鲁科版选修4 第一单元第一节 化学反应的热效应（第3课时） 作业.doc

第一节 化学反应的热效应第3课时 反应焓变的计算一、选择题1. 如图为反应2h2(g)o2(g)2h2o(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是（ ）a. 拆开2 mol h2(g)和1 mol o2(g)中的化学键成为h、o原子，共放出1368 kj能量b. 由h、o原子形成2 mol h2o(g)，共吸收1852 kj能量c. 2 mol h2(g)和1 mol o2(g)反应生成2 mol h2o(l)，共吸收484 kj能量d. 2 mol h2(g)和1 mol o2(g)反应生成2 mol h2o(g)，共放出484 kj能量2处理燃烧产生的烟道气co和so2，方法之一是在一定条件下将其催化转化为co2和s。已知：2co(g)+o2(g)2co2(g) h=566.0kjmol1s(g)+o2(g)so2(g) h=296.0kjmol1，下列说法中正确的是（ ）a. 转化有利于碳参与自然界的元素循环b. 转化中，若o2充足，s燃烧可以生成so3c. 可用澄清的石灰水鉴别co2与so2d. 转化的热化学方程式是：2co(g)+ so2(g) = s(s)+ 2co2 (g) h+270kjmol13已知反应：2h2o(g) =2h2(g) +o2(g) h1 cl2(g)+h2(g)=2hcl(g) h22cl2(g)+2h2o(g)=4hcl(g)+o2(g) h3则h1、h2、h3间的关系正确的是（ ）a. h1+h2=h3 b. h1h2=h3 c. h1+2h2=h3 d. h12h2=h34h2和i2在一定条件下能发生反应：h2(g) i2(g) 2hi(g)，已知每生成2mol hi(g)，放出的热量为a kj。另：（a、b、c均大于零）下列说法正确的是（ ） a. h2、i2和hi分子中的化学键都是非极性共价键b. 断开2 mol hi分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kjc. 相同条件下，1 mol h2 (g)和1mol i2 (g)总能量小于2 mol hi (g)的总能量d. 向密闭容器中加入2 mol h2 (g)和2 mol i2 (g)，充分反应后放出的热量为2a kj5下列热化学方程式正确的是（h的绝对值均正确）( )a. 2no2n2o4 h=57kj/mol（反应热）b. 1/2ba(oh)2（aq）+hcl（aq）=1/2bacl2（aq）+h2o（l）h=57.3kj/mol（中和热）c. s（s）+o2（g）=so2（g） h=+269.8kj/mol（反应热）d. c8h18(l)+1/2 o2(g) =8co2(g)+9h2o(g) h=5518kjmol-1（燃烧热）6下列说法正确的是( )a. 甲烷的标准燃烧热为h890.3 kjmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g) h890.3 kjmol1b. co(g)的燃烧热是283.0 kjmol1，则co2分解的热化学方程式为：2co2(g)=2co(g)o2(g) h283.0 kjmol1c. 一定条件下，将0.5 mol n2(g)和1.5 mol h2(g)置于密闭的容器中充分反应生成nh3(g)，放热19.3 kj，其热化学方程式为：n2(g)3h2(g)2nh3(g) h38.6 kjmol1d. 同温同压下，反应h2(g)cl2(g)=2hcl(g)在光照和点燃条件下的h相同71 l 0.5 moll1 h2so4溶液与足量ba(oh)2稀溶液反应放出a kj热量；1 l 0.5 moll1 hcl溶液与足量naoh稀溶液充分反应放出b kj热量；则500 ml 0.4 moll1 bacl2溶液与足量稀硫酸反应放出的热量为()a. 0.4(a2b) kj b. 0.4(a2b) kjc. 0.2(a2b) kj d. 0.2(a2b) kj8某废水中含有的nh4+在一定条件下可被o2氧化，反应过程如下：nh4+ (aq)o2(g)=no2- (aq)2h(aq)h2o(l) h273 kj/molno2- (aq)o2(g)=no3- (aq) h73 kj/mol。下列叙述正确的是 ( )a. 上述反应条件下，nh4+比no3-稳定b. 0.1 mol nh3比0.1 mol nh4+含有的电子数少c. 反应中0.1 mol nh4+被氧化时，有0.6 mol e转移d. nh4+ (aq)2o2(g)=no3- (aq)2h(aq)h2o(l) h200 kj/mol9发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：（1）h2(g)=h2(l) h10.92 kjmol1 （2）o2(g)=o2(l) h26.84 kjmol1下列说法正确的是（ ）a. h2(g)与o2(g)反应生成h2o(g)放热483.6kjmol1b. 氢气的燃烧热为h=241.8 kjmol1c. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为：2h2(l)o2(l) = 2h2o(g) h474.92kjmol1d. h2o(g) =h2o(l) h88kjmol110利用合成气（主要成分为co、co2和h2）通过下列反应合成甲醇。