人教版选修4 第1章 化学反应与能量 作业 (1).doc

第1章 化学反应与能量一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.1 g碳与适量水蒸气反应生成co和h2，需吸收10.94 kj热量，此反应的热化学方程式为 （）a c+h2o=co+h2h=+131.3 kj mol1b c（s）+h2o（g）=co（g）+h2（g） h=+10.94 kj mol1c c（s）+h2o（l）=co（g）+h2（g） h=+131.3 kj mol1d c（s）+h2o（g）=co（g）+h2（g） h=+131.3 kj mol12.已知在25 、101 kpa 下，11.4 g c8h18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 551.76 kj 能量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()a c8h18(l)252o2(g)=8co2(g)9h2o(g)h551.76 kjmol1b c8h18(l)252o2(g)=8co2(g)9h2o(l)h5 517.6 kjmol1c c8h18(l)252o2(g)=8co2(g)9h2o(l)h5 517.6 kjmol1d c8h18(l)252o2(g)=8co2(g)9h2o(l)h551.76 kjmol13.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（）a 12h3+5h22h1 b 2h15h212h3c 12h35h22h1 d h15h212h34.下列各项与反应热的大小无关的是()a 反应物和生成物的状态 b 反应物量的多少c 反应物的性质 d 反应的快慢5.已知25 、101 kpa时，乙烯和乙炔(c2h2)燃烧的热化学方程式分别为c2h4(g)3o2(g)=2co2(g)2h2o(l)h1411 kjmol1,2c2h2(g)5o2(g)=4co2(g)2h2o(l)h2600 kjmol1，又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。据此，下列说法不正确的是()a 物质的燃烧热热值越大，火焰温度越高b 相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时，乙炔放热较少c 25 、101 kpa时，1mol乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1 411 kjd 乙烷(c2h6)的燃烧热hbc 1 mol so2(g)所具有的能量低于1 mol s(s)与1 mol o2(g)所具有的能量之和d 16 g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kj的热量14.下列说法中正确的是（）a 10 l 0.05 kj mol1ba（oh）2溶液与10 l 0.05 kj mol1h2so4反应时的反应热是中和热b 由2h2（g）+o2（g）=2h2o（l） h=571.6 kj mol1知，该反应的反应热为571.6 kj mol1c 由2h2（l）+o2（l）=2h2o（g）h=482.6 kj mol1知，h2的燃烧热为482.6 kj mol1d 由c3h8（g）+5o2（g）=3co2（g）+4h2o（l）h=2 221.5 kj mol1知，气体c3h8的燃烧热为2 221.5 kj mol115.已知：2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h483.6 kjmol1，下列说法错误的是()a 2 mol水蒸气分解成2 mol氢气与1 mol氧气吸收483.6 kj热量b 2 mol氢气与1 mol氧气反应生成2 mol液态水放出热量大于483.6 kjc 在相同条件下，2 mol氢气与1 mol氧气的能量总和大于2 mol水蒸气的能量d 2个氢气分子与1个氧气分子反应生成2个水蒸气分子放出483.6 kj热量二、填空题 16.甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用co2和h2在一定条件下反应合成甲醇。已知在常温常压下：2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(g)h11275.6 kjmol12co(g)o2(g)=2co2(g)h2566.0 kjmol1h2o(g)=h2o(l)h344.0 kjmol1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。17.当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体co2、污染性气体nox、sox等。