1.3化学反应热的计算练习题及答案解析

1、1-3化学反应热的计算课时练双基练习1.在一定温度下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) 出=566 kJ/molCH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g) + 2H 2O(l) 为=890 kJ/mol1 molCO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧 时，释放的热量为()A. 2 912 kJB. 2 953 kJC. 3 236 kJ D. 3 867 kJ解析：由热化学方程式可知，2 molCO燃烧可放出566 kJ热量,则1 mol CO完全燃烧释放283 kJ热量，同理3 mol CH4释放3X890kJ =2 67

2、0 kJ热量，所以1 mol CO和3 mol CH 4完全燃烧共释放热量为2 953 kJ答案：B2.已知 A(g)+B(g)=C(g) AH1, D(g) + B(g)=E(g)m2, 且 由12,若A和D的混合气体1 mol完全与B反应，反应热 为m3,则A和D的物质的量之比为()H 3 AH2H 2 H 3A-B-山3一用1m3m1一2一 "一3一9C.m1m3D.引2出3解析：设1 mol混合气体中含 Ax mol, Dy mol,AH 2 2 3I x = fx+ y= 1m21则有,解得I AHiX+ AH2y= AH3m3一出iy=-AH2 2H 1X 2 2 2 3

3、故_ =。 B选项正确。y 山3一山1答案：B3.已知25C、101 kPa条件下：(1)4Al(s)+ 3O2(g)=2AkO3(s) AH = -2 834.9 kJ/mol(2)4Al(s)+ 2O3(g)=2AhO3(s) AH = -3 119.1 kJ/mol由此得出的正确结论是()A.等质量的。2比。3能量低，由。2变。3为吸热反应B.等质量的。2比。3能量低，由。2变。3为放热反应C.。3比。2稳定，由。2变。3为吸热反应D.。2比。3稳定，由。2变。3为放热反应解析：(2) (1)得：2O3(g)=3O2(g) 为= 284.2 kJ/mol,可知等质量的。2能量低。答案：A

4、4.管道煤气的主要成分是 H2、CO和少量的甲烷。相应的热化 学反应方程式为：2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) AH = 571.6 kJ/mol2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) 由=566 kJ/molCH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g) + 2H 2O(l) H = - 890.3 kJ/mol当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的天然气，理论上所获得的热值，前者大约是后者的多少倍 ()A. 0.8 B. 1.3C. 3.1 D. 0.32解析：由热化学方程式可得1 mol H2、CO燃烧放出的热量约为 283 kJ285.8 kJ; 1

5、mol CH4燃烧放出的热量为 890.3 kJ,两者之比约为0.32,故答案为Do答案：D5. 100 g碳燃烧所得气体中，CO占1体积，CO2占：体积，且 3311C(s) + 2 O2(g)=CO(g)AH = - 110.35 kJ/mol , CO(g) + 2O2(g)=CO2(g) AH = - 282.57 kJ/mol。与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是()A. 392.92 kJ B. 2 489.44 kJC. 784.92 kJ D. 3 274.3 kJ解析：100 g碳不完全燃烧时产生CO物质的量为喈X1 mol, 12 3因为碳完全燃烧可分两步，先生成 CO同时

6、放热，CO再生成CO2再放热，总热量即为完全燃烧时放出的热。因此与100 g碳完全燃烧100 1 ，相比，损失的热量为100X3 mol CO燃烧放出的热量，设为 Q。 12 3一 1 一CO(g) + 2O2(g)=CO2(g) AH (298K) = 282.57 kJ/mol282.57 kJQ1 mol100v1112 X 3 mol-1001-Q= 282.57 kJX mX3, Q= 784.92 kJ答案：C6.化学反应Nz + 3H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的能 量E 增 加热化学方程式是（）1 mol N十3 mol Hr 8二好 kJ kJ1 3I molN3(