下列说法正确的是（ ）反应：co2(g) + h2(g)co(g) + h2o(g) h141 kjmol1反应：co(g) + 2h2(g)ch3oh(g) h299 kjmol1反应：co2(g) + 3h2(g)ch3oh(g) + h2o(g) h3a. 反应为放热反应 b. 增大反应的压强，h2转化率提高c. 反应使用催化剂，h2不变 d. h358 kjmol111黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为s(s)+2kno3(s)+ 3c(s)=k2s(s)+n2(g)+3co2(g) h= x kjmol1已知碳的燃烧热 h1= a kjmol1s(s)+2k(s)=k2s(s) h2=b kjmol1 2k(s)+n2(g)+3o2(g)=2kno3(s) h3=c kjmol1则x为（ ）a. 3a+bc b. c + 3ab c. a+bc d. c+ab12下列热化学方程式或叙述正确的是（ ）a. 1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642kj的热量：n2h4（l）+o2（g）n2（g）+2h2o（g）h=+642 kjmol1b. 12 g石墨转化为co时，放出110.5 kj的热量：2c（石墨，s）+o2（g）2co（g）h=110.5 kjmol1c. 已知：h2（g）+ o2（g）h2o（l）h=286 kjmol1， 则：2h2o（l）2h2（g）+o2（g）的h=+572 kjmol1d. 已知n2（g）+3h2（g）2nh3（g）h=92.4 kjmol1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol n2（g）和1.5 mol h2（g）充分反应放出46.2 kj的热量13下列判断正确的是（ ）a. 254g i2（g）中通入2g h2（g），反应放热9.48 kjb. 1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差1700 kjc. 反应的产物比反应的产物稳定d. 反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低14下列关于反应热的描述中正确的是（ ）a. 由h(aq)oh(aq)=h2o（l）h57.3 kjmol1可知：含1 mol ch3cooh的溶液与含1 mol naoh的溶液混合，放出热量为57.3 kjb. 由c(石墨，s)=c(金刚石，s)h1.9 kjmol1，可知：石墨比金刚石更稳定c. 500、30 mpa下，将0.5 mol n2和1.5 mol h2置于密闭容器中充分反应生成nh3(g)，放热19.3 kj，其热化学方程式为n2(g)3h2(g)2nh3(g) h38.6 kjmol1d. 甲烷的标准燃烧热（h）为890.3 kjmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h890.3 kjmol1二、非选择题15. （1）2016年10月17日上午，长征二号f型运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功将宇航员和“神舟十一号”飞船送入太空。火箭使用偏二甲肼【（ch3）2n- nh2】和四氧化二氮【n2 o4】作为燃料。化学反应热量变化图象如图所示:此反应的热化学方程式为： ；（2）已知下列反应的反应热：ch3cooh（l）+2o2（g）=2co2（g）+2h2o（l） h1=-870.3kj/molc（s）+o2（g）=co2（g） h2=-393.5kj/molh2（g）+o2（g）=h2o（l） h3=-285.8kj/mol试计算下述反应的反应热：2c（s）+2h2（g）+o2（g）=ch3cooh（l） h= kj/mol。16.（1）在一定条件下，将1.00moln2（g）与3.00molh2（g）混合于一个10.0l密闭容器中，在不同温度下达到平衡时nh3（g）的平衡浓度如图1所示。其中温度为t1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。当温度由t1变化到t2时，平衡常数关系k1 k2（填“”，“”或“=”）；该反应在t1温度下5.00min达到平衡，这段时间内n2的化学反应速率为 ；t1温度下该反应的化学平衡常数k1= 。（2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温常压和光照条件下n2在催化剂表面与水发生反应：2n2（g）+6h2o（l）=4nh3（g）+3o2（g），此反应的s 0（填“”或“”）；若n2（g）+3h2（g）=2nh3（g） h=a kj/mol2h2（g）+o2（g）=2h2o（l） h=b kj/mol2n2（g）+6h2o（l）=4nh3（g）+3o2（g）的h= （用含a、b的式子表示）；（3）科学家采用质子高导电性的scy陶瓷（可传递h+）实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨，其实验原理示意图如图2所示，则阴极的电极反应式是 ；（4）已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数（25）如下表：弱电解质h2co3nh3.h2o电离平衡常数ka1=4.3010-7 ka2=5.6110-11kb=1.7710-5现有常温下01 moll-1的（nh4）2co3溶液，该溶液呈 性（填“酸”、“中”、“碱”），原因是 ；该（nh4）2co3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是 。