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    2021-2022学年高中化学新鲁科版选择性必修1 1.1.2 热化学方程式 反应焓变的计算 作业 练习

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    鲁科版 (2019)选择性必修1第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应课堂检测

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    这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应课堂检测,共8页。试卷主要包含了下列说法正确的是,下列关于反应热的描述中正确的是,锡是大名鼎鼎的“五金”之一等内容,欢迎下载使用。
    课时跟踪检测(二) 热化学方程式 反应焓变的计算

    1.下列说法正确的是(  )
    A.根据盖斯定律,可计算某些难以直接测得的反应焓变
    B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同     H2(g)+O2(g)
    C.如图中ΔH1=ΔH2+ΔH3 

    D.相同条件下,等质量的C按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能 途径a:CCO+H2CO2+H2O;途径b:CCO2
    解析:选A B项,同温同压下,该反应前后反应物和反应产物的总能量在两种反应条件下没有变化,ΔH相同,错误;C项,根据盖斯定律,ΔH1=-(ΔH2+ΔH3),错误;D项,根据盖斯定律知,两途径放出的热量相等,错误。
    2.25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是ΔH=-393.5 kJ·mol-1、ΔH=-285.8 kJ·mol-1、ΔH=-890.31 kJ·mol-1、ΔH=-2 800 kJ·mol-1,则下列热化学方程式正确的是(  )
    A.C(s)+O2(g)===CO(g)
    ΔH=-393.5 kJ·mol-1
    B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
    ΔH=-571.6 kJ·mol-1
    C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
    ΔH=-890.31 kJ·mol-1
    D.C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
    解析:选D 根据摩尔燃烧焓的概念中生成指定产物的含义可知,C→CO2(g),H→H2O(l),故只有D正确。
    3.下列关于反应热的描述中正确的是(  )
    A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
    B.CO(g)的摩尔燃烧焓是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ·mol-1
    C.反应热有正负之分,摩尔燃烧焓ΔH全部是正值
    D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓
    解析:选B 中和热是以生成1 mol H2O(l)作为标准的,因此A不正确;摩尔燃烧焓是指在一定反应温度和压强条件下,1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变,因此B正确,D不正确;摩尔燃烧焓ΔH都是负值,因此C不正确。
    4.已知25 ℃、101 kPa条件下:
    ①4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)
    ΔH=-2 834.9 kJ·mol-1
    ②4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)
    ΔH=-3 119.1 kJ·mol-1
    由此得出的正确结论是(  )
    A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为吸热反应
    B.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应
    C.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应
    D.O2比O3稳定,由O2变O3为放热反应
    解析:选A 根据盖斯定律,①式-②式得:3O2(g)===2O3(g) ΔH=284.2 kJ·mol-1,即等质量的O2比O3能量低,由O2比O3稳定,O2变O3为吸热反应。
    5.肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,它与N2O4反应时N2O4为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。已知:
    ①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)
    ΔH=+8.7 kJ·mol-1
    ②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) 
    ΔH=-534 kJ·mol-1
    下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式,正确的是(  )
    A.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) 
    ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
    B.N2H4(g)+N2O4(g)===N2(g)+2H2O(g)
    ΔH=-542.7 kJ·mol-1
    C.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g)
    ΔH=-542.7 kJ·mol-1
    D.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(l) 
    ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
    解析:选A 根据盖斯定律,把已知两个反应相加减,可求得反应的ΔH。将②×2-①得2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1。
    6.已知在25 ℃、101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)(相对分子质量为114)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是(  )
    A.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)
    ΔH=-48.40 kJ·mol-1
    B.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)
    ΔH=-5 517.60 kJ·mol-1
    C.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(l)+9H2O(l)
    ΔH=+5 517.60 kJ·mol-1
    D.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)
    ΔH=-48.40 kJ·mol-1
    解析:选B 在25 ℃、101 kPa下,1 g辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40 kJ的热量,则1 mol(114 g)辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出5 517.60 kJ的热量,所以其热化学方程式为C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 517.60 kJ·mol-1。
    7.锡是大名鼎鼎的“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一。早在远古时代,人们便发现并使用锡了。
    灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
    已知:①Sn(s,白)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
    ②Sn(s,灰)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
    ③Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH3=2.1 kJ·mol-1
    下列说法正确的是(  )
    A.ΔH1>ΔH2
    B.锡在常温下以灰锡状态存在
    C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
    D.锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中,会自行毁坏
    解析:选D 由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的,当温度低于13.2 ℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰),A、B、C都错,D正确。

