高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 化学反应热的计算免费练习

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 化学反应热的计算免费练习，共10页。试卷主要包含了已知下列热化学方程式，7 kJ·ml-1，已知，5 kJ·ml-1，Mn2+催化H2O2分解等内容，欢迎下载使用。


题组一 盖斯定律的理解和应用
1.下列关于盖斯定律的描述不正确的是( )
A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关
B.盖斯定律遵守能量守恒定律
C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热
D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2.(2020福建华安一中、龙海二中高二上第一次联考)已知下列热化学方程式:
①Zn(s)+12O2(g) ZnO(s) ΔH=-351.1 kJ·ml-1
②Hg(l)+12O2(g) HgO(s) ΔH=-90.7 kJ·ml-1
则Zn(s)+HgO(s) ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为( )

A.-260.4 kJ·ml-1B.+260.4 kJ·ml-1
C.-441.8 kJ·ml-1D.+441.8 kJ·ml-1
3.(2020四川遂宁第二中学高二上期中)已知:①N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·ml-1
②2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH2=-221.0 kJ·ml-1
③C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ·ml-1
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=+746.5 kJ·ml-1
B.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·ml-1
C.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=-1 493 kJ·ml-1
D.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=+1 493 kJ·ml-1
4.(1)已知:
①H2(g)+12O2(g) H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·ml-1;
②C(s)+12O2(g) CO(g) ΔH=-110.5 kJ·ml-1。
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
(2)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·ml-1;
②H2O(g) H2O(l) ΔH2=-44 kJ·ml-1;
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·ml-1。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
5.(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应如下:
CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+260 kJ·ml-1 ①
已知:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566 kJ·ml-1 ②
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为 。
(2)已知:①Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH=+532.36 kJ·ml-1;
②Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH=+473.63 kJ·ml-1。
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式: 。
题组二 反应热的有关计算
6.使18 g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占13,CO2占23,已知:C(s)+12O2(g) CO(g) ΔH=-Q1 kJ/ml;CO(g)+12O2(g) CO2(g) ΔH=-Q2 kJ/ml。与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是 ( )

A.13Q1 kJ B.13Q2 kJ C.13(Q1+Q2) kJ D.12Q2 kJ
7.(2020江西南昌八一中学、洪都中学等六校高二上期末联考)已知:①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·ml-1;②2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH2=-220 kJ·ml-1。H—H键、O O键和O—H键的键能分别为436 kJ·ml-1、496 kJ·ml-1和462 kJ·ml-1,则a为( )
A.-332B.-118C.+350D.+130
8.(2019福建莆田一中高二学段考试)Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(aq) 2H2O(l)+O2(g) ΔH1,其反应机理如下:
若反应Ⅱ的焓变为ΔH2,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变ΔH为( )
A.ΔH1+ΔH2B.ΔH1-ΔH2
C.2ΔH1-ΔH2D.ΔH1-2ΔH2
能力提升练
1.(2020吉林延边第二中学高二上期中,★★☆)已知:H2(g)+12O2(g) H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·ml-1 ①
H2(g) H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·ml-1 ②
O2(g) O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·ml-1 ③
H2O(g) H2O(l) ΔH4=-44 kJ·ml-1 ④