ac（nh4+）c（co32-）c（hco3-）c（nh3.h2o）bc（nh4+）+c（h+）=c（hco3-）+c（oh-）+c（co32-）cc（co32-）+c（hco3-）+c（h2co3）=0.1mol/ldc（nh4+）+c（nh3.h2o）=2c（co32-）+2c（hco3-）+2c（h2co3）ec（h+）+c（hco3-）+c（h2co3）=c（oh-）+c（nh3.h2o）17. 氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。（1）以co2与nh3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：2nh3（g）co2（g）nh2co2nh4（s）；h159.47 kjmol1nh2co2nh4（s）co （nh2）2（s）h2o（g）；ha kjmol12nh3（g）co2（g）co（nh2）2（s）h2o（g）；h86.98 kjmol1则a为 ；（2）反应2nh3（g）co2（g）co（nh2）2（l）h2o（g） 在合成塔中进行。下图中、三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 n（nh3）/n（co2）和水碳比n（h2o）/n（co2）投料时二氧化碳转化率的情况。曲线、水碳比的数值分别为： ；a0.60.7 b11.1 c1.51.61生产中应选用水碳比的数值为 （选填序号）；生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是 ；（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：nono2h2o2hno2；2hno2co（nh2）22n2co23h2o。当烟气中no、no2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中v（no）v（no2）51时，可通入一定量的空气，同温同压下，v（空气）v（no） （空气中氧气的体积含量大约为20%）。图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为 %；（4）图3表示使用新型电极材料，以n2、h2为电极反应物，以hclnh4cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。18. 氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。（1）以co2与nh3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：2nh3（g）co2（g）nh2co2nh4（s）；h159.47 kjmol1nh2co2nh4（s）co（nh2）2（s）h2o（g）；ha kjmol12nh3（g）co2（g）co（nh2）2（s）h2o（g）；h86.98 kjmol1则a为 ：（2）反应2nh3（g）co2（g）co（nh2）2（s）h2o（g） 在合成塔中进行。下图1中、三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 n（nh3）/n（co2）和水碳比n（h2o）/n（co2）投料时二氧化碳转化率的情况。图1 图2 图3曲线、水碳比的数值分别为：a. 0.60.7 b. 11.1 c. 1.51.61生产中应选用水碳比的数值为 （选填序号）。生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是 ；（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：nono2h2o2hno2；2hno2co（nh2）22n2co23h2o。当烟气中no、no2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中v（no）v（no2）51时，可通入一定量的空气，同温同压下，v（空气）v（no） （空气中氧气的体积含量大约为20%）。图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为 %（4）图3表示使用新型电极材料，以n2、h2为电极反应物，以hclnh4cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 ，生产中可分离出的物质a的化学式为 。参考答案1. 【答案】d【解析】试题分析：a拆开2 mol h2(g)和1 mol o2(g)中的化学键成为h、o原子，共吸收1368 kj能量。错误。b由h、o原子形成2 mol h2o(g)，共放出热量1852 kj能量。错误。c2 mol h2(g)和1 mol o2(g)反应生成2 mol h2o(l)，共放出大于484 kj能量。错误。d2 mol h2(g)和1 mol o2(g)反应生成2 mol h2o(g)，共放出484 kj能量。正确。