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    高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算练习

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    这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算练习,共6页。试卷主要包含了根据下列热化学方程式,已知等内容,欢迎下载使用。

    第一章 第二节 

    A组·基础达标

    1.在298 K、101 kPa时,已知:

    ①2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1

    ②Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2

    ③2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3

    则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(  )

    A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2    

    B.ΔH3=ΔH1+ΔH2

    C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2    

    D.ΔH3=ΔH1-ΔH2

    【答案】A 【解析】因为反应式①②之间存在关系:2×②=③,故ΔH1+2ΔH2=ΔH3

    2.已知H—H、H—O和O===O键的键能分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是(  )

    A.H2O(g)===H2(g)+O2(g)

    ΔH=-485 kJ·mol-1

    B.H2O(g)===H2(g)+O2(g)

    ΔH=+485 kJ·mol-1

    C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

    ΔH=+485 kJ·mol-1

    D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

    ΔH=-485 kJ·mol-1

    【答案】D 【解析】1 mol气态水分解产生1 mol H2(g)和 mol O2(g)的能量变化为2×463 kJ-436 kJ-×495 kJ=+242.5 kJ,因此气态水分解的热化学方程式可表示为H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+242.5 kJ·mol-1,A、B均错误;若2 mol的气态水分解可产生2 mol H2(g)和1 mol O2(g),则此时反应的焓变是2ΔH=+242.5 kJ·mol-1×2=+485 kJ·mol-1,则H2(g)与O2(g)反应生成气态水的热化学方程式为2H2(g)+ O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1, C错误,D正确。

    3.根据下列热化学方程式:

    ①C(s)+O2(g)===CO2(g)

    ΔH=-393.5 kJ·mol-1

    ②H2(g)+O2(g)===H2O(l)

    ΔH=-285.8 kJ·mol-1

    ③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)

    ΔH=-870.3 kJ·mol-1

    可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(  )

    A.ΔH=+244.1 kJ·mol-1

    B.ΔH=-488.3 kJ·mol-1

    C.ΔH=-996.6 kJ·mol-1

    D.ΔH=+996.6 kJ·mol-1

    【答案】B 【解析】所求反应可以由①×2+②×2-③得到,故所求反应的ΔH=-393.5 kJ·mol-1×2-285.8 kJ·mol-1×2+870.3 kJ·mol-1=-488.3 kJ·mol-1

    4.已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热ΔH依次为-a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、-c kJ·mol-1(abc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) ΔH1、CH4(g)+H2O(l)===CO(g)+3H2(g) ΔH2。试推算(  )

    A.ΔH1=(a-2b+2c)kJ·mol-1

    B.ΔH1=(bc-2a)kJ·mol-1

    C.ΔH2=(b+3ca)kJ·mol-1

    D.ΔH2=(3bca)kJ·mol-1

    【答案】D 【解析】依题意知①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)

    ΔH=-a kJ·mol-1

    ②H2(g)+O2(g)===H2O(l)

    ΔH=-b kJ·mol-1

    ③CO(g)+O2(g)===CO2(g)

    ΔH=-c kJ·mol-1

    根据盖斯定律知,

    ①-②×2-③×2得:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH1=(2b+2ca) kJ·mol-1

    ①-②×3-③得:CH4(g)+H2O(l)===CO(g)+3H2(g) ΔH2=(3bca) kJ·mol-1

    5.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)

    ΔH=-566 kJ·mol-1

    CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)

    ΔH=-890 kJ·mol-1

    又知由H2(g)与O2(g)反应生成1 mol液态H2O比生成1 mol气态H2O多放出44 kJ的热量。则CH4气体在空气中不完全燃烧的热化学方程式正确的是(  )

