高中化学 1.1.2 反应热的测量与计算每课一练 苏教版选修4

【创新设计】年高中化学1.1.2反应热的测量与计算每课一练苏教版选修4一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．(·太原一模)寻找清洁能源一直是化学家努力的方向，下列说法错误的是()A．科学家研制出一种可将水分解成氢气和氧气的催化剂，这使大量获得氢能源成为可能B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境C．煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D．石油作为重要的可再生能源应该被尽量地利用解析：石油为化石燃料，不可再生，D错误；氢能源、太阳能等新型能源的开发利用，是解决能源危机的有效措施；煤的气化和液化都有利于煤的充分利用，C正确。答案：D2．[双选题]下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()A．氢气的标准燃烧热为285.5kJ·mol－1，则水电解的热化学方程式为：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1B．1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890kJ热量，它的热化学方程式为1/2CH4(g)＋O2(g)=1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－445kJ·mol－1C．已知2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，则C的标准燃烧热为110.5kJ·mol－1D．HBr与NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1解析：依据标准燃烧热可书写热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，A错误；1molCH4燃烧放热890kJ，则eq\f(1,2)molCH4燃烧放热eq\f(1,2)×890＝445kJ，B正确；CO不是稳定氧化物，C错误；HBr是强酸，中和热与HCl与NaOH反应的中和热相同，D正确。答案：BD3．Fe2O3(s)＋eq\f(3,2)C(s)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝＋234.1kJ/molC(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol则2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH等于()A．－824.4kJ/mol B．－627.6kJ/molC．－744.7kJ/mol D．－169.4kJ/mol解析：设题给两个反应的热化学方程式分别为①、②，据盖斯定律，2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)可由②×eq\f(3,2)－①得到，ΔH＝－393.5kJ/mol×eq\f(3,2)－234.1kJ/mol＝－824.4kJ/mol。答案：A4．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是()A．H2(g) B．CO(g)C．C8H18(l) D．CH4(g)解析：根据热化学方程式，分别求得1gH2、CO、C8H18、CH4燃烧放热量为：eq\f(285.8,2)kJ、eq\f(283.0,28)kJ、eq\f(5518,114)kJ、eq\f(890.3,16)kJ。答案：B5．(·福建六校联考)已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1由此可以推断下列结论正确的是()A．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量B．①的焓变为221kJ·mol－1C．浓硫酸与稀NaOH溶液完全反应生成1mol水时放热为57.3kJD．1mol碳完全燃烧放出的热大于110.5kJ解析：醋酸为弱酸，电离过程中吸热，与稀NaOH溶液反应生成1molH2O时，放热小于57.3kJ；①的焓变为－221kJ·mol－1；浓H2SO4溶于水放热；1molC不完全燃烧放热110.5kJ，完全燃烧放热多，大于110.5kJ。答案：D6．已知：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ/mol②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ/mol③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ/mol④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ/mol下列关系式中正确的是()A．a<c<0 B．b>d>0C．2a＝b<0 D．2c＝解析：①和②、③和④中各物质的聚集状态分别相同，且②和④中各物质的化学计量数分别是①和③中的2倍，所以b＝2a，d＝2c。①②③④均为放热反应，a、b、c、d均小于零。由于H2O(g)→H2O(l)这一过程放出热量，所以反应③中放出的热量比反应①多，所以c<答案：C7．(·丹东联考)火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：①N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－533.23kJ·mol－1②H2O(g)=H2O(l)ΔH2＝－44kJ·mol－1③2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH3＝－196.4kJ·mol－1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为()A．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋817.63kJ·mol－1B．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1C．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－641.63kJ·mol－1D．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－817.63kJ·mol－1解析：由盖斯定律可进行热化学方程式的加减运算。由①＋③＋②×2得N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－817.63kJ·mol－1，由①＋③－②×2可得：N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(8分)已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ·mol－1根据上面两个热化学方程式，试回答下列问题。(1)H2的标准燃烧热为________，C3H8的标准燃烧热为________。(2)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。解析：(2)据公式Q放＝n(可燃物)×ΔH,1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8kJ·mol－1×1mol＋2220kJ·mol－1×2mol＝4725.8kJ。答案：(1)－285.8kJ·mol－1－2220kJ·mol－1(2)4725.8kJ9．(10分)化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可分为许多种，如标准燃烧热和中和反应反应热等。(1)下列ΔH表示物质标准燃烧热的是________；表示中和反应反应热的是________。(填“ΔH1”、“ΔH2”、“ΔHA．2H2(g)＋O2(g)=2H2OH(l)ΔH1B．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH4E．C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH5F．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH6G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH7H．CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH8(2)2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出99.6kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)充分燃烧一定量的丁烷放出热量的大小为Q，生成的CO2恰好与100mL浓度与5mol·L－1的KOH溶液完全反应生成单一产物。则燃烧1mol丁烷放出的热量为___________。解析：(3)丁烷燃烧产生的CO2与KOH溶液反应可以生成K2CO3或KHCO3。n(KOH)＝0.1L×5mol·L－1＝0.5mol，生成K2CO3时需n(CO2)＝eq\f(0.5mol,2)＝0.25mol。1molC4H10含碳4mol，故1molC4H10燃烧放热为eq\f(4,0.25)×Q＝16Q。同理可计算出生成KHCO3时，1molC4H10放出的热量为8Q。答案：(1)ΔH4、ΔH5ΔH6(2)C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1294.8kJ·mol－1(3)8Q或16Q10．(11分)(·宁波八校联考)参考下列图表和有关要求回答问题。(1)图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_____________________________________________；(2)下表是部分化学键的键能数据：化学键P=PP=OO=OP=O键能/kJ·mol－1abcx已知白磷的标准燃烧热为dkJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则上表中x＝______kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。解析：(1)观察图形，1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1。(2)由反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和与标准燃烧热概念可得等式6a＋5c－(4x＋12b)＝－得x＝－eq\f(1,4)(12b－d－6a－5c)或eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)。答案：(1)NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)－eq\f(1,4)(12b－d－6a－5c)或eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)11．(10分)近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了较大进展。像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。(1)为了有效发展民用氢能源，必须制得廉价的氢气，下列可供开发的较经济且资源可持续利用的制取氢气的方法是()A．电解水 B．锌和稀硫酸反应C．光解海水 D．以石油、天然气为原料(2)氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知C和H2燃烧的热化学方程式：C(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1试通过计算说明等质量氢气和炭完全燃烧时产生的热量之比是________。(3)氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。研究表明，过渡金属型氢化物(又称间充氢化物)中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64g·cm－3，相对原子质量为106.4)，试写出钯(Pd)的氢化物的化学式____________。解析：由于能源问题已成为社会热点问题，有关能源的试题也将成为今后命题的重点，以能源问题切入，从不同的角度设问，形成跨学科的综合问题，全面考查我们的基础知识和运用多学科知识分析问