还剩8页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
人教版高中化学选择性必修1化学反应原理第一章第一节第2课时热化学方程式燃烧热习题含答案
展开
这是一份人教版高中化学选择性必修1化学反应原理第一章第一节第2课时热化学方程式燃烧热习题含答案，共11页。
第2课时 热化学方程式 燃烧热
A级 必备知识基础练
1.(2022浙江丽水高二开学考试)下列热化学方程式中,正确的是( )
A.已知P(白磷,s)P(红磷,s) ΔH=-17.6 kJ·mol-1,由此推知白磷更稳定
B.甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
C.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,其热化学方程式为3H2+N22NH3 ΔH=-38.6 kJ·mol-1
D.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH<
-57.3 kJ·mol-1
2.(2022江苏扬州中学高二开学考试)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.卤素单质(X2)与水反应均可生成两种酸
B.用电子式表示MgF2的形成过程:
C.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D.由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgI2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+I2(g) ΔH=-277 kJ·mol-1
3.(2022湖南益阳高二期末)2021年10月16日0时23分,我国长征二号F火箭将神舟十三号载人飞船送入太空。火箭发射时用肼(N2H4,液态)作燃料,NO2作氧化剂,二者反应生成N2和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量,下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.N2H4+NO2N2+H2O ΔH=+567.2 kJ
B.2N2H4(l)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-567.2 kJ·mol-1
C.2N2H4(l)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 134.4 kJ·mol-1
D.2N2H4(l)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 134.4 kJ·mol-1
4.热化学方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1和H(g)+H(g)H2(g) ΔH=-435.7 kJ·mol-1表示( )
A.氢原子的能量比氢分子的能量低
B.一个氢原子与一个氢原子结合生成1个氢分子且放出435.7 kJ的能量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3 kJ
D.固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3 kJ能量
5.已知:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)
ΔH1=-57.3 kJ·mol-1,12H2SO4(浓,aq)+NaOH(aq)12Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m kJ·mol-1。下列说法正确的是( )
A.上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量
B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH2=-57.3 kJ·mol-1
D.|ΔH1|>|ΔH2|
6.通常人们把断裂1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能,键能的大小可用于估算化学反应的反应热ΔH。已知部分化学键的键能数据如表所示:
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能( kJ·mol-1)
436
242.7
431.8
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.12H2(g)+12Cl2(g)HCl(g) ΔH=-92.45 kJ·mol-1
B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.9 kJ·mol-1
C.12H2(g)+12Cl2(g)HCl(g) ΔH=+92.45 kJ·mol-1
D.2HClH2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.9 kJ·mol-1
7.(2021新疆巴楚第一中学)已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号,下同),属于吸热反应的是 。
(2)2 g的H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为 。
(3)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
②1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
B级 关键能力提升练
以下选择题中有一个或两个选项符合题目要求
8.(2021北京丰台高三上期中)已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述正确的是( )
A.该反应的反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
B.每生成2 mol AB(g)吸收b kJ能量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B,吸收a kJ能量
9.理论研究表明,在101 kPa和298 K下,
HCN(g)HNC(g)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.HCN和HNC中碳氮键完全相同
B.HCN和HNC互为同素异形体
C.1 mol HNC(g)的能量高于1 mol HCN(g)
D.HCN(g)HNC(g) ΔH=+59.3 kJ·mol-1
10.下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A.1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B.12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C.已知H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ·mol-1
D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
11.物质C、H2、CH4、CH3OH完全燃烧放出的热量依次是33 kJ·g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1,则下列热化学方程式正确的是( )
A.C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH=
-396 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-896 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+736 kJ·mol-1
12.根据如下能量关系示意图,判断下列说法正确的是( )
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,则CO的热值约为
10.1 kJ·g-1
13.依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。
(1)2 mol Al(s)与足量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 644.3 kJ的热量: 。
