2020-2021学年高中化学人教版选修4课后作业：1-3-2 反应热的计算 Word版含解析

1、一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分)1相同温度时，下列两个反应的反应热分别用h1和h2表示，则(c)h2(g)o2(g)=h2o(g)h1q1 kj·mol12h2o(l)=2h2(g)o2(g)h2q2 kj·mol1aq1>q2 bq1q2 c2q1<q2 d.q2q1解析：将式改写成式：2h2o(g)=2h2(g)o2(g)h32q1 kj·mol1，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2q1<q2。2已知：c(s)o2(g)=co2(g)h

2、393.5 kj·mol1h2(g)1/2o2(g)=h2o(l)h241.8 kj·mol1欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为(b)a23.25 b123.25 c11 d393.5241.8解析：由题意可列方程：n(c)×393.5 kj·mol1n(h2)×241.8 kj·mol1，。3已知h2(g)br2(l)2hbr(g)h72 kj/mol。蒸发1 mol br2(l)需要吸收的能量为30 kj，其他相关数据如下表：h2(g)br2(g)hbr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kj)4

3、36a369则表中a为(d)a404 b260 c230 d200解析：本题考查了化学键与化学反应中的能量变化的关系。br2(g)=br2(l)h30 kj/mol，与原式相加，得h2(g)br2(g)=2hbr(g)h102 kj/mol，反应热反应物总键能生成物总键能，则436a2×369102 kj/mol，a200。4已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h1；2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h2；2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h3。室温下取体积比为41的甲烷和氢气11.2 l(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为(a)a(0.4

4、 mol×h10.05 mol×h3)b(0.4 mol×h10.05 mol×h2)c(0.4 mol×h10.1 mol×h3)d(0.4 mol×h10.1 mol×h2)解析：先算出甲烷和氢气各自的体积，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。也可以求出甲烷和氢气按体积比41燃烧的热化学方程式，列比例来求反应放出的总热量。n(气体)0.5 mol，n(ch4)0.5 mol×0.4 mol，n(h2)0.5 mol×0.1 mol。燃烧后恢复至室温，h2o为

5、液态，所以放出的热量：q0.4 mol×(h1)0.1 mol×()(0.4 mol×h10.05 mol×h3)。5已知：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kj·mol1；ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890 kj·mol1。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(l)，若实验测得反应放热3 695 kj，则原混合气体中h2与ch4的物质的量之比是(b)a11 b13 c14 d23解析：1 mol混合气体完全燃烧生成co2和h2o(l)，放出的热量

6、为×22.4 l739 kj；而1 mol h2完全燃烧生成h2o(l)，放出的热量为285.8 kj；1 mol ch4完全燃烧生成co2和h2o(l)，放出的热量为890 kj。则：6向na2co3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是(c)a反应hco(aq)h(aq)=co2(g)h2o(l)为放热反应bh1h2h2h3cco(aq)2h(aq)=co2(g)h2o(l)hh1h2h3dh2co3(aq)=co2(g)h2o(l)，若使用催化剂，则h3变小解析：a项，由图可得，hco(aq)h(aq)的能量小于co2(g)h2o(l)的能量，所以反应h

7、co(aq)h(aq)=co2(g)h2o(l)为吸热反应，故a错误；b项，由图可得h1和h2都小于0，h30，且h1的绝对值大于h2的绝对值，所以h1h2，h2h3，故b错误；c项，由图可得，co(aq)2h(aq)=hco(aq)h(aq)h1，hco(aq)h(aq)=h2co3(aq)h2，h2co3(aq)=co2(g)h2o(l)h3，根据盖斯定律，co(aq)2h(aq)=co2(g)h2o(l)hh1h2h3，故c正确；d项，使用催化剂只改变化学反应速率，不改变反应焓变，故d错误。7一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为q，它所生成的co2用过量饱和石灰水完全吸收可得100

8、g caco3沉淀。则完全燃烧1 mol无水乙醇时放出的热量是(c)a0.5q bq c2q d5q解析：caco3中的c来自于乙醇。100 g caco3中含碳的物质的量为1 mol，而1 mol c2h5oh中含2 mol碳，即1 mol乙醇完全燃烧时放出2q的热量。8已知：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kj·mol1co(g)o2(g)=co2(g)h282.8 kj·mol1现有co、h2、co2组成的混合气体67.2 l(标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kj，并生成18 g液态水，则燃烧前混合气体中co的体积分数为(b)a8