    8.已知在1×105 Pa,常温条件下,2 mol H2燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是(  )
    A.H2O(g)===H2(g)+O2(g)
    ΔH=+242 kJ
    B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
    ΔH=-484 kJ·mol-1
    C.H2(g)+O2(g)===H2O(g)
    ΔH=+242 kJ·mol-1
    D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
    ΔH=-484 kJ·mol-1
    解析:选D ΔH的单位为kJ·mol-1,错误;B项,生成的水应该为气态,而不是液态,错误;C项,该反应为放热反应,ΔH应为-242 kJ·mol-1,错误;D项,在1×105 Pa,常温条件下,2 mol H2燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,正确。
    9.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示:

    N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化
    下列说法正确的是(  )
    A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
    B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)放出180 kJ热量
    C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接反应生成NO(g)
    D.数据不足,不能确定反应热的大小
    解析:选A 由题意可知,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应的ΔH=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×632 kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1,所以该反应是吸热反应,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量,A正确,B、D错误;N2(g)和O2(g)需要在放电的条件下才能化合生成NO(g),C错误。
    10.已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-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/kJ
    436
    a
    369

    则下列说法正确的是(  )
    A.2HBr(g)===H2(g)+Br2(l) ΔH0,故A项错误;液体变成气体,应吸收热量,ΔH>0,故B项错误;已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g)
    ΔH=-72 kJ·mol-1,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,则有H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-102 kJ·mol-1,故C项错误;由436 kJ+a kJ-2×369 kJ=-102 kJ,得a=200,故D项正确。
    11.实验测得:101 kPa、25 ℃时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ 的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(  )
    A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
    ΔH=+890.3 kJ·mol-1
    B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
    ΔH=-890.3 kJ·mol-1
    C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
    ΔH=-890.3 kJ·mol-1
    D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
    ΔH=-285.8 kJ·mol-1
    解析:选B 物质的燃烧为放热反应,ΔH为负值,A错误;C中水应该为液态,错误,D中ΔH的数值应为571.6,错误。
    12.依据图像写出下列反应的热化学方程式。

    (1)已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图1所示,请写出该反应的热化学方程式:_________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    (2)如图2是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______________________________________
    ________________________________________________________________________。
    解析:(1)由图1可知,反应产物的总能量高于反应物的总能量,故该反应为吸热反应,ΔH=+(a-b)kJ·mol-1。(2)由图2可知,反应产物的总能量低于反应物的总能量,该反应是放热反应,ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。
    答案:(1)A2(g)+B2(g)===2AB(g)
    ΔH=+(a-b)kJ·mol-1
    (2)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)
    ΔH=-234 kJ·mol-1
    13.Ⅰ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
    (1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图,则该化学反应属于________(填“放热”或“吸热”)反应,请写出该反应的热化学方程式:
    ________________________________________________________________________。

    (2)上述反应用到的氢气是一种清洁燃料,已知氢气的摩尔燃烧焓为285.8 kJ·mol-1,请写出氢气的摩尔燃烧焓的热化学方程式:_________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    Ⅱ.如图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几块镁条,再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。请回答下列问题:

    (1)实验中观察到的现象有_______________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (2)产生上述实验现象的原因是活泼金属镁与酸反应放出氢气,且反应放热;
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (3)写出有关的离子方程式:_______________________________________________。
    (4)由实验可知,MgCl2和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁条和盐酸的总能量。
    (5)如将本题中“25 ℃饱和澄清石灰水”换成“20 ℃的碳酸饮料”进行探究实验,实验中观察到的另一现象是________________________________________________。
    其原因是_____________________________________________________________。
    解析:Ⅰ.(1)反应物的总能量大于反应产物的总能量,该反应应为放热反应,生成1 mol氨气放出300 kJ-254 kJ=46 kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。(2)摩尔燃烧焓指在一定反应温度和压强条件下,1 mol 纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变,单位为kJ·mol-1,所以氢气的摩尔燃烧焓的热化学方程式为H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
    答案:Ⅰ.(1)放热 N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)
    ΔH=-92 kJ·mol-1
    (2)H2(g)+O2(g)===H2O(l)
    ΔH=-285.8 kJ·mol-1
    Ⅱ.(1)试管中有气泡冒出,烧杯中澄清石灰水变浑浊
    (2)当温度升高时氢氧化钙的溶解度降低
    (3)Mg+2H+===Mg2++H2↑
    (4)小于
    (5)试管和烧杯中都有气泡冒出 碳酸受热分解会放出CO2气体



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