下列说法正确的是( )
A.上述四个反应都是吸热反应
B.1 ml H2(l)的能量大于1 ml H2(g)的能量
C.H2的燃烧热为285.8 kJ·ml-1
D.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为H2(l)+12O2(l) H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·ml-1
2.(2019甘肃师大附中高二月考,疑难1,★★☆)联氨(N2H4)常温下为无色液体,可用作火箭燃料。
①2O2(g)+N2(g) N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g) N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g) 2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1 048.9 kJ·ml-1
下列说法不正确的是( )
A.O2(g)+2H2(g) 2H2O(l) ΔH5,ΔH5>ΔH3
B.ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1
C.1 ml O2(g)和2 ml H2(g)具有的总能量高于2 ml H2O(g)具有的总能量
D.联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热
3.(疑难1,★★☆)已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1 kJ·ml-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6 kJ·ml-1,则HCN在水中电离的ΔH等于( )
A.-67.7 kJ·ml-1B.-43.5 kJ·ml-1
C.+43.5 kJ·ml-1D.+67.7 kJ·ml-1
4.(2019重庆南开中学高二月考,疑难1,★★☆)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法,主要反应如下:
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=a kJ·ml-1
②4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g) 3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=b kJ ml-1
副反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH4=d kJ·ml-1
则反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的ΔH为( )
A.(4b-3a+d)/4B.(4a-3b+d)/4
C.(3b-4a+d)/4D.(3a-4b+d)/4
5.(疑难2,★★☆)已知:①CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH1;②2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH2;③2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH3。常温下取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为( )
A.-(0.4 ml×ΔH1+0.05 ml×ΔH3)
B.-(0.4 ml×ΔH1+0.05 ml×ΔH2)
C.-(0.4 ml×ΔH1+0.1 ml×ΔH3)
D.-(0.4 ml×ΔH1+0.1 ml×ΔH2)
6.(2019甘肃兰州一中高二月考,疑难2,★★★)物质的生成热可定义为:由稳定单质生成1 ml物质所放出的热量,如CO2气体的生成热就是C完全燃烧生成1 ml CO2气体时放出的热量,已知几种化合物的生成热如下表:
则1 kg葡萄糖在人体内完全被氧化生成CO2气体和液态水,最多可提供的能量为( )
A.3 225 kJB.2 816 kJ
C.6 999 kJD.15 644 kJ
7.(2020河南南阳一中高二月考,疑难1、2,★★☆)(1)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(液体)燃烧生成CO2和液态水时放出热量22.68 kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
2Cu(s)+12O2(g) Cu2O(s) ΔH=-169 kJ·ml-1
C(s)+12O2(g) CO(g) ΔH=-110.5 kJ·ml-1
2Cu(s)+O2(g) 2CuO(s) ΔH=-314 kJ·ml-1
则工业上用碳粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 。
8.(2020海南中学高二上期末,疑难2,★★☆)碳元素是形成化合物种类最多的元素,其单质及其化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照射可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6 kJ·ml-1则M、N相比,较稳定的是 。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为-726.5 kJ·ml-1,CH3OH(l)+12O2(g) CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·ml-1,则a 726.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 ml Cl2参与反应时放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) 2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·ml-1,则反应过程中,每转移1 ml电子放出的热量为 。
答案全解全析
基础过关练
1.A 化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故A不正确。
2.A 根据盖斯定律,由①-②得Zn(s)+HgO(s) ZnO(s)+Hg(l),则ΔH=-351.1 kJ·ml-1+90.7 kJ·ml-1=-260.4 kJ·ml-1,故A项正确。
3.B 根据盖斯定律,由2×③-①-②得2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),则ΔH=-180.5 kJ·ml-1+221.0 kJ·ml-1+2×(-393.5 kJ·ml-1)=-746.5 kJ·ml-1,B项正确。
4.答案 (1)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·ml-1
(2)SO3(g)+H2O(l) H2SO4(l) ΔH=-130 kJ·ml-1
