宫一号”与“神舟八号”成功进行了第二次交会对接，为我国在轨建成600吨级载人空间站提供了可靠数据，其中，将“天宫一号”送上天的是有着“神箭”之称的“长征二号F”运载火箭。

已知火箭发射是以联氨（N2H4）为燃料，NO2为推进剂，燃烧生成氮气和水蒸气为动力的。

已知：

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）

ΔH＝＋67.7kJ·mol－1①

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－534kJ·mol－1②

H2O（g）===H2O（l）

ΔH＝－44kJ·mol－1③

2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）

ΔH＝－196.4kJ·mol－1④

H2（g）＋

F2（g）===HF（g）

ΔH＝－269kJ·mol－1⑤

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）

ΔH＝－242kJ·mol－1⑥

请回答下列问题：

（1）对N2H4和NO2反应的说法不正确的是____。

A．N2H4与NO2反应时NO2作氧化剂

B．氮气既是氧化产物，又是还原产物

C．生成1molN2转移8mol电子

D．该反应的热化学方程式为

2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1135.7kJ·mol－1

（2）以往也曾用H2O2为助燃剂。

试写出N2H4和H2O2反应生成气态水的热化学方程式：

________________________________________________________________________________________。

若生成1mol液态水，放出热量________kJ。

（3）有人认为若用氟气代替NO2作氧化剂，则反应释放的能量更大。

试写出联氨与氟气反应的热化学方程式：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案

9.C　3molCH4气体在空气中不完全燃烧，生成CO和气态H2O，由盖斯定律，[（②×2－①）＋（③－④）×4]×3/2得：

3CH4（g）＋

O2（g）===3CO（g）＋6H2O（g）　ΔH＝－1557kJ/mol。

10．A　由题意知①H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH1＝－285.8kJ·mol－1

②C2H4（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH2＝－1411.0kJ·mol－1

③C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH3＝－1366.8kJ·mol－1

则：

④C2H4（g）＋H2O（l）===C2H5OH（l）　ΔH，由盖斯定律得：

④＝②－③，则ΔH＝ΔH2－ΔH3＝－1411.0kJ·mol－1－（－1366.8kJ·mol－1）＝－44.2kJ·mol－1，故选A。

11．A　能表示汽车尾气转化的反应方程式为2NO＋2CO===N2＋2CO2，则根据盖斯定律：

③×2－①－②即可得出要求的反应，其ΔH＝2ΔH3－ΔH1－ΔH2＝－746.5kJ/mol，所以NO与CO反应的热化学方程式为2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）　ΔH＝－746.5kJ/mol。

12．

（1）－283kJ·mol－1

（2）CO（g）＋Na2O2（s）===Na2CO3（s）

ΔH＝－549kJ·mol－1

（3）①（a－2b）　②

解析：

（1）CO的燃烧热是指1molCO完全燃烧生成CO2所放出的热量，由2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1可知，1molCO完全燃烧放出的热量为

×566kJ＝283kJ，故CO的燃烧热ΔH＝－283kJ·mol－1。

（2）热化学方程式1×

＋热化学方程式2得：

CO（g）＋Na2O2（s）===Na2CO3（s）　ΔH＝－566kJ·mol－1×

－266kJ·mol－1＝－549kJ·mol－1。

（3）①热化学方程式2×2－热化学方程式1得，CO2（g）＋H2O（l）＋Na2CO3（aq）===2NaHCO3（aq）　ΔH＝（－b×2＋a）kJ·mol－1＝（a－2b）kJ·mol－1。

②n（CO2）＝

＝0.5mol，由CO2（g）＋2NaOH（aq）===Na2CO3（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－akJ·mol－1可知，0.5molCO2与足量的NaOH溶液充分反应后，放出的热量为

kJ。

13．

（1）

Cl2（g）＋P（s）===PCl3（g）

ΔH＝－306kJ·mol－1

（2）PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g）

ΔH＝＋93kJ·mol－1

（3）－399kJ·mol－1　等于

解析：

（1）产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，PCl3与反应物P和Cl2的能量差值为306kJ，因此该热化学反应方程式为P（s）＋3/2Cl2（g）===PCl3（g）

ΔH＝－306kJ·mol－1。

（2）根据图像可知PCl5和PCl3之间的能量差值为93kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g）　ΔH＝＋93kJ·mol－1。

（3）根据盖斯定律求得：

ΔH3＝－399kJ·mol－1。

且ΔH3＝ΔH4，与反应的途径无关，只与起始物质、最终物质的状态有关。

14．

（1）C　

（2）N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－642.4kJ·mol－1　204.6

（3）N2H4（g）＋2F2（g）===N2（g）＋4HF（g）

ΔH＝－1126kJ·mol－1

解析：

（1）2N2H4＋2N8e－O2===3N2＋4H2O　NO2是氧化剂，N2既是还原产物又是氧化产物，若生成3molN2则转移8mol电子，若生成1molN2转移电子数为

mol，所以A、B两项正确，C项错误。

由2×②－①可得，2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1135.7kJ·mol－1，D项正确。

（2）由②＋④－③×2可得，N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－642.4kJ·mol－1。

由②＋④＋③×2可得，N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－818.4kJ·mol－1，所以生成1molH2O（l）时放热

＝204.6kJ。

（3）由②＋⑤×4－⑥×2可得，N2H4（g）＋2F2（g）===N2（g）＋4HF（g）　ΔH＝－1126kJ·mol－1。