(2)氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,写出其燃烧热的热化学方程式: 。
(3)①如图是一定量丙烷(C3H8)气体完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式: 。
(4)根据下表中键能数据估算CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为 。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
C级 学科素养拔高练
14.(2021河南实验中学高二上期中)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经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6 kJ·mol-1。
则M、N相比,较稳定的是 。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a (填“>”“<”或“=”)726.5。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出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,反应为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=
-1 176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 。
(5)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示:
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式: 。
第2课时 热化学方程式 燃烧热
1.B P(白磷,s)P(红磷,s) ΔH=-17.6 kJ·mol-1,该反应放热,则红磷的能量更低,由此推知红磷更稳定,A项错误;燃烧热指的是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,B项正确;将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,因反应为可逆反应,则热化学方程式中的反应热数值大于38.6 kJ,而且热化学方程式中没有注明物质的状态,C项错误;醋酸为弱酸,电离时吸热,则用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:ΔH>-57.3 kJ·mol-1,D项错误。
2.D 氟气与水反应生成氟化氢和氧气,并未生成两种酸,A错误;MgF2为离子化合物,用电子式表示MgF2的形成过程:,B错误;物质能量越低越稳定,由图像数据分析,化合物的热稳定性顺序为MgI2
4.C H(g)+H(g)H2(g) ΔH=-435.7 kJ·mol-1,表示氢原子结合成氢气的过程中放出热量,因此氢原子能量高于氢气分子,故A错误;热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不能表示微粒数,故B错误;1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3 kJ,故C正确、D错误。
5.A 热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,A项正确;浓硫酸溶于水放热,故含12 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液反应时,放出的热量大于57.3 kJ,即|ΔH2|>|ΔH1|,由于ΔH为负值,所以ΔH1>ΔH2,B、C、D三项错误。
6.C 反应热ΔH=反应物的总键能和-生成物的总键能和,根据表中的键能数据计算,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)的反应热ΔH=436 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-431.8 kJ·mol-1×2=-184.9 kJ·mol-1,B正确;2 mol HCl(g)分解生成1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的ΔH=+184.9 kJ·mol-1,D正确;12 mol H2(g)和12 mol Cl2(g)反应生成1 mol HCl(g)的反应热ΔH=-184.9 kJ·mol-12=-92.45 kJ·mol-1,A正确,C错误。
7.答案 (1)①② ③
(2)285.8 kJ
(3)①N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=
+68 kJ·mol-1 ②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
解析 (1)ΔH<0为放热反应,ΔH>0为吸热反应,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③。
(2)根据2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示2 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(l)放出571.6 kJ的热量,2 g H2的物质的量n=mM=2 g2 g·mol-1=1 mol,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8 kJ。
(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态,注明ΔH的数值及单位,反应的化学计量数是物质的量,不用标出反应条件。根据题意,写出热化学方程式:
①1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68 kJ的热量,ΔH=+68 kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+68 kJ·mol-1。
②1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4 kJ的热量,ΔH=-92.4 kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=
-92.4 kJ·mol-1。
8.AD 由图像可知,该反应为吸热反应,反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1,故A正确;反应中每生成2 mol AB(g)吸收(a-b) kJ热量,故B错误;根据图像分析可知,该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故C错误;断裂1 mol A—A和1 mol B—B,吸收a kJ能量,故D正确。
9.CD HCN中的碳氮键为C≡N,HNC中碳氮键为NC,二者的碳氮键不一样,A项错误;同素异形体是指由同种元素构成的结构不同的单质。HCN和HNC都不是单质,不符合同素异形体的定义,B项错误;由题图可知,HNC的能量比HCN的能量高,C项正确;根据图像可以确定HCN(g)HNC(g) ΔH=+59.3 kJ·mol-1,D项正确。
10.C 反应放热,ΔH<0,A错误;2 mol C(石墨,s)即24 g石墨放出的热量是221.0 kJ,B错误;氢气燃烧放热,则水分解吸热,C正确;反应是可逆反应,不能计算放出的热量,D错误。
11.B C的热值是33 kJ·g-1,则1 mol C即12 g C完全燃烧放出的热量为396 kJ,所以热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-396 kJ·mol-1,A错误;CH4的热值是56 kJ·g-1,则1 mol CH4即16 g CH4完全燃烧放出的热量为896 kJ,所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·mol-1,B正确;氢气的热值是143 kJ·g-1,则2 mol H2即4 g H2完全燃烧放出的热量为572 kJ,所以热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1,C错误;甲醇(CH3OH)的热值是23 kJ·g-1,则1 mol CH3OH即32 g CH3OH完全燃烧放出的热量为736 kJ,所以热化学方程式为CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ·mol-1,D错误。
