1、 1 （人教版选修人教版选修 4 4）第一章第三节化学反应热的计算质量评估试题第一章第三节化学反应热的计算质量评估试题 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放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 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 H 不同 答案 C 解
2、析 放热反应生成物总能量低于反应物总能量， 吸热反应生成物总能量高于反应物总 能量，A 错误；化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素有 关，与吸热、放热反应无关，B 错误；通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应 的焓变，C 正确；同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应条件不会影响H的值，D 错误。 2已知：Zn(s)1 2O2(g)=ZnO(s)H348.3 kJ/mol 2Ag(s)1 2O2(g)=Ag2O(s) H31.0 kJ/mol 则 Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)的 H 等于( ) A317.3 kJ/mol
3、 B379.3 kJ/mol C332.8 kJ/mol D317.3 kJ/mol 答案 A 解析 得：Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s) H317.3 kJ/mol。 3已知火箭燃料二甲基肼(CH3NHNHCH3)的燃烧热为6 000 kJ mol 1，则 30 g 二甲基肼完全燃烧放出的热量为( ) A1 500 kJ B3 000 Kj C6 000 kJ D12 000 kJ 答案 B 解析 二甲基肼的相对分子质量是 60,30 g 二甲基肼是 0.5 mol，放出的热量是燃烧热 2 的一半，即 3 000 kJ。 4已知下列热化学方程式： H2(g)1 2O2(g)
4、=H2O(l) H1285.8 kJ mol 1 H2(g)=H2(l) H20.92 kJ mol 1 O2(g)=O2(l) H36.84 kJ mol 1 H2O(l)=H2O(g) H444.0 kJ mol 1 则反应 H2(l)1 2O2(l)=H2O(g)的反应热 H 为( ) A237.46 kJ mol 1 B474.92 kJ mol 1 C118.73 kJ mol 1 D237.46 kJ mol 1 答案 D 5在一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为 Q kJ(Q0)，经测定完全吸收生 成的 CO2需消耗 5 mol L 1 的 KOH 溶液 100 mL，恰好
5、生成正盐，则此条件下反应 C4H10(g) 13 2 O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的 H 为( ) A8Q kJ mol 1 B16Q kJ mol1 C8Q kJ mol 1 D16Q kJ mol1 答案 D 解析 建立关系式： C4H10 4CO2 8KOH H 1 mol 4 mol 8 mol H 5 molL 10.1L QkJ 则H8 molQ kJmol 1 0.5 mol 16Q kJmol 1 6灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。 已知： 3 Sn(白，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g) H1 Sn(灰，s)2HCl(aq)=SnC
6、l2(aq)H2(g) H2 Sn(灰，s) 13.2 13.2 Sn(白，s) H32.1 kJ mol 1 下列说法正确的是( ) AH1H2 B锡在常温下以灰锡状态存在 C灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D锡制器皿长期处在低于 13.2 的环境中，会自行毁坏 答案 D 解析 由知 Sn(灰)转化为 Sn(白)是吸热的，当温度低于 13.2 时 Sn(白)自动转化 为 Sn(灰)，而灰锡是以粉末状存在，所以 A、B、C 都错，只能选 D。 7室温下，将 1 mol 的 CuSO4 5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为 H1，将 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升
7、高，热效应为 H2；CuSO4(s) 5H2O(s)受热分解的化 学方程式为 CuSO4 5H2O(s)= CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为 H3。则下列判断正确的是 ( ) AH2H3 BH1H3 CH1H3H2 DH1H2H3 答案 B 解析 方法一： “虚拟”路径法。 根据盖斯定律： H1H3H2 由于H10，H30，H20，H20，所以H1H3。 8化学反应 N23H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( ) AN2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(abc) kJ/mol B. N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H2(ba) kJ/mol C.
