1.2反应热的计算同步练习题(含解析)高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 1.2反应热的计算同步练习题(含解析)高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-07 20:14:14

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1.2反应热的计算同步练习题
一、选择题
1.下列有关热化学方程式的描述正确的是
A.热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
C.已知在一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98kJ mol-1
D.已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ mol-1,则稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时,放出57.3kJ热量
2.已知25℃、101 kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51 kJ/mol ①
C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.41 kJ/mol ②
据此判断,下列说法正确的是
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
3.天然气水蒸气转化法是目前获取的主流方法。已知:
则与反应完全转化为和的热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
4.下列说法或表示正确的是
A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.已知 ; ;则
C.在稀溶液中: ,若将含1mol的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
D.在101kPa时,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
5.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为: kJ/mol,分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时热效应分别为、、,它们的关系正确的是
A. B.
C. D.
6.下列关于说法正确的是
A.NH4NO3固体溶于水时吸热,属于吸热反应
B.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) △H<0,则红磷比白磷稳定
C.醋酸与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2,则△H1>△H2
7.用催化还原,可以消除氮氧化物的污染。例如:


下列说法不正确的是
A.若用标准状况下还原生成和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B.反应②中,当完全反应时转移的电子总数为1.60mol
C.反应①②转移的电子数相同
D.由反应①可推知:
8.下列说法正确的是
A. ,
B.甲烷燃烧热的热化学方程式为
C.已知 ,则
D.已知 , ,则
9.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图,下列说法正确的是
A.使用催化剂后,活化能不变
B.总反应为放热反应
C.反应①是放热反应,反应②是吸热反应
D.ΔH=ΔH2 ΔH1
10.在相同温度下,下列两个反应放出的热量分别以Q1和Q2表示
则Q1和Q2的关系为
A.2Q1Q2 C.Q1=Q2 D.2Q1=Q2
11.已知,若断裂键、键、键需要吸收的能量分别为、、,则为
A. B. C. D.
12.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A.N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+H2O(l)△H=﹣267 kJ mol﹣1
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+133.5 kJ mol﹣1
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534 kJ mol﹣1
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534 kJ mol﹣1
13.关于吸热反应X+Y=Z+W(Ex、Ey、Ez、Ew分别代表X、Y、Z、W所具有的能量),以下说法一定正确的是
A.ExEz+Ew C.Ex+Ey>Ez+Ew D.Ex+Ey14.已知:
则和Q的大小顺序分别为
A. B.
C. D.
15.已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),有关物质的化学键键能(拆开1mol化学键所需要的能量)如下:则该反应生成2molNH3时的能量变化是
共价键 N≡N H—H N—H
键能(kJ/mol) 945 436 391
A.吸收46.5kJ B.46.5kJ C.吸收93kJ D.放出93kJ
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料是丙烷(C3H8),1996年亚特兰大奥运会火炬的燃料是丙稀(C3H6)。丙烷脱氢可得倒丙烯。已知:
①C3H8(g)=CH4(g)+C2H2(g)+H2(g) △H1=+255.7kJ/mol
②C3H6(g)=CH4(g)+C2H2(g) △H2=+131.5kJ/mol;
计算C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的△H=____kJ/mol。
(2)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A:CO2+H2OCO+H2+O2
已知:
①反应II是____反应(填“吸热”或“放热”),其原因是____。
②反应A的热化学方程式是____。
17.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= 285.8 kJ mol 1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH= 241.8 kJ mol 1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= 110.5 kJ mol 1
④C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH= 393.5 kJ mol 1
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是_______。(填序号)
(2)CO的燃烧热为_______,其热化学方程式为_______。
(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______
(4)已知拆开1mol H H键,1molN H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______。
18.硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物会污染大气。目前,消除氮氧化物污染有多种方法,其中之一为催化还原法。已知:



现有一份由NO、组成的混合气体,其中NO与的体积比为3:1,用(标准状况)甲烷气体催化还原该混合气体,恰好完全反应(已知生成物全部为气态),并放出的热量,则为______;写出与反应生成、和的热化学方程式:______。
19.回答下列问题:
