苏教版选修4 专题1第一单元 化学反应中的热效应（第2课时） 作业.doc

第一单元 化学反应中的热效应第二课时 反应热的测量与计算 能源的充分利用基础过关1.下列说法正确的是( c )a.煤是无机化合物,天然气和石油是有机化合物b.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气,是氢能开发的研究方向c.化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化,并伴随能量的转化d.若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量,则反应放热解析:煤、天然气和石油均为混合物,a错误;h2o非常稳定,加热使h2o分解要消耗大量的热能,得不偿失,b错误;d项中描述的是吸热反应,d错误。2.相同条件下,1 moll-1 naoh溶液1 l分别与 1 moll-1 h2so4溶液1 l和2 moll-1 盐酸1 l反应后所释放的热量大小关系正确的是( c )a.h2so4溶液放热多b.盐酸放热多c.相等 d.无法确定解析:两个反应都是强碱、强酸的稀溶液反应,两个反应的实质都是h+oh-h2o,且都生成1 mol h2o,因此反应后所释放的热量相等。3.已知a(g)+b(g)c(g) h1,d(g)+b(g)e(g)h2。若a和d混合气体 1 mol 与b完全反应,反应热为h3,则a和d物质的量之比为( b )a.(h2-h3)/(h1-h3)b.(h3-h2)/(h1-h3)c.(h3-h2)/(h3-h1)d.(h1-h3)/(h3-h1)解析:设a的物质的量是a mol,d的物质的量是b mol,则 a+b=1、ah1+bh2=h3,由方程组解得a=,b=,则a和d的物质的量之比a/b=(h3-h2)/(h1-h3),答案选b。4.已知h2(g)、c2h4(g)和c2h5oh(l)的标准燃烧热分别是-285.8 kj mol-1、-1 411.0 kj mol-1和 -1 366.8 kj mol-1,则由c2h4(g)和h2o(l)反应生成c2h5oh(l)的h为( a )a.-44.2 kjmol-1b.44.2 kjmol-1c.-330 kjmol-1d.330 kjmol-1解析:由题意可知,氢气燃烧的热化学方程式为h2(g)+ o2(g)h2o(l) h=-285.8 kjmol-1;c2h4(g)燃烧的热化学方程式为c2h4(g)+3o2(g)2h2o(l)+2co2(g) h=-1 411.0 kjmol-1;c2h5oh(l)燃烧的热化学方程式为c2h5oh(l)+3o2(g)3h2o(l)+2co2(g) h=-1 366.8 kjmol-1;根据盖斯定律,-可得:c2h4(g)+h2o(l)c2h5oh(l) h=-1 411.0 kjmol-1-(-1 366.8 kjmol-1)=-44.2 kjmol-1。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)h1ch4(g)+4no(g)2n2(g)+co2(g)+2h2o(g)h2=-1 160 kjmol-1已知no、no2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的 17倍,16 g甲烷和该混合气体恰好完全反应生成n2、co2、h2o(g) 放出1 042.8 kj的热量,则h1是( b )a.-867 kjmol-1b.-574 kjmol-1c.-691.2 kjmol-1d.-925.6 kjmol-1解析:no、no2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的 17倍,则混合气体的平均相对分子质量=172=34,设no的物质的量分数为x,则no2的物质的量分数为1-x,则30x+46(1-x)=34,x=0.75,n(no)n(no2)=31,16 g甲烷为1 mol,设no2的物质的量为a,则no的物质的量为3a,根据盖斯定律+得:2ch4(g)+4no2(g)2n2(g)+2co2(g)+4h2o(g) h=h1+h22 4 h1+h2 a (h1+h2)ch4(g)+4no(g)2n2(g)+co2(g)+2h2o(g) h2=-1 160 kjmol-11 4 h2 3a h2由题意,则 解得:a=0.8 mol,h1=-574 kjmol-1。6.下列关于热化学反应的描述中正确的是( b )a.稀盐酸和naoh溶液反应的中和热h=-57.3 kjmol-1,则稀h2so4和稀ba(oh)2溶液反应的热化学反应方程式为h2so4(aq)+ ba(oh)2(aq) baso4(s)+h2o(l) h=-57.3 kjmol-1b.1 mol co(g)完全燃烧时放出的热量为283.0 kj,则2co2(g)2co(g)+o2(g)反应的h=+566.0 kjmol-1c.