2020化学材同步导学提分教程人教选修四测试第一章化学反应与能量第三节课后提升练习

[A篇对点强化训练]知识点一盖斯定律1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．使用催化剂可以改变反应的热效应C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同答案C解析吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，A错误；催化剂只改变活化能，不影响热效应，B错误；光照和点燃只是反应的不同引发条件，不改变焓变，D错误。2．已知C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH1＝－Q1kJ/mol，C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ/mol，H2O(g)===H2O(l)ΔH3＝－Q3kJ/mol。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()A．Q1＋Q2＋Q3B．0.5Q1－0.5Q2＋1.5Q3C．0.5(Q1＋Q2＋Q3)D．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3答案B解析23g酒精液体的物质的量为0.5mol，根据题意，可知其生成的为液态水，综合三个方程式，可得：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－(Q1－Q2＋3Q3)kJ/mol，故选B。3．在298K、100kPa时，已知：①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案A解析因为反应式①②和③之间存在关系：①＋2×②＝③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3。4．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－Q1①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－Q2②H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－Q3③常温下，取体积比为4∶1的甲烷和H2的混合气体112L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为()A．4Q1＋0.5Q2B．4Q1＋Q2＋10Q3C．4Q1＋2Q2D．4Q1＋0.5Q2＋9Q3答案D解析112L标准状况下的混合气体中含有4mol甲烷和1mol氢气，4mol甲烷燃烧放出的热量是4Q1，同时生成8molH2O(g)；1molH2燃烧放出的热量为0.5Q2，同时生成1molH2O(g)，9molH2O(g)变成H2O(l)，又放出热量9Q3，共放出热量为4Q1＋0.5Q2＋9Q3，D项正确。5.氯原子对O3的分解有催化作用：O3(g)＋Cl(g)===ClO(g)＋O2(g)ΔH1，ClO(g)＋O(g)===Cl(g)＋O2(g)ΔH2，大气臭氧层的分解反应是O3(g)＋O(g)===2O2(g)ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是()A．反应O3(g)＋O(g)===2O2(g)的ΔH＝E1－E3B．反应O3(g)＋O(g)===2O2(g)的ΔH＝E2－E3C．O3(g)＋O(g)===2O2(g)是吸热反应D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2答案D解析反应物O3(g)与O(g)的总能量高于生成物O2(g)的总能量，该反应为放热反应，ΔH0，ΔH＝E3－E2，故A、B、C错误；根据盖斯定律可得ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D正确。6．钛被称为“第三金属”，其制取原料为金红石(TiO2)，制取步骤为TiO2―→TiCl4――→镁，800℃，ArTi。已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)ΔH3则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为()A．ΔH3＋2ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＋2ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2D．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2答案C解析由③＋①×2－②可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2。知识点二反应热的计算7．液态水分解生成H2和O2可通过下列途径来完成：H2Ol――→ΔH1＝＋44kJ·mol－1H2Og――→ΔH2H2g＋12O2g已知：氢气的燃烧热ΔH为－286kJ·mol－1，则ΔH2为()A．＋330kJ·mol－1B．－330kJ·mol－1C．＋242kJ·mol－1D．－242kJ·mol－1答案C解析由盖斯定律可知ΔH1＋ΔH2＝－ΔH＝＋286kJ·mol－1，则ΔH2＝＋286kJ·mol－1－ΔH1＝＋286kJ·mol－1－(＋44kJ·mol－1)＝＋242kJ·mol－1。8．已知热化学方程式：①C2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH1＝－1301.0kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ·mol－1则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH为()A．＋228.2kJ·mol－1B．－228.2kJ·mol－1C．＋1301.0kJ·mol－1D．＋621.7kJ·mol－1答案A解析热化学方程式①②③和④之间存在如下关系：2×②＋③－①＝④。所以ΔH＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5kJ·mol－1)＋(－285.8kJ·mol－1)－(－1301.0kJ·mol－1)＝＋228.2kJ·mol－1。9．工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知在25℃时：C(石墨)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1①H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1②C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1③则25℃时1molCO与水蒸气作用转化为氢气和二氧化碳时，对应的ΔH为()A．＋41kJ·mol－1B．－41kJ·mol－1C．283kJ·mol－1D．－131kJ·mol－1答案B解析依据盖斯定律③－①－②得到：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1。10．已知以下的热化学反应方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－24.8kJ·mol－1②Fe2O3(s)＋13CO(g)===23Fe3O4(s)＋13CO2(g)ΔH＝－15.73kJ·mol－1③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋640.4kJ·mol－1则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为()A．－218kJ·mol－1B．－109kJ·mol－1C．＋218kJ·mol－1D．＋109kJ·mol－1答案B解析n(CO)＝14g28g·mol－1＝0.5mol，12×①－②－③×23得：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝12×－24.8kJ·mol－1＋15.73kJ·mol－1－640.4kJ·mol－1×23≈－218kJ·mol－1,0.5molCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为(－218kJ·mol－1)×0.5＝－109kJ·mol－1，B项正确。[B篇综合提升训练]11．已知下列热化学方程式：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－25kJ·mol－1②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－47kJ·mol－1则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是()A．Fe3O4＋4CO===3Fe＋4CO2ΔH＝－14kJ·mol－1B．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)ΔH＝－22kJ·mol－1C．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)ΔH＝＋14kJ·mol－1D．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)ΔH＝－14kJ·mol－1答案D解析根据盖斯定律，12(3×①－②)可得，Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)ΔH＝12[3×(－25kJ·mol－1)－(－47kJ·mol－1)]＝－14kJ·mol－1。12．已知下列两个热化学方程式：H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.0kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ·mol－1(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为________。(2)已知：H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ·mol－1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：_______________________________。答案(1)1∶1(2)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2044kJ·mol－1解析(1)设H2、C3H8的物质的量分别为n(H2)、n(C3H8)，则nH2＋nC3H8＝5mol285.0kJ·mol－1×nH2＋2220.0kJ·mol－1×nC3H8＝6262.5kJ解得：n(H2)＝2.5moln(C3H8)＝2.5mol在相同p、T时，VH2VC3H8＝nH2nC3H8＝2.5mol2.5mol＝1∶1。(2)由H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ·mol－1则4molH2O(l)变为H2O(g)吸热为176kJ，故C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2044kJ·mol－1。13．(1)实验测得，5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：___________________。(2)将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为________________。又已知：H2O(g)===H2O(l)ΔH2＝－44.0kJ·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。(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。已知某些化学键的键能数据如下表：已知CO中的C与O之间为三键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为__________________________________________________________________。(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝－571.6kJ·mol－1③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2599kJ·mol－1根据盖斯定律，计算298K时由C(石墨，s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变：__________________________________________________。答案(1)CH3OH(l)＋32O2(g)==