8、1 2N2(g) 3 2H2(g)=NH3(l) H(bca) kJ/mol D.1 2N2(g) 3 2H2(g)=NH3(g) H(ab) kJ/mol 答案 A 解析 由图可以看出，1 2 mol N 2(g)3 2 mol H 2(g)的键能为a kJ,1 mol NH3(g)的键能为 b kJ， 所以1 2 N 2(g)3 2 H 2(g)=NH3(g) H(ab) kJ/mol， 而 1 mol 的 NH3(g)转化为 1 mol 的 NH3(l)放出的热量为c kJ，所以有：1 2N 2(g)3 2H 2(g)=NH3(l) H(abc)kJ/mol， 即：N2(g)3H2(g)
9、=2NH3(l) H2(abc)kJ/mol。 9能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH 都是重要的能源物质，它 们的燃烧热依次为285.8 kJ mol 1、282.5 kJ mol1、726.7 kJ mol1。已知 CO 和 H 2在 一定条件下可以合成甲醇 CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)。则 CO 与 H2反应合成甲醇的热化学 方程式为( ) ACO(g)2H2(g)=CH3OH(l) H127.4 kJ mol 1 5 BCO(g)2H2(g)=CH3OH(l) H127.4 kJ mol 1 CCO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H127.4 kJ
10、 mol 1 DCO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H127.4 kJ mol 1 答案 A 解析 根据目标反应与三种反应热的关系， 利用盖斯定律， 首先计算出目标反应的反应 热H2(285.8 kJmol 1)(282.5 kJmol1)(726.7 kJmol1)127.4 kJmol 1。 10已知下列热化学方程式 Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H24.8 kJ mol 1 Fe2O3(s)1 3CO(g)= 2 3Fe3O4(s) 1 3CO2(g) H15.73 kJ mol 1 Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H640.4
11、kJ mol 1 则 14g CO 气体还原足量 FeO 固体得到 Fe 固体和 CO2气体时对应的 H 约为( ) A218 kJ mol 1 B109 kJ mol 1 C218 kJ mol 1 D109 kJ mol 1 答案 B 解析 该问题可以转化为1 2CO(g) 1 2FeO(s)= 1 2Fe(s) 1 2CO 2(g)；H？所以应用盖斯 定律，若把已知给出的 3 个热化学方程式按照顺序编号为、，那么()3 2 1 6即得该反应。 二、非选择题二、非选择题：本题包括本题包括 4 4 小题，共小题，共 4848 分分。 11 （10 分） （1）已知 P4(白磷，s)5O2(g
12、)=P4O10(s) H12 983.2 kJ mol 1 P(红磷，s)5 4O2(g)= 1 4P4O10(s) H2738.5 kJ mol 1 试用两种方法求白磷转化为红磷的热化学方程式。 （2）已知下列反应的热化学方程式 CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l) H1870.3 kJ mol 1 C(s)O2(g)=CO2(g) H2393.5 kJ mol 1 6 H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H3285.8 kJ mol 1 计算反应 2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)的反应热 H_? （3）二甲醚(CH3OCH3)被称为 21
13、 世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液 化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁，高效，具有优良的环保性能。工业上制二 甲醚是在一定温度(230280)、压强(2.010.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发 生了下列反应： CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H190.7 kJ mol 1 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H223.5 kJ mol 1 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H341.2 kJ mol 1 反应器中的总反应可表示为 3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)， 则该反应的 H _。 答案 （1）P4
14、(白磷，s)=4P(红磷，s) H29.2 kJmol 1。 （2）488.3 kJmol 1 （3）246.1 kJ mol 1 解析：(1)“虚拟路径”法 根据已知条件可以虚拟如下过程： 根据盖斯定律 HH1(H2)42 983.2 kJmol 1738.5 kJmol1429.2 kJmol 1 热化学方程式为 P4(白磷，s)=4P(红磷，s) H29.2 kJmol 1 “加合”法 P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s) H12 983.2 kJmol 1 P4O10(s)=5O2(g)4P(红磷，s) H22 954 kJmol 1 上述两式相加得： 7 P4(白磷，s)=
15、4P(红磷，s) H29.2 kJmol 1。 （2）根据盖斯定律可知由22可得目标热化学方程式 即H2H22H3H12(393.5 kJmol 1)2(285.8 kJmol1)( 870.3 kJmol 1)488.3 kJmol1。 （3）根据盖斯定律，由2可得： 3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g) H2H1H2H32(90.7) (23.5)(41.2)246.1 kJmol 1。 12 （8 分）发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮作氧化剂，这两种物质反应生 成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H167.7 kJ/mol N2
16、H4(g) O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJ/mol；试计算 1 mol 肼与二氧化氮完全反应时放出 的热量为_kJ， 写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式_ _。 解析：根据盖斯定律，为了在反应物中消去 O2并得到 N2H4和 NO2的反应，可令2 得：2N2H4(g)N2(g)=2N2(g)4H2O(g)2NO2(g) H2H2H1，整理得：2N2H4(g) 2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g) H(534 kJ/mol)267.7 kJ/mol1 135.7 kJ/mol， 则 1 mol 肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为 567.85 kJ。 答案：567.
