人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算巩固练习
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算巩固练习,共14页。试卷主要包含了2反应热的计算同步练习题,6 kJ·ml-1,25kJ,5kJB.46,1kJ/ml,5 kJ/ml,3 kJ/ml等内容,欢迎下载使用。
一、选择题
1.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·ml-1
②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20.1 kJ·ml-1,下列判断正确的是
A.若反应②中改用固态硫,则1 ml S(s)完全反应放出的热量大于20.1 kJ
B.①反应的正反应活化能大于逆反应活化能
C.由①②知,稳定性:H2O>H2S
D.氢气的燃烧热为241.8 kJ·ml-1
2.根据如图提供的信息,下列所得结论正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该反应为放热反应
C.如果发生图示的逆反应,反应条件一定加热
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
3.下列热化学方程式正确的是
A.H2的燃烧热为a kJ•ml﹣1 ,H2+Cl22HCl △H=﹣a kJ•ml﹣1
B.1 ml SO2、0.5 ml O2完全反应后,放出热量98.3 kJ ,2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=﹣98.3 kJ•ml﹣1
C.H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) △H=﹣57.3 kJ•ml﹣1 ,H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=﹣114.6 kJ•ml﹣1
D.31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ ,P4(s)=4P(s) △H=﹣4b kJ•ml﹣1
4.部分化学键的键能数据如表:
则的为
A.+125 kJ⋅mlB.125 kJC.-118 kJ⋅mlD.-118 kJ
5.乙烯与水加成制备乙醇的能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①为加成反应
B.反应①和反应②均为放热反应
C.
D.是该合成过程的催化剂
6.298K,101kP条件下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.HNC比HCN稳定B.该异构化反应为放热反应
C.反应物的键能大于生成物的键能D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
7.超干重整的催化转化如图1所示,相关反应的能量变化如图2所示:
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ的热化学方程式为:
B.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
C.过程Ⅱ中为催化剂,降低了反应的
D.超干重整的总反应为:
8.强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•ml-1
已知:①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H1=akJ•ml-1
②HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H2=bkJ•ml-1
③HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) △H3=ckJ•ml-1
则a、b、c三者的大小关系为
A.a>b>cB.b>c>aC.a>b=cD.a=b<c
9.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为: kJ/ml,分别向1L 0.5ml/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时热效应分别为、、,它们的关系正确的是
A.B.
C.D.
10.以CO和为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用人工合成淀粉时,第一步就是将转化为甲醇。
已知:①
(2)
(3)
下列说法正确的是
A.若温度不变,反应①中生成时,放出的热量小于45.25kJ
B.对于反应②③,选用高效催化剂,可分别降低反应的焓变
C.与合成甲醇的热化学方程式为
D.以和为原料合成甲醇,同时生成,该反应放出能量
11.下列说法正确的是
A.已知:H2(g)+S(g)=H2S(g) △H1<0,H2(g)+S(s)=H2S(g) △H2<0,则△H1<△H2
B.已知稀溶液中H+(aq)+ OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ/ml,则稀KOH与稀醋酸溶液的中和热△H1= -57.3 kJ/ml
C.C2H5OH燃烧热的热化学方程式C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= 1367.0 kJ/ml
D.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,则lml C(石墨,s)总键能比1ml C(金刚石,s)总键能小
12.用一氧化碳还原氮氧化物可防止氮氧化物引起污染。已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
则燃烧的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
13.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H=△H1-△H2
C.1 ml C(石墨)和1 ml CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
D.化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
14.已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),有关物质的化学键键能(拆开1ml化学键所需要的能量)如下:则该反应生成2mlNH3时的能量变化是
A.吸收46.5kJB.46.5kJC.吸收93kJD.放出93kJ
15.已知断开1 mlCl2(g)中Cl-Cl键需要吸收243kJ能量。根据能量变化示意图,下列说法不正确的是
