2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第1章 第3节

2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第1章 第3节

第一章　第三节 一、选择题 ‎1．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1<0，则关于2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2的说法不正确的是(　　)‎ A．热化学方程式中的化学计量数只表示分子数 B．该反应的ΔH2应大于零 C．该反应的ΔH2＝－ΔH1‎ D．该反应可表示36 g液态水完全分解生成气态氢气和氧气的热效应 解析：热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量的多少，A项错误；题干中的两个热化学方程式是相反的两个变化过程，热效应符号相反，而数值相等，B、C项正确；D项描述符合热化学方程式的意义，D项正确。‎ 答案：A 点评：由盖斯定律可知：对于两个逆向的化学反应方程式，其反应热的数值相等，而符号相反。‎ ‎2．(2014·芜湖高二检测)已知热化学方程式：‎ C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2‎ C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH3＝＋1.9 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B．金刚石比石墨稳定 C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2‎ D．ΔH1>ΔH2‎ 解析：将方程式依次编号①、②、③，可得③＝②－①，即ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋1.9 kJ·mol－1>0得出石墨比金刚石稳定，故A项对，B项、C项、D项错。‎ 答案：A ‎3．(2014·常州检测)已知热化学方程式：‎ H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋241.8 kJ/mol H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是(　　)‎ A．ΔH＝＋88 kJ/mol B．ΔH＝＋2.44 kJ/mol C．ΔH＝－4.98 kJ/mol D．ΔH＝－44 kJ/mol 解析：将两式相加得到H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ/mol，所以每1 g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为 kJ＝2.44 kJ。‎ 答案：B ‎4．(2014·四川樊枝花市高二检测)X、Y、Z、W有如下图所示的转化关系，且ΔH＝ΔH1＋ΔH2，则X、Y可能是(　　)‎ ‎①C、CO　②S、SO2　③AlCl3、Al(OH)3　④Na2CO3、NaHCO3　⑤Fe、FeCl2‎ A．①②③④⑤ B．②④⑤‎ C．①③④ D．①②③‎ 解析：符合题目中各物质的转化关系为：‎ 而②中S与O2不能直接化合生成SO3，⑤中Fe与Cl2化合生成FeCl3而不能得到FeCl2。‎ 答案：C ‎5．(2014·高考江苏卷)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4‎ ‎3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0‎ C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ 解析：本题考查反应热知识，意在考查考生对基础知识的掌握能力以及对盖斯定律的理解运用能力。C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝ΔH1‎ ‎－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s)　2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。‎ 答案：C ‎6．(2014·高考全国卷Ⅱ)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ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3‎ C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3‎ 解析：本题考查反应热知识，意在考查考生对盖斯定律的理解和应用。由题给条件可知：①CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0，‎ ‎②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0，由①－②可得CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0，选B。‎ 答案：B ‎7．(2014·银川一中三模)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：‎ ‎①CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol－1‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH>－574 kJ/mol C．反应①②转移的电子数相同 D．反应②中当0.2 mol CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol 解析：根据盖斯定律，将①②相加得到如下热化学方程式：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJ/mol，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，放出的热量为0.2 mol×867 kJ/mol＝173.4 kJ；由于液态水变为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH<－574 kJ/mol；反应②中每1 mol CH4反应完全时转移的电子总数为8 mol,0.2 mol CH4完全反应时转移的电子总数为1.60 mol。‎ 答案：B ‎8．(2014·湖南益阳市检测)根据下列热化学方程式：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ/mol ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ/mol ‎③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－870.3 kJ/mol 可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)‎ A．ΔH＝＋244.1 kJ/mol B．ΔH＝－488.3 kJ/mol C．ΔH＝－996.6 kJ/mol D．ΔH＝＋996.6 kJ/mol 解析：由①×2＋②×2－③可得：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝2×(－393.5 kJ/mol)＋2×(－285.8 kJ/mol)－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol。‎ 答案：B ‎9．(2014·经典习题选萃)已知：1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)＋2H2(g)高温,Si(s)＋4HCl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(ΔH)为(　　)‎ 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎360‎ ‎436‎ ‎431‎ ‎176‎ ‎347‎ A．＋412 kJ·mol－1 B．－412 kJ·mol－1‎ C．＋236 kJ·mol－1 D．－236 kJ·mol－1‎ 解析：反应热等于反应物的键能之和－生成物的键能之和，则工业上制取高纯硅的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。‎ 答案：C ‎10．已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示：‎ ‎①C2H2(g)＋5/2O2(g)2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 300 kJ/mol ‎②C6H6(g)＋15/2O2(g)6CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－3 295 kJ/mol 下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于1 300 kJ B．1 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于3 295 kJ C．相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C6H6(g)放热更多 D．C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应 解析：本题考查热化学方程式，考查考生对盖斯定律的理解能力。难度较大。