20192020学人教版化学选修四导学同步练习第1章第3节化学反应热的计算

第一章第三节基础巩固1．同温同压下，下列各热化学方程式中反应热数值最小的是(C)A.2A(l)＋B(l)===2C(g)ΔH＝＋Q1kJ·mol－1B.2A(g)＋B(g)===2C(g)ΔH＝＋Q2kJ·mol－1C.2A(g)＋B(g)===2C(l)ΔH＝＋Q3kJ·mol－1D.2A(l)＋B(l)===2C(l)ΔH＝＋Q4kJ·mol－1解析：因气态(g)要比液态(l)的能量高，反应又是吸热，所以我们可以画一张图：用后面减去前面就可以得到ΔH，所以各热化学方程式中反应热数值最小的是：2A(g)＋B(g)===2C(l)ΔH＝＋Q3kJ·mol－1；故选C。2．已知①H2O(g)===H2O(l)ΔH1＝Q1kJ·mol－1②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝Q2kJ·mol－1③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝Q3kJ·mol－1。若使23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(C)A．(Q1＋Q2＋Q3)kJB．0.5(Q1＋Q2＋Q3)kJC．(0.5Q2－1.5Q1－0.5Q3)kJD．(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ解析：由盖斯定律，可由3×①＋③－②得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔHΔH＝(3Q1＋Q3－Q2)kJ·mol－1。则23g酒精液体燃烧时，放出的热量为0.5mol×(－ΔH)＝(0.5Q2－1.5Q1－0.5Q3)kJ。3．已知下列热化学方程式：Zn(s)＋12O2(g)===ZnO(s)ΔH1＝－351.1kJ/molHg(l)＋12O2(g)===HgO(s)ΔH2＝－90.7kJ/mol由此可知Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)ΔH3，其中ΔH3的值是(A)A．－260.4kJ/molB．－254.6kJ/molC．－438.9kJ/molD．－441.8kJ/mol解析：将方程式依次编号为①、②、③，由盖斯定律得：③＝①－②，即ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－351.1kJ/mol－(－90.7kJ/mol)＝－260.4kJ/mol，故选A。4．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH13H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH22Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)ΔH32Al(s)＋32O2(g)===Al2O3(s)ΔH42Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是(B)A．ΔH10，ΔH30B．ΔH50，ΔH4ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：大多数化合反应为放热反应，而放热反应的反应热(ΔH)均为负值，故A错误；铝热反应为放热反应，故ΔH50，而2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)ΔH3③，2Al(s)＋32O2(g)===Al2O3(s)ΔH4④，由④－③可得：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5＝ΔH4－ΔH30，可得ΔH4ΔH3、ΔH3＝ΔH4－ΔH5，故B正确、D错误；已知：3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH2②，2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)ΔH3③，将(②＋③)×23可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1＝23(ΔH2＋ΔH3)，故C错误。5．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是(C)A．反应HCO－3(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应B．ΔH1＞ΔH2ΔH2＜ΔH3C．CO2－3(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小解析：A项，由图可得，HCO－3(aq)＋H＋(aq)的能量小于CO2(g)＋H2O(l)的能量，所以反应HCO－3(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，故A错误；B项，由图可得ΔH1和ΔH2都小于0，ΔH3＞0，且ΔH1的绝对值大于ΔH2的绝对值，所以ΔH1＜ΔH2，ΔH2＜ΔH3，故B错误；C项，由图可得，CO2－3(aq)＋2H＋(aq)===HCO－3(aq)＋H＋(aq)ΔH1，HCO－3(aq)＋H＋(aq)===H2CO3(aq)ΔH2，H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)ΔH3，根据盖斯定律，CO2－3(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，故C正确；D项，使用催化剂只改变化学反应速率，不改变反应焓变，故D错误。6．化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下：化学键H—HCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol－1)436243431则下列热化学方程式不正确的是(C)A．12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝－91.5kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C．12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝91.5kJ·mol－1D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝183kJ·mol－1解析：化学反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，反应12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)的ΔH＝(436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1)/2－431kJ·mol－1＝－91.5kJ·mol－1，所以A项正确，C项错误；B项反应的ΔH＝－91.5kJ·mol－1×2＝－183kJ·mol－1，正确；D项反应是B项反应的逆反应，生成HCl的反应是放热反应，则HCl的分解反应是吸热反应，吸收的热量与放出的热量相等，D项正确。