1、高二年级化学选修四同步小题狂练第一章第三节 化学反应热的计算一、单选题1. 已知下列热化学方程式： (1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H1=-870.3kJmol-1 (2)C(s)+O2(g)=CO2(g)H2=-393.5kJmol-1 (3)H2(g)+12O2(g)=H2O(l)H3=-285.8kJmol-1 则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的H为()kJmol-1A. +488.3B. -244.15C. -488.3D. +244.152. 已知：H2O(g)=H2O(l)H1=-Q1kJmol-1(Q10)C
2、2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2=-Q2kJmol-1(Q20)C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)H3=-Q3kJmol-1(Q30)依据盖斯定律，若使23g液态乙醇完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为(单位：kJ)()A. Q1+Q2+Q3B. 0.5(Q1+Q2+Q3)C. 0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3D. 1.5Q1-0.5Q2+0.5Q33. 已知：CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H1C(s)+O2(g)=CO2(g)H22H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H32CO2(g)+4H2(g)=CH3COOH
3、(l)+2H2O(l)H4下列关于上述反应的焓变判断正确的是()A. H2的燃烧热为H3B. 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)H=2H2+H3-H1C. H4-H1+2H3=0D. 2molH2(g)燃烧生成水蒸气的HQ2B. Q1=Q2C. Q10) 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)H=-bkJmol-1(b0) 若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 _ mol，放出的热量为 _ kJ(用含有a和b的代数式表示)(2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如： CH4(g)+4
4、NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574kJmol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=？ 若1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ，则H2= _ 12. (1)已知：H2O(g)=H2O(l)H1=-Q1kJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2=-Q2kJ/mol C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)H3=-Q3kJ/mol 若使1mol乙醇液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为 _ kJ (2)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化，将O3
5、持续通入NaI溶液中进行模拟研究.O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成： a.I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g)H1 b.IO-(aq)+H+(aq)=HOI(aq)H2 c.HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)=I2(aq)+H2O(l)H3 总反应的化学方程式为 _ ，其反应热H= _ 13. 已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素，它们的原子序数依次增大.X元素的原子形成的离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍(1)请写出Z在元素周期表中的位置 _ (2)由X、Y、
6、Z、W四种元素可组成酸式盐，该化合物的水溶液与足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为 _ (3)工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气，可观察到大量白烟，同时有单质Z生成，写出化学方程式 _ ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为： _ (4)Z的氢化物与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 _ (5)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4应生成N2和水蒸气已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(1)H1=-195kJmol-1 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H2=-534.2kJmol-1 写出肼和N2O4反应的热化学方程式 _ 14.
7、 磷单质及其化合物的有广泛应用由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高温下制备白磷(P4)的热化学方程式为： 4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H 已知相同条件下： 4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)H1 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)H2 SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)H3 用H1、H2和H3表示H，H= _ (2)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于
8、化学镀镍NaH2PO2中P元素的化合价为 _ 4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2，在酸性等条件下发生下述反应： Ni2+ _ H2PO2+ _ _ Ni+ _ H2PO3+ _ 请在横线上写出配平反应式所需要的系数及缺少的物质(系数为1时不能省略不填)答案和解析【答案】1. C2. D3. B4. A5. D6. A7. C8. C9. C10. C11. 0.3；3(2a+b)80；-1160kJ/mol12. (3Q1-Q2+Q3)；2I-+O3+2H
9、+=I2+O2+H2O；H1+H2+H313. 第二周期第A族；NH4+HCO3-+2OH-=NH3+2H2O+CO32-；8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2；3：2；2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)H=-873.4kJ/mol14. H1+3H2+18H3；+1；1；H2O；1；1；2H+【解析】1. 解：利用盖斯定律将(2)2+(3)2-(1)可得：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 则H=2(-285.8kJmol-1)+2(-393.5kJmol-1)-(-870.3kJmol-
10、1)=-488.3kJmol-1 故选C根据盖斯定律将(2)2+(3)2-(1)可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热本题考查反应热的计算，题目难度不大，注意盖斯定律的运用2. 解：H2O(g)=H2O(l)H1=-Q1kJmol-1(Q10)， C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2=-Q2kJmol-1(Q20)， C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)H3=-Q3kJmol-1(Q30)， 根据盖斯定律可知，3-+得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=(-3Q1+Q2-Q3)kJ/mol， 即1
11、mol液态乙醇完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ， 则23g液态乙醇完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为0.5(3Q1-Q2+Q3)kJ=(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)kJ， 故选D23g液态乙醇为0.5mol，利用已知的反应得出C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)的反应热，利用物质的量与反应放出的热量成正比来解答本题考查学生利用盖斯定律计算反应热，明确已知反应和目标反应的关系是解答本题的关键，题目难度中等3. 解：A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H3中，不是1molH2燃烧时的能量变化，则H2的燃烧热为12H3，故A
12、错误； B.由盖斯定律可知，2+-得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)，则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)H=2H2+H3-H1，故B正确； C.由盖斯定律可知，2-得到，则2H3-H1=H4，即H4+H1-2H3=0，故C错误； D.燃烧为放热反应，焓变为负，生成物中气态水的能量比液态水的能量高，则2molH2(g)燃烧生成水蒸气的HH3，故D错误； 故选B。A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H3中，不是1molH2燃烧时的能量变化； B.由盖斯定律可知，2+-得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)； C.