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应d.naoh溶液与稀h2so4反应的中和热的热化学方程式2naoh(aq)+h2so4(aq)na2so4(aq)+2h2o(l)h=-114.6 kjmol-1解析:中和热不包括浓溶液稀释、电解质溶解或电离、生成沉淀所产生的热效应。b与s反应生成baso4沉淀会放出热量,故稀h2so4与稀ba(oh)2溶液反应生成1 mol h2o时放出的热量大于57.3 kj,故a项错误;当反应逆向进行时,其反应的h数值相等,符号相反,同时应注意h必须和化学计量数相对应,故b项正确;化学反应过程中的能量变化与反应物和生成物的总能量有关,而与反应的条件无关,故c项错误;中和热是以生成1 mol h2o所放出的热量来定义的,因此书写中和热的热化学方程式时,应以生成1 mol h2o为标准配平其余物质的化学计量数,如 naoh(aq)+ h2so4(aq) na2so4(aq)+h2o(l) h=-57.3 kjmol-1,故d项错误。7.发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:h2(g)+ o2(g)h2o(l) h1=-285.8 kjmol-1h2(g)h2(l) h2=-0.92 kjmol-1o2(g)o2(l) h3=-6.84 kjmol-1h2o(l)h2o(g) h4=44.0 kjmol-1则反应h2(l)+ o2(l)h2o(g)的反应热h为( d )a.237.46 kjmol-1 b.-474.92 kjmol-1c.-118.73 kjmol-1d.-237.46 kjmol-1解析:根据盖斯定律,将反应-+可得目标反应方程式h2(l)+ o2(l)h2o(g),其反应热h=h1-h2-h3+h4=-237.46 kjmol-1。8.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是( b ) a.s(单斜)s(正交) h=0.33 kjmol-1b.正交硫比单斜硫稳定c.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含的能量高d.曲线表示断裂1 mol o2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol so2中的共价键所放出的能量少297.16 kj解析:由图象可以看出1 mol单斜硫比1 mol正交硫能量高出0.33 kj,即单斜硫不如正交硫稳定,b正确,c错误;单斜硫转变为正交硫为放热反应,h应为“-”,a项错误;曲线表示断裂1 mol o2(g)的化学键和1 mol单斜硫中的化学键吸收的总能量比形成1 mol so2中的化学键所放出的能量少297.16 kj,d项错误。9.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 、101 kpa):c4h10(g)+o2(g)4co2(g)+5h2o(l) h=-2 878 kjmol-1c4h10(g)+o2(g)4co2(g)+5h2o(g) h=-2 658 kjmol-1c4h10(g)+ o2(g)4co(g)+5h2o(l) h=-1 746 kjmol-1c4h10(g)+ o2(g)4co(g)+5h2o(g) h=-1 526 kjmol-1由此判断,正丁烷的标准燃烧热h为( a )a.-2 878 kjmol-1 b.-2 658 kjmol-1c.-1 746 kjmol-1 d.-1 526 kjmol-1解析:标准燃烧热是指在101 kpa时,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。因此正丁烷完全燃烧产物应为co2(g)和h2o(l),所以正丁烷的标准燃烧热为h=-2 878 kjmol-1。10.已知:c(s)+o2(g)co2(g) h1co2(g)+c(s)2co(g) h22co(g)+o2(g)2co2(g) h34fe(s)+3o2(g)2fe2o3(s) h43co(g)+fe2o3(s)3co2(g)+2fe(s) h5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( c )a.h10,h30,h40c.h1=h2+h3 d.h3=h4+h5解析:根据所学反应知是放热反应,是吸热反应,h10,h30,h4h2b.h1h2c.h1=h2d.无法计算解析:(1)由图知co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g) h=-41 kjmol-1;已知c(s)+h2o(g)co(g)+h2(g) h=131 kjmol-1,根据盖斯定律,其减去中所得热化学方程式得:c(s)+co2(g)2co(g) h=172 kjmol-1。