9、0% b50% c60% d20%解析：标准状况下混合气体的物质的量为3 mol，其中n(h2)n(h2o)1 mol,1 mol h2燃烧生成液态水时放热285.8 kj。co燃烧时放出的热量为710.0 kj285.8 kj424.2 kj(co2不燃烧)，故n(co)1.5 mol，co的体积分数为×100%50%。9关于反应：2c2h2(g)5o2(g)=4co2(g)2h2o(l)h2 600 kj·mol1；2co(g)o2(g)=2co2(g)h566 kj·mol1；ch4(g)h2o(g)=co(g)3h2(g)h216 kj·mol1

10、。下列叙述正确的是(d)aco的燃烧热为283 kj·mol1b在进行时，若加入催化剂，可以使h减小c若有3.2 g ch4与足量水蒸气按反应，则放出的热量是43.2 kjd若生成相同质量的co2，c2h2放出的热量大于co解析：co的燃烧热为正值，即283 kj·mol1，不是焓变，a项错误；对于一个确定的化学反应，h的变化与是否加入催化剂无关，b项错误；根据可知，ch4与足量水蒸气反应的过程吸热，c项错误；根据和可知，d项正确。10已知：2so2(g)o2(g)2so3(g)；h196.6 kj/mol。实验室测得4 mol so2发生上述化学反应时放出314.3 kj

11、热量，so2的转化率最接近于(c)a40% b50% c80% d90%11已知：p4(s)6cl2(g)=4pcl3(g)ha kj·mol1，p4(s)10cl2(g)=4pcl5(g)hb kj·mol1，p4具有正四面体结构，pcl5中pcl键的键能为c kj·mol1，pcl3中pcl键的键能为1.2c kj·mol1。下列叙述正确的是(c)app键的键能大于pcl键的键能b可求cl2(g)pcl3(g)=pcl5(s)的反应热hcclcl键的键能为 kj·mol1dpp键的键能为 kj·mol1解析：a项，原子半径：p&g

12、t;cl，因此pp键的键长大于pcl键的键长，则pp键的键能小于pcl键的键能，错误；b项，×(第2个热化学方程式第1个热化学方程式)得：cl2(g)pcl3(g)=pcl5(g)h kj·mol1，所以可求出生成pcl5(g)的h，而pcl5(g)与pcl5(s)之间转化的h未知，错误；c项，cl2(g)pcl3(g)=pcl5(g)h kj·mol1e(clcl)3×1.2c kj·mol15×c kj·mol1，得e(clcl) kj·mol1，正确；d项，由p4是正四面体可知p4分子中含有6个pp键，p4(

13、s)6cl2(g)=4pcl3(g)ha kj·mol16e(pp)6× kj·mol112×1.2c kj·mol1，得e(pp) kj·mol1，错误。二、非选择题(共56分)12(18分)甲醇(ch3oh)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知：ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(g)h1443.64 kj·mol12co(g)o2(g)=2co2(g)h2566.0 kj·mol1(1)试写出ch3oh(l)在氧气中完全燃烧生成co2和h2o(g)的热化学方程式：ch

14、3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(g)h726.64 kj·mol1。(2)甲醇作为燃料，它的优点是燃烧时排放的污染物少，不仅能缓解能源紧张和温室效应的问题，还能改善大气质量。试利用(1)中的热化学方程式计算，完全燃烧20 g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时，放出的热量为454.15 kj，生成的co2气体标准状况下体积是14 l。解析：(1)×，得ch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(g)hh1h2443.64 kj·mol1×566.0 kj·mol1726.64 kj·mol1。(2)n(ch3oh)0.62

15、5 mol，则完全燃烧20 g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时，放出的热量为0.625 mol×726.64 kj·mol1454.15 kj。n(co2)n(ch3oh)0.625 mol，v(co2)0.625 mol×22.4 l·mol114 l。13(12分)(1)深圳大运会“虹”火炬采用丙烷为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是一定量丙烷完全燃烧生成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“”。写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4