13、由盖斯定律可知，2-得到； D.燃烧为放热反应，焓变为负，生成物中气态水的能量比液态水的能量高。本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、燃烧热、盖斯定律应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的易错点，题目难度不大。4. 解：设2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)H1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)H3 由盖斯定律可知，=+2，因此H3=H1+2H2 故选A设2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)H1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4
14、HCl(g)+O2(g)H3 由盖斯定律可知，=+2分析本题考查学生利用盖斯定律来计算反应热的关系，明确化学反应的关系，在加和反应时等号同侧的相加，当乘以一个系数时反应热也要乘以这个系数来解答即可5. 解：在一定条件下，CO和CH4的燃烧热分别为H=-283kJmol-1和H=-890kJmol-1，则它们的热化学反应方程式分别为： CO(g)+12O2(g)=CO2(g)H=-283kJ/mol； CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890kJ/mol 再由由H2与O2反应生成1mol液态H2O比生成1mol气态H2O多放出44kJ/mol的热量可知， H2O(l)
15、=H2O(g)H=+44kJ/mol， 根据盖斯定律：3-2得，3CH4(g)+5O2(g)=CO2(g)+2CO(g)+6H2O(l)H=3(-890kJ/mol)-2(-283kJ/mol)=-2104kJ/mol 故A、C都错误； 根据盖斯定律：3-2+6得，3CH4(g)+5O2(g)=CO2(g)+2CO(g)+6H2O(g)H=3(-890kJ/mol)-2(-283kJ/mol)+644kJ/mol =-1840kJ/mol，故B错误，D正确； 故选D燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol，产物为稳定氧化物.CO和C
16、H4的热化学方程式分别为： CO(g)+12O2(g)=CO2(g)H=-283kJ/mol； CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890kJ/mol 再由由H2与O2反应生成1mol液态H2O比生成1mol气态H2O多放出44kJ/mol的热量可知，H2O(l)=H2O(g)H=+44kJ/mol，根据盖斯定律计算本题考查了盖斯定律在反应热计算中的应用，题目难度中等，注意掌握盖斯定律、燃烧热的概念、含义及在反应热计算的中应方法，试题培养了学生灵活应用所学知识6. 解：胆矾溶于水时溶液温度降低，可知其为吸热过程，H0， 1mol胆矾分解生成1molCuSO4(s)时，
17、CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)H=+Q1KJmol-1 1molCuSO4(s)溶解时放热Q2kJ 可得如下图所示关系， 根据盖斯定律，则有H=Q1+(-Q2)0，则Q1Q2， 故选A胆矾溶于水时可分为两步，一是胆矾分解成无水硫酸铜，二是无水硫酸铜溶解，然后结合盖斯定律来解答解答此类习题的关键是，读懂题意，正确列出图示关系7. 解：H2S(g)+32O2(g)=SO2(g)+H2O(g)H1 2H2S(g)+SO2(g)=32S2(g)+2H2O(g)H2 2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)H3， 根据目标方程，把方程反写，把方程乘以23；把方程乘
18、以23；然后三者相加；即-H3+H223+H123=23(H1+H2)-H3， 故选CH2S(g)+32O2(g)=SO2(g)+H2O(g)H1 2H2S(g)+SO2(g)=32S2(g)+2H2O(g)H2 2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)H3， 将方程式23+23-得2S(g)=S2(g)，H4进行相应的改变本题考查了盖斯定律的应用，要注意方程式计量数的变化，及H的符号的变化，掌握基础是解题关键，题目难度不大，侧重于考查学生的分析能力和计算能力8. 解：A、通过太阳能实现总反应：H2O+CO2H2+CO+O2，CeO2没有消耗，CeO2是光催化剂，故A正确； B、
19、该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，故B正确； C、由右图可知，根据盖斯定律，应该是：- H1= H2+ H3，故C错误； D、气态水转化到液态水，放出能量，所以生成液态水放热多，故H2(g)+12O2(g)=H2O(g)放热少，由于焓变为负极，所以焓变大于H3，故D正确； 故选CA、总反应为：H2O+CO2H2+CO+O2，CeO2没有消耗，是催化剂； B、该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO； C、根据盖斯定律，- H1= H2+ H3； D、气态水转化到液态水，放出能量本题考查了热化学知识和盖斯定律的应用以及催化剂的判断，题
