（课堂设计）高中化学 1.3 化学反应热的计算同步练习 新人教版选修4

基础演练1．已知H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－1，则反应HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)的ΔH为()A．＋184.6kJ·mol－1 B．－92.3kJ·mol－1C．＋92.3kJ·mol－1 D．－369.2kJ·mol－1解析：反应2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)的ΔH＝＋184.6kJ·mol－1，则反应HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)的ΔH＝＋92.3kJ·mol－1。答案：C2．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化用下图表示，则下列说法不一定正确的是()A．|ΔH1|＞|ΔH2|B．|ΔH1|＜|ΔH3|C．|ΔH2|＜|ΔH3|D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0解析：本题考查盖斯定律的含义。答案：A3．已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ·mol－1，当它被氧化生成1g水时放出的 热量是()A．26.0kJB．51.9kJC．155.8kJD．467.3kJ解析：本题考查反应热的计算。葡萄糖的燃烧热是2804kJ·mol－1是指完全燃烧1mol葡萄糖生成液态水时放出的热量为2804kJ。此时m水＝6mol×18g·mol－1＝108g，则生成1g水放出的热量为eq\f(2804kJ,108)＝26.0kJ。选A。答案：A4．炽热的炉膛内有反应：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－392kJ·mol－1，往 炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋ 131kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－564kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1。由以上反应推断往炽热的炉膛内通 入水蒸气时()A．不能节约燃料，但能使炉膛火更旺B．虽不能使炉膛火更旺，但可节约燃料C．既可使炉膛火更旺，又能节约燃料D．既不能使炉膛火更旺，又不能节约燃料解析：向炉膛内通入水蒸气时，对应的第一个方程式的2倍与第二个、第三 个方程式叠加再除以2，可得炉膛内C与O2反应的热化学方程式：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－392kJ·mol－1，即能量守恒，不能节约燃料；但将固体燃料转变为气体燃料(CO，H2)，显然增大了与O2的接触面积，使炉膛火更旺。答案：A5．已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学反应方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q1kJ·mol－1。室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则()A．Q1＞Q2B．Q1＝Q2C．Q1＜Q2D．无法比较解析：根据盖斯定律，可设计下列分步反应：依题意，胆矾溶于水时，溶液温度降低，说明该反应为吸热反应，ΔH总＞0。由题意，ΔH＝＋Q1，ΔH′＝－Q2，根据盖斯定律ΔH总＝ΔH＋ΔH′＝＋Q1 ＋(－Q2)＞0，则Q1＞Q2。答案：A综合应用6．发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH1＝＋67.7kJ·mol －1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534kJ·mol－1；试计算1mol肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为________kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：____________________。解析：根据盖斯定律，为了在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应， 可令②×2－①得：2N2H4(g)－N2(g)=2N2(g)＋4H2O(g)－2NO2(g)ΔH＝ 2ΔH2－ΔH1，整理得：2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝(－534 kJ·mol－1)×2－67.7kJ·mol－1＝－1135.7kJ·mol－1，则1mol肼与二氧化氮完全 反应时放出的热量为567.85kJ。答案：567.85N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－567.85kJ·mol－1基础应用1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同解析：A项，吸热反应中生成物总能量大于反应物总能量，放热反应中生成 物总能量小于反应物总能量；B项，化学反应速率与该反应是放热反应还是 吸热反应没有关系；C项，反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应 过程和途径无关；D项，同一反应焓变相同。答案：C2．根据盖斯定律判断下图所示的物质转变过程中，正确的等式是()A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4解析：本题考查盖斯定律。总反应的焓变等于各步反应的焓变之和。答案：D3．已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()A．C8H18(l)＋12.5O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－48.40kJ·mol－1B．C8H18(l)＋12.5O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1C．C8H18(l)＋12.5O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝＋5518kJ·mol－1D．C8H18(l)＋12.5O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－48.40kJ·mol－1解析：反应生成的为液态水，所以A错误；反应放热，所以C错误；1gC8H18放出48.40kJ热量，1molC8H18放出5518kJ热量，所以B正确。答案：B4.已知：(1)Zn(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=ZnO(s)ΔH＝－348.3kJ·mol－1(2)2Ag(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=Ag2O(s)ΔH＝－31.0kJ·mol－1则Zn(s)＋Ag2O(s)=ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于()A．