2023版新教材高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应 第2课时 热化学方程式 反应焓变的计算课时作业 鲁科版选择性必修1.docx

1、第2课时热化学方程式反应焓变的计算必备知识基础练进阶训练第一层知识点1热化学方程式1.下列关于反应焓变及测定说法正确的是()A甲烷的燃烧热为890 kJmol1，热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJmol1B含有2.0 g NaOH的稀溶液与足量稀盐酸完全中和放热2.865 kJ，则稀醋酸与稀KOH溶液中和反应的热化学方程式为CH3COOH(aq)KOH(aq)=CH3COOK(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1C0.1 mol N2和0.3 mol H2在密闭容器中充分反应放热3.8 kJ，其热化学方程式可表示为3H2(g)N2(g)2NH

2、3(g)H38 kJmol1D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha；2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则ab2已知反应：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1；H(g)H(g)=H2(g)H435.7 kJmol1。下列说法正确的是()A氢原子的能量比氢分子的能量低B2个氢原子结合生成1个氢分子，放出435.7 kJ的能量C1 mol固态碳与1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3 kJD固态碳与气态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3 kJ能量3下列热化学方程式或叙述正确的是()A1 mol液态肼(N2H4)在足量氧气中

3、完全燃烧生成氮气和水蒸气，放出642 kJ热量：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H642 kJmol1B12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ热量：2C(s，石墨)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJmol1C已知H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1，则2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H572 kJmol1D.已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.2 kJmol1，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46.1 kJ的热量4已知热化学方程式H2(g)Br2(l)=2H

4、Br(g)H72.8 kJmol1。下列叙述正确的是()A.该反应中化学能全部转化为热能B反应物总能量小于反应产物总能量C1 mol H2与1 mol Br2反应放出72.8 kJ热量DH2(g)Br2(g)=2HBr(g)H|H2|B|H1|0B1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2(aq)与1 mol SO(aq)的总能量CH2H2H3BH2H1H3H211根据以下3个热化学方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H1a kJmol12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)H2b kJmol12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O

5、(g)H3c kJmol1(a、b、c均为正数)对a、b、c三者大小关系的判断正确的是()Aabc BacbCcba Dbac12已知298 K、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.66 kJmol1C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.29 kJmol1则反应C(s)O2(g)=CO(g)的反应热为()AH396.36 kJmol1BH198.55 kJmol1CH154.54 kJmol1DH110.53 kJmol113通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可

6、以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/(kJmol1)460360436431176347工业上高纯硅可通过反应SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)制取，该反应的反应热H为已知1 mol Si(s)含2 mol SiSi键()A236 kJmol1 B236 kJmol1C412 kJmol1 D412 kJmol114将1 L 0.1 molL1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量；将1 L 0.5 molL1 HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出b kJ热量；将500 mL 1 molL1

7、 H2SO4溶液与足量Ba(OH)2稀溶液反应放出的热量为()A(5a2b) kJ B(2b5a) kJC(5a2b) kJ D(10a4b) kJ15已知1 mol H2(g)与1 mol Br2(g)完全反应生成2 mol HBr(g)时放出72 kJ的热量，各物质的相关数据如表，则表中a为()化学键HHBrBrHBr断裂1 mol化学键需要吸收的热量/kJ436a369A.404B260C230D200关键能力综合练进阶训练第二层一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是()A稀醋酸与0.1 molL1 NaOH溶液反应：H(aq)OH(aq)

8、=H2O(l)H57.3 kJmol1B密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，放出19.12 kJ热量，则Fe(s)S(s)=FeS(s)H95.6 kJmol1C氢气的燃烧热为285.5 kJmol1，则水电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1D已知2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则C的燃烧热为110.5 kJmol12已知下列反应的能量变化示意图如图，下列有关说法正确的是()A1 mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)，反应放出的热量小于297.0 kJB在相同条