16、h2o(l)h2 215.0 kj·mol1。二甲醚(ch3och3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成co2和液态水放出1 455 kj热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成co2和液态水共放出1 645 kj热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为13。(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：已知：h2o(g)=h2o(l)h1q1 kj·mol1c2h5oh(g)=c2h5oh(l)h2q2 kj·mol1c2h5oh(g)3o2(g)=2co2

17、(g)3h2o(g)h3q3 kj·mol1若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为(3q1q2q3) kj。碳(s)在氧气供应不充足时，生成co同时还部分生成co2，因此无法通过实验直接测得反应：c(s)o2(g)=co(g)的h。但可设计实验，利用盖斯定律计算出该反应的h，计算时需要测得的实验数据有碳和co的燃烧热。解析：(1)丙烷完全燃烧生成co2和1 mol h2o(l)的过程放热，h为“”。标准燃烧热是1 mol物质完全燃烧的反应热，所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4h2o(l)h2 215.0

18、 kj·mol1。n(二甲醚)×1 455 kj·mol11 moln(二甲醚)×2 215.0 kj·mol11 645 kj，解得n(二甲醚)0.75 mol，n(丙烷)0.25 mol。(2)由盖斯定律可得c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h4(3q1q2q3) kj·mol1，所以使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3q1q2q3) kj。利用盖斯定律计算反应c(s)o2(g)=co(g)的h，需要测得的实验数据有碳和co的燃烧热。14(14分)2so2(g)o2(g

19、)2so3(g)ha kj·mol1，反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol so2(g)完全转化为1 mol so3(g)放热99 kj。请回答：(1)图中a点表示反应物的总能量，a198。(2)ea的大小对该反应的h无(填“有”或“无”)影响。该反应常用v2o5作催化剂，加入v2o5会使图中b点降低(填“升高”“降低”或“不变”)。(3)已知单质硫的燃烧热为296 kj·mol1，写出该反应的热化学方程式：s(s)o2(g)=so2(g)h296 kj·mol1，常温常压下，由单质硫和氧气经两步反应，生成3 mol so3(g)，放出的总热量为1_185_

20、kj。解析：(1)图中a点表示反应物的总能量。2 mol so2(g)完全转化为2 mol so3(g)放热99 kj×2198 kj，故2 so2(g)o2(g)2so3(g)h198 kj·mol1，即a198。(2)ea表示正反应的活化能，其大小对该反应的h无影响。催化剂能降低反应的活化能，故加入v2o5会使图中b点降低。(3)由单质硫的燃烧热可知，s(s)o2(g)=so2(g)h296 kj·mol1，2so2(g)o2(g)2so3(g)h198 kj·mol1，热化学方程式×3热化学方程式×得：3s(s)o2(g)3so

21、3(g)h3×(296 kj·mol1)×(198 kj·mol1)1 185 kj·mol1，故常温常压下，由单质硫和氧气经两步反应，生成3 mol so3(g)，放出的总热量为1 185 kj。15(12分)(1)若在常温常压下，1克乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热约为30 kj的热量。写出乙醇燃烧热的热化学方程式c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h1 380 kj·mol1。(2)化学反应中放出的热能(焓变，h)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小关系。已知：h2(g

22、)cl2(g)=2hcl(g)h185 kj/mol，断裂1 mo1 hh键吸收的能量为436 kj，断裂1 mol clcl键吸收的能量为247 kj，则形成1 mol hcl键放出的能量为434 kj。(3)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)hx kj/mol已知：碳的燃烧热h1a kj·mol1s(s)2k(s)=k2s(s)h2b kj·mol1 2k(s)n2(g)3o2(g)=2kno3(s)h3c kj·mol1，则x为3abc kj。(4)根据以下三个热化学方程式：2h2s(g)3o2(g)=2so2(g)2h2o(l)hq1 kj/mol 2h2s(g)o2(g)=2s(g)2h2o(l)hq2 kj/mol 2h2s(g)o2(g)=2s(g)2h2o(g)hq3 kj/mol 判断q1、q2、q3三者大小关系：q1>q2>q3。解析：(1)1 g c2h5oh燃烧生成co2和液态h2o时放出30 kj热量，因1 mol乙醇的质量是46