高二化学反应原理课时作业15：1.1.2焓变 热化学方程式

高二《化学反应原理》PAGEPAGE1第2课时焓变热化学方程式题组一反应热与焓变1．下列说法中不正确的是()A．若反应产物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0B．破坏反应产物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，ΔH<0C．反应焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化D．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ[答案]C2．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH，下列有关ΔH的说法正确的是()A．与化学方程式的书写形式无关B．与H—H键、O=O键、H—O键的键能有关C．与是否使用催化剂有关D．与物质的状态无关[答案]B[解析]化学计量数不同时，反应的焓变不同，A项错误；化学反应的焓变与键能的相对大小有关，与反应条件无关，B项正确、C项错误；同一物质的状态不同时，自身具有的能量也不同，从而导致反应的焓变不同，D项错误。题组二热化学方程式的含义3．工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.4kJ·mol－1，下列判断正确的是()A．反应物能量总和大于反应产物能量总和B．CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(l)ΔH＝－131.4kJ·mol－1C．水煤气反应中生成1molH2(g)吸收131.4kJ热量D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4kJ热量[答案]C[解析]A项，由题中信息知合成水煤气反应为吸热反应，故可判断反应物总能量小于反应产物总能量；B项，若生成的H2O为气态时ΔH＝－131.4kJ·mol－1；C项，生成1molH2(g)吸收131.4kJ的热量；D项，应为生成1molCO(g)吸收131.4kJ热量。4．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则下列关于方程式2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的ΔH的说法中正确的是()A．方程式中的系数表示分子数B．该反应ΔH大于零C．该反应ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．可表示36g水分解时的热效应[答案]B[解析]热化学方程式的系数表示物质的量，A项错误；在书写热化学方程式时，若反应物和反应产物对换，则ΔH的符号相反，数值不变，故B项正确、C项错误；D项未注明水是液态，错误。5．根据碘与氢气反应的热化学方程式①I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ·mol－1②I2(s)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝26.48kJ·mol－1下列判断正确的是()A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应①的产物比反应②的产物稳定D．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低[答案]D[解析]A项，因为是可逆反应，所以不能进行完全，放出的热量小于9.48kJ，错误；B项，1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差26.48kJ－(－9.48kJ)＝35.96kJ，错误；C项，反应产物都是气态HI，一样稳定，错误；D项，等量的同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低，反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低，正确。6．下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是()选项已知热化学方程式有关描述或结论A3O2(g)=2O3(g)ΔH＝242.6kJ·mol－1氧气的能量比臭氧的高BC3H8(g)=C2H4(g)＋CH4(g)ΔH＞0丙烷比乙烯稳定CNaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1含10.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3kJD①2C(石墨，s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH1；②2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2ΔH1＞ΔH2[答案]C[解析]由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故臭氧的能量比氧气的高，A项错误；丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与生成物之一的稳定性，B项错误；由已知热化学方程式可知1molNaOH与HCl完全反应放出57.3kJ热量，故含10.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量为14.325kJ≈14.3kJ，C项正确；ΔH1、ΔH2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，ΔH越小，故ΔH1＜ΔH2，D项错误。7．已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列说法正确的是()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的能量总和小于2molHF气体的能量D．该反应中的能量变化可用下图来表示[答案]D[解析]由热化学方程式可知ΔH<0，H2和F2反应生成HF是放热反应，则HF分解生成H2和F2为吸热反应，A项错误；HF(g)转变为HF(l)放热，则1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF，放出的热量大于270kJ，B项错误；该反应为放热反应，则反应物的总能量高于反应产物的总能量，C项错误、D项正确。题组三热化学方程式的书写与正误判断8．在25℃、100kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝725.76kJ·mol－1B．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－1C．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝1451.52kJ·mol－1[答案]B[解析]1molCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放热为32×22.68kJ＝725.76kJ,2molCH3OH完全燃烧生成CO2和液态水时，放热2×725.76kJ＝1451.52kJ，B项正确。键的键焓分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1，下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1[答案]D[解析]根据题给数据，可计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O(g)产生的焓变是436kJ·mol－1×2＋495kJ·mol－1－463kJ·mol－1×4＝－485kJ·mol－1，所以该过程的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1，D项正确。