解析 (1)根据盖斯定律,由②-①得C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·ml-1。(2)利用盖斯定律,由(③-①-②×2)×12得SO3(g)+H2O(l) H2SO4(l) ΔH=12(ΔH3-ΔH1-2ΔH2)=-130 kJ·ml-1。
5.答案 (1)2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=-46 kJ·ml-1
(2)Na2CO3·H2O(s) Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH=+58.73 kJ·ml-1
解析 (1)由①×2+②得2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=-46 kJ·ml-1。(2)由①-②得Na2CO3·H2O(s) Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH=+58.73 kJ·ml-1。
6.D 18 g焦炭的物质的量为1.5 ml,其中有13生成CO,即12 ml C反应生成了CO,根据盖斯定律知损失的热量为12 ml CO燃烧生成CO2所放出的热量,即12Q2 kJ。
7.D 根据盖斯定律,①×2-②得2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH3=(2a+220) kJ·ml-1,根据题中给出的键能得(462×4-436×2-496) kJ·ml-1=(2a+220) kJ·ml-1,解得a=+130。
8.B 由题中信息可写出①H2O2(aq)+Mn2+(aq) 2H+(aq)+MnO2(s) ΔH和②MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq) Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l) ΔH2,根据盖斯定律,①+②得2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g) ΔH1,即ΔH1=ΔH+ΔH2,则ΔH=ΔH1-ΔH2,B项正确。
能力提升练
1.C ①为放热反应,②③④是物理变化,A项错误;1 ml H2(l)的能量小于1 ml H2(g)的能量,B项错误;H2的燃烧热为285.8 kJ·ml-1,C项正确;由盖斯定律可知①-②-12×③-④得H2(l)+12O2(l) H2O(g) ΔH=-237.46 kJ·ml-1,D项错误。
2.A H2燃烧生成液态水比生成气态水放出的热量多,ΔH3、ΔH5均为负值,放出热量越多ΔH越小,即ΔH5<ΔH3,A项错误;根据盖斯定律③×2-②×2-①得2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1,B项正确;③为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,C项正确;由ΔH4=-1 048.9 kJ·ml-1可知,反应放出大量的热,故可用联氨和N2O4作火箭推进剂,D项正确。
3.C 由题意可知,①HCN(aq)+OH-(aq) H2O(l)+CN-(aq) ΔH=-12.1 kJ·ml-1,②H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-55.6 kJ·ml-1,①-②得HCN(aq) H+(aq)+CN-(aq) ΔH=+43.5 kJ·ml-1,故HCN在水中电离的ΔH=+43.5 kJ·ml-1。
4.D 将副反应记作③,根据盖斯定律14×(①×3-②×4+③)得2NO(g)+O2(g)2NO2(g),则ΔH=(3a-4b+d)/4,D项正确。
5.A 先算出甲烷和氢气各自的物质的量,再根据热化学方程式分别求算它们各自完全燃烧放出的热量,就可求出总热量。n(气体)=11.2 L22.4 L·ml-1=0.5 ml,n(CH4)=0.5 ml×45=0.4 ml,n(H2)=0.5 ml×15=0.1 ml。燃烧后恢复至室温,H2O为液态,所以放出热量:Q=0.4 ml×(-ΔH1)+0.1 ml×(-ΔH32)=-(0.4 ml×ΔH1+0.05 ml×ΔH3)。
6.D 根据生成热的定义得下面三个热化学方程式:6C(s)+3O2(g)+6H2(g) C6H12O6(s) ΔH=-1 259.8 kJ·ml-1 ①
C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·ml-1 ②
O2(g)+2H2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·ml-1 ③
由②×6+③×3-①得:C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 816 kJ·ml-1,故1 kg C6H12O6(s)完全被氧化时放出的热量为2 816×1 000180 kJ≈15 644 kJ。
7.答案 (1)CH3OH(l)+32O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·ml-1
(2)C(s)+2CuO(s) Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+34.5 kJ·ml-1
解析 (1)根据题中信息可算出32 g甲醇完全燃烧放出的热量为22.68 kJ/g×32 g=725.76 kJ,32 g甲醇的物质的量为1 ml,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+32O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·ml-1。(2)将题给的三个热化学方程式依次记为①、②、③,根据盖斯定律①+②-③得C(s)+2CuO(s) Cu2O(s)+CO(g),其ΔH=+34.5 kJ·ml-1。
8.答案 (1)M (2)< (3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) 4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·ml-1 (4)98 kJ
解析 (1)有机物M经过太阳光照射可转化成N,该转化过程吸热,根据物质的能量越低越稳定,可知M较稳定。(2)燃烧热是1 ml纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,其放出的热量小于甲醇完全燃烧时放出的热量。(3)有1 ml Cl2参与反应时放出145 kJ热量,则2 ml Cl2参与反应放出290 kJ热量,反应的热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) 4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·ml-1。(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) 2Al2O3(s)+3TiC(s)中4 ml Al参加反应转移12 ml电子,放出1 176 kJ热量,则反应过程中每转移1 ml电子放出约98 kJ热量。
化合物
葡萄糖
H2O(l)
CO2
生成热(kJ/ml)
1 259.8
285.8
393.5