12.CD 由题图可知,1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)的能量高393.5 kJ,故A错误;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误;由题图可知,1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)放出的热量为393.5 kJ-282.9 kJ=110.6 kJ,则热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1,故C正确;根据热值的概念,可得CO的热值为282.9 kJ28 g≈10.1 kJ·g-1,故D正确。
13.答案 (1)2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s) ΔH=
-1 644.3 kJ·mol-1
(2)H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(3)①- ②C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 215.0 kJ·mol-1
(4)(4a+4d-4b-4c) kJ·mol-1
解析 (1)2 mol Al(s)与足量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 644.3 kJ的热量,因此反应的热化学方程式为2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s) ΔH=-1 644.3 kJ·mol-1。
(2)燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,则其燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=
-285.8 kJ·mol-1。
(3)①由于反应物总能量高于生成物总能量,因此是放热反应,则ΔH<0。
②生成CO2和1 mol H2O(l)时放热553.75 kJ,则生成4 mol H2O(l)时放热4×553.75 kJ=2 215.0 kJ,因此表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ·mol-1。
(4)由CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)反应可知,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(4a+4d-4b-4c) kJ·mol-1。
14.答案 (1)M (2)<
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1
(4)98 kJ
(5)N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
解析 (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,ΔH=+88.6 kJ·mol-1,为吸热反应,N的能量高于M的能量,则M比N稳定。
(2)燃烧热是在一定的温度和压强下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,1 mol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CH3OH(l)完全燃烧放出的热量。
(3)1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,则2 mol Cl2参与反应时放出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·mol-1。
(4)由4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,可知转移12 mol电子放热1 176 kJ,则反应过程中,每转移1 mol电子放热98 kJ。
(5)根据图像,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(l)的ΔH=E吸-E放=2(a-b-c) kJ·mol-1,故反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。
第2课时 热化学方程式 燃烧热
A级 必备知识基础练
1.(2022浙江丽水高二开学考试)下列热化学方程式中,正确的是( )
A.已知P(白磷,s)P(红磷,s) ΔH=-17.6 kJ·mol-1,由此推知白磷更稳定
B.甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
C.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,其热化学方程式为3H2+N22NH3 ΔH=-38.6 kJ·mol-1
D.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH<
-57.3 kJ·mol-1
2.(2022江苏扬州中学高二开学考试)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.卤素单质(X2)与水反应均可生成两种酸
B.用电子式表示MgF2的形成过程:
C.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D.由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgI2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+I2(g) ΔH=-277 kJ·mol-1
3.(2022湖南益阳高二期末)2021年10月16日0时23分,我国长征二号F火箭将神舟十三号载人飞船送入太空。火箭发射时用肼(N2H4,液态)作燃料,NO2作氧化剂,二者反应生成N2和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量,下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.N2H4+NO2N2+H2O ΔH=+567.2 kJ
B.2N2H4(l)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-567.2 kJ·mol-1
C.2N2H4(l)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 134.4 kJ·mol-1
D.2N2H4(l)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 134.4 kJ·mol-1
4.热化学方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1和H(g)+H(g)H2(g) ΔH=-435.7 kJ·mol-1表示( )
A.氢原子的能量比氢分子的能量低
B.一个氢原子与一个氢原子结合生成1个氢分子且放出435.7 kJ的能量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3 kJ
D.固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3 kJ能量
5.已知:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)
ΔH1=-57.3 kJ·mol-1,12H2SO4(浓,aq)+NaOH(aq)12Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m kJ·mol-1。下列说法正确的是( )
A.上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量
B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH2=-57.3 kJ·mol-1
D.|ΔH1|>|ΔH2|
6.通常人们把断裂1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能,键能的大小可用于估算化学反应的反应热ΔH。已知部分化学键的键能数据如表所示:
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能( kJ·mol-1)
436
242.7
431.8
