高中化学 1_3化学反应热的计算练习 新人教版选修4

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

高中化学 1_3化学反应热的计算练习 新人教版选修4

‎1.3化学反应热的计算 ‎1.将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。‎ 已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g)‎ ΔH=+140.5 kJ/mol C(s,石墨)+O2(g)===CO(g)  ΔH=-110.5 kJ/mol 则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)===TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH是(  )‎ A.+80.5 kJ/mol   B.+30.0 kJ/mol C.-30.0 kJ/mol D.-80.5 kJ/mol ‎【解析】 按题干顺序给两个热化学方程式编号为①②,根据盖斯定律,①+②×2,得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(石墨,s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-80.5 kJ/mol。 ‎ ‎【答案】 D ‎2.已知25 ℃、101 kPa条件下:‎ ‎(1)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)‎ ΔH=-2 834.9 kJ·mol-1‎ ‎(2)4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)‎ ΔH=-3 119.1 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 C.O3比O2稳定,由O2变O3为吸热反应 D.O2比O3稳定,由O2变O3为放热反应 ‎【解析】 根据盖斯定律(2)-(1)得2O3(g)===3O2(g) ΔH=-284.2 kJ·mol-1,等质量的O2能量低。‎ ‎【答案】 A ‎3.已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1=-184.6 kJ/mol,则反应HCl(g)===H2(g)+Cl2(g)的ΔH为(  )‎ A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.+92.3 kJ D.+92.3 kJ/mol ‎【解析】 ΔH==+92.3 kJ/mol,C项单位不对。‎ ‎【答案】 D ‎4.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:‎ ‎4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1‎ ‎4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH2‎ ‎3O2(g)===2O3(g) ΔH3则(  )‎ A.ΔH1-ΔH2=ΔH3 ‎ B.ΔH1+ΔH2=ΔH3‎ C.ΔH2-ΔH1=ΔH3 ‎ D.ΔH2+ΔH1+ΔH3=0‎ ‎【解析】 第1个热化学方程式减去第2个热化学方程式,即得3O2(g)===2O3(g),则ΔH3=ΔH1-ΔH2,故A正确。‎ ‎【答案】 A ‎5.已知热化学方程式:‎ ‎①2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)  ΔH1=+571.6 kJ/mol ‎②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)  ΔH2=-483.6 kJ/mol 当1 g液态水变为气态水时,其热量变化为(  )‎ ‎①放出 ②吸收 ③2.44 kJ ④4.88 kJ ⑤88 kJ A.②⑤ B.①③‎ C.②④ D.②③‎ ‎【解析】 可得H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则1 g液态水变为气态水时,吸收的热量为≈2.44 kJ。‎ ‎【答案】 D ‎6.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。‎ 已知:①S(单斜,s)+O2(g)===SO2(g)‎ ΔH1=-297.16 kJ·mol-1‎ ‎②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g)‎ ΔH2=-296.83 kJ·mol-1‎ ‎③S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3‎ 下列说法正确的是(  )‎ A.ΔH3=+0.33 kJ·mol-1‎ B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3<0,正交硫比单斜硫稳定 D.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH3>0,单斜硫比正交硫稳定 ‎【解析】 由题意知,根据盖斯定律③=①-②,即ΔH3=ΔH1-ΔH2=-297.16 kJ·mol-1-(-296.83 kJ·mol-1)=-0.33 kJ·mol-1,所以S(单斜,s)===S(正交,s ‎)为放热反应,说明S(单斜,s)能量高,相对不稳定,S(正交,s)能量低,相对稳定,故选C。‎ ‎【答案】 C ‎7.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·mol-1、726.7 kJ·mol-1。已知CO和H2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 ‎(  )‎ A.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)‎ ΔH=-127.4 kJ·mol-1‎ B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)‎ ΔH=+127.4 kJ·mol-1‎ ‎ C.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)‎ ΔH=-127.4 kJ·mol-1‎ D.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)‎ ΔH=+127.4 kJ·mol-1‎ ‎【解析】 根据题给三种物质的燃烧热可以写出:‎ H2(g)+O2(g)===H2O(l)‎ ΔH1=-285.8 kJ·mol-1 ①‎ CO(g)+O2(g)===CO2(g)‎ ΔH2=-282.5 kJ·mol-1 ②‎ CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)‎ ΔH3=-726.7 kJ·mol-1 ③‎ 运用盖斯定律进行计算,即①×2+②-③可得:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=2ΔH1+ΔH2-ΔH3=2×(-285.8 kJ·mol-1)+(-282.5 kJ·mol-1)-(-726.7 kJ·mol-1)=-127.4 kJ·mol-1。