‎ A项，水由液态到气态需要吸热，由①知生成气态水放热小于1 300 kJ；B项，由②知放热小于3 295 kJ；C项，等质量时放热，C2H2：>C6H6：；D项，依盖斯定律：3×①－②得3C2H2(g)C6H6(g)　ΔH＝－605 kJ/mol。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎11．(2014·文海全国大联考)比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1‎ S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2‎ ΔH1________ΔH2‎ ‎(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2‎ ΔH1________ΔH2‎ ‎(3)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH2‎ ΔH1________ΔH2‎ 解析：(1)中两式相减得：S(s)===S(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2>0(固态硫变为硫蒸气是吸热过程)，所以ΔH1>ΔH2(气态硫比固体硫燃烧放出的热量多)；(2)中两式相减得：2H2O(g)===2H2O(l)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(水蒸气变为液态水是放热过程)，所以ΔH1<ΔH2(生成液态水比生成水蒸气放出的热量多)；(3)中两式相减得：4Al(s)＋2Fe2O3(s)===2Al2O3(s)＋4Fe　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(铝热反应很剧烈，是典型而熟悉的放热反应)，所以ΔH1<ΔH2。‎ 答案：(1)>　(2)<　(3)<‎ ‎12．(2014·安庆市调研)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：‎ ‎(1)已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ/mol C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ/mol 若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。‎ ‎(2)碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________。‎ 解析：(1)将方程式依次编号为①、②、③，则①×3＋③－②可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ/mol 所以若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1－Q2＋Q3) kJ。‎ ‎(2)利用盖斯定律计算反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。‎ 答案：(1)3Q1－Q2＋Q3‎ ‎(2)碳和CO的燃烧热 ‎13．(2014·烟台高二检测)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。‎ ‎(1)此反应的热化学方程式为________________。‎ ‎(2)又已知H2O(g)===H2O(l)，ΔH＝－44 kJ·mol－1则16 g液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为________kJ。‎ ‎(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是________________________________。‎ ‎(4)发射卫星可用气态肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：‎ N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1‎ N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1‎ H2(g)＋F2(g)===HF(g)　ΔH＝－269 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1‎ ‎①气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式为________________。‎ ‎②有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放的能量更大。气态肼和氟气反应的热化学方程式为________________。‎ 解析：(1)根据题意，可将热化学方程式写为0.4 N2H4(l)＋0.8 H2O2(l)===0.4N2(g)＋1.6H2O(g)　ΔH＝－256.652 kJ·mol－1，如将N2H4的物质的量扩大为1 mol时，热化学方程式则写为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝(－256.652×) kJ·mol－1＝－641.63 kJ·mol－1。‎ ‎(2)N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－641.63 kJ·mol－1＋(－44 kJ·mol－1×4)＝－817.63 kJ·mol－1，则16 g液态肼完全燃烧生成液态水时放出的热量为×16 g＝408.815 kJ。‎ ‎(3)液态肼与液态双氧水反应后的产物为氮气和水，不会污染环境。‎ ‎(4)将题中四个热化学方程式分别编号为①、②、③、④，则②－①×可得气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式：N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1－(＋67.7 kJ·mol－1×)＝－567.85 kJ·mol－1。‎ 将②＋③×4－④×2可得氟气和气态肼反应的热化学方程式：N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1＋(－269 kJ·mol－1)×4－(－242 kJ·mol－1)×2＝－1126‎ ‎ kJ·mol－1。‎ 答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.63 kJ·mol－1‎ ‎(2)408.815‎ ‎(3)产物不会污染环境 ‎(4)①N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85 kJ·mol－1　②N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)　ΔH＝－1126 kJ·mol－1‎ ‎14．(2014·江南十校联考)将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。炼铁高炉中发生的关键反应如下：‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH＝＋172.46 kJ/mol Fe2O3＋CO―→Fe＋CO2‎ 若已知：2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH＝－824.21 kJ/mol 根据上面三个热化学方程式，回答下列问题：‎ ‎(1)CO的燃烧热为________；写出其热化学方程式________。‎ ‎(2)高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学方程式为________________。‎ ‎(3)炼制1 t(吨)含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是________t，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是________________。‎ 解析：由题意：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ/mol ‎②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2＝＋172.46 kJ/mol ‎③2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)‎ ΔH3＝－824.21 kJ/mol ‎④CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4‎ ‎⑤Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH5‎ 根据盖斯定律：‎ ‎(1)④＝(①－②)，所以ΔH4＝(ΔH1－ΔH2)＝(－393.5 kJ/mol－172.46 kJ/mol)＝－282.98 kJ/mol。‎ ‎(2)⑤＝3×④－③，所以ΔH5＝ΔH4×3－ΔH3＝(－282.98 kJ/mol)×3－(－824.21 kJ/mol)＝－24.73 kJ/mol。‎ ‎(3)根据化学方程式计算焦炭的理论用量。‎ 答案：(1)282.98 kJ/mol　CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.98 kJ/mol ‎(2)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　‎ ΔH＝－24.73 kJ/mol ‎(3)0.31　焦炭没有被充分利用(或其他合理说法也正确) ‎