9、件下，SO2(g)比SO3(g)稳定CS(s)与O2(g)反应生成SO3(g)的热化学方程式为S(s)O2(g)SO3(g)H395.7 kJmol1D一定条件下，一定量的SO2(g)和O2(g)充分反应，生成1 mol SO3(l)放出的热量大于98.7 kJ3N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。下列热化学方程式中正确的是()AN2H4(g)O2(g)=N2(g)H2O(g)H267 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2

10、H2O(g)H534 kJmol1DN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H133.5 kJmol14某反应由两步反应构成：AB、BC，反应过程中的能量变化曲线如图所示(E1、E3表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A两步反应均为吸热反应B三种化合物的稳定性：BACC加入催化剂改变反应的焓变D整个反应的HE1E25一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、1 mol ClO(x1，2，3，4)的能量相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()Ae是ClOBbac反应的活化能为60 kJmol1Ca、b、c、d、e中c最稳定Dbad反应的热化学方程式为3ClO(aq)=ClO(

11、aq)2Cl(aq)H116 kJmol1二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6研究表明，化学反应中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中释放和吸收能量。如图表示反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的能量变化，下列有关说法中错误的是()A图中的是指放出能量，是指吸收能量B图示说明反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)是一个吸热反应C图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量变化的根本原因D中a为4847今有如下三个热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)Ha kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)Hb kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H

12、c kJmol1关于它们的下列表述正确的是()A它们都是吸热反应Ba、b和c均为正值C反应热的关系：|a|b|D反应热的关系：2bc82 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法错误的是()AH20BH4H5H8H1C在相同条件下，2K(g)2K(g)的H357.3 kJmol1，B错误。合成氨的反应为可逆反应，热化学方程式中为完全转化时的能量变化，已知0.1 mol N2和0.3 mol H2在密闭容器中充分反应放热3.8 kJ，则其热化学方程式可以表示为3H2(g)N2(g)2NH3(g)H38 kJmol1，C错误。燃烧为放热反应，焓变为负，且完全燃烧放热多，则ab，

13、D正确。2答案：C解析：氢原子生成氢分子为放热反应，说明反应物总能量大于反应产物总能量，无法比较单个氢原子和氢分子的能量，故A错误。由热化学方程式可知，2 mol气态氢原子生成1 mol气态氢气，放出435.7 kJ的能量，故B错误。由热化学方程式可知，1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，并吸热131.3 kJ，故C正确。因物质的量不确定，无法计算反应热，故D错误。3答案：C解析：1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气为放热反应，N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H642 kJmol1，A错误。12 g石墨为1 mol，则12 g石墨转化为C

14、O的热化学方程式为2C(s，石墨)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1，B错误。N2(g)3H2(g)2NH3(g)为可逆反应，则0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出的热量小于46.1 kJ，D错误。4答案：D解析：该反应中化学能转化为热能，但不是全部的化学能都转化为热能，还可能有其他形式的能转化，故A错误；热化学方程式H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72.8 kJmol10，则该反应是放热反应，反应物总能量大于反应产物总能量，故B错误；能量与物质的状态有关，物质的状态不同，放出或吸收的能量不同，则1 mol H2(g)与1 mol Br2(

15、l)完全反应放热为72.8 kJ，故C错误；H反应产物总能量反应物总能量，Br2(g)的能量大于Br2(l)的能量，则H72.8 kJmol1，故D正确。5答案：C解析：H的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数、状态相对应，A、B项错误，C项正确；热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量，D项错误。6答案：A解析：该反应为放热反应，在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的总能量大于2 mol HF(g)的总能量，A项正确；1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量大于270 kJ，B项错误；该反应的逆反应是吸热反应，C

16、项错误；该反应为放热反应，反应物的总能量应比生成物的总能量高，D项错误。7答案：D解析：根据相关化学方程式进行计算，2C2H5OH2Na2C2H5ONaH22 mol 2 gn(C2H5OH) 0.5 g则有n(C2H5OH)0.5 mol，即m g乙醇的物质的量为0.5 mol，其完全燃烧生成液态水放出的热量为a kJ，D项正确。8答案：A解析：题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知，甲丙的HH1H2，D项正确；在题图所示中H1与H2的相对大小无法判断，A项错误；由|H3|H1|H2|知，|H1|0，故从硫酸铜溶液中析出CuSO45H2O(s)的反应焓变H0，A错误。CuS