－317.3kJ·mol－1B．－379.3kJ·mol－1C．－332.8kJ·mol－1D．317.3kJ·mol－1解析：由盖斯定律，两式相减整理得：Zn(s)＋Ag2O(s)=ZnO(s)＋2Ag(s)ΔH＝－317.3kJ·mol－1。答案：A5．酒精燃烧的化学方程式为：C2H6O＋3O2→2CO2＋3H2O，完全燃烧一定 量的无水酒精，放出的热量为Q，当完全吸收生成的CO2，消耗8mol/L的 NaOH溶液50mL时恰好生成正盐。则燃烧1mol无水酒精所放出热量为()A．0.2QB．0.1QC．5QD．10Q解析：由反应关系可得2NaOH～CO2～eq\f(1,2)C2H6O。n(NaOH)＝8mol/L×0.05L＝0.4mol，则n(C2H6O)＝0.1mol，放出的热量为Q，则1molC2H6O放出的热量为eq\f(Q,0.1)＝10Q，选D。答案：D6．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1若将标准状况下H2和O2混合气体点燃爆炸后，再恢复到原状况时气体体积减少3.36L，则反应放出的热量为()A．24.2kJB．25.2kJC．27.6kJD．28.6kJ解析：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔV2L1L3Lx3.36L解得x＝2.24L即为0.1mol。答案：D7．已知：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286.0kJ·mol－1CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4gH2O(l)，并放出114.1kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为()A．0.22molB．0.15molC．0.1molD．0.05mol解析：设当生成5.4gH2O时放出的热量为xH2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286.0kJ·mol－118g286.0kJ5.4gx解得x＝85.8kJ由CO燃烧放出的热量为114.1kJ－85.8kJ＝28.3kJ设CO的物质的量为yCO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－11mol283.0kJy28.3kJ解得：y＝0.1mol。答案：C8．已知A(g)＋B(g)=C(g)ΔH＝ΔH1D(g)＋B(g)=E(g)ΔH＝ΔH2若A和D混合气体1mol完全与B反应，放热ΔH3，则A和D物质的量之比是()A．(ΔH2－ΔH3)∶(ΔH1－ΔH3)B．(ΔH3－ΔH2)∶(ΔH1－ΔH3)C．(ΔH3－ΔH2)∶(ΔH3－ΔH1)D．(ΔH1－ΔH3)∶(ΔH3－ΔH1)解析：设A的物质的量为x，D的物质的量为y。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝1,ΔH1x＋ΔH2y＝ΔH3))解得：eq\f(x,y)＝eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH3)。答案：B9．100gC不完全燃烧所得产物中，CO所占体积为eq\f(1,3)，CO2为eq\f(2,3)，且：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Cs＋\f(1,2)O2g=CO2gΔH＝－110.35kJ·mol－1,COg＋\f(1,2)O2g=CO2gΔH＝－282.58kJ·mol－1))与这些碳完全燃烧相比，不完全燃烧时损失的热量为()A．39.292kJB．3274.3kJC．784.92kJD．2489.44kJ解析：损失的热量即为生成CO时减少的热量。答案：C10．已知下列热化学方程式：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1现有0.2mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出65.53kJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为()A．1∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶2解析：设炭粉的物质的量为x，H2的物质的量为y，由题意知：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝0.2,393.5x＋\f(483.6,2)y＝63.53))解得x∶y＝1∶1。答案：A能力提升11．下图是炭粉和水蒸气发生反应生成CO和H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，试问：eq\x(E1：C＋H2O)eq\o(→,\s\up7(步骤1))eq\x(E2：C＋2H＋O)eq\o(→,\s\up7(步骤2))eq\x(E3：CO＋H2)(1)步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？步骤1：________，步骤2：________。(2)比较E1、E2、E3的大小：________________________________。解析：由题中转化图可知，步骤1为化学键的破坏过程，要吸收热量，步骤2为化学键的形成过程，放出热量，且炭粉和水蒸气反应生成CO和H2为吸热反应，故E2＞E3＞E1。答案：(1)吸热放热(2)E2＞E3＞E112．0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为___________________又已知：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水放出的热量是________kJ。解析：1molB2H6燃烧(生成液态水)放出的热量为649.5kJ×eq\f(1mol,0.3mol)＝2165kJ。因此热化学方程式为：B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1。若上述反应生成的3mol液态水全部变成气态水，将吸收热量44kJ·mol－1×3mol＝132kJ，则1molB2H6完全燃烧(生成气态水)放出的热量为2165kJ－132kJ＝2033kJ，则0.5molB2H6完全燃烧(生成气态水)放出的热量为2033kJ·mol－1×0.5mol＝1016.5kJ。答案：B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－11016.513．已知下列热化学反应式：(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－25kJ·mol－1(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－47kJ·mol－1(3)Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋19kJ·mol－1写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化