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.12H2(g)+12Cl2(g)HCl(g) ΔH=-92.45 kJ·mol-1
B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.9 kJ·mol-1
C.12H2(g)+12Cl2(g)HCl(g) ΔH=+92.45 kJ·mol-1
D.2HClH2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.9 kJ·mol-1
7.(2021新疆巴楚第一中学)已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号,下同),属于吸热反应的是 。
(2)2 g的H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为 。
(3)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
②1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
B级 关键能力提升练
以下选择题中有一个或两个选项符合题目要求
8.(2021北京丰台高三上期中)已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述正确的是( )
A.该反应的反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
B.每生成2 mol AB(g)吸收b kJ能量
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B,吸收a kJ能量
9.理论研究表明,在101 kPa和298 K下,
HCN(g)HNC(g)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.HCN和HNC中碳氮键完全相同
B.HCN和HNC互为同素异形体
C.1 mol HNC(g)的能量高于1 mol HCN(g)
D.HCN(g)HNC(g) ΔH=+59.3 kJ·mol-1
10.下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A.1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B.12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ的热量:2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C.已知H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ·mol-1
D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
11.物质C、H2、CH4、CH3OH完全燃烧放出的热量依次是33 kJ·g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1,则下列热化学方程式正确的是( )
A.C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH=
-396 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-896 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+736 kJ·mol-1
12.根据如下能量关系示意图,判断下列说法正确的是( )
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,则CO的热值约为
10.1 kJ·g-1
13.依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。
(1)2 mol Al(s)与足量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 644.3 kJ的热量: 。
(2)氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,写出其燃烧热的热化学方程式: 。
(3)①如图是一定量丙烷(C3H8)气体完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式: 。
(4)根据下表中键能数据估算CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为 。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
C级 学科素养拔高练
14.(2021河南实验中学高二上期中)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经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6 kJ·mol-1。
则M、N相比,较稳定的是 。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a (填“>”“<”或“=”)726.5。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出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,反应为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=
-1 176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 。
(5)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示:
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式: 。
第2课时 热化学方程式 燃烧热
1.B P(白磷,s)P(红磷,s) ΔH=-17.6 kJ·mol-1,该反应放热,则红磷的能量更低,由此推知红磷更稳定,A项错误;燃烧热指的是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,B项正确;将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,因反应为可逆反应,则热化学方程式中的反应热数值大于38.6 kJ,而且热化学方程式中没有注明物质的状态,C项错误;醋酸为弱酸,电离时吸热,则用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:ΔH>-57.3 kJ·mol-1,D项错误。
2.D 氟气与水反应生成氟化氢和氧气,并未生成两种酸,A错误;MgF2为离子化合物,用电子式表示MgF2的形成过程:,B错误;物质能量越低越稳定,由图像数据分析,化合物的热稳定性顺序为MgI2
4.C H(g)+H(g)H2(g) ΔH=-435.7 kJ·mol-1,表示氢原子结合成氢气的过程中放出热量,因此氢原子能量高于氢气分子,故A错误;热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不能表示微粒数,故B错误;1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3 kJ,故C正确、D错误。
5.A 热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,A项正确;浓硫酸溶于水放热,故含12 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液反应时,放出的热量大于57.3 kJ,即|ΔH2|>|ΔH1|,由于ΔH为负值,所以ΔH1>ΔH2,B、C、D三项错误。
6.C 反应热ΔH=反应物的总键能和-生成物的总键能和,根据表中的键能数据计算,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)的反应热ΔH=436 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-431.8 kJ·mol-1×2=-184.9 kJ·mol-1,B正确;2 mol HCl(g)分解生成1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的ΔH=+184.9 kJ·mol-1,D正确;12 mol H2(g)和12 mol Cl2(g)反应生成1 mol HCl(g)的反应热ΔH=-184.9 kJ·mol-12=-92.45 kJ·mol-1,A正确,C错误。
