人教版高中化学选修4练习第一章第三节化学反应热的计算 Word版含答案 2.docx
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人教版高中化学选修4练习第一章第三节化学反应热的计算Word版含答案2
第一章化学反应与能量
第三节化学反应热的计算
1.在298K时下述反应的有关数据:
C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH1=-110.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1
则C(s)+CO2(g)===2CO(g)的ΔH为( )
A.+283.5kJ·mol-1B.+172.5kJ·mol-1
C.-172.5kJ·mol-1D.-504kJ·mol-1
解析:
由已知热化学方程式可得:
2C(s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH=2ΔH1=-221kJ·mol-1①
CO2(g)===C(s)+O2(g) ΔH-ΔH2=+393.5kJ·mol-1②
依据盖斯定律,反应①+②可得:
C(s)+CO2(g)===2CO(g)
ΔH=-221kJ·mol-1+393.5kJ·mol-1=+172.5kJ·mol-1。
答案:
B
2.根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中,正确的等式是( )
A.ΔH1=ΔH2=ΔH3=ΔH4
B.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4
D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4
解析:
由盖斯定律知:
ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4,D项正确。
答案:
D
3.已知丙烷的燃烧热ΔH=-2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为( )
A.55kJB.220kJ
C.550kJD.1108kJ
解析:
丙烷分子式是C3H8,1mol丙烷完全燃烧会产生4mol水,则丙烷完全燃烧产生1.8g水,反应放出的热量为
×2215kJ=55.375kJ。
答案:
A
4.已知:
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1。
现有由炭粉和氢气组成的悬浮气0.2mol,在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则悬浮气中C与H2的物质的量之比为( )
A.1∶1B.1∶2
C.2∶3D.3∶2
解析:
设悬浮气中炭粉的物质的量为xmol,氢气的物质的量为ymol,则
解方程组得:
x=0.1,y=0.1,即两者的物质的量之比为1∶1。
答案:
A
5.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图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。
据图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为__________________
______________________________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为________________
_____________________________________________________。
(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________(填“>”“<”或“=”)ΔH3。
解析:
(1)由题图可知,1molP在Cl2中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为306kJ,所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)+
Cl2(g)===PCl3(g) ΔH=-306kJ·mol-1。
(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量,其ΔH=-93kJ·mol-1,所以PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93kJ·mol-1。
(3)由盖斯定律可知,一步生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等,即ΔH3=ΔH4=ΔH1+ΔH2=-399kJ·mol-1。
答案:
(1)P(s)+
Cl2(g)===PCl3(g) ΔH=-306kJ·mol-1
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)
ΔH=+93kJ·mol-1 (3)-399kJ·mol-1 =
(时间:
40分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题包括7个小题,每小题8分,共56分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于盖斯定律的说法不正确的是( )
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
解析:
根据盖斯定律,热化学方程式的ΔH,须由已知的化学反应经过合理的“变形”(如加减或乘除等),还要注意“+”“-”号的变化,得到热化学方程式的ΔH。
答案:
D
2.已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1,则反应HCl(g)===
H2(g)+
Cl2(g)的ΔH为( )
A.+184.6kJ·mol-1B.-92.3kJ·mol-1
C.-369.2kJ·mol-1D.+92.3kJ·mol-1
解析:
据两热化学方程式的关系可知ΔH=-(-184.6kJ·mol-1)×
=+92.3kJ·mol-1,D正确。
答案:
D
3.已知热化学方程式:
C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1①
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2②
C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH3=+1.9kJ·mol-1③
下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
B.金刚石比石墨稳定
C.ΔH3=ΔH1-ΔH2
D.ΔH1>ΔH2
解析:
由热化学方程式③中ΔH3=+1.9kJ·mol-1>0得出石墨比金刚石稳定,故A项对,B项错;C项中正确结论应为ΔH3=ΔH2-ΔH1;ΔH1与ΔH2均小于零,石墨具有的能量低于金刚石,故都生成CO2时ΔH1<ΔH2,D项错。
答案:
A
4.肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,反应时N2O4为氧化剂,生成N2和水蒸气。
已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)
ΔH=+8.7kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-534.0kJ·mol-1
下列表示肼与N2O4反应的热化学方程式,正确的是( )
A.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-542.7kJ·mol-1