‎ ‎【答案】 A ‎8.已知下列热化学方程式:‎ C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1‎ ‎2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1‎ 现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53 kJ热量,则炭粉与氢气的物质的量之比为 (  )‎ A.1∶1 B.1∶2‎ C.2∶3 D.3∶2‎ ‎【解析】 设炭粉的物质的量为x,H2的物质的量为y,由题意知 解得x=0.1 mol,y=0.1 mol,则x∶y=1∶1。‎ ‎【答案】 A ‎9.依据事实,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,则表示该反应的热化学方程式为____。‎ ‎(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,放出650 kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为____。‎ ‎(4)已知拆开1 mol H—H,1 mol N—H,1 mol NN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____。‎ ‎【解析】 (1)1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则1 mol甲醇燃烧放热22.68 kJ×32=725.76 kJ,甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ/mol。‎ ‎(4)已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol NN分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=946 kJ/mol+3×436 kJ/mol-6×391 kJ/mol=-92 kJ/mol。‎ ‎【答案】 (1)CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ‎ ‎ ΔH=-725.76 kJ/mol ‎(2)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)  ΔH=+67.8 kJ/mol ‎(3)C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)‎ ΔH=-1 300 kJ/mol ‎(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92 kJ/mol ‎10.(2014·重庆高考)已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1‎ ‎2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1‎ H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol-1,则a为(  )‎ A.-332 B.-118‎ C.+350 D.+130‎ ‎【解析】 根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式:‎ ‎③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3=(2×436+496-4×462)kJ·mol-1,即③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3=-480 kJ·mol-1,题中②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-220 kJ·mol-1,(②-③)×得①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH1=(ΔH2-ΔH3)×,即a=(-220+480)×=130,选项D正确。‎ ‎【答案】 D ‎11.白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P===O c kJ·mol-1、O===O d kJ·mol-1,根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是(  )‎ A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1‎ B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1‎ C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1‎ D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1‎ ‎【解析】 由键能求反应热的公式为ΔH=反应物断键吸收能量总和-生成物断键吸收能量总和,则ΔH=6×a kJ·mol-1+5×d kJ·mol-1-(12×b kJ·mol-1+4×c kJ·mol-1)=(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1,A项正确。‎ ‎【答案】 A ‎12.物质的生成热可定义为:由稳定单质生成1 mol物质所放出的热量,如CO2气体的生成热就是1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出的热量,已知下列几种化合物的生成热分别是 化合物 葡萄糖 H2O(l)‎ CO2‎ 生成热(kJ/mol)‎ ‎1 259.8‎ ‎285.8‎ ‎393.5‎ 则1 kg葡萄糖在人体内完全氧化生成CO2气体和液态水,最多可提供的能量为 (  )‎ A.3 225 kJ B.2 816 kJ C.6 999 kJ D.15 644 kJ ‎【解析】 根据生成热的定义得下面三个热化学方程式:6C(s)+3O2(g)+6H2(g)===C6H12O6(s)‎ ΔH=-1 259.8 kJ/mol ①‎ C(s)+O2(g)===CO2(g)  ΔH=-393.5 kJ/mol②‎ O2(g)+2H2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol③‎ 由:②×6+③×3-①得:‎ C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2(l)‎ ΔH=-2 816 kJ·mol-1‎ 故1 kg C6H12O6(s)完全氧化时放出的热量为:‎ ‎2 816× kJ≈15 644 kJ。‎ ‎【答案】 D ‎13.在一定条件下,当80 g SO2气体被氧化成SO3气体时,放出热量98.3 kJ,已知SO2在此条件下转化率为80%,据此,下列热化学方程式正确的是(  )‎ A.SO2(g)+O2(g)SO3(g)  ΔH=-98.3 kJ/mol B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(l)  ΔH=-196.6 kJ/mol C.SO2(g)+O2(g)SO3(g)  ΔH=-78.64 kJ/mol D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH=+196.6 kJ/mol ‎【解析】 SO2的转化率为80%,所以参加反应的SO2为1 mol,即1 mol SO2气体完全转化成SO3时的热效应为98.3 kJ,所以相应的热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.3 kJ/mol。