7.答案 (1)①② ③
(2)285.8 kJ
(3)①N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=
+68 kJ·mol-1 ②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
解析 (1)ΔH<0为放热反应,ΔH>0为吸热反应,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③。
(2)根据2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示2 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(l)放出571.6 kJ的热量,2 g H2的物质的量n=mM=2 g2 g·mol-1=1 mol,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8 kJ。
(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态,注明ΔH的数值及单位,反应的化学计量数是物质的量,不用标出反应条件。根据题意,写出热化学方程式:
①1 mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68 kJ的热量,ΔH=+68 kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+68 kJ·mol-1。
②1 mol N2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4 kJ的热量,ΔH=-92.4 kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=
-92.4 kJ·mol-1。
8.AD 由图像可知,该反应为吸热反应,反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1,故A正确;反应中每生成2 mol AB(g)吸收(a-b) kJ热量,故B错误;根据图像分析可知,该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故C错误;断裂1 mol A—A和1 mol B—B,吸收a kJ能量,故D正确。
9.CD HCN中的碳氮键为C≡N,HNC中碳氮键为NC,二者的碳氮键不一样,A项错误;同素异形体是指由同种元素构成的结构不同的单质。HCN和HNC都不是单质,不符合同素异形体的定义,B项错误;由题图可知,HNC的能量比HCN的能量高,C项正确;根据图像可以确定HCN(g)HNC(g) ΔH=+59.3 kJ·mol-1,D项正确。
10.C 反应放热,ΔH<0,A错误;2 mol C(石墨,s)即24 g石墨放出的热量是221.0 kJ,B错误;氢气燃烧放热,则水分解吸热,C正确;反应是可逆反应,不能计算放出的热量,D错误。
11.B C的热值是33 kJ·g-1,则1 mol C即12 g C完全燃烧放出的热量为396 kJ,所以热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-396 kJ·mol-1,A错误;CH4的热值是56 kJ·g-1,则1 mol CH4即16 g CH4完全燃烧放出的热量为896 kJ,所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·mol-1,B正确;氢气的热值是143 kJ·g-1,则2 mol H2即4 g H2完全燃烧放出的热量为572 kJ,所以热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1,C错误;甲醇(CH3OH)的热值是23 kJ·g-1,则1 mol CH3OH即32 g CH3OH完全燃烧放出的热量为736 kJ,所以热化学方程式为CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ·mol-1,D错误。
12.CD 由题图可知,1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)的能量高393.5 kJ,故A错误;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误;由题图可知,1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)放出的热量为393.5 kJ-282.9 kJ=110.6 kJ,则热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1,故C正确;根据热值的概念,可得CO的热值为282.9 kJ28 g≈10.1 kJ·g-1,故D正确。
13.答案 (1)2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s) ΔH=
-1 644.3 kJ·mol-1
(2)H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(3)①- ②C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 215.0 kJ·mol-1
(4)(4a+4d-4b-4c) kJ·mol-1
解析 (1)2 mol Al(s)与足量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 644.3 kJ的热量,因此反应的热化学方程式为2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s) ΔH=-1 644.3 kJ·mol-1。
(2)燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,则其燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=
-285.8 kJ·mol-1。
(3)①由于反应物总能量高于生成物总能量,因此是放热反应,则ΔH<0。
②生成CO2和1 mol H2O(l)时放热553.75 kJ,则生成4 mol H2O(l)时放热4×553.75 kJ=2 215.0 kJ,因此表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ·mol-1。
(4)由CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)反应可知,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(4a+4d-4b-4c) kJ·mol-1。
14.答案 (1)M (2)<
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1
(4)98 kJ
(5)N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
解析 (1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,ΔH=+88.6 kJ·mol-1,为吸热反应,N的能量高于M的能量,则M比N稳定。
(2)燃烧热是在一定的温度和压强下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,1 mol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CH3OH(l)完全燃烧放出的热量。
(3)1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,则2 mol Cl2参与反应时放出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·mol-1。
(4)由4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,可知转移12 mol电子放热1 176 kJ,则反应过程中,每转移1 mol电子放热98 kJ。
(5)根据图像,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(l)的ΔH=E吸-E放=2(a-b-c) kJ·mol-1,故反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。
相关资料
更多
