1、 1 （人教版选修人教版选修 4 4）1.31.3化学反应热的计算过关训练试题化学反应热的计算过关训练试题 考试时间：考试时间：4040 分钟分钟 满分：满分：100100 分分 一、单项选择题：本题包括一、单项选择题：本题包括 1010 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 5050 分。分。 1.下列说法错误的有（ ） A、 同温同压下， 氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的 H 不同。 B、对于放热反应，放出的热量越多，H 就越大。 C、2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ mol 1，H571.6 kJ mol1 的含义是 指每摩尔该反应
2、所放出的热量。 D、对于可逆反应而言，热化学方程式中的反应热表示反应达到平衡时所放出或吸收的 热量。 E、如果用 E 表示破坏(或生成)1 mol 化学键所消耗(或释放)的能量，则求 2H2(g) O2(g)=2H2O(g)的反应热时，可用下式表示：H12E(HH)E(O=O)2E(HO)。 【答案】 A、B、D、E 【解析】反应热与反应途径无关，A 错。放热H 为负值，放热多，H 越小，B 错。单 位 kJ/mol 中的每 mol 的涵义就是指每摩尔反应，C 正确。无论反应是否可逆，热化学方程 式均表示反应进行到底的热量变化，D 错。2molH2O 含有 4molH-O 键，故反应热应为：H
3、1 2E(HH)E(O=O)4E(HO)，E 错。 2已知 25 、101 kPa 条件下： 4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s) H2 834.9 kJ mol 1 4Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s) H3 119.1 kJ mol 1 由此得出的正确结论是( ) A等质量的 O2比 O3能量低，由 O2变 O3为吸热反应 B等质量的 O2比 O3能量高，由 O2变 O3为放热反应 CO3比 O2稳定，由 O2变 O3为吸热反应 DO2比 O3稳定，由 O2变 O3为放热反应 【答案】 A 2 【解析】 根据盖斯定律得 2O3(g)=3O2(g) H284.2 kJmol
4、1，等质量 的 O2能量低。 3已知葡萄糖(C6H12O6)的燃烧热是 2 804 kJ mol 1，当它氧化生成 1 g 水时放出的热量 是( ) A26.0 kJ B51.9 kJ C155.8 kJ D467.3 kJ 【答案】 A 【解析】 1 mol C6H12O6完全燃烧生成 H2O 为 6 mol(即 618 g)时放出热量 2 804 kJ， 所以当 C6H12O6氧化生成 1 g 水时放出的热量为2 804 kJ 618 g 26.0 kJ。 4.已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1 CO2(g)C(s)=2CO(g) H2 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H
5、3 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H4 3CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A.H10，H30，H40 C.H1H2H3 D.H3H4H5 【答案】 C 【解析】 第一、三个反应属于燃烧，均为放热,第四个反应属于缓慢氧化反应，放热反 应，故H1 0 、H3 0、H40，A、B 错。由盖斯定律可知，第三个反应为第一、二反应 之和，故 C 正确，D 应为H31/3(H4H5)。 5向足量 H2SO4溶液中加入 100 mL 0.4 mol L 1Ba(OH) 2溶液，放出的热量是 5.12 kJ。 如果向足量 B
6、a(OH)2溶液中加入 100 mL 0.4 mol L 1 盐酸时， 放出的热量为 2.2 kJ。 则 Na2SO4 溶液与 BaCl2溶液反应的热化学方程式为( ) ABa2 (aq)SO2 4(aq)=BaSO4(s) H2.92 kJ mol 1 BBa2 (aq)SO2 4(aq)=BaSO4(s) H18 kJ mol 1 CBa2 (aq)SO2 4(aq)=BaSO4(s) H73 kJ mol 1 DBa2 (aq)SO2 4(aq)=BaSO4(s) H0.72 kJ mol 1 【答案】 B 【解析】 由题给条件可知 3 Ba 2(aq)2OH(aq)2H(aq)SO2
7、4(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H128 kJmol 1 OH (aq)H(aq)=H 2O(l) H55 kJmol 1 根据盖斯定律2可得 Ba 2(aq)SO2 4(aq)=BaSO4(s) H18 kJmol 1。 6已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H196.6 kJ mol 1，实验室测得 4 mol SO 2 发生上述化学反应时放出 314.3 kJ 热量，SO2的转化率最接近于( ) A40% B50% C80% D90% 【答案】 C 【解析】 参加反应的 SO2为314.3 kJ 196.6 kJ2 mol3.2 mol，SO 2的转化率为3.2 m