20、目难度适中，注意把握盖斯定律的原理和应用方法，侧重于考查学生的分析能力9. 【分析】 本题考查化学反应中的能量转化及应用，读懂图示、理清物质的稳定性与能量的关系是解答的关键。根据图示写出对应的热化学方程式，然后根据盖斯定律写出石墨转变成金刚石的热化学方程式，根据物质的能量越低越稳定，拆化学键吸收能量，形成化学键放出热量来解答。C(S，石墨)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJmol-1，C(S，金刚石)+O2(g)=CO2(g)H=-395.4kJmol-1，利用盖斯定律将-可得：C(S，石墨)=C(S，金刚石)H=+1.9kJmol-1。【解答】A.石墨和金刚石的转化生成了新物质，
21、是化学变化，故A错误；B.金刚石的能量高，所以稳定性弱于石墨，故B错误；C.由前面的分析可知：1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能大1.9kJ，故C正确；D.由前面的分析可知，C(s，石墨)=C(s，金刚石)H=+1.9kJmol-1，该反应的H0，故D错误。故选C。10. 解：A.1molC(s)完全燃烧生成1mol二氧化碳气体，放出的热量大于110kJ，故A错误；B.H2(g)+12O2(g)=H2O(g)H=(436kJmol-1+12496kJmol-1)-2(462kJmol-1)=-240kJmol-1，故B错误；C.已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-220k
22、Jmol-1，H2(g)+12O2(g)=H2O(g)H=-240kJmol-1，根据盖斯定律可知12-得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=12(-220kJmol-1)-(-240kJmol-1)=+130kJmol-1，故C正确；D.由示意图可知，欲分解2molH2O(g)，至少需要提供4462kJ的热量，故D错误；故选CA.1molC(s)完全燃烧生成1mol二氧化碳气体；B.H2(g)+12O2(g)=H2O(g)H=(436kJmol-1+12496kJmol-1)-2(462kJmol-1)；C.已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-220kJmol-1，
23、H2(g)+12O2(g)=H2O(g)H=-240kJmol-1，根据盖斯定律可知12-得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H；D.由示意图可知，欲分解2molH2O(g)，至少需要提供4462kJ的热量本题考查了热化学方程式、盖斯定律的应用，难度中等，据已知反应构建所求反应方程式是解题的关键11. 解：(1)CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)H=-aKJmol-1(a0) 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)H=-bKJmol-1(b0) 将方程式2+得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)H=(-a)KJmol-12+(-b
24、KJmol-1)=-(2a+b)KJmol-1 所以其热化学反应方程式为：4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)H=-(2a+b)KJmol-1， 根据方程式知转移电子的物质的量=3.36L22.4L/mol2=0.3mol，放出的热量=3.36L22.4L/mol(2a+b)kJ/mol4=3(2a+b)80kJ， 故答案为：0.3；3(2a+b)80； (2)CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574KJmol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=？ 将方程式+得2CH4(g)+4NO
25、2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)H=H1+H2， 根据方程式知，1molCH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867KJ，所以H2=-867KJ/mol2-(-574KJ/mol)=-1160KJ/mol， 故答案为：-1160KJ/mol(1)根据盖斯定律求出4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)的反应热，反应中3.36LCO即0.15mol转移0.3mol电子，根据物质的量之比等于热量比求出放出的热量； (2)已知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574KJmol-1 CH4(g)+4NO(g)=2
26、N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=？ 将方程式+得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)H=H1+H2，结合1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ计算本题考查了盖斯定律的有关计算，会利用盖斯定律书写出反应物之间的关系式是解本题关键，难度中等12. 解：(1)H2O(g)=H2O(l)H1=-Q1kJmol-1(Q10)， C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2=Q2kJmol-1(Q20)， 根据盖斯定律可知，3-+得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=(-3Q1+Q2-Q3)kJ/