A.断开1 ml HCl(g)中的H-Cl键要吸收432 kJ能量
B.生成1 ml H2(g)中的H-H键放出436 kJ能量
C.1mlH2(g)和1mlCl2(g)的能量高于2mlHCl(g)的能量
D.H2(g)与Cl2(g)反应生成1mlHCl(g)放出185kJ能量
二、填空题
16.根据所给信息及要求填空。
(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2,则ΔH2_____ΔH1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)1克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出了akJ的热量,写出甲烷燃烧热的热化学方程式:___。
(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,则表示该反应的热化学方程式为____。
(4)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=xkJ•ml-1
已知:碳的燃烧热 ΔH1=akJ•ml-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=bkJ•ml-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=ckJ•ml-1,则x为____kJ/ml。
17.利用太阳能光解水,制备的H2用于还原CO2合成甲醇,可实现资源的再利用。
(1)中国科学家研究的复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光高效分解水,其原理如图所示。反应Ⅰ的化学方程式为___。
(2)H2和CO、CO2在催化剂的作用下合成甲醇的主要反应如下:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·ml-1
第二步:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-50kJ·ml-1
第二步反应中的相关的化学键键能(E)数据如表,试计算x=___。
18.已知:甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ/ml
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ/ml
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g) △H3=+50.7kJ/ml
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=__kJ/ml。
19.计算题
(1)硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 ml SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,该反应的热化学方程式为:_______。
(2)将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl(g)+HCl(g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH2b=c,故选C。
9.D
解析:等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4、稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量,但在实际反应中,浓H2SO4溶解放热,CH3COOH是弱电解质,电离要吸热,且放热越多,ΔH越小,则ΔH1>ΔH3>ΔH2;
故选D。
10.C
解析:A.能量高于,反应物的总能量相同,根据能量守恒定律,若温度不变,反应①中生成时,放出的热量大于45.25kJ,A错误;
B.催化剂不能改变反应的焓变,B错误;
C.根据盖斯定律①-②得反应④ ,C正确;
D.结合C项,根据盖斯定律得 ,则该反应需要吸收能量,D错误;
故答案为:C。
11.A
解析:A.因为S(g)=S(s) △H<0,所以|△H1|>|△H2,△H1<△H2,A正确;
B.醋酸为弱酸,与NaOH反应前,需要发生电离,而弱电解质的电离过程是一个吸热过程,则稀KOH与稀醋酸溶液的中和热△H1>-57.3 kJ/ml,B不正确;
C.表示燃烧热的热化学方程式中,H2O应呈液态,且△H<0,C不正确;
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,则石墨的能量低于金刚石,lml C(石墨,s)总键能比1ml C(金刚石,s)总键能大,D不正确;
故选A。
12.C
解析:燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧,生成稳定的氧化物所释放的热量。已知:ⅰ.;ⅱ.;ⅲ.;(ⅲ+ⅰ+ⅱ)即可得到燃烧的热化学方程式=,故选C。
13.B
解析:A.由图可知:C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1<0,则石墨燃烧是放热反应,A正确;
B.①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/ml;②CO(g)+02(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/ml,根据盖斯定律①-②×2可得: C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H=△H1-2△H2,B错误;
C.已知:①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/ml;②CO(g)+02(g)=CO2(g) △H2=-283.0 kJ/ml,二者反应都是放热反应,l mlC(石墨)和1 ml C0分别在足量O2中燃烧全部转化为CO2,lmlC(石墨)放热多,C正确;
D.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确;
故合理选项是B。
14.D
解析:反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,依据表中数据可知,反应物的总键能=945kJ/ml+3436kJ/ml=2253kJ/ml,生成物的总键能=23391kJ/ml=2346kJ/ml,则反应热=2253kJ/ml-2346kJ/ml=-93kJ/ml,因此该反应生成2mlNH3时放出93kJ的热量,答案选D。
15.D
【分析】由图可知,该反应放热,反应物的总能量大于生成物的总能量,断裂化学键需要吸收热量,形成化学键则放出热量,据此解答。