(1)实验测得常温下16 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25 kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。已知反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=a kJ/mol。有关键能数据如下:
化学键 H-H N-H N≡N
键能(kJ/mol)
试根据表中所列键能数据估算a的数值_______。
(3)用盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599 kJ/mol
请写出由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)的热化学方程式:_______。
(4)某金属氧化物的化学式为M2O,电子总数为30,已知氧原子核内有8个中子,M2O的相对分子质量为62,则M原子核内中子数为 _______ 。
20.I.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如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图,请问该化学反应属于___(放热或吸热)反应,请写出该反应的热化学方程式:___。
②上述反应用到的氢气是一种清洁燃料,已知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,请写出氢气的燃烧热热化学方程式:___。
II.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。回答有关中和反应的问题。
(1)如图装置中仪器A的名称__,碎泡沫塑料的作用是___。
(2)若通过实验测定中和热,其数值常常小于57.3kJ·mol-1,其原因可能是___。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量,不表示分子数,A错误;
B.一个反应的ΔH与反应途径、条件无关,故同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,B正确;
C.二氧化硫与氧气的反应是可逆反应,2molSO2与1molO2充分反应实际消耗的SO2物质的量小于2mol,此时释放出98kJ的热量,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-98kJ mol-1,C错误;
D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ mol-1表示强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol H2O(l)放出57.3kJ热量,稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)反应除发生H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)外还发生硫酸根离子和钡离子结合硫酸钡沉淀的反应,故Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时,放出大于57.3kJ的热量,D错误;
答案选B。
2.A
解析:由石墨、金刚石燃烧的热化学方程式:①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51 kJ/mol;
②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-395.41 kJ/mol,利用盖斯定律将热化学方程式①-②,整理可得:C (石墨) =C (金刚石) △H=+1.9 kJ/mo1,则由石墨制备金刚石是吸热反应,石墨的能量低于金刚石,所以石墨比金刚石更高稳定,故合理选项是A。
3.A
解析:由图可得:反应①、②的热化学方程式为CO(g)+3H2(g)= CH4(g)+H2O(g) ΔH=—206.4kJ/mol、CO(g)+ H2O(g)= CO2(g)+H2(g) ΔH=—41.0kJ/mol,由盖斯定律可知,②—①可得反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ,则ΔH=(—41.0kJ/mol)—(—206.4kJ/mol)=+165.4kJ/mol,反应的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.4kJ/mol,或CH4(g)+H2O(g)= CO2(g)+2H2(g) ΔH=+82.7kJ/mol,故选A。
4.C
解析:A.硫蒸气能量高于硫固体,等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放热多, 故A错误;
B.等量的C完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量,放热越多越小,因此,故B错误;
C. ,代表强酸和强碱生成1mol液态水时放出57.3kJ热量,但醋酸是弱酸,反应过程中发生电离吸收热量,导致放出的热量减少,故C正确;
D.2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为 ,故D错误;
故选:C。
5.D
解析:等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4、稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量,但在实际反应中,浓H2SO4溶解放热,CH3COOH是弱电解质,电离要吸热,且放热越多,ΔH越小,则ΔH1>ΔH3>ΔH2;
故选D。
6.B
解析:A.NH4NO3固体溶于水属于物理变化,A错误;
B.红磷比白磷能量低,较稳定,B正确;
C.醋酸是弱酸,写离子方程式不能拆,C错误;
D.前者是充分燃烧,放热较多,反应热较小,D错误;
故选B。
7.B
解析:A.根据反应①+②即得 =-1734/mol,若用标准状况下即=0.2mol还原生成和水蒸气,放出的热量为=173.4kJ,A正确;
B.由题干信息可知,反应②中转移电子数为8,由于未告知CH4所处的状态,无法计算的物质的量,也就无法计算完全反应时转移的电子总数,B错误;
C.由题干信息可知,反应①②转移的电子数相同,均为8e-,C正确;
D.已知水蒸气变为液态水是一个放热过程,故由反应①可推知:,D正确;
故答案为:B。
8.C
解析:A.乙酸是弱电解质,电离吸热,中和反应放出热量减少,,A错误;
B.表示燃烧热的热化学方程式,应该生成液态水,B错误;
C.气态溴能量更高,反应放热更多,,C正确;
D.碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量更多,为负值,放热越多,越小,,D错误;
故选C。
9.B
解析:A.使用催化剂后,活化能降低,焓变不变,故A错误;
B.根据图中信息,反应物总能量大于生成物总能量,因此总反应为放热反应,故B正确;
C.根据图中信息反应①是吸热反应,反应②是放热反应,故C错误;
D.根据图中信息得到总反应=①+②,所以ΔH=ΔH1 +ΔH2,故D错误。
综上所述,答案为B。
10.A
解析:H2O(g)变为H2O(l)放热,即H2O(g)= H2O(l)+Q3,依次将题目所给两个热化学方程式标号为①、②,根据盖斯定律可得②-①×2可得Q2-2Q1= Q3>0,所以2Q1故答案为A。
11.A
解析:反应物键能之和-生成物键能之和;
故答案为:A。
12.D
解析:0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ×4=534kJ热量,所以热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534 kJ·mol-1。
答案选D。
13.A
【分析】物质所有的能量均为正值,吸热反应中生成物具有的总能量大于反应物具有的总能量,故Ex+Ey解析:A.根据分析,Ex+EyB.该反应为吸热反应,Ex+EyC.根据分析,Ex+EyD.Ex+Ey与Ez的大小关系不确定,D错误;
故选A。
14.C
解析:醋酸与氢氧化钠反应过程中,醋酸不断电离吸热,故放出的热量比盐酸与氢氧化钠反应放出的热量少,故,由于反应热有负号,故,1mol硫酸与1mol氢氧化钡反应生成2mol水,放出的热量比盐酸与氢氧化钠反应生成1mol水放出的热量多,且生成硫酸钡沉淀也放出热量,故,故C正确;
