2024-2025学年高中化学专题一化学反应与能量变化1-2热化学方程式课时作业含解析苏教版选修4

PAGEPAGE8热化学方程式时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1．工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.4kJ/mol，下列推断正确的是(C)A．反应物的总能量大于生成物的总能量B．CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(l)ΔH＝－131.4kJ/molC．该反应中生成1molH2(g)汲取131.4kJ的热量D．该反应中生成1体积CO(g)汲取131.4kJ的热量解析：该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A项错误；B项，热化学方程式中水的状态应为气态；D项，1体积应改为“1mol”。2．如图所示为25℃、101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的改变过程，则下列有关说法中不正确的是(C)A．断裂1molH2中的化学键时需汲取436kJ的能量B．形成2molHCl中的化学键时要放出862kJ的能量C．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝＋183kJ/molD．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ/mol解析：题图表示1molH—H键断裂须要汲取436kJ的能量，1molCl—Cl键断裂须要汲取243kJ的能量，1molH—Cl键形成会放出431kJ的能量，由此可知A、B正确；依据热化学方程式的书写要求，可知1molH2(g)和1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)的热效应为436kJ/mol＋243kJ/mol－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol，即该反应为放热反应，则ΔH<0，故C错误，D正确。3．已知：2H(g)=H2(g)ΔH＝－435.7kJ·mol－1，此热化学方程式包含的意义是(C)A．2mol氢原子的能量比1mol氢分子的能量低B．两个氢原子结合成一个氢分子时放出435.7kJ能量C．1mol氢分子分解成2mol氢原子要汲取435.7kJ能量D．2mol氢原子结合成1mol氢分子要汲取435.7kJ能量解析：A项，由于2mol氢原子生成1mol氢分子时放热，故2mol氢原子的能量比1mol氢分子的能量高，A项错误。热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量，即2mol氢原子结合成1mol氢分子要放出435.7kJ能量或1mol氢分子分解成2mol氢原子要汲取435.7kJ能量，B、D项错误，C项正确。4．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于将来的运载火箭和空间运输系统。试验测得101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是(B)A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1解析：2molH2完全燃烧生成液态水，放出的热量为285.8kJ×2＝571.6kJ，故A项的反应中ΔH应为－571.6kJ·mol－1，A项错误；B项中的热化学方程式正确；C项中H2O的状态应为液态而不是气态，故C项错误；D项反应放热，ΔH<0，错误。5．白磷与氧气可发生如下反应：P4(s)＋5O2(g)=P4O10(s)，已知断裂下列化学键须要汲取的能量分别为P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、P=OckJ·mol－1、O=OdkJ·mol－1。依据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是(A)A．(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B．(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C．(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1D．(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1解析：由图可知，1molP4中有6mol的P—P键，1molO2中有1molO=O键，在P4O10中含有4molP=O键和12molP—O键，在发生反应P4(s)＋5O2(g)=P4O10(s)时，共汲取(6a＋5d)kJ热量，共放出(4c＋12b)kJ热量，即该反应ΔH＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1，A项正确。6．[双选]已知热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－483.6kJ·mol－1。相同条件下，对于热化学方程式2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1的说法正确的是(BD)A．热化学方程式中H2O前面的“2”表示“每2个气态水分子分解，就有bkJ·mol－1的热量改变”B．b＝＋483.6C．|ΔH2|>|ΔH1|D．|ΔH2|＝|ΔH1|解析：热化学方程式中化学计量数表示参与反应的各物质的物质的量，而非物质的分子个数，A项错误；相同条件下，反应2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1是反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－483.6kJ·mol－1的逆过程，所以ΔH2＝＋483.6kJ·mol－1，即b＝＋483.6，C项错误，B、D项正确。7．已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是(A)A．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ/molB．C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝2bkJ/molC．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2bkJ/molD．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝bkJ/mol解析：此题考查了热化学方程式的书写及有关反应热的计算，侧重考查分析、计算、应用实力。由题设知2molCO2→2bkJ→1molC2H2，则乙炔的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ/mol，或C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－2bkJ/mol，故选A。8．已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列说法正确的是(C)A．氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B．1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC．在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量D．该反应中的能量改变可用如图所示曲线来表示9．如图为硫燃烧的能量改变图，下列有关热化学方程式或说法正确的是(C)A．S(s，单斜)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝＋297.16kJ·mol－1B．S(s，单斜)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.83kJ·mol－1C．S(s，正交)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.83kJ·mol－1D．单斜硫的稳定性强于正交硫解析：依据图像可知硫的燃烧反应为放热反应，故A项错误；1mol单斜硫完全燃烧放出的能量为297.16kJ，故B项错误；由图像可以看出单斜硫具有的能量高于正交硫，物质的能量越高越不稳定，即单斜硫的稳定性弱于正交硫，故D项错误。10．乙醇燃料是一种清洁的能源燃料。燃烧ag乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O，放出热量为QkJ，经测定ag乙醇与足量Na反应能生成H25.6L(标准状况)，则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是(C)A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298K)＝－QkJ·mol－1B．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298K)＝－eq\f(1,2)QkJ·mol－1C.eq\f(1,2)C2H5OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(l)ΔH(298K)＝－QkJ·mol－1D．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298K)＝－eq\f(3,2)QkJ·mol－1解析：据化学方程式：2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑2mol22.4Ln(C2H5OH)5.6Ln(C2H5OH)＝0.5mol，即0.5molC2H5OH完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的反应热为ΔH＝－QkJ/mol，C项正确。二、非选择题(50分)11．(10分)下表中的数据表示破坏1mol物质中的化学键消耗的能量(即键能)：化学键H—HCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol－1)436243431H2和Cl2反应生成HCl过程中的热效应可用图示表示(如图)，请回答下列问题：(1)ΔH1＝＋243kJ·mol－1，ΔH2＝＋436kJ·mol－1，ΔH3＝－431kJ·mol－1。(2)据试验测定，H2和Cl2的混合气体在光照下反应生成HCl，引发该反应的步骤是如图①～③中分子转化为原子的一步，你认为首先发生的是第①(填序号)步，请说明缘由：Cl—Cl键的键能比H—H键的键能小，更易断裂，从而引发反应。(3)该反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1。解析：(1)化学反应中，化学键断裂须要汲取能量，形成化学键放出能量。因此，ΔH1＝243kJ·mol－1，ΔH2＝436kJ·mol－1，ΔH3＝－431kJ·mol－1。(2)化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成，明显键能越小，越简洁断裂，故首先发生的是第①步。(3)此反应的反应热ΔH＝243kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋2×(－431kJ·mol－1)＝－183kJ·mol－1，故热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1。12．(12分)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，其结构如图甲所示。甲在肯定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。能量和反应过程的关系可用图乙简洁表示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。乙试依据上图回答下列问题：(1)写出表示S8(s)燃烧的热化学方程式：S8(s)＋8O2(g)=8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式：2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝2bkJ·mol－1。(3)若已知S—O的键能为dkJ/mol，O=O的键能为ekJ/mol，则S8分子中S—S键的键能为(2d－a－e)_kJ/mol。解析：(1)依据图像分析1molO2和eq\f(1,8)molS8反应生成二氧化硫放出热量akJ，燃烧热的概念是101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，依据概念先写出化学方程式，然后标注物质聚集状态，反应的反应热，因此该反应的热化学方程式为S8(s)＋8O2(g)=8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。(2)可依据题图干脆写出热化学方程式：2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝2bkJ·mol－1。(3)设S8分子中S—S键的键能为xkJ/mol，由于反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，结合(1)可得8x＋8e－16d＝－8a，解得x＝2d－a－e。13．(12分)“神舟”七号载人航天飞船于2008年9月25日晚在酒泉卫星放射中心放射升空，火箭推动器中盛有强还原性液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，生成大量氮气和水蒸气，并放出大量的热，已知0.4mol液态肼与过量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量：(1)该反应的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ/mol。(2)又已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ/mol，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是408.813_kJ。(3)此反应应用于火箭推动，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是生成物不会污染大气。14．(16分)依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。(1)在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1。(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23gNO2须要汲取16.95kJ热量。其热化学方程式为N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1。(3)用NA表示阿伏加