如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。co2与h2反应制备ch3oh和h2o的化学方程式为_。(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：c(s)o2(g)=co2(g) h1393.5 kjmol1co2(g)c(s)=2co(g) h2172.5 kjmol1s(s)o2(g)=so2(g) h3296.0 kjmol1请写出co与so2反应的热化学方程式_。(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。ch4在催化条件下可以将no2还原为n2。已知ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h889.6 kjmol1n2(g)2o2(g)=2no2(g)h67.7 kjmol1则ch4还原no2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_。18.已知反应：cl22hbr=br22hcl。.当有0.2 mol hcl生成时放出8.1 kj的热量。.其能量变化示意图如图：请回答：(1)该反应的热化学方程式是_。(2)由上述数据判断断开1 mol hcl 键与断开 1 mol hbr键所需能量相差约为_kj。19.在某一容积为2 l的密闭容器内，加入0.2 mol的co和0.2 mol的h2o，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)hakjmol1(a0)，经过一段时间后测得c(co)c(co2)32，反应放出的热量为_，h2o的转化率为_。20.已知：fe(s)o2(g)=feo(s)h1272.0 kjmol12al(s)o2(g)=al2o3(s)h21675.7 kjmol1al和feo发生反应的热化学方程式是_。三、实验题 21.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 moll1盐酸、0.55 moll1naoh溶液，实验尚缺少的玻璃仪器是_、_。(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？_(填“能”或“否”)，其原因是_。(3)他们记录的实验数据如下：已知：qcmt，反应后溶液的比热容c为4.18 kj1kg1，各物质的密度均为1 gcm3。计算完成上表。反应需要测量温度，每次测量温度后都必须采取的操作是_。用离子方程式表示该中和反应的热化学方程式：_。(4)若用koh代替naoh，对测定结果_(填“有”或“无”)影响；若用醋酸代替hcl做实验，对测定结果_(填“有”或“无”)影响。22.如图所示，在800 ml的大烧杯中放入碎纸屑把盛有50 ml 0.50 moll1盐酸的100 ml烧杯放到大烧杯中，两只烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖，通过盖子插入一根环形玻璃搅拌棒和一支温度计，测定溶液的温度。迅速往盐酸中加入 50 ml 0.55 moll1naoh溶液，盖好盖子，搅拌溶液，观察温度的变化。当温度保持稳定时，记录读数，取出装有反应液的烧杯，倒出溶液，清洗干净，保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。用这一实验可以粗略测定中和热。(1)烧杯间填满碎纸屑的作用是_。(2)要重复进行三次实验的目的是_。(3)烧杯若不盖泡沫塑料板，求得的中和热数值将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)实验中若改用60 ml 0.50 moll1盐酸和50 ml 0.55 moll1naoh溶液进行上述反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_(填“相等”或“不相等”)，理由是_。(5)三次实验测得的数据中，起始时盐酸与naoh溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差(t2t1)分别为2.3 ，2.4 ，2.5 。则最终代入计算式的温度差的平均值为_。23.用50 ml 0.50 moll1盐酸与50 ml 0.55 moll1naoh溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_。(2)如果用60 ml 0.50 moll1盐酸与50 ml 0.55 moll1naoh溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热_(填“相等”或“不相等”)。