17、O4(s)溶于水使溶液温度升高，反应为CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)H30，CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)H30，则H2H3H1，故H2H1，C错误、D错误。10答案：D解析：醋酸是弱电解质，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，所以恰好完全反应时放出的热量Q(浓硫酸)Q(稀硝酸)Q(稀醋酸)，又因为放热反应中H为负值，所以H2H3b，反应与相比，生成气态水比生成液态水放出的热量少，所以bc；故a、b、c三者大小关系为abc。12答案：D解析：已知298 K、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，则H2O(l)=H2O(g)H44.01 kJ

18、mol1，2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.66 kJmol1，C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.29 kJmol1，根据盖斯定律得C(s)O2(g)=CO(g)H131.29 kJmol1571.66 kJmol144.01 kJmol1110.53 kJmol1，则反应C(s)O2(g)=CO(g)的反应热H110.53 kJmol1，故D正确。13答案：A解析：反应热反应物的键能之和反应产物的键能之和，即H360 kJmol14436 kJmol12176 kJmol12431 kJmol14236 kJmol1。14答案：C解析：1 L 0.1 molL

19、1 BaCl2溶液中BaCl2的物质的量为0.1 mol，BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应的离子方程式为Ba2(aq)SO(aq)=BaSO4(s)，生成0.1 mol BaSO4，放出a kJ热量，则生成0.5 mol BaSO4，放出5a kJ热量，1 L 0.5 molL1 HCl溶液中HCl的物质的量为0.5 mol，HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应的离子方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)，生成0.5 mol H2O，放出b kJ热量，生成1 mol H2O(l)，放出2b kJ热量，500 mL 1 molL1 H2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.5 mol，

20、H2SO4溶液与足量Ba(OH)2稀溶液反应的离子方程式为Ba2(aq)2OH(aq)2H(aq)SO(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)，所以该反应放出的热量为(5a2b) kJ。15答案：C解析：1 mol H2(g)与1 mol Br2(g)完全反应生成2 mol HBr(g)时放出72 kJ的热量，反应的热化学方程式为H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H72 kJmol1，H反应物的总键能生成物的总键能436 kJmol1a kJmol12369 kJmol172 kJmol1，解得a230。关键能力综合练1答案：B解析：醋酸是弱电解质，化学式不能拆开，且醋酸是弱酸，其电离时吸

21、热，故稀醋酸与0.1 molL1 NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，A项错误；17.6 g硫化亚铁的物质的量为0.2 mol，生成0.2 mol FeS时放出的热量为19.12 kJ，故生成1 mol FeS时放出的热量为95.6 kJ，B项正确；燃烧热是指101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，故1 mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量为285.5 kJ，则电解1 mol H2O(l)时要吸收285.5 kJ热量，热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H285.52 kJmol1571 kJmol1，C项错误；碳的

22、燃烧热是1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量，D项错误。2答案：D解析：由图1可得热化学方程式为S(s)O2(g)=SO2(g)H297.0 kJmol1，S(g)S(s)为放热过程，所以1 mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)时放出的热量大于297.0 kJ，故A错误；能量越低越稳定，由图2可得热化学方程式为SO2(g)O2(g)=SO3(g)H98.7 kJmol1，则1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)的总能量大于1 mol SO3(g)的能量，但无法比较SO3(g)和SO2(g)的能量高低，故B错误；结合A、B项分析，根据盖斯定律，得

23、S(s)O2(g)SO3(g)H(297.098.7) kJmol1395.7 kJmol1，故C错误；根据SO2(g)O2(g)=SO3(g)H298.7 kJmol1，且SO3(g)转化为SO3(l)的过程放出热量，所以一定量的SO2(g)和O2(g)充分反应，生成1 mol SO3(l)放出的热量大于98.7 kJ，故D正确。3答案：B解析：对热化学方程式进行正误判断时，可按先简单后复杂、先定性后定量的原则进行，可先查看H的正、负号和物质的状态是否符合要求，后查看物质的化学计量数与反应热数值是否匹配。放热反应的H为“”，A、C错误。热化学方程式中化学计量数表示的是反应物或反应产物的物质的