10．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。25℃101kPa时0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是()A.eq\f(1,2)N2H4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋H2O(g)ΔH＝267kJ·mol－1B．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－133.5kJ·mol－1C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝534kJ·mol－1D．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1[答案]D[解析]热化学方程式中ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热，A、C项中ΔH的符号错误；热化学方程式中化学式前面的系数仅表示物质的量，0.25molN2H4(g)燃烧放热133.5kJ，故1molN2H4(g)燃烧放热4×133.5kJ，D项正确、B项错误。11．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是()A．CH4(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=2H2O(l)＋CO(g)ΔH1B．S(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO3(s)ΔH2C．C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH3D．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH4[答案]C[解析]A项，CH4没有完全燃烧，错误；B项，S在O2中燃烧生成SO2(g)，而不是SO3(s)，错误；C项，C6H12O6(s)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，正确；D项，应为1molCO(g)完全燃烧生成CO2(g)，错误。()A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1C.eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1D.eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1[答案]A[解析]通过图分析起点eq\f(1,2)molN2(g)＋eq\f(3,2)molH2(g)，变化三阶段为①吸收能量akJ，②放出能量bkJ，③放出能量ckJ到1molNH3(l)；故可得热化学方程式：eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(l)ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1，扩大系数后得到A。13．若已知反应N2＋3H22NH3ΔH＝－92kJ·mol－1及下列数据。化学键H—HN≡N键能/(kJ·mol－1)435943试根据表中数据计算N—H键的键能为kJ·mol－1。[答案]390[解析]设N—H键的键能为x，故反应热ΔH＝－92kJ·mol－1＝(3×435＋943)kJ·mol－1－6x，x＝390kJ·mol－1。14．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O2eq\o(=,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2＋2H2O已知：Ⅰ.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。Ⅱ.(1)反应A的热化学方程式是。(2)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)。[答案](1)4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1(2)31.9强[解析](1)反应A中水为气态。(2)[4E(H—Cl)＋E(O=O)]－[4E(H—O)＋2E(Cl—Cl)]＝－115.6kJ·mol－1，故E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9kJ·mol－1，H—O键比H—Cl键强。15．按要求书写热化学方程式。(1)已知16g固态硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是。(2)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为。(3)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的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时放出的热量是kJ。(4)下图是一定温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3的反应过程中的能量变化示意图，根据下图，写出工业合成氨的热化学方程式：。(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)[答案](1)S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.8kJ·mol－1(2)X2(g)＋AX3(l)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1(3)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－11016.5(4)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝2(Q1－Q2)kJ·mol－1[或ΔH＝－2(Q2－Q1)kJ·mol－1][解析](1)1molS(s)完全燃烧放出的热量为eq\f(32g,16g)×148.4kJ＝296.8kJ，故该反应的热化学方程式为S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.8kJ·mol－1。(2)根据题给熔点与沸点的数据可判断，室温时AX3为液态，AX5为固态。故其热化学方程式为X2(g)＋AX3(l)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1。(3)1molB2H6燃烧放出热量eq\f(649.5,0.3)kJ＝2165kJ，0.5molB2H6燃烧生成液态水(1.5mol)放出热量为eq\f(1,2)×2165kJ，1.5molH2O(l)变为1.5molH2O(g)需吸收热量为66kJ，所以0.5molB2H6燃烧生成气态水时放出热量为eq\f(1,2)×2165kJ－1.5×44kJ＝1016.5kJ。(4)由图可知生成1molNH3(g)放出的热量为(Q2－Q1)kJ，则生成2molNH3(g)放出的热量为1。16．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