故选C。
15.D
解析:反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,依据表中数据可知,反应物的总键能=945kJ/mol+3436kJ/mol=2253kJ/mol,生成物的总键能=23391kJ/mol=2346kJ/mol,则反应热=2253kJ/mol-2346kJ/mol=-93kJ/mol,因此该反应生成2molNH3时放出93kJ的热量,答案选D。
二、填空题
16.(1)+124.7
(2) 吸热 反应物总能量低于生成物总能量(或ΔH>0) CO2(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+O2(g) ΔH=+524.8kJ mol-1
解析:(1)根据盖斯定律,△H=△H1-△H2=+255.7kJ/mol-131.5kJ/mol=+124.7 kJ/mol;
(2)①由图可知,反应II中反应物总能量低于生成物总能量(或ΔH>0),故反应II是吸热反应;②由图可知,反应Ⅰ. H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-241.8kJ mol-1,反应II.CO2(g)=CO(g)+O2(g) ΔH2=+283.0kJ mol-1,根据盖斯定律,反应A的热化学方程式是CO2(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+O2(g) ΔH=ΔH2-ΔH1=+524.8kJ mol-1。
17.(1)①②③④
(2) 283.0 kJ mol 1 CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H = 283.0 kJ mol 1
(3)CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= 725.8 kJ mol 1
(4)3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) △H = 92 kJ mol 1
解析:(1)上述反应焓变为负,说明都是放热反应,因此属于放热反应的是①②③④;故答案为:①②③④。
(2)将方程式④减去方程③得到CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH= 393.5 kJ mol 1 ( 110.5 kJ mol 1) = 283.0 kJ mol 1,则CO的燃烧热为283.0 kJ mol 1,其热化学方程式为CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH= 283.0 kJ mol 1;故答案为:283.0 kJ mol 1;CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH= 283.0 kJ mol 1。
(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则1mol甲醇(质量为32g)燃烧生成CO2和液态水时放热725.8kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= 725.8 kJ mol 1;故答案为:CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= 725.8 kJ mol 1。
(4)已知拆开1mol H H键,1molN H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) △H =436 kJ mol 1×3+946 kJ mol 1 391 kJ mol 1×6= 92 kJ mol 1;故答案为:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) △H = 92 kJ mol 1。
18.
解析:根据盖斯定律,由可得④,
,NO与的体积比为3:1,
设参加反应④的甲烷的物质的量为、参加反应②的甲烷的物质的量为,
则、,
解得、;
由该混合气体完全反应后放出热量可知, ,即;
解得;
根据盖斯定律,由可得。
【点睛】本题考查盖斯定律的应用,明确化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,注意会根据盖斯定律计算焓变。
19.(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5 kJ/mol
(2)-93
(3)2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=+226.7 kJ/mol
(4)12
解析:(1)16 g甲醇的物质的量n(CH3OH)=,在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25 kJ的热量,则1 mol甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出热量726.5 kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5 kJ/mol;
(2)反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,则反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的反应热△H=(945 kJ/mol+3×436 kJ/mol)-6×391 kJ/mol=-93 kJ/mol;
(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6 kJ/mol
③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599 kJ/mol,
根据盖斯定律,将×(①×4+②-③),整理可得2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=+226.7 kJ/mol;
(4)某金属氧化物的化学式为M2O,电子总数为30,由于O原子核外有8个电子,则M含有的电子数为×(30-8)=11,由于氧原子核内有8个中子,则该O原子的相对原子质量是:8+8=16,则M原子的相对原子质量为×(62-16)=23,则M原子核内中子数为23-11=12。
20. 放热 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=—92kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=—285.8kJ·mol-1 环形玻璃搅拌棒 隔热,防止热量损失 不可避免的会损失一些热量(或者测量会带来误差)
【分析】I.先求出此反应的焓变,根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式;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,单位为kJ/mol。
II.根据仪器的图形可判断仪器名称;中和热测定时应避免热量散失;若保温效果不好,有热量散失,求得的中和热将会偏小。
解析:I.①反应物总能量大于生成物总能量,应为放热反应,生成1mol氨气放出300kJ-254kJ=46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=—92kJ·mol-1;
②1 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,单位为kJ/mol 所以氢气的燃烧热方程式为 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=—285.8kJ·mol-1;
II.(1)仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒;可起到搅拌,使溶液充分混合的目的,B为温度计,中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是隔热,减少热量散失;
(2)若保温效果不好,有热量散失,求得的中和热将会偏小。