7．氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(1)ΔH＝－572kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)生成物能量总和__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。(2)若2mol氢气燃烧生成水蒸气，则放出的热量__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)572kJ。(3)H2的标准燃烧热ΔH＝__－286__kJ·mol－1__。(4)反应2H2＋O2=====点燃2H2O的能量变化如图所示。已知拆开1molH2、1molO2和1molH—O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ的能量。则反应过程(Ⅱ)__放出__(填“吸收”或“放出”)能量__1__852__kJ。解析：(1)该反应的ΔH0，为放热反应，生成物能量总和小于反应物能量总和。(2)由热化学方程式可知，2mol氢气燃烧生成液态水，放出572kJ热量，由于液态水变为水蒸气需要吸收热量，故2mol氢气燃烧生成水蒸气，放出的热量小于572kJ。(3)标准燃烧热ΔH＝－5722kJ·mol－1＝－286kJ·mol－1。(4)反应过程(1)中，能量由低到高，反应吸收热量，反应过程(Ⅱ)中，能量由高到低，反应放出热量。反应过程(Ⅱ)中形成了4molH—O键，放出的热量为：4×463kJ＝1852kJ。8．CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1；③C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1。(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活。甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量__＝__(填“”“”或“＝”)890.3kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2===2CO＋2H2,1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，能表示该反应过程中能量变化的是__D__(填字母)。(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热ΔH＝__－74.8__kJ·mol－1__。解析：(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3kJ。(2)1gCH4完全反应释放15.46kJ的热量，则1molCH4完全反应放出的热量为247.36kJ，故D项符合题意。(3)根据盖斯定律，②＋③－①即得C(s)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH＝－74.8kJ·mol－1。能力提升1．已知1mol红磷转化为1mol白磷，吸收18.39kJ热量。①4P(s，红)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1②4P(s，白)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2则ΔH1与ΔH2的关系正确的是(B)A．ΔH1＝ΔH2B．ΔH1ΔH2C．ΔH1ΔH2D．无法确定解析：根据提供信息，由反应①减去反应②可得，4P(s，红)===4P(s，白)ΔH＝ΔH1－ΔH2＝＋18.39kJ·mol－1×4＝＋73.56kJ·mol－1，故ΔH1ΔH2，B正确。2．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1下列说法不正确的是(B)A．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJB．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH－574kJ/molC．反应①②转移的电子数相同D．反应②中当0.2molCH4反应完全时转移的电子总数为1.60mol解析：根据盖斯定律，将①②相加得到如下热化学方程式：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ/mol，标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol，放出的热量为0.2mol×867kJ/mol＝173.4kJ；由于液态水变为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH－574kJ/mol；反应②中每1molCH4反应完全时转移的电子总数为8mol,0.2molCH4完全反应时转移的电子总数为1.60mol。3．已知：NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的ΔH＝－24.2kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热为ΔH＝－57.3kJ·mol－1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于(D)A．－69.4kJ·mol－1B．－45.2kJ·mol－1C．＋69.4kJ·mol－1D．＋45.2kJ·mol－1解析：根据题意先写出热化学方程式：2NH3·H2O(aq)＋H2SO4(aq)===(NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－24.2kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。再由盖斯定律得，NH3·H2O(aq)===NH＋4(aq)＋OH－(aq)ΔH＝＋45.2kJ·mol－1，D正确。4．(2019·开封模拟)已知室温下，将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，则下列能量转化关系的判断不正确的是(C)A．ΔH1＞0B．ΔH2＞ΔH3C．ΔH3＞ΔH1D．ΔH2＝ΔH1＋ΔH3解析：A项，Cu