7、g)+y molH2(g)ImolNHg) E=ckJImol NHQ)A. N2(g)+ 3H2(g)=2NH3(l) AH = 2(a b c) kJ/molB. Nz(g)+ 3H2(g)=2NH3(g) M =2(ba) kJ/mol-13C.2N2(g) + 2H2(g)=NH3(l) H = (b+c- a) kJ/mol1 3D.2N2(g) + 2H 2(g)=NH3(g) AH = (a+ b) kJ/mol1解析：本题考查热化学方程式的书写。由能量图像知，2 mol N2(g)一 3和2 mol H2(g)需要吸收a kJ的热重分解为1 mol N和3 mol H,而1 m

8、ol N 和 3 mol H 放出 b kJ 热量生成 1 mol NH3(g), 1 mol NH3(g)液1一 3化放出c kJ热量，因此由2 molN2(g)和2 mol H2(g)生成1 mol NH3。)的反应热 ZSH = (ab c) kJ/mol。答案：A一，1 一一7.已知：H2(g)+2O2(g)=H2O(l)AH = - 285.83 kJ/mol一 、1. .CO(g) + 2O2(g)=CO2(g) ZH = - 282.9 kJ/mol若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4 gH2O(l),并放出114.3 kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为()A. 0

9、.22 mol B. 0.15 molC. 0.1 mol D. 0.05 mol解析：设生成5.4 g H2O时放出的热量为x。1八285.83 kJxH2(g)+2O2(g)=H2O(l)AH = - 285.83 kJ/mol18 g5.4 g解得 x= 85.75 kJ。由CO燃烧放出的热量为114.3 85.75= 28.55 kJ。设有CO的物质的量为y,一 1一CO(g) + 2O2(g)=CO2(g) H = - 282.9 kJ/mol1 mol282.9 kJy28.55 kJ解得：y= 0.1 mol。答案：C8.在 298 K、1.01X105 Pa下，将 22 g C

10、O2通入 750 mL 1 mol/L NaOH溶液中充分反应，测得反应放出 x kJ的热量。已知在该条件 下，1 mol CO2通入1 L 2 mol/L NaOH 溶液中充分反应放出 y kJ的 热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO 3的热化学方程式正确的是()A. CO2(g) + NaOH(aq)=NaHCO 3(aq)TH = (2yx) kJ/molB. CO2(g) + NaOH(aq)=NaHCO 3(aq)TH = (2x y) kJ/molC. 2CO2(g)+ 2NaOH(aq)=2NaHCO 3(aq)TH = (4x y) kJ/molD. 2COz(g)+

11、 2NaOH(l)=2NaHCO 3(1)出=(8x 2y) kJ/mol解析：0.5 mol CO2 与 0.75 mol NaOH 反应生成 0.25 mol Na2CO3和0.25 mol NaHCO3,反应所放出的热量为 x kJ,则生成1 molNa2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的热量。写出对应的热化学方 程式：2CO2(g) + 3NaOH(aq)=Na 2CO3(aq) + NaHCO 3(aq) + H2O(l)Mi = - 4x kJ/mol。由题意知：CO2(g)+ 2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+ H2O(l) 为2=-y kJ/mol。得：C

12、O2(g)+ NaOH(aq)=NaHCO 3(aq) AH3= Hi-M2= (4x y) kJ/mol。D项中Na2CO3与NaHCO 3的状态未标对；只有 C正确。答案：C9.已知：CH3CH2CH2CH 3（g）+ yO2（g）=4CO2（g）+ 5H2O（l）13H = 2 878 kJ/mol （CH3）2CHCH 3（g）+ yO2（g）=4CO2（g）+ 5H2O（l） AH = -2 869 kJ/mol下列说法正确的是（）A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B.正丁烷的稳定性大于异丁烷C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多解析：本题

