2019高中化学第一章课下能力提升（四）化学反应热的计算（含解析）新人教版选修4.docx

化学反应热的计算一、选择题1已知：Zn(s)O2(g)=ZnO(s) H348.3 kJmol12Ag(s)O2(g)=Ag2O(s) H31.0 kJmol1则Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)的H等于()A317.3 kJmol1B379.3 kJmol1C332.8 kJmol1 D317.3 kJmol1解析：选A得：Zn(s)Ag2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)H317.3 kJmol1。2运用中和热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有20 mL 2.08 molL1 NaOH溶液的试管中分五次加入15 mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1 mL)后，测得溶液的温度分别是1.4、2.5、4.2、5.2、5.18，则该硫酸溶液的物质的量浓度是()A20.8 molL1 B6.9 molL1C5.2 molL1 D4.16 molL1解析：选C酸碱中和是放热反应，通过对题中的数据分析和观察，每多中和1 mL H2SO4时，溶液温度由 1.4逐步上升到5.2，又由5.2下降到5.18，这说明与NaOH恰好中和时用去的H2SO4的体积为4 mL(即温度上升最高时，所用H2SO4体积)。当H2SO4过量时，温度开始下降。故求该H2SO4物质的量浓度时应以5.2为标准，共用去4 mL H2SO4的体积来计算：5.2 molL1。3已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1氢气燃烧的能量变化示意图：下列说法正确的是()A1 mol C(s)完全燃烧放出110 kJ的热量BH2(g)O2(g)=H2O(g)H480 kJmol1CC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H130 kJmol1D欲分解2 mol H2O(l)，至少需要提供4462 kJ的热量解析：选C1 mol C(s)燃烧生成CO时放出110 kJ热量，此时不是完全燃烧，A项错误；根据氢气燃烧的能量变化示意图，可得热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2436 kJmol1496 kJmol14462 kJmol1480 kJmol1，故H2(g)O2(g)=H2O(g)H240 kJmol1，B项错误；根据盖斯定律由可得目标热化学方程式，故C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H130 kJmol1，C项正确；由图中信息可知，分解2 mol H2O(g)需要提供4462 kJ的热量，而分解2 mol H2O(l)需要提供的热量更多，故D项错误。4乙醇的燃烧热为H1，甲醇的燃烧热为H2，且H1H2，若1 mol乙醇和甲醇的混合物完全燃烧，反应热为H3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为()A. B.C. D.解析：选B设乙醇的物质的量为x mol，则甲醇为(1x) mol，则xH1(1x)H2H3，解得：x，1x1，故乙醇与甲醇的物质的量之比为。5已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H22Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H32Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H42Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()AH10 BH50，H4H3CH1H2H3 DH3H4H5解析：选B反应2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)为放热反应，故H30，A错误；反应2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)为放热反应，H50，根据盖斯定律有，故H5H4H30，则H4H3，B正确，D错误；根据盖斯定律有()，故H1(H2H3)，C错误。6已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H1Q1 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2Q2 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3Q3 kJmol1室温下取体积比为41的甲烷和氢气11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为()A(0.4Q10.05Q3) kJ B(0.4Q10.05Q2) kJC(0.4Q10.1Q3) kJ D(0.4Q10.4Q2) kJ解析：选An(气体)0.5 mol，n(CH4)0.5 mol0.4 mol，n(H2)0.5 mol0.1 mol。燃烧后恢复至室温，H2O为液态，所以放出的热量Q0.4 molQ1 kJmol10.05 molQ3 kJmol1(0.4Q10.05Q3) kJ。7已知下列反应的热化学方程式：6C(s)5H2(g)3N2(g)9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2C(s)O2(g)=CO2(g)H3则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)的H为()A12H35H22H1 B2H15H212H3C12H35H22H1 D2H15H212H3解析：选A利用盖斯定律求新的方程式时应注意两点：如果要保持分步反应与总反应中的物质在同一侧时应相加，将分步反应中的物质转移至另一侧时应该相减；可将分步反应乘以适当的系数来求总反应方程式。8S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：S(s，单斜)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJmol1；S(s，正交)O2(g)=SO2(g) H2296.83 kJmol1；S(s，单斜)=S(s，正交)H3。下列说法正确的是()AH30.33 kJmol1B单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应CS(s，单斜)=S(s，正交)H30，单斜硫比正交硫稳定解析：选C根据盖斯定律得，则H3H1H20.33 kJmol1，说明反应为放热反应，单斜硫的能量比正交硫高，正交硫更稳定。9已知：NH3H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的H24.2 kJmol1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热为H57.3 kJmol1。则NH3H2O在水溶液中电离的H等于()A69.4 kJmol1 B45.2 kJmol1C69.4 kJmol1 D45.2 kJmol1解析：选D根据题意先写出热化学方程式：2NH3H2O(aq)H2SO4(aq)=(NH4)2SO4(aq)2H2O(l)H24.2 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。