2025版新教材高中化学第1章化学反应的热效应第2节反应热的计算课时作业新人教版选择性必修1

第一章其次节一、选择题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(D)A．＋184.6kJ·mol－1 B．－92.3kJ·mol－1C．－369.2kJ·mol－1 D．＋92.3kJ·mol－1解析：依据热化学方程式的书写原则和方法，已知热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－1，变更方向，焓变变为正值，方程式系数除以2，焓变也除以2，得热化学方程式为HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH＝＋92.3kJ·mol－1，故选D。2．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：①2Li(s)＋H2(g)=2LiH(s)ΔH＝－182kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1③4Li(s)＋O2(g)=2Li2O(s)ΔH＝－1196kJ·mol－1则反应2LiH(s)＋O2(g)=Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为(D)A．＋351kJ·mol－1 B．－351kJ·mol－1C．＋702kJ·mol－1 D．－702kJ·mol－1解析：依据盖斯定律，由eq\f(1,2)×(②＋③)－①得2LiH(s)＋O2(g)=Li2O(s)＋H2O(l)ΔH＝eq\f(1,2)×[－572kJ·mol－1＋(－1196kJ·mol－1)]－(－182kJ·mol－1)＝－702kJ·mol－1。3．(2024·延安高二检测)2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(B)A．ΔH2>0B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1C．在相同条件下，2K(g)→2K＋(g)的ΔH<ΔH3D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8解析：Na(s)的能量低于Na(g)，则ΔH2>0，A说法正确；依据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8，B说法不正确；Na的活泼性小于K，故K比Na更易失电子，失电子吸取的能量更小，在相同条件下，2K(g)→2K＋(g)的ΔH<ΔH3，C说法正确；依据盖斯定律，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D说法正确。4．CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH。已知：①C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH1＝－75kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－394kJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH3＝－111kJ·mol－1则ΔH为(B)A．－580kJ·mol－1 B．＋247kJ·mol－1C．＋208kJ·mol－1 D．－430kJ·mol－1解析：依据盖斯定律可得CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝2ΔH3－ΔH2－ΔH1＝＋247kJ·mol－1。5．已知：S2(s)=S2(g)ΔH＝＋4.5kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示：化学键H—HCl—ClH—ClS=SH—S键能/(kJ·mol－1)436243431255339下列说法正确的是(C)A．1molH2(g)与2molCl2(g)反应生成HCl(g)时放出370kJ热量B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g)ΔH＝－229kJ·mol－1C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和D．1molH2S(g)分解吸取的热量比1molHCl(g)分解吸取的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定解析：A项，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH＝E(Cl—Cl)＋E(H—H)－2E(H—Cl)＝(243kJ·mol－1＋436kJ·mol－1)－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，当2molCl2(g)与1molH2(g)反应时，只有1molCl2(g)参加反应，所以放出的热量为183kJ，错误；B项，依据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(g)=2H2S(g)ΔH＝－229kJ·mol－1，结合S2(s)=S2(g)ΔH＝＋4.5kJ·mol－1可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g)ΔH＝－224.5kJ·mol－1，错误；D项，由于H—Cl的键能大于H—S，所以HCl(g)比H2S(g)稳定，错误。6．在25℃、101kPa条件下，H2(g)、C(s)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol－1、393.5kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为(A)A．－488.3kJ·mol－1 B．＋488.3kJ·mol－1C．－191kJ·mol－1 D．＋191kJ·mol－1解析：据燃烧热，则有：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3kJ·mol－1，由盖斯定律可知，①×2＋②×2－③可得反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)ΔH＝2×(－285.8kJ·mol－1)＋2×(－393.5kJ·mol－1)＋870.3kJ·mol－1＝－488.3kJ·mol－1，故选A。7．钛被称为“第三金属”。用钛合金制成的“钛潜艇”，可潜入4500米的深度。“钛飞机”坚实又敏捷，时速每小时可超过300千米。在航天事业中，钛可制成飞船的“外衣”，防高温的侵袭。将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋140.5kJ·mol－1C(石墨，s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(石墨，s)=TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是(D)A．＋80.5kJ·mol－1 B．＋30.0kJ·mol－1C．－30.0kJ·mol－1 D．－80.5kJ·mol－1解析：按题干依次给两个热化学方程式编号为①、②，依据盖斯定律，①＋②×2，得到TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(石墨，s)=TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－80.5kJ·mol－1。8．硫酸是基础化学工业的重要产品，下列为接触法制硫酸的反应：①4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)ΔH＝－3412kJ·mol－1②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1③SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)ΔH＝－130.3kJ·mol－1下列说法正确的是(D)A．反应②中运用催化剂越多释放出的热量越大B．反应①中1molFeS2(s)参加反应放出的热量为3412kJC．64gSO2与1molO2在密闭容器中发生反应释放出的热量等于98.3kJD．FeS2生成H2SO4的热化学方程式可表示为2FeS2(s)＋eq\f(15,2)O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3(s)＋4H2SO4(l)ΔH＝－2620.4kJ·mol－1解析：催化剂不影响反应热大小，A项错误；反应①中1molFeS2(s)参加反应放出的热量为eq\f(3412,4)kJ＝853kJ，故B项错误；64gSO2的物质的量为1mol，由于反应②是可逆反应，1molSO2不能完全反应，放出热量小于98.3kJ，C项错误；由盖斯定律eq\f(1,2)×①＋2×②＋4×③可得：2FeS2(g)＋eq\f(15,2)O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3(s)＋4H2SO4(l)ΔH＝－2620.4kJ·mol－1，D项正确。9．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：mCeO2eq\o(→,\s\up17(太阳能),\s\do15(①))(m－x)CeO2·xCe＋xO2(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2eq\o(→,\s\up17(900℃),\s\do15(②))mCeO2＋xH2＋xCO下列说法不正确的是(D)A．