27、mol， 即1mol液态乙醇完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ， 故答案为：(3Q1-Q2+Q3)； (2)将所给的三个反应：+可得总反应：2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)=I2(aq)+O2(g)+H2O(l)，H=H1+H2+H3， 故答案为：2I-+O3+2H+=I2+O2+H2O；H1+H2+H3； (1)利用已知的反应得出C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)的反应热，利用物质的量与反应放出的热量成正比来解答； (2)反应为O3氧化I-生成I2，根据盖斯定律+可得总反应以及H本题考查应用盖斯定律计算反应热、化学方程式的书
28、写，比较基础，注意对基础知识的理解掌握13. 解：依据分析可知：X为氢，Y为碳，Z为氮，W为氧， (1)Z为氮元素，N有2个电子层，最外层5个电子，处于第二周期第A族，故答案为：第二周期第A族；(2)H、C、N、O四种元素可组成酸式盐NH4HCO3，碳酸氢铵与足量浓NaOH溶液反应生成碳酸钠、氨气与水，反应离子方程式为：NH4+HCO3-+2OH-=NH3+2H2O+CO32-，故答案为：NH4+HCO3-+2OH-=NH3+2H2O+CO32-； (3)工业上用E检验输送氯气的管道是否漏气，可观察到大量白烟，同时有单质氮气生成，故E为氯气，化学方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
29、，本反应中氯气为氧化剂，氨气为还原剂，8mol氨气反应，只有2mol被还原，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为：3：2，故答案为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2；3：2； (4)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，次氯酸钠做氧化剂，依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；故答案为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O； (5)N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)H1=-195kJmol-1 N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H2=-534.2kJmol-1 根据盖斯定律写出
30、肼和N2O4反应的热化学方程：2-得到：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)H=-873.4kJ/mol；故答案为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)H=-873.4kJ/molX、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素，它们的原子序数依次增大，X元素原子形成的离子就是一个质子，则X是H元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层电子不能超过8，只能有2个电子层，最外层电子数为4，则Y是C元素；Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，且Z的原子序数小于W，所以Z是N元素，W是O元素，据此解答本题主要考查了元素
31、的推断、原子结构，热化学方程式的书写，盖斯定律的应用，题目难度不大14. 解：(1)4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)H1 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)H2 SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)H3 将+3+18得热化学方程式4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4，根据盖斯定律可得H=H1+3H2+18H3， 故答案为：H1+3H2+18H3； (2)由化合价代数
32、为零可知道NaH2PO2中P元素的化合价为+1，故答案为：+1； 根据得失电子守恒：镍元素的化合价降低了2价，磷元素的化合价升高的2价，所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为Ni2+H2PO2-+H2O=Ni+H2PO3-+2H+， 故答案为：1；H2O；1；1；2H+ (1)利用盖斯定律计算，将+3+18可得目标方程式，反应热随之相加减，可求得反应热； (2)由化合价代数为零可求算化合物中元素的化合价； 残缺离子方程式的配平，注意得失电子守恒，配平后一定要检查电荷是否守恒.否则容易出错本题考查学生对热化学方程式含义及对氧化还原反应本质的理解，综合性较强，注意盖斯定律的应用，题目难度中等
