2019年高中化学第一章化学反应与能量1.3化学反应热的计算练习新人教版选修4.docx

1、第三节化学反应热的计算基础巩固1下列说法正确的是()A.化学反应的反应热与反应过程有密切的关系B.化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态C.盖斯定律只是一条简单的自然规律,其实际作用不大D.有的化学反应过程没有能量变化答案B2已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H1Q2B.Q1=Q2C.2Q1Q2D.12Q2=Q1解析将式改写成式:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H3=+2Q1 kJmol-1,式中的化学计量数与式相同,但式中H2O为气态,式中H2O为液态,生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多,故2Q1Q2。答案C6已知化学反应的热效应只与反应物的初始状

2、态和生成物的最终状态有关,下列各反应热关系中不正确的是()A.AFH=-H6B.ADH=H1+H2+H3C.H1+H2+H3+H4+H5+H6=0D.H1+H6=H2+H3+H4+H5解析D项H1+H6=-(H2+H3+H4+H5)。答案D7已知热化学方程式:C2H2(g)+52O2(g)2CO2(g)+H2O(l)H1=-1 301.0 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H2=-393.5 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)H3=-285.8 kJmol-1则反应2C(s)+H2(g)C2H2(g)的H为()A.+228.2 kJmol-1B.-228.2 kJ

3、mol-1C.+1 301.0 kJmol-1D.+621.7 kJmol-1解析热化学方程式和之间存在如下关系:2+-=。所以2H2+H3-H1=H=-2393.5 kJmol-1-285.8 kJmol-1+1 301.0 kJmol-1=+228.2 kJmol-1。答案A8(1)(2017内蒙古赤峰期中)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨,s)2Fe(s)+3CO(g)H=+489.0 kJmol-1;CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJmol-1;C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1;则Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3

4、(s)反应的热化学方程式为。(2)25 、101 kPa下:2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)H1=-414 kJmol-1;2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H2=-511 kJmol-1;25 、101 kPa下,Na2O2(s)与Na(s)反应生成Na2O(s)的热化学方程式为。解析(1)由盖斯定律知:6-2-6即得到反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=-1 641.0 kJmol-1。(2)由盖斯定律知2-即得到反应Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-317 kJmol-1。答案(1)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=-1 6

5、41.0 kJmol-1(2)Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-317 kJmol-19已知下列热化学方程式:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110.5 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1回答下列问题:(1)上述反应中属于放热反应的是。(2)H2的燃烧热H=;C的燃烧热H=。(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为。(4)写出CO燃烧的热化学方程式:。解析(1)放热反应的H0,故

6、都是放热反应。(2)1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量为燃烧热,由方程式知H2、C的燃烧热(H)分别为-285.8 kJmol-1、-393.5 kJmol-1。(3)10 g H2的物质的量为5 mol,燃烧生成液态水,放出的热量为5 mol285.8 kJmol-1=1 429 kJ。(4)由方程式-得CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1。答案(1)(2)-285.8 kJmol-1-393.5 kJmol-1(3)1 429 kJ(4)CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-110已知在298 K下的热化学方程式:C(

7、石墨,s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2=-566.0 kJmol-1298 K时,1 mol C(石墨,s)转化为CO(g)的反应焓变是。答案H=-110.5 kJmol-111已知:Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)H=+494 kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110 kJmol-1则反应Fe2O3(s)+3C(s)+32O2(g)2Fe(s)+3CO2(g)的H= kJmol-1。理论上反应(填上述方程式序号,

8、下同)放出的热量足以供给反应所需要的热量。解析依据盖斯定律,按“+3”可得反应的H=-355 kJmol-1。反应为放热反应,可提供给反应所需的能量。答案-35512用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应为:2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)H1反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为H2,则总反应的热化学方程式为(反应热用H1和H2表示)。答案2HCl(g)+12O2(g)H2O(g)+Cl2(g) H=H1+H2能力提升1(2017安徽滁州期末)已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)H1=-701