    A.2CH4(g)+O2(g)===CO2(g)+CO(g)+4H2O(l) ΔH=-1 214 kJ·mol-1

    B.2CH4(g)+O2(g)===CO2(g)+CO(g)+4H2O(g) ΔH=-1 038 kJ·mol-1

    C.3CH4(g)+5O2(g)===CO2(g)+2CO(g)+6H2O(l) ΔH=-1 538 kJ·mol-1

    D.3CH4(g)+5O2(g)===CO2(g)+2CO(g)+6H2O(g) ΔH=-1 840 kJ·mol-1

    【答案】D 【解析】将题给反应依次编号为①、②,根据题目条件可得H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1③。根据盖斯定律,A项中热化学方程式可由②×2-①×得到,ΔH=-1 497 kJ·mol-1;B项中热化学方程式可由②×2-①×-③×4得到,ΔH=-1 321 kJ·mol-1;C项中热化学方程式可由②×3-①得到,ΔH=-2 104 kJ·mol-1;D项中热化学方程式可由②×3-①-③×6得到,ΔH=-1 840 kJ·mol-1

    6.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________________________________________。

    (2)若适量的N2和O2完全反应生成NO2,每生成23 g NO2需要吸收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 H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N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)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1

    (2)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)

    ΔH=+67.8 kJ·mol-1

    (3)C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ·mol-1

    (4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

    ΔH=-92 kJ·mol-1

    7.在一定条件下,当64 g SO2气体被氧化成SO3气体时,共放出热量98.3 kJ,已知SO2在此条件下转化率为80%。据此,下列热化学方程式正确的是(  )

    A.SO2(g)+O2(g)SO3(g)

    ΔH=-98.3 kJ·mol-1

    B.2SO2(g)+O2(g)SO3(l)

    ΔH=-196.6 kJ·mol-1

    C.SO2(g)+O2(g)SO3(g)

    ΔH=-78.64 kJ·mol-1

    D.2SO2(g)+O2(g)SO3(g)

    ΔH=+196.6 kJ·mol-1

    【答案】A 【解析】题目中给出64 g SO2气体转化为SO3气体时放出热量为98.3 kJ,A正确。

    8.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

    ①C(s)+O2(g)===CO2(g)

    ΔH=-393.5 kJ·mol-1

    ②H2(g)+O2(g)===H2O(g)

    ΔH=-242.0 kJ·mol-1

    ③CO(g)+O2(g)===CO2(g)

    ΔH=-283.0 kJ·mol-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:

    ________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________。

    【答案】(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1

    (2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3,且ΔH2>0)

    (3)①减少污染,②燃烧充分,③方便运输(答两点即可)

    【解析】(1)根据盖斯定律①-②-③,即可得C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1。(2)由(1)中分析可知煤转化为水煤气是吸热反应,而甲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

    B组·能力提升

    9.已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1

    C6H12O6(g)===C6H12O6(s) ΔH2

    C6H12O6(s)+6O2(g)===6H2O(g)+6CO2(g) ΔH3

    C6H12O6(g)+6O2(g)===6H2O(l)+6CO2(g) ΔH4

    下列说法正确的是(  )

    A.ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3H4

    B.6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0

    C.-6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0

    D.-6ΔH1+ΔH2-ΔH3+ΔH4=0

    【答案】B 【解析】分别编号为①②③④,物质由气态转化为液态(液化)需要放热,物质由固态转化为气态需要吸热,比较③和④,C6H12O6(s)→C6H12O6(g)为吸热过程,6H2O(g)→6H2O(l)为放热过程,所以④放出更多能量,ΔH更小,故ΔH3H4,A错误;由盖斯定律知,①×6+②+③可以得到④,即6ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4,B正确,C、D均错误。

    10.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A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E):

    化学键

    H—H

    Cl—Cl

    O===O

    C—Cl

    C—H

    O—H

    H—Cl

    E/(kJ·mol-1)

    436

    247

    x

    330

    413

    463

    431

    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“吸热”或“放热”)反应,其中ΔH=______________(用含有ab的关系式表示)。

    (2)若图示中表示反应H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,则根据所给键能数据可得,b=________ kJ·mol-1x=________。

    (3)历史上曾地康法制氯气,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______________。

    【答案】(1)放热 (ab) kJ·mol-1

    (2)926 496.4

    (3)O2+4HCl2Cl2+2H2O 放出31.4 kJ能量

    【解析】(2)b表示H、O原子结合为1 mol气态水时的能量变化,其数值为463×2=926;根据键能与焓变的关系可得,436+x-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:O2+4HCl2Cl2+2H2O。该反应的ΔH=(496.4+431×4-247×2-463×4) kJ·mol-1=-125.6 kJ·mol-1,则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。

     

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