(2) n2(g)+ h2(g)nh3(g) h=(948.9+436.0-391.553)kjmol-1=-46.2 kjmol-1。(3)第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,得4al(s)+2fe2o3(s)2al2o3(s)+4fe(s) h,h=h1-h2,因铝热反应是放热反应,则h0,即h1-h20,h1h2。答案:(1)co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g) h=-41 kjmol-1 172 kjmol-1(2)-46.2 kjmol-1 (3)b12.燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容,我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源。(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是 。 (2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有 (填序号)。 加强安全管理,杜绝明火源 降低瓦斯气体的着火点提高通风能力 将矿井中的氧气抽去(3)为了提高煤的利用率,同时减少燃烧时的环境污染,常将煤转化为水煤气,这是将煤转化为洁净燃料的方法之一,水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知c(石墨)、co、h2燃烧的热化学方程式为:c(石墨)+o2(g)co2(g) h1=-393.5 kjmol-1h2(g)+ o2(g)h2o(g) h2=-241.8 kjmol-1co(g)+ o2(g)co2(g) h3=-283.0 kjmol-1h2(g)+ o2(l)h2o(l) h4=-285.8 kjmol-1请回答下列问题:根据上述提供的热化学方程式计算,36 g水由液态变成气态的热量变化是 。 写出c(石墨)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式: 。 丙烷是液化石油气的主要成分之一,丙烷燃烧的热化学方程式为:c3h8(g)+5o2(g)3co2(g)+4h2o(g) h=-2 220.0 kjmol-1相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为 。 解析:(1)煤炭、石油属于化石能源,它们燃烧容易污染环境,煤气燃烧会生成导致温室效应的气体,氢气燃烧生成水,热值高、无污染,是前途广阔的能源。(2)加强安全管理,杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸,正确;瓦斯的着火点一般情况下不能改变,错误;提高通风能力可以降低瓦斯的浓度,可以防止瓦斯爆炸,正确;将矿井中的氧气抽尽是不现实的,也是不允许的,因为工人在井下作业需要氧气,错误。(3)已知:h2(g)+ o2(g)h2o(g) h2=-241.8 kjmol-1h2(g)+ o2(g)h2o(l) h4=-285.8 kjmol-1根据盖斯定律可得:h2o(l)h2o(g) h=44 kjmol-1,故36 g水由液态变成气态吸收热量44 kj=88 kj;已知:.c(石墨)+o2(g)co2(g) h1=-393.5 kjmol-1.h2(g)+ o2(g)h2o(g) h2=-241.8 kjmol-1.co(g)+ o2(g)co2(g) h3=-283.0 kjmol-1根据盖斯定律,-可得c(石墨)+h2o(g)co(g)+h2(g) h=131.3 kjmol-1。根据热化学方程式可知,相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比为2 220.0 kjmol-1283.0 kjmol-1=2 220283。答案:(1)氢气 (2) (3)吸收88 kj热量c(石墨)+h2o(g)co(g)+h2(g) h=131.3 kjmol-2 22028313.取0.55 mol l-1的naoh溶液50 ml与 0.5 mol l-1 的盐酸50 ml置于如图所示装置中进行反应和测定中和反应的反应热。 (1)实验装置上看,装置中缺少的一种仪器是 ;烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。 (2)烧杯杯口若不盖硬纸板,测得的中和热的数值将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)实验中,若改用60 ml