8、ol 4 mol 100% 80%。 7氯原子对 O3的分解有催化作用：O3(g)Cl(g)=ClO(g)O2(g) H1，ClO(g) O(g)=Cl(g)O2(g) H2，大气臭氧层的分解反应是 O3(g)O(g)=2O2(g) H，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 HE1E3 B反应 O3(g)O(g)=2O2(g)的 HE2E3 CO3(g)O(g)=2O2(g)是吸热反应 DHH1H2 【答案】 D 【解析】 O3(g)与 O(g)的总能量高于生成物 O2(g)的能量，反应 O3(g)O(g)=2O2(g) 为放热
9、反应，H0，HE3E2，故 A、B、C 错误；根据盖斯定律可得HH1H2，D 正确。 8在 25 、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ，下列热化学 方程式正确的是( ) 4 ACH3OH(l)3 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H725.8 kJ/mol B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 451.6 kJ/mol C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H725.8 kJ/mol D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 452 kJ/mol 【答案】
10、 B 【解析】 因 1 mol 甲醇燃烧生成 CO2和液态水，放出 22.68 kJ/g32 g725.8 kJ 热 量，所以 2 mol 甲醇燃烧生成 CO2和液态水的H1 451.6 kJ/mol。 9 已 知： Fe2O3(s) 3 2 C(s)= 3 2 CO2(g) 2Fe(s) H 234.1 kJ/mol ； C(s) O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol；则 2Fe(s)3 2O2(g)=Fe2O3(s)的 H 是( ) A824.4 kJ/mol B627.6 kJ/mol C744.7 kJ/mol D169.4 kJ/mol 【答案】 A 【解析】 观察热
11、化学方程式 Fe2O3(s)3 2C(s)= 3 2CO 2(g)2Fe(s) H1234.1 kJ/mol；C(s)O2(g)=CO2(g) H2393.5 kJ/mol；3 2可得 2Fe(s) 3 2 O2(g)=Fe2O3(s)，则H3 2H 2H1824.35 kJ/mol824.4 kJ/mol。 10.已知下列两个热化学方程式：在一定条件下，CO 和 CH4燃烧的热化学方程式分别 为：2H2(g)O2(g) 2H2O(l) H571.6 kJ mol1 C3H8(g)5O2(g) 3CO2(g)4H2O(2) H2220 kJ mol1 实验测得氢气和丙烷的混合气体共 5mol，
12、完全燃烧时放出 3847KJ 的热量，则混合气体 中氢气和丙烷的体积比为： （ ） A1 ：3 B 3 ：1 C1 ：4 D 1 ：1 【答案】 B 【解析】 设 H2的物质的量为 x，丙烷的物质的量为 y，根据题意可知，H2的燃烧热为 571.62=285.8（kJmol 1） ，列出方程式组：x+y=5(1) 285.8x+2220y=3847(2)，解得 x=3.75，y=1.25。所以氢气与丙烷的体积比（即物质的量之比）为 3:1。 5 二、非选择题二、非选择题：本题包括本题包括 9 9 小题，共小题，共 5050 分分。 11 （12 分）某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产
13、生淡蓝色火焰，煤炭燃 烧更旺， 因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水， 可使煤炭燃烧放出更多的热量。 ”(已 知煤炭的燃烧热 H 为393.15 kJ mol 1，氢气的燃烧热 H 为242 kJ mol1，一氧化碳的 燃烧热 H 为283 kJ mol 1) (1) 写 出 该 同 学 看 到 燃 烧 现 象 所 涉 及 到 的 所 有 反 应 的 热 化 学 方 程 式 ： _。 (2)你认为该同学的结论是否正确，请简要说明其理由： _ (3)烟气(主要污染物 SO2、NOx)经 O3预处理后用 CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中 SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中 SO2、NOx的
14、主要反应的热化学方程式为 NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g) H200.9 kJ mol 1 NO(g)1 2O2(g)=NO2(g) H58.2 kJ mol 1 SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g) H241.6 kJ mol 1 反应 3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的 H_kJ mol 1。 【答案】 (1)C(s)O2(g)=CO2(g) H393.15 kJ mol 1、 H 2(g)1 2O 2(g)=H2O(l) H242 kJ mol 1、 CO(g)1 2O 2(g)=CO2(g) H283 kJ mol 1、 C(g)H 2O(l)=CO(g)
