2019_2020学年高中化学第1章化学反应与能量第3节化学反应热的计算课后提能层级练新人教版选修4.doc

第三节化学反应热的计算课后提能 层级练1下列关于盖斯定律描述不正确的是()A化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关B盖斯定律遵守能量守恒定律C利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热D利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热解析：选A化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2假定反应体系的始态为S，终态为L，它们之间变化如图所示：SL，则下列说法不正确的是()A若H10B若H10，则H20CH1和H2的绝对值相等DH1H20解析：选B正、逆反应的H数值相等，符号相反。若H1Q2Q3BQ1Q3Q2CQ3Q2Q1 DQ2Q1Q3解析：选A设已知三个方程式分别为，则相比，可知为H2S完全燃烧的热化学方程式，故放出热量比多，即Q1Q2；相比，H2O的状态不同，因为等量的水，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出热量Q2Q3，则有Q1Q2Q3。4已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ/mol，当它氧化生成1 g水时放出的热量是()A26.0 kJ B51.9 kJC155.8 kJ D467.3 kJ解析：选A葡萄糖的燃烧热的热化学方程式：C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H2 804 kJ/mol，由此可知，生成6 mol18 g/mol108 g水放出2 804 kJ热量，则生成1 g水时放出的热量为2 804 kJ10826.0 kJ。5已知热化学方程式：H2O(g)=H2(g)O2(g)H241.8 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是()AH88 kJ/mol BH2.44 kJ/molCH4.98 kJ/mol DH44 kJ/mol解析：选B将两式相加得H2O(g)=H2O(l)H44 kJ/mol，所以每1 g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为 kJ2.44 kJ。6已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H130 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1断开1 mol HH键、O=O键分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量，则断开1 mol OH键需要吸收的热量为()A332 kJ B118 kJC462 kJ D360 kJ解析：选C热化学方程式2热化学方程式得2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H(130)2(220) kJmol1480 kJmol14E(OH)E(O=O)2E(HH)4E(OH)496 kJmol12436 kJmol1，解得E(OH)462 kJmol1，C正确。7某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，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 kJmol1，氢气的燃烧热H为242 kJmol1，一氧化碳的燃烧热H为283 kJmol1)(1)写出该同学看到燃烧现象所涉及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：_。答案：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H393.15 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H242 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1C(g)H2O(l)=CO(g)H2(g)H131.85 kJmol1(2)不正确。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8(2019安泽高二检测)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。根据图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为_。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为_。(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3_，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4_(填“”“”或“”)H3。解析：(1)由题图看出，1 mol P在Cl2中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为360 kJ，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)Cl2(g)=PCl3(g)H306 kJmol1。(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其H93 kJmol1，所以PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1。(3)由盖斯定律可知，一步生成PCl5和两步生成PCl5的热效应相等，即H3H4H1H2399 kJmol1。答案：(1)P(s)Cl2(g)=PCl3(g)H306 kJmol1(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1(3)399 kJmol11在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ1 kJ/mol,2H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ2 kJ/molBS(g)O2(g)=SO2(g)HQ1 kJ/mol，S(s)O2(g)=SO2(g)HQ2 kJ/molCC(s)O2(g)=CO(g)HQ1 kJ/mol，C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJ/molDH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ1 kJ/mol，H2(g)Cl2(g)=HCl(g)HQ2 kJ/mol解析：选CA项，生成H2O(l)放出热量多，Q1Q2；B项，S(g)燃烧生成SO2(g)放出热量多，Q1Q2；C项，碳燃烧生成CO2比生成CO时放出热量多，Q1Q2；D项，生成2 mol HCl比生成1 mol HCl时放出热量多，Q1Q2。2灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(白，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(灰，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(灰，s)Sn(白，s)H32.1 kJmol1下列说法正确的是()AH1H2B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，会自行毁坏解析：选D由知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，H3H2H10，则H2H1，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。3已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1。则制备水煤气的反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H为()A262.6 kJmol1B131.3 kJmol1C352.3 kJmol1 D131.3 kJmol1解析：选D得2C(s)2H2O(g)=2H2(g)2CO(g)H221.0 kJmol1(483.6 kJmol1)262.6 kJmol1，则C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H(262.6 kJmol1)2131.3 kJmol1。4根据下列热化学方程式：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJ/molCH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H3870.3 kJ/mol可以计算出2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()AH244.1 kJ/mol BH488.3 kJ/molCH996.6 kJ/mol DH996.6 kJ/mol解析：选B由22可得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H2H12H2H32(393.5 kJ/mol)2(285.8 kJ/mol)(870.3 kJ/mol)488.3 kJ/mol。5用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1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 kJB由反应可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)H574 kJmol1C反应转移的电子数相同D反应中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol解析：选D根据盖斯定律，将相加得到如下热化学方程式：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，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 mol867 kJmol1173.4 kJ；由于气态水生成液态水会放出热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则H越小，即H574 kJmol1；反应中每1 mol CH4反应完全时转移的电子总数为8 mol,4.48 L CH4的物质的量无法求算，因为没有指明气体的温度和压强。6肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料。有关肼化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，计算断裂 1 mol NH键所需的能量。解析：由图知N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1设断裂1 mol NH键所需能量为x，则有154 kJ4x500 kJ2 752 kJ534 kJ，求得x391 kJ。答案：391 kJ7试运用盖斯定律回答下列问题：(1)已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJ/molC2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJ/molC2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 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H。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的H，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，则3可得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H4(3Q1Q2Q3) 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(3Q1Q2Q3) kJ。(2)利用盖斯定律计算反应C(s)O2(g)=CO(g)的H，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。答案：(1)3Q1Q2Q3(2)碳和CO的燃烧热8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)H393.5 kJ/molCO2(g)C(s)=2CO(g)H172.46 kJ/molFe2O3COFeCO2若已知：2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H824.21 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：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/molCO2(g)C(s)=2CO(g)H2172.46 kJ/mol2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H3824.21 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H4Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H5根据盖斯定律：(1)()，所以H4(H1H2)(393.5 kJ/mol172.46 kJ/mol)282.98 kJ/mol。(2)3，所以H5H43H3(282.98 kJ/mol)3(824.21 kJ/mol)24.73 kJ/mol。(3)设CO的质量为x，Fe2O33CO2Fe3CO284112x0.96 tx0.72 t设C的质量为y，2CO22CO2456y0.72 ty0.31 t，在实际生产中焦炭没有被充分利用，所以实际生产中所需焦炭远高于理论用量。答案：(1)282.98 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H282.98 kJ/mol(2)Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H24.73 kJ/mol(3)0.31焦炭没有被充分利用(或其他合理说法也正确)8