17、85 N2H4(g)NO2(g)=3 2N 2(g)2H2O(g) H567.85 kJ/mol 13.（8 分）(1)为减少 SO2的排放，常采取以下措施，将煤转化为清洁的气体燃料。已 知： H2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H1241.8 kJ mol 1 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H2110.5 kJ mol 1 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式_ _。 (2)已知：温度过高时，WO2(s)转变为 WO2(g)； WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g) H166.0 kJ mol 1 WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g) H2137.9 kJ mo
18、l 1 则 WO2(s)WO2(g)的 H_。 8 解析:(1)根据盖斯定律，由可得： C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) HH2H1(110.5 kJmol 1)(241.8 kJmol 1)131.3 kJmol1 (2)由可得 WO2(s)WO2(g) HH1H2(66.0 kJmol 1)( 137.9 kJmol 1)203.9 kJmol1 答案：(1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3 kJmol 1 (2)203.9 kJmol 1 14.（12 分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有 着重要作用。 (1)上图是 N2
19、(g)和 H2(g)反应生成 1 mol NH3(g)过程中能量变化示意图，请写出 N2和 H2 反应的热化学方程式：_。 (2)已知化学键键能是形成或拆开 1 mol 化学键放出或吸收的能量，单位 kJ mol 1。若已 知下列数据 化学键 HH NN 键能/kJ mol 1 435 943 试根据表中及图中数据计算 NH 的键能_kJ mol 1。 (3)用 NH3催化还原 NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如： 4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g) H1a kJ mol 1 N2(g)O2(g)=2NO(g) H2b kJ mol 1 若1 mol NH3还原NO至N2
20、， 则该反应过程中的反应热H3_ kJ mol 1(用含a、 b 的式子表示) 解析：(1)由图像可知，该反应为放热反应，且生成 1 mol NH3(g)时，放出的热量为(300 254) kJ46 kJ。故 N2和 H2反应的热化学方程式为 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H 92 kJmol 1。 9 (2)设 NH 键能为x，故反应热 H92 kJmol 1(3435943) kJmol16x， x390 kJmol 1。 (3)将3，反写，然后再与相加，可得，4NH3(g)6NO(g)=5N2(g)6H2O(g)，故 其反应热H3ba，故 1 mol NH3还原 NO 至 N2，
21、反应热为(3ba)/4 kJmol 1。 答案：(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92 kJmol 1 (2)390 (3)(3ba)/4 14 （12 分）液态肼(N2H4)和液态双氧水可作为火箭推进剂的原料，它们混合时发生反 应，生成 N2和水蒸气，并放出大量的热。已知 1 g 液态肼完全反应生成气态水放出的热量 为 20 kJ。 (1)H2O(l)=H2O(g) H44 kJ mol 1，写出液态肼与液态双氧水反应生成 N 2和液 态水的热化学方程式： _。 (2)以 N2和 H2为原料通过一定途径可制得 N2H4，已知断裂 1 mol NN 键、NN 键、 NH 键、 HH
22、 键所需的能量分别为 193 kJ mol 1、 946 kJ mol1、 390.8 kJ mol1、 436 kJ mol 1，试写出由 N 2、H2合成气态肼(N2H4)的热化学方程式为_ _。 (3)温度在 150以上时，H2O2便迅速分解为 H2O 和 O2，发射火箭时用过氧化氢作强氧 化剂就是利用这个原理， 已知： H2(g)O2(g)=H2O2(l) H1134.3 kJ mol 1； H2O(l)=H2(g)1 2O2(g) H2286 kJ mol 1。 则反应H2O2(l)=H2O(l)1 2O2(g)的 H_。 解析：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2
23、O(g) H3220 kJmol 1640 kJ mol 1； H 2O(l)=H2O(g) H44 kJ mol 1， 根据盖斯定律， 4可得， N 2H4(l) 2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l) H816 kJmol 1。 (2)N2(g)2H2(g)=N2H4(g)，断键吸收的能量为 946 kJ2436 kJ1 818 kJ；成键 时释放的能量为 4390.8 kJ193 kJ1 756.2 kJ，故H(1 8181 756.2) kJmol 161.8 kJ mol1。 (3)根据盖斯定律： ()可得， H(286134.3) kJ mol 1151.7 kJmol1。 10 答案：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l) H816 kJmol 1 (2)N2(g)2H2(g)=N2H4(g) H61.8 kJmol 1 (3)151.7 kJmol 1