13、是考查物质稳定性及能量变化的题目。1 mol正丁烷燃烧放出2 878 kJ的热量，1 mol异丁烷燃烧放出2 869 kJ的热量， 正丁烷燃烧放出的热量大于异丁烷燃烧放出的热量，故A正确。正丁烷的能量大，稳定性差，故 B错误。两式相减得 CH3CH2CH2CH3（g）=（CH3）2CHCH 3（g） 为=9 kJ/mol,异丁烷 转化为正丁烷是一个吸热过程。正丁烷和异丁烷是同分异构体，具有 相同C-H键，都含有10个C H键。答案：A10.已知热化学方程式：1. （固、金刚石）+。2（气）=CO2（气）AH =-395.4 kJ/mol,C（固、石墨）+O2（气）=CO2（气） 出= 394

14、kJ/mol,由金刚石转化为石墨的热化学方程式由热化学反应方程式看来，更稳定的碳的同素异形体是 O解析：得C(固、金刚石)=C(固、石墨) m= 一 1.4 kJ/mol,所以由金刚石转变为石墨是一个放热反应，所以石墨比金刚石稳定。答案：C(固、金刚石)=C(固、石墨)AH = 1.4 kJ/mol石墨能力提升11. (2016新课标全国高考)科学家利用太阳能分解水生成的氢气 在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知 H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热AH分别为 285.8 kJ/mol、一283.0 kJ/mol和一726.5 kJ/mol

15、。请回答下列问题：(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是 kJ;(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为解析：(1)氢气的燃烧热是285.8 kJ/mol,即每生成1 mol的水 就放出285.8 kJ的能量，反之分解1 mol的水就要消耗285.8 kJ的能 量，所以用太阳能分解10 mol水消耗的能量是2 858 kJ;(2)由CO(g)和CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式 CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g)AH = - 283.0 kJ/mol; CH3OH(l) + 3/2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l)AH = - 726.5 kJ/mo

16、l;可知得到 CH3OH(l) +O2(g)=CO(g) + 2H2O(l) AH = - 443.5 kJ/mol。答案：(1)2 858(2)CH 3OH(l) + O2(g)=CO(g)+ 2H2O(l)AH = - 443.5 kJ/mol12. (2016山东高考题)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的 处理具有重要意义。已知：2SOz(g)+ 02(g)2SO3(g) H = -196.6 kJ/mol2NO(g) + O2(g)2NO2(g) AH = 113.0 kJ/mol则反应 NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g)的 AH =kJ/mol。一定条件

17、下，将NO2与SO2以体积比1 : 2置于密闭容器中发生 上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。解析：本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡 常数的计算。 2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) Hi = - 196.6 kJ/mol2NO(g) + O2(g)2NO2(g) AH2= -113.0 kJ/mol。一即得出2NO2(g)+ 2SO2(g)2SO3(g)+ 2NO(g)H = AH1- 2=- 196.6kJ/mol+113.0 kJ/mol = - 83.6 kJ/mol。所以本题的正确答案是一 41.8。答案：一41.813.煤燃烧的反应热可通过以下两种

18、途径来利用：a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：a. C(s)+O2(g)=CO2(g) M = Eib. C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) AH=E21小H2(g)+2O2(g)=H2O(g) AH=E3一 一 1一 一CO(g) + 2O2(g)=CO2(g) m=E4回答：(1)与途径a相比途径b有较多的优点，即 (2)上述四个热化学方程式中的哪个反应由> 0。(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是?A.

19、a比b多B. a比b少C. a与b在理论上相同(4)根据能量守恒定律，Er E2、E3、E4之间的关系为 。解析：(1)C(s)+ HzO(g)=CO(g)+ H2(g)是煤气化过程中发生的主要反应，生成CO和H2燃烧充分，能量利用率高，且运输方便。(2)C(s) + H 2O(g)=CO(g) + H2(g)需吸收热量， 出 > 0。(3)根据盖斯定律，三方程式的加和可得 ，理论上a、b两条途径产生的可利用的总能量是相同的。(4)根据能量守恒及(3)的分析，不难得出Ei = E2+E3 + E4。答案：(1)煤的利用率高；变成气体以后，运输方便；使燃烧充 分(2)反应 (3)C (4)Ei= E2+ E3+ E414.煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+ H2O(g)=M=CO(g) + 山；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为： C(s)+O2(g