24、量，H与化学计量数成正比。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为534 kJ，B正确，D错误。4答案：B解析：AB的反应为吸热反应，BC的反应为放热反应，A错误；物质的能量越低越稳定，所以三种化合物的稳定性：BA0，A项错误；由图示关系可知，H2H3H4H5H8H1，B项错误；在相同条件下，K的金属性比Na的强，更易失电子，又因为失电子需要吸收能量，故2K(g)2K(g)的H3H3，C项正确；由图示关系，结合盖斯定律可知H6H7H8，D项正确。9答案：B解析：标准状况下混合气体的物质

25、的量为3 mol，其中H2的物质的量为1 mol，1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为285.8 kJ，由于CO2在O2中不燃烧，则混合气体中CO完全燃烧放出的热量为710.0 kJ285.8 kJ424.2 kJ，n(CO)1.5 mol，故原混合气体中CO的体积分数为100%50%。10答案：(1)吸收释放(2)28.65(3)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H621.25 kJmol1(4)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 360 kJmol1解析：(1)旧化学键断裂要吸收能量，新化学键形成要释放能量。(2)由H(aq)OH(

26、aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1可知，生成1 mol液态水放出热量为57.3 kJ，20 g氢氧化钠配成稀溶液后，氢氧化钠的物质的量是0.5 mol，和足量的盐酸反应生成0.5 mol水，所以放出热量为0.557.3 kJ28.65 kJ。(3)0.2 mol液态联氨(N2H4)在氧气中燃烧生成N2和液态水，放出124.25 kJ热量，所以1 mol液态联氨(N2H4)在氧气中燃烧生成N2和液态水，放热621.25 kJ，故热化学方程式为N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H621.25 kJmol1。(4)已知：H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1；C2H

27、5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 228 kJmol1，根据盖斯定律，将3得到C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)，所以该反应的焓变H1 228 kJmol13(44 kJmol1)1 360 kJmol1，热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 360 kJmol1。学科素养升级练1答案：B解析：根据图示可知，FA的HH6，则AF的HH6，故A正确；H1H2H3H4H5H60，故B错误；FC的HH6H1H2，则CF的H(H6H1H2)，所以|H|H1H2H6|，故C正确；AD的HH1H2H3，DA的HH

28、4H5H6，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确。2答案：C解析：利用盖斯定律，(1)2(2)(3)可得：2C(s，石墨)H2(g)=C2H2(g)H4(393.5 kJmol1)2(571.6 kJmol1)(2 599 kJmol1)226.7 kJmol1。3答案：A解析：根据题图可知，CO(g)和O2(g)反应生成CO2(g)的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol1或2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H565.8 kJmol1，故A错误；C(s)和O2(g)反应生成CO(g)，此反应属于放热反应，因此相同条件下，1 mol C(s)和0.5 mo

29、l O2(g)的总能量高于1 mol CO(g)的能量，故B正确；根据题图可知，C(s)CO(g)的热化学方程式为2C(s)O2(g)=2CO(g)H(393.5282.9)2 kJmol1221.2 kJmol1，故C正确；由题图可知CO2(g)分解为C(s)和O2(g)的反应是吸热反应，故D正确。4答案：(1)CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H91 kJmol1(2)1 084(3)(4)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H(2Q13Q22Q3) kJmol1解析：(1)由图像可以看出反应物总能量大于生成物的总能量，该反应的正反应为放热反应，H419 kJmol1510 kJmol191 kJmol1，则该反应的热化学方程式为CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H91 kJmol1。(2)H反应物的总键能生成物的总键能E(CO）2436 kJmol1343 kJmol13413 kJmol1465 kJmol191 kJmol1，解得E（CO）1 084 kJmol1。（3）曲线的活化能小于曲线的活化能，所以曲线所对应的反应路径容易发生。（4）根据盖斯定律，232可得CH3OH（l）O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H（2Q13Q22Q3） kJmol1。