9、.0 kJmol-1;2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)H2=-181.6 kJmol-1,则反应Zn(s)+ HgO(s)ZnO(s)+ Hg(l)的H为()A.+519.4 kJmol-1B.+259.7 kJmol-1C.-259.7 kJmol-1D.-519.4 kJmol-1解析反应的焓值可由盖斯定律直接求出。即H1-H22=-259.7 kJmol-1。答案C2(2017江苏化学)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=b

10、 kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=c kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1A.反应、为反应提供原料气B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的H=d2 kJmol-1D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1解析A项,反应生成CO(g)和H2(g),生成的CO(g)继续发生反应生成CO2(g)和H2(g),反应的原料为CO2(g)和H2(g),正确;B项,反应可将温室气

11、体CO2转化为燃料CH3OH,正确;C项,反应中生成的H2O为气体,选项所给反应中生成的H2O为液体,故选项中反应的Hd2 kJmol-1,错误;D项,依据盖斯定律:反应2+反应2+反应,可得热化学方程式2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=(2b+2c+d) kJmol-1,正确。答案C3肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):NN键为942、OO键为500、NN键为154,则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A.194B.391C.516D.658解析利用图示可知肼和氧气变成原子时断

12、键需要的能量为2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个NN键,4个NH键,1个OO键,所以1154+4(NH键能)+1500 kJ=2 218 kJ,解得NH键能为391,单位kJ。答案B4已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1;2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1。HH键、OO键和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130解析C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1(1)2C(s)+O2(g)

13、2CO(g)H=-220 kJmol-1(2)(1)2-(2)得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=+(2a+220) kJmol-1由键能数值计算得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中H=4462 kJmol-1-(496 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+480 kJmol-1,即:2a+220=480,解得a=+130。答案D5已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1;CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJmol-1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O

14、(l),若实验测得反应放热3 695 kJ。原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.11B.13C.14D.23解析设H2、CH4的物质的量分别为x、y。则x+y=5 mol,571.6x2 kJmol-1+890y kJmol-1=3 695 kJ,解得x=1.25 mol;y=3.75 mol,两者之比为13。答案B6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)+12O2(g)SO3(g)H=-98.3 kJmol-1B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(

15、l)H=-196.6 kJmol-1C.SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H=-78.64 kJmol-1D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=+196.6 kJmol-1解析热化学方程式表示的是反应已完成的热效应。64 g SO2即1 mol SO2气体完全转化成SO3时的热效应为98.3 kJ,所以相应的热化学方程式为SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H=-98.3 kJmol-1。答案A7(2016浙江理综,节选)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应

16、的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7 kJmol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2已知:CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJmol-1和-285.8 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H3=+44.0 kJmol-1请回答(不考虑温度对H的影响):反应的H2= kJmol-1。解析根据CO、H2的标准燃烧热可得热化学方程式:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H4=-283.0 kJmol-1:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H5=-285.8 kJmol-1,若设H2O(l)H2O(g)H3=

17、+44 kJmol-1为,将反应-+可得反应,H2=-285.8 kJmol-1+44 kJmol-1-(-283.0 kJmol-1)=+41.2 kJmol-1。答案+41.28已知拆开1 mol氢气中的化学键需要消耗436 kJ能量,拆开1 mol氧气中的化学键需要消耗498 kJ能量,根据下面的能量图,回答下列问题:(1)分别写出的数值:;。(2)生成H2O(g)中的1 mol HO键放出 kJ的能量。(3)已知:H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1,试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式:。解析(1)(2)2 mol H2和1 mol O2断键

18、吸收能量为436 kJ2+498 kJ=1 370 kJ;对于反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的反应热H=Q(吸)-Q(放),即有等式1 370 kJ-Q(放)=-482 kJ,解得Q(放)=1 852 kJ。因为生成2 mol H2O(g),即4 mol HO键放出1 852 kJ热量,则生成1 mol HO键时放出1 8524 kJ=463 kJ的热量。(3)因为2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H=-482 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1将-2得:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-482 kJmol-1-44 kJmol-12=-570 kJmol-1。答案(1)1 3701 852(2)463(3)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=-570 kJmol-1