再由盖斯定律得：NH3H2O(aq)=NH(aq)OH(aq)H45.2 kJmol1，D正确。10已知HH键的键能(断裂时吸收或形成时释放的能量)为436 kJmol1，HN键的键能为391 kJmol1。根据热化学方程式：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJmol1，NN的键能是()A431 kJmol1 B946 kJmol1C649 kJmol1 D896 kJmol1解析：选B设NN的键能为x kJmol1，断裂化学键需要吸收的能量为(x3436) kJ，形成新化学键释放的能量为6391 kJ，则6391 kJ(x3436)kJ92.4 kJ，解得x946。二、非选择题11工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：请回答下列问题：已知：4NO(g)4NH3(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g) H1 745.2 kJmol1；6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g) H1 925.2 kJmol1；则反应的热化学方程式可表示为_。解析：将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为和，根据盖斯定律由54得：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H1 025.2 kJmol1。答案：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g) H1 025.2 kJmol112(1)碳氧化物的转化有重大用途，请回答关于CO和CO2的问题。已知：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2H2O(g)=H2(g)O2(g)H3则C(s)O2(g)=CO2(g)的H_(用H1、H2、H3表示)。(2)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：已知：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) Ha kJmol1CH3OH(g)=CH3OH(l)Hb kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)Hc kJmol1H2O(g)=H2O(l)Hd kJmol1则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为_。(3)实现反应CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g)H0对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H1566 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2484 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H3802 kJmol1则H0_kJmol1。解析：(1)根据盖斯定律，可得C(s)O2(g)=CO2(g)，则HH1H2H3。(2)根据盖斯定律，由2，整理可得热化学方程式：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H kJmol1。(3)将题给热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由可得所求热化学方程式的反应热，则H0H3(H1H2)248 kJmol1。答案：(1)H1H2H3(2)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H kJmol1(3)24813(1)已知：C(s)O2(g)= CO2(g) H1393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)= TiCl4(s)O2(g) H3141 kJmol1则TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)= TiCl4(s)2CO(g)的H_。 (2)已知下列各组热化学方程式Fe2O3(s)3CO(g) =2Fe(s)3CO2(g) H125 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)= 2Fe3O4(s)CO2(g) H247 kJmol1Fe3O4(s)CO(g) =3FeO(s)CO2(g) H3640 kJmol1请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式_。 解析：(1)由2得所求方程式，即HH32H1H2141 kJmol12(393.5 kJmol1)(566 kJmol1)80 kJmol1。(2)由题意：FeO(s)CO(g)= Fe(s)CO2(g)H。则得：H218 kJmol1则FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g) H218 kJmol1。答案：(1)80 kJmol1(2)FeO(s)CO(g) =Fe(s)CO2(g) H218 kJmol1 能力提升14比较下列各组热化学方程式中H的大小关系。(1)S(s)O2(g)=SO2(g)H1S(g)O2(g)=SO2(g)H2H1_H2(2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2H1_H2(3)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H2H1_H2(4)煤作为燃料有2种途径：途径1直接燃烧：C(s)O2(g)=CO2(g)H10再燃烧水煤气：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40(固态硫变为硫蒸气是吸热过程)，所以H1H2(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)HH1H20(水蒸气变为液态水是放热过程)，所以H1H2(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(s)HH1H20(铝热反应很剧烈，是典型而熟悉的放热反应)，所以H1(2)(3)(4)H1H2(H3H4)15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(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kJmol1。若已知下列数据化学键HHNN键能/(kJmol1)435943试根据表中及图中数据计算NH的键能为_kJmol1。(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 kJmol1N2(g)O2(g)=2NO(g) H2b kJmol1若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热H3_ kJmol1(用含a、b的式子表示)。解析：