能力课时培优练(1)
1 2 3 4 5
C C D D D
6．(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
(2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
(3)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1
(4)> (5)> (6)>
7．(1)放热 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
(2)－621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1
(3)ΔH1<ΔH2<ΔH3 (4)等于
1．C [根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，反应S8(s)＋P4(s)===P4S3(s) ΔH＝×8×a kJ·mol－1＋6×b kJ·mol－1－(6×c kJ·mol－1＋3×b kJ·mol－1)＝(3a＋3b－6c) kJ·mol－1，C项正确。]
2．C [A．热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，不表示分子的个数，故A错误；B．反应Ⅱ为放热反应，则反应Ⅱ中S(s)和O2(g)的总能量高于SO2(g)的总能量，故B错误；C．反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH1＝551 kJ·mol－1；反应Ⅱ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－297 kJ·mol－1，反应－Ⅰ－Ⅱ得反应Ⅲ：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH3＝(－551＋297)kJ·mol－1＝－254 kJ·mol－1，故C正确；D．如完全燃烧相同质量的S(g)、S(s)放出的热量前者大于后者，所以ΔH与反应物的状态有关，故D错误。]
3．D [反应Ⅱ中，N中N被氧化，而N中N被还原，A项错误；反应Ⅰ中1 mol N，根据反应Ⅱ，N的物质的量之比为5∶3时可完全转化为N2，可