该过程中CeO2没有消耗B．该过程实现了太阳能向化学能的转化C．上图中ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)D．上图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3解析：将两个过程的反应加起来可得总反应为H2O＋CO2→H2＋CO＋O2，反应中CeO2没有消耗，CeO2作催化剂，A正确；该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，B正确；由图中转化关系及盖斯定律可知：－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，C正确；依据盖斯定律可知ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3)，D错误。10．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。已知200℃时，反应Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)＋4NH3(g)ΔH＝－32.9kJ·mol－1；反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)=2NH3(g)ΔH2＝－41.8kJ·mol－1。下列说法不正确的是(C)A．图甲所示过程①是放热反应B．反应Ⅱ的能量变更示意图如图乙所示C．断开3molN2H4(g)的化学键吸取的能量大于形成1molN2(g)和4molNH3(g)的化学键释放的能量D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋50.7kJ·mol－1解析：过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式Ⅰ中ΔH1为负值，所以过程①为放热反应，故A正确；反应Ⅱ是放热反应，能量变更示意图正确，故B正确；放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误；依据盖斯定律：Ⅰ－2×Ⅱ得N2H4(g)=N2(g)＋2H2(g)ΔH＝－32.9kJ·mol－1－2×(－41.8kJ·mol－1)＝＋50.7kJ·mol－1，故D正确。11．SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，下面是该反应中的能量变更示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(aq)ΔH4＝－dkJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是(D)A．SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH3＝－ckJ·mol－1B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(s)的ΔH<ΔH3C．由S(g)和O(g)形成1molSO3(g)中所含化学键放出的能量为eq\f(a＋b＋c,2)kJD．2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(aq)ΔH＝－(c＋d)kJ·mol－1解析：由能量变更示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH3＝－ckJ·mol－1，A正确；由于凝华放热，SO3(g)SO3(s)ΔH<0，则2SO2(g)＋O2(g)2SO3(s)的ΔH<ΔH3，B正确；由盖斯定律可知S(g)＋3O(g)SO3(g)ΔH＝－eq\f(a＋b＋c,2)kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1molSO3(g)中所含化学键放出的能量为eq\f(a＋b＋c,2)kJ，C正确；由盖斯定律可得2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(aq)ΔH＝－(c＋2d)kJ·mol－1，D错误。二、非选择题12．烟气中主要污染物SO2、NOx，为消退排放、疼惜环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸取，可削减烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为：NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH1NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH2SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)ΔH3(1)反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝_ΔH1＋2ΔH2__。(用ΔH1、ΔH2表示)(2)N2和O2在确定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH＝＋34kJ·mol－1。该反应为_吸热__(“放热”或“吸热”)反应。(3)化学反应中的能量变更源自于化学反应中化学键变更时产生的能量变更。下表为一些化学键的键能：化学键键能(kJ·mol－1)化学键键能(kJ·mol－1)N≡N942H—O460N—H391O=O499H—H437①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－93kJ·mol－1。②已知：1molH2O(g)转化为1molH2O(l)时放出44.0kJ的热量。计算1gH2完全燃烧时放出的热量_138.75_kJ__。H2O(g)的稳定性_小于__(“大于”“小于”)H2O(l)。(4)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1079kJ·mol－1。解析：(1)①NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH1；②NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH2；③SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)ΔH3；依据盖斯定律，①＋②×2，可得反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋2ΔH2。(2)ΔH<0为放热反应，ΔH>0为吸热反应；eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH＝＋34kJ·mol－1，该反应为吸热反应。(3)①N2和H2反应合成氨的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝942＋3×437－2×3×391＝－93kJ·mol－1；所以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－93kJ·mol－1；②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝437＋eq\f(1,2)×499－(2×460)＝－233.5kJ·mol－1；1molH2O(g)转化为1molH2O(l)时放出44.0kJ的热量；即H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1；所以H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－233.5－44＝－277.5kJ·mol－1；1gH2(物质的量为0.5mol)，完全燃烧时，生成液态水时放出的热量为eq\f(1,2)×277.5＝138.75kJ；依据H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1反应可知，水由气态变为液态，放出热量，水蒸气的能量较高，所以H2O(g)的稳定性小于H2O(l)。(4)eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH＝＋34kJ·mol－1，ΔH＝eq\f(1,2)×942＋499－E(NO2)＝34，E(NO2)＝936kJ·mol－1；NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为：4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝4×391×3＋7×499－(4×936)－6×2×460＝－1079kJ·mol－1。13．2024年1月7日23时20分，我国在西昌卫星放射中心用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星五号放射升空。(1)长征三号乙运载火箭的一子级、助推器和二子级运用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作为推动剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，书写该反应的热化学方程式。(2)长征三号乙运载火箭的三子级运用的是效能更高的液氢和液氧作为推动剂。已知：①H2(g)=H2(l)ΔH＝－0.92kJ·mol－