(3)实验时所用盐酸及naoh溶液的体积均为50 ml，各溶液密度均为1 gml1，生成溶液的比热容c4.18 jg11，实验起始温度为t1，终止温度为t2。试推断中和热的计算式h_。四、计算题 24.已知：450 时，2so2(g)o2(g)2so3(g)h196.6 kjmol1。将0.050 mol so2和0.030 mol o2放入容积为1 l的密闭容器中反应，在一定条件下测得c(so3)0.040 moll1，计算此过程中放出的热量_。25.白磷与氧可发生如下反应：p4+5o2=p4o10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：ppakjmoll1、pobkjmoll1、p=ockjmoll1、o=odkj moll1根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热。答案解析1.【答案】d【解析】由1 g碳与适量水蒸气反应生成co和h2，需吸收10.94 kj热量，则1 mol碳与水蒸气反应，吸收10.94 kj12=131.28 kj，则此反应的热化学方程式为c（s）+h2o（g）= co（g）+h2（g）h=+131.28 kjmoll1，故选d。2.【答案】b【解析】热化学方程式正误判断时可先简单后复杂，先定性后定量原则进行，可先查看h的正、负号和物质的状态是否符合要求，后查看物质的数量与反应热比例是否匹配。水为气态，a错误；辛烷燃烧是一个放热反应，h0，c错误；热化学方程式中化学计量数表示的是反应物或生成物的物质的量，h与化学计量数成正比。11.4 g c8h18的物质的量为0.1 mol ，则1 mol c8h18完全燃烧生成co2(g)和h2o(l)时放出热量为5 517.6 kj，b正确。3.【答案】a【解析】已知： 6c（s）+5h2（g）+3n2（g）+9o2（g）=2c3h5（ono2）3（l）h1 2h2（g）+o2（g）=2h2o（g）h2 c（s）+o2（g）=co2（g）h3由盖斯定律：5+122得：4c3h5（ono2）3（l）=12co2（g）+10h2o（g）+o2（g）+6n2（g）h=12 h3+5h22h1。4.【答案】d【解析】同一个化学反应，反应物和生成物的状态不同，反应热不同。如2h2(g)o2(g)=2h2o(g)与2h2(g)o2(g)=2h2o(l)，a不符合题意；同一化学反应，反应物消耗量不同，反应热不同，b不符合题意；znh2so4=znso4h2，与zn2h2so4(浓)znso4so22h2o，反应物性质不同，产物不同，反应热不同，c不符合题意；反应的快慢受浓度、压强、温度、催化剂等影响，这些条件不改变反应物与生成物的总能量，不改变反应热，d符合题意。5.【答案】a【解析】物质燃烧时火焰温度与该物质燃烧的量、燃烧速率及是否充分燃烧等因素有关，a错误；由方程式化学计量数及h的值可知，b正确；由于气态水冷凝为液态时会放热，c正确；乙烷分子中的氢比乙烯分子中的氢多，等物质的量的乙烷燃烧放热比乙烯多，因此乙烷的燃烧热h应比乙烯小，d正确。6.【答案】d【解析】hcl和naoh反应的中和热h=57.3 kjmoll1，可知生成1mol时放出为57.3 kj，且生成硫酸钙放热，则h2so4和ca（oh）2反应的反应热是h2（57.3）kjmoll1，中和热均为生成1mol水时放出的热量，故a错误；燃烧热中水为液体，则1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，故b错误；反应条件与吸热、放热反应无关，如c与氧气加热放出热量，故c错误；物质的量与热量成正比，且互为逆反应时，焓变的数值相同、符号相反，由co（g）的燃烧热是283.0 kjmoll1，可知2co2（g）=2co（g）+o2（g）反应的h=+566.0 kjmoll1，故d正确；故选d。7.【答案】d【解析】由题意把已知反应依次编号为、，根据盖斯定律将方程式322得2nh3(g)o2(g)=2no2(g)3h2o(g)h3h12h22h3。8.【答案】b【解析】1 mol h2(g)、co(g)、c8h18(l)、ch4(g)完全燃烧放热分别为285.8 kj、283.0 kj、5518 kj、890.3 kj；1 g h2(g)、co(g)、c8h18(l)、ch4(g)燃烧放热分别为285.82kj、283.028kj、5518114kj、890.316kj，b正确。9.【答案】d【解析】n4与白磷(p4)结构相似，均为分子晶体，由于n4相对分子质量小于p4，故其分子间作用力弱于p4，其熔点低于p4，a错；n4与n2互为同素异形体，而不是同系物，c错；从结构图中可看出，一个n4分子中含有6个nn键，根据n4(g)=2n2(g)h，有h6193 kjmol12941 kjmol1724 kjmol1，故b项错误，d项正确。10.