2【答案】a【解析】aco燃烧生成二氧化碳，二氧化碳在自然界中可参与光合作用，则有利于碳循环，故a正确；b核素属于具有一定中子数、质子数的原子，而s和o2属于不同的单质，故b错误；cco2与so2都与澄清石灰水反应，不能鉴别，可利用二氧化硫的还原性、漂白性鉴别，故c错误；d利用盖斯定律，将-可得2co(g)+so2(g)s(s)+2co2(g)h=-270kj/mol，故d错误；故选a。本题考查较为综合，涉及化学反应与能量、物质的鉴别以及热化学方程式等知识，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意相关概念的理解以及盖斯定律的运用。3【答案】c【解析】已知反应：2h2o(g) =2h2(g) +o2(g) h1 ，cl2(g)+h2(g)=2hcl(g) h2，2cl2(g)+2h2o(g)=4hcl(g)+o2(g) h3，根据盖斯定律可知+2即得到反应，所以h1+2h2=h3，答案选c。4【答案】b【解析】ah2、i2分子中的化学键都是非极性共价键，hi中存在h-i极性键，a错误；bh=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量=bkj/mol+ckj/mol-2h-i=-akj/mol，得到断开2mol h-i键所需能量约为（a+b+c）kj，b正确；c反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，即相同条件下，1mol h2（g）和1mol i2（g）总能量大于2molhi（g）的总能量，c错误；d反应是可逆反应不能进行彻底，依据焓变意义分析，向密闭容器中加入2mol h2和2mol i2，充分反应后放出的热量小于2a kj，d错误，答案选b。5【答案】b【解析】a项，2no2n2o4h=-57kj/mol（反应热），未标注物质聚集状态，a错误；b项，12ba（oh）2（aq）+hcl（aq）=12bacl2（aq）+h2o（l）h=-57.3kj/mol（中和热），符合中和热概念，b正确；c项，s（s）+o2（g）=so2（g）h=+269.8kj/mol（反应热），燃烧应为放热反应，h应为负值，c错误；d项，c8h18（l）+12o2（g）=8co2（g）+9h2o（g）h=-5518kjmol-1（燃烧热），反应中生成的水是气体，不是稳定化合物，d错误。本题考查了热化学方程式的书写方法和判断，燃烧热、中和热概念，关键是概念的理解，题目较简单。6【答案】d【解析】a、燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，因为水的稳定状态是液态，选项a不正确；b、在25，101 kpa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，则co2分解的热化学方程式为：2co2(g)=2co(g)o2(g)h566.0 kjmol1，选项b错误；c、该反应是可逆反应，反应物没有完全反应完，故无法计算，选项c错误；d、反应热和反应条件无关系，选项d正确。答案选d。7【答案】b【解析】由题意，2h+(aq)+so42-(aq)+ba2+(aq)+2oh-(aq)= baso4(s)+2h2o(l) h =-2a kj/mol，h+(aq)+ oh-(aq)= h2o(l) h =-2b kj/mol，由盖斯定律，so42-(aq)+ba2+(aq)= baso4(s) h =-2(a-2b) kj/mol，所以500 ml 0.4 moll1 bacl2溶液（0.2mol ba2+）与足量稀硫酸反应放出的热量为：0.22(a-2b)kj = 0.4(a2b) kj，故选b。8【答案】c【解析】a项，由盖斯定律+得：nh4+(aq)+2o2(g)=no3-(aq)+h+(aq)+h2o(l) h =-346 kj/mol，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，该条件下无法判断nh4+与no3-的能量高低，a错误；b项，nh3和nh4+都是10电子微粒，0.1 mol nh3和0.1 mol nh4+含有的电子数相等，b错误；c项，反应中n元素化合价由-3价变为+3价，所以0.1mol nh4+被氧化时转移0.6mole-，c正确；d项，由盖斯定律+得：nh4+(aq)+2o2(g)=no3-(aq)+h+(aq)+h2o(l) h =-346 kj/mol，d错误。9【答案】c【解析】a、每2molh2(g)与o2(g)反应生成2molh2o(g)放热483.6kjmol1，故a正确；b、氢气的燃烧热为h=（483.6+88）/2 kjomol1=-285.8 kjomol1，故b错误；c、火箭中液氢燃烧的热化学方程式为：2h2(l)o2(l) = 2h2o(g)h-（483.6-20.92-6.84）=474.92kjmol1，故c正确；d、 h2o(g) =h2o(l) h88/2kjmol1=44kjmol1,故d错误；故选c。10【答案】c【解析】反应焓变为正值，吸热反应，故a错误；增大反应的压强，平衡不移动，h2转化率不变，故b错误；焓变只与系数有关，使用催化剂h2不变，故c错误；根据盖斯定律co2(g) + 3h2(g)ch3oh(g) + h2o(g) h358 kjmol1, 所以co2(g) + 3h2(g)ch3oh(g) + h2o(l) h358 kjmol1，故d错误。