15、H2(g) H131.85 kJmol 1 (2)不正确。因为根据盖斯定律，反应过程中的热效应与途径无关，只与反应物和生成 物的状态有关 (3)317.3 12 （15 分）依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。 (1)在 25 、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ。则表示甲醇 燃烧热的热化学方程式为_。 (2)若适量的 N2和 O2完全反应，每生成 23 g NO2需要吸收 16.95 kJ 热量。其热化学方 程式为_ _。 6 (3)用 NA表示阿伏加德罗常数，在 C2H2(气态)完全燃烧生成 CO2和液态水的反应中，每 有 5NA个电子转移时
16、，放出 650 kJ 的热量。其热化学方程式为_ _。 (4)已知拆开 1 mol HH 键、 1 mol NH 键、 1 mol NN 键分别需要的能量是 436 kJ、 391 kJ、 946 kJ， 则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_ _。 (5)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g) H1 206.2 kJ mol 1 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H 2247.4 kJ mol 1 以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(
17、g) 和 H2(g)的热化学方程式为_。 【答案】 (1)CH3OH(l)3 2O 2(g)=CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJmol 1 (2)N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H67.8 kJmol 1 (3)C2H2(g)5 2O 2(g)=2CO2(g)H2O(l) H1 300 kJmol 1 (4)N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92 kJmol 1 (5)CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g) H165.0 kJ mol 1 【解析】 根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书 写相应的热化学方程式即可。 (5)
18、首先写出反应方程式， CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)， 再利用盖斯定律即可得出 H2H1H2。 13 （14 分）断开 1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态 A 原子和气态 B 原子 所吸收的能量称为 AB 键的键能。下表列出了一些化学键的键能 E： 化学键 HH ClCl O=O CCl CH OH HCl E/kJ mol 1 436 247 x 330 413 463 431 请回答下列问题： (1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，其 中 H_(用含有 a、b 的关系式表示)。 7 (2)若图示中表示反应 H2
19、(g) 1 2 O2(g)=H2O(g) H241.8 kJ mol 1 ，则 b _kJ mol 1， x_。 (3)历史上曾用“地康法”制氯气， 这一方法是用 CuCl2作催化剂， 在 450 利用空气中的氧 气跟氯化氢反应制氯气。 反应的化学方程式为_ _。 若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有 1 mol 电子转 移时，反应的热量变化为_。 【答案】 (1)放热 (ab)kJmol 1 (2)926 496.4 (3)O24HCl = 450 CuCl2 2Cl22H2O 放出热量 31.4 kJ 【解析】 (1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。
20、反应热为反应物断键吸收 的能量与生成物成键放出的能量之差，即H(ab)kJmol 1。(2)b 表示 H、O 原子结合 为气态水时的能量变化，其数值为 4632926；4361 2x926241.8，则 x496.4。 (3)根据题意易写出化学方程式。反应的H(496.4431424724634)kJmol 1 125.6 kJmol 1，则转移 1 mol 电子时反应放出的热量为 31.4 kJ。 14 （9 分）化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以 CO 和 H2为主的混合气体。这种混 合气体可用于生产甲醇和合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应： CH4(g)1 2O2(g)=CO(g)2
21、H2(g) H136 kJ mol 1 CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g) H2216 kJ mol 1 由反应、推出总反应热为零的总反应方程式，并求进料气中空气(O2的体积分数 为 21%)与水蒸气的体积比。 【答案】 7CH4(g)3O2(g)H2O(g)=7CO(g)15H2(g) H0 8 V(空气)V(H2O)1007 【解析】 将6 得出的式子与相加： 6CH4(g)3O2(g)=6CO(g)12H2(g) 6H1216 kJmol 1 7CH4(g)3O2(g)H2O(g)=7CO(g)15H2(g) H0 所以总反应式为 7CH4(g)3O2(g)H2O(g)=7CO(g)15H2(g) H0 其中 VO2 VH2O 3 1，则 V VH2O 3 21% 1 100 7 。