【答案】c【解析】煤炭、石油、天然气是化石能源，不是新能源，a、b错误；太阳能、风能、沼气都是来自太阳能的可再生能源，c正确；地热能、核能不是来自太阳能，d错误。11.【答案】d【解析】电力不属于新能源，目前电能仍然以火力发电为主。12.【答案】a【解析】通入空气的量过大、过多会带走热量，如将蜡烛吹灭，所以一般是通入适量的空气，b正确， a错误；固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出，都是增大与氧气的接触面积，有利于充分燃烧，c、d正确。13.【答案】d【解析】此反应中h297.2 kjmol1，该反应为放热反应，1 mol s(s)与1 mol o2(g)所具有的能量之和大于1 mol so2(g)所具有的能量，a、c正确，d错误；s(g)比s(s)固态能量高，放出热量会更多，因为h为“”，所以ba，b正确。14.【答案】d【解析】10 l 0.05 kjmoll1ba（oh）2溶液与10 l 0.05 kjmoll1h2so4反应时生成1 mol水同时生成硫酸钡沉淀，所以放出的热量大于中和热，故a错误；反应热有负号，所以该反应的反应热为571.6 kjmoll1，故b错误；氢气的燃烧热是指生成液态水时放出的热量，故c错误；燃烧热为完全燃烧1 mol丙烷生成二氧化碳和液态水时会放出的热量，所以气体c3h8的燃烧热为2 221.5 kjmoll1，故d正确。故选d。15.【答案】d【解析】热化学方程式中化学计量数表示的是反应物或生成物的物质的量，d错误；根据题给热化学方程式知，2 mol h2(g)和1 mol o2(g)完全反应生成2 mol h2o(g)，放热483.6 kj，可知2 mol h2(g)和1 mol o2(g)的能量总和大于2 mol h2o(g)的能量，则其逆反应，2 mol h2o(g)分解成2 mol h2(g)和1 mol o2(g)吸收483.6 kj热量，a、c正确； 2 mol h2o(g) 2 mol h2o(l)放热，b正确。16.【答案】ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(l)h442.8 kjmol117.【答案】(1)co23h2=ch3ohh2o(2)2co(g)so2(g)=s(s)2co2(g)h270.0 kjmol1(3)ch4(g)2no2(g)=n2(g)2h2o(g)co2(g)h957.3 kjmol1【解析】(1)结合题意找出反应物和产物，然后配平即可。(2)依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。目标反应方程式为2co(g)so2(g)=s(s)2co2(g)，从物质角度看，它可由得到，则h393.5 kjmol1172.5 kjmol1(296.0 kjmol1)270.0 kjmol1。(3)目标反应方程式为ch4(g)2no2(g)=n2(g)2h2o(g)co2(g)，此反应可由得到，则h889.6 kjmol167.7 kjmol1957.3 kjmol118.【答案】(1)cl2(g)2hbr(g)=br2(g)2hcl(g)h81 kjmol1(2)62【解析】(1)热化学方程式中化学计量数表示的是反应物或生成物的物质的量，h与化学计量数成正比。0.2 mol hcl生成时放出8.1 kj的热量， 2 mol hcl生成时放出81 kj的热量，热化学方程式为cl2(g)2hbr(g)=br2(g)2hcl(g)h81 kjmol1。(2)化学反应的焓变：h反应物的总键能生成物的总键能243 kjmol12e(hbr)200 kjmol12e(hcl)81 kjmol1,2e(hbr)200 kjmol12e(hcl)124 kjmol1，断开1 mol hcl 键与断开1 mol hbr键所需能量相差约为62 kj。19.【答案】0.08akj40%【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比，依据已知的热化学方程式分别计算出各自反应放出的热量进行解答。设co转化xmol，(0.2x)x32x0.08 mol，反应吸收的热量为0.08akj, h2o的转化率为100%40%。20.【答案】3feo(s)2al(s)=al2o3(s)3fe(s)h859.7 kjmol1【解析】依据盖斯定律将已知热化学方程式进行叠加得到目标反应方程式，方程式的函数关系同样适用于焓变。目标反应方程式可由(3)得到，则：3feo(s)2al(s)al2o3(s)3fe(s)hh2h13859.7 kjmol1。21.【答案】(1)量筒温度计(2)否金属易导热，热量散失多，导致误差偏大(3)56.8 kjmol1用水将温度计冲洗干净并用滤纸擦干oh(aq)h(aq)=h2o(l)h56.8 kjmol1(4)无有【解析】(1)除题目中的仪器外，还要用量筒量取溶液的体积，用温度计测量溶液的温度