11【答案】a【解析】碳的燃烧热h1=akjmol-1，其热化学方程式为c(s)+o2(g)=co2(g)h1=akjmol-1，s(s)+2k(s)k2s(s)h2=bkjmol-1，2k(s)+n2(g)+3o2(g)2kno3(s)h3=ckjmol-1，将方程式3+-得s(s)+2kno3(s)+3c(s)k2s(s)+n2(g)+3co2(g)，则h=xkjmol-1=(3a+b-c)kjmol-1，所以x=3a+b-c，故选a。12【答案】c【解析】a、反应放热，h0，a错误；b、2mol石墨即24g石墨放出的热量是221kj，b错误；c、氢气燃烧放热，则水分解吸热，c正确；d、反应是可逆反应，不能计算放出的热量，d错误，答案选c。13【答案】d【解析】试题分析：a、因为反应是可逆反应，所以不能进行完全，254g i2（g）中通入2g h2（g）反应放热小于9.48kj，错误；b、根据盖斯定律：-得i2（g）i2（s）h=-35.96kj/mol，1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kj，错误；c、反应和的产物均为hi（g），稳定性相同，错误；d、气体i2比固体i2能量高，反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低，正确。14【答案】b【解析】ach3cooh是弱酸，电离时要吸热，含1 mol ch3cooh的溶液与含1 mol naoh的溶液混合，放出热量小于57.3 kj，故a错误；b石墨转化成金刚石为吸热反应，故金刚石的能量高，不稳定，石墨比金刚石更稳定，故b正确；c相同条件下的同一可逆反应，正逆反应反应热数值相等，符号相反，0.5moln2和1.5molh2置于密闭容器中充分反应生成nh3(g)，放热19.3kj，生成的氨气的物质的量小于1mol，所以2mol氨气分解，吸收的热量大于38.6kj，故c错误；d甲烷的标准燃烧热为-890.3kjmol-1，表示1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量为890.3kj，甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为：ch4(g)+2o2(g)=co2(g)+2h2o(l)；h=-890.3kjmol-1，故d错误；答案为b。15【解析】（1）由图可知，此反应的热化学方程式为（2）ch3cooh（l）+2o2（g）=2co2（g）+2h2o（l） h1=-870.3kj/molc（s）+o2（g）=co2（g） h2=-393.5kj/molh2（g）+o2（g）=h2o（l） h3=-285.8kj/mol根据盖斯定律可知，22即得到:2c（s）+o2（g）+2h2（g）ch3cooh（l），所以该反应的反应热h393.5kj/mol2285.8kj/mol2870.3kj/mol488.3kj/mol。【答案】（1）（2）-488.316【解析】（1）根据图1，随着温度的升高，nh3的浓度降低，根据勒夏特列原理，正反应方向是放热反应，化学平衡常数受温度的影响，升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数降低，即k1k2； n23h22nh3起始： 1 3 0变化： x 3x 2x平衡：1x 33x 2x2x/（42x）100%=25%，解得x=0.4，根据化学反应速率的定义，v（n2）=0.4/（105）mol/（lmin）=8.00103mol/（lmin）；根据化学平衡常数的表达式，k=c2（nh3）/c（n2）c3（h2）18.3；（2）固态液体气体，混乱度增大，是熵增，反应后气体系数之和大于反应前，因此此反应是方程式是s0；n2（g）+3h2（g）=2nh3（g），2h2（g）+o2（g）=2h2o（l），23得出h=（2a3b）kjmol1；（3）接电源正极的一极为阳极，接电源负极的一极为阴极，合成氨中氮气化合价降低，在阴极上得到电子，根据结构示意图，环境是酸性，因此电极反应式为：n2+6e+6h+=2nh3；（4）根据电离平衡常数，可以发现nh3h2o的电离平衡常数大于hco3的电离平衡常数，盐类水解规律越弱越水解，co32的水解程度大于nh4的水解，因此碳酸铵的水溶液显碱性；a、co32的水解程度大于nh4的水解，即浓度大小是c（nh4）c（co32）c（hco3）c（nh3h2o），故说法正确；b、根据电荷守恒，应是：c（nh4）+c（h） = c（hco3）+c（oh）+2c（co32），故说法错误；c、根据物料守恒，应是c（co32）+c（hco3）+c（h2co3） = 0.1moll1，故说法正确；d、根据物料守恒，c（nh4）+c（nh3.h2o） = 2c（co32）+2c（hco3）+2c（h2co3），故说法正确；e、根据质子守恒，c（h）+c（hco3）+2c（h2co3） = c（oh）+c（nh3h2o）， 故说法错误。【答案】（1）；8.00103mol/（lmin）；k118.3；（2），（2a3b）kj/mol；（3）n2+6e+6h+=2nh3；（4）碱，由于nh3h2o的电离平衡常数大于hco3-的电离平衡常数，因此co32-水解程度大于nh4+水解程度，溶液呈碱性； be。17【解析】（1）根据盖斯定律，方程式+，反应热也进行相应运算，求得a为+72.49；（2）水碳比的数值在 0.60.7 范围进转化率提升更快，答案选a