解析:A.由图可知,生成2mlHCl(g)中的H-Cl键放出864 kJ的能量,所以断开2 ml HCl(g)中的H-Cl键要吸收864 kJ的能量,则断开1 ml HCl(g)中的H-Cl键要吸收432 kJ的能量,故A正确;
B.由图可知,断开1 mlCl2(g)中Cl-Cl键和断开1 ml H2(g)中的H-H键总共吸收679kJ能量,则断开1 ml H2(g)中的H-H键需要吸收能量为679kJ-243kJ=436 kJ,则生成1 ml H2(g)中的H-H键放出436 kJ能量,故B正确;
C.该反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D.由图可知,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =679 kJ/ml-864 kJ/ml=-185 kJ/ml,则生成1mlHCl(g)放出92.5kJ能量,故D错误;
答案选D。
二、填空题
16.(1)>
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-16akJ·ml-1
(3)2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600kJ·ml-1
(4)3a+b-c
解析:(1)甲醇完全燃烧放热多,由于焓变小于0,所以ΔH2>ΔH1。
(2)1克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出了akJ的热量,则1ml甲烷即16g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出16akJ的热量,所以甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-16akJ·ml-1。
(3)1ml乙炔完全燃烧转移10ml电子,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,即0.5ml乙炔完全燃烧生成CO2和液态水放出650kJ的热量,则2ml乙炔完全燃烧生成CO2和液态水放出2600kJ的热量,所以表示该反应的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600kJ·ml-1。
(4)已知:碳的燃烧热 ΔH1=akJ•ml-1,则
①O2(g)+C(s)=CO2(g) ΔH1=akJ•ml-1
②S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=bkJ•ml-1
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=ckJ•ml-1
依据盖斯定律可知①×3+②-③即得到S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=(3a+b-c)kJ/ml,则x=3a+b-c。
17. 2H2OH2↑+H2O2 600
解析:(1)由图示知,反应Ⅰ为H2O分解生成H2和H2O2,即2H2OH2↑+H2O2;
(2)根据反应热与键能关系列式如下:△H2=E(C≡O)+2E(H—H)-[ 3E(C—H)+ E(C—O)+ E(O—H)]=1100+2×400-(3×300+x+450)=-50,解得x=600。
18.-45.5
解析:①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ/ml
②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ/ml
③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g) △H3=+50.7kJ/ml
依据盖斯定律,将反应①-②-③,即得C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=(-23.9+29.1-50.7)kJ/ml=-45.5kJ/ml。答案为:-45.5。
19.(1)Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-225kJ·ml-1
(2)ΔH2-ΔH1
(3)+248
(4)-1118.3 kJ/ml
解析:(1)硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 ml SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,放热焓变小于零,方程式中要注明物质状态,故为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-225kJ·ml-1
(2)由盖斯定律可知,②-①得反应③,故反应③的ΔH3=ΔH2-ΔH1;
(3)已知:
①
②
③
由盖斯定律可知,③-②-①得目标反应,故=(-802 kJ/ml)-(-484kJ/ml)-(-566kJ/ml)= +248kJ/ml;
(4)由盖斯定律可知,①×2-②×2-③得目标反应,故=2(-393.5kJ/ml)-2(+172.5 kJ/ml)-(-13.7 kJ/ml)=-1118.3 kJ/ml。
20.(1)环形玻璃搅拌器
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小
(4) 不相等 相等
(5)偏小
(6)-56.0 kJ/ml
解析:(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;故答案为:环形玻璃搅拌器;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:减少实验过程中的热量损失;故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小;故答案为:偏小;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.50ml/L盐酸跟50mL0.55ml•L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1ml水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以测得中和热数值相等;故答案为:不相等;相等;
(5)氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ;故答案为:偏小;
(6)实验时所用盐酸及NaOH溶液的密度均为1g/cm3,50mL0.50ml/L盐酸与50mL0.55ml/LNaOH溶液总质量为100g,生成水的物质的量为0.025ml,根据终止温度与起始温度差(t2﹣t1)分别为①3.3℃②3.4℃③3.9℃,求得平均升高温度,,根据Q=Cm△T,可得中和热的计算式:△H=故答案为:-56.0 kJ/ml。
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