‎ ‎【答案】 A ‎14.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) ΔH=+44 kJ·mol-1,写出液态肼与液态双氧水反应生成N2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 N—N键、N≡N键、N—H键、H—H键所需的能量分别为193 kJ·mol-1、946 kJ·mol-1、390.8 kJ·mol-1、436 kJ·mol-1,试写出由N2、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:‎ ‎①H2(g)+O2(g)===H2O2(l)‎ ΔH1=-134.3 kJ·mol-1;‎ ‎②H2O(l)===H2(g)+O2(g)‎ ΔH2=+286 kJ·mol-1。‎ 则反应③H2O2(l)===H2O(l)+O2(g)的ΔH=________。‎ ‎【解析】 (1)①N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-32×20 kJ·mol-1=-640 kJ·mol-1;②H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,根据盖斯定律,①-4×②可得,N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH=-816 kJ·mol-1。‎ ‎(2)N2(g)+2H2(g)===N2H4(g),断键吸收的能量为946 kJ+2×436 kJ=1 818 kJ;成键时释放的能量为4×390.8 kJ+193 kJ=1 756.2 kJ,故ΔH=(1 818-1 756.2)kJ·mol-1=+61.8 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律:-(①+②)可得③,ΔH=-(+286-134.3) kJ·mol-1=-151.7 kJ·mol-1。‎ ‎【答案】 (1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l)‎ ΔH=-816 kJ·mol-1‎ ‎(2)N2(g)+2H2(g)===N2H4(g)‎ ΔH=+61.8 kJ·mol-1‎ ‎(3)-151.7 kJ·mol-1‎ ‎15.参考下列图表和有关要求回答问题。‎ ‎(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:__;‎ 图Ⅰ ‎(2)下表是部分化学键的键能数据:‎ 化学键 P—P P—O O===O P===O 键能/(kJ/mol)‎ a b c x 已知白磷的燃烧热ΔH=-d kJ/mol,白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示,则上表中x=________(用含有a、b、c、d的代数式表示)。‎ 图Ⅱ ‎【解析】 (1)观察图形,1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值即反应物和生成物的能量差,因此该反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ/mol。‎ ‎(2)由反应热=反应物键能总和-生成物键能总和与燃烧热概念可得等式6a+5c-(4x+12b)=-d,‎ 可得x=(d+6a+5c-12b)。‎ ‎【答案】 (1)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)‎ ΔH=-234 kJ/mol ‎(2)(d+6a+5c-12b)[或-(12b-d-6a-5c)]‎ ‎16.(1)(2014·广东高考节选)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。‎ ‎①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)‎ ΔH1=-47.3 kJ·mol-1‎ ‎②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)‎ ΔH2=+210.5 kJ·mol-1‎ ‎③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)‎ ΔH3=-86.2 kJ·mol-1‎ 反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。‎ ‎(2)(2014·新课标全国卷Ⅰ节选)已知 甲醇脱水反应 ‎2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)‎ ΔH1=-23.9 kJ·mol-1‎ 甲醇制烯烃反应 ‎2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)‎ ΔH2=-29.1 kJ·mol-1‎ 乙醇异构化反应 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)‎ ΔH3=+50.7 kJ·mol-1‎ 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH=________kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是__。‎ ‎【解析】 (1)利用盖斯定律可以计算出所给反应的焓变,要学会利用所给方程式中化学计量数和反应物、中间产物的关系进行解答。根据盖斯定律,由①×4+②+③×2可得目标热化学方程式,故有ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。‎ ‎(2)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)‎ ΔH1=-23.9 kJ·mol-1 ①‎ ‎2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)‎ ΔH2=-29.1 kJ·mol-1 ②‎ C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)‎ ΔH3=+50.7 kJ·mol-1 ③‎ 根据盖斯定律,由①-②-③得,C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1。‎ 浓H2SO4具有强氧化性,在反应中可能会发生副反应,生成有害气体。所以气相直接水合法的优点是污染小、腐蚀性小等。‎ ‎【答案】 (1)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3‎ ‎(2)-45.5 污染小,腐蚀性小等 ‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档