B.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1059.3kJ·mol-1
C.N2H4(g)+
N2O4(g)===
N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1076.7kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1076.7kJ·mol-1
解析:
根据盖斯定律,由②×2-①得2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1076.7kJ·mol-1,故选D。
答案:
D
5.在100g碳不完全燃烧所得气体中,CO和CO2的体积比为1∶2,已知:
①C(s)+
O2(g)===CO(g)
ΔH1=-110.35kJ·mol-1
②CO(g)+
O2(g)===CO(g)
ΔH2=-282.57kJ·mol-1
则与100g碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.392.92kJB.2489.42kJ
C.784.92kJD.3274.3kJ
解析:
所谓不完全燃烧就是指碳燃烧生成了CO,没有完全生成CO2,而损失的能量就是这部分CO燃烧生成CO2所释放的能量。
100g碳不完全燃烧得到CO气体的物质的量为100g÷(12g·mol-1)×1/3=25/9mol,由热化学方程式②可知,1molCO燃烧生成CO2放出282.57kJ的热量,则可求得损失的热量是25/9mol×282.57kJ·mol-1=784.92kJ,故C选项正确。
答案:
C
6.已知:
Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1
2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH2
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3
则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l)的ΔH是( )
A.ΔH=ΔH1+
ΔH2+
ΔH3
B.ΔH=ΔH1+
ΔH2-
ΔH3
C.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
D.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3
解析:
根据待求热化学方程式,将已知热化学方程式进行处理:
Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1
H2O2(l)===H2O(l)+
O2(g)
ΔH2
H2(g)+
O2(g)===H2O(l)
ΔH3
然后将三个热化学方程式相加,得Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=ΔH1+
ΔH2+
ΔH3。
答案:
A
7.已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热ΔH分别是-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
解析:
由题意知
①C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH1=-1411.0kJ·mol-1
②C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH2=-1366.8kJ·mol-1
③C2H4(g)+H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH
由盖斯定律,得:
③=①-②,则ΔH=ΔH1-ΔH2=-1411.0kJ·mol-1-(-1366.8kJ·mol-1)=-44.2kJ·mol-1,故选A。
答案:
A
二、非选择题(本题包括2个小题,共44分)
8.(22分)已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+
O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.0kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2220.0kJ·mol-1
(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为________。
(2)已知:
H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式:
_________________________
_____________________________________________________。
解析:
(1)设H2、C3H8的物质的量分别为n1mol、n2mol,则
解得:
由相同p、T时,
=
=
=1∶1。
(2)由H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1,则4molH2O(l)变为气态水吸热为176kJ,故C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2044.0kJ·mol-1。
答案:
(1)1∶1
(2)C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2044kJ·mol-1
9.(22分)研究化学反应中的能量变化有重要意义。
请根据学过的知识回答下列问题:
(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如下图所示:
①反应的热化学方程式为_______________________________。
②已知:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131kJ·mol-1
则C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=________。
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。
化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能
量。
已知:
N≡N键的键能是948.9kJ·mol-1,H—H键的键能是436.0kJ·mol-1;N—H键的键能是391.55kJ·mol-1。
则
N2(g)+
H2(g)===NH3(g)。
ΔH=________。
解析:
(1)由能量变化图示可知该反应的热化学方程式为:
①CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41kJ·mol-1;②将C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)减去CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g),整理可得:
C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=+172kJ·mol-1;
(2)根据键能的定义及与反应热的关系可知:
ΔH=
×948.9kJ·mol-1+
×436.0kJ·mol-1-3×391.55kJ·mol-1=-46.2kJ·mol-1。
答案:
(1)①CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41kJ·mol-1 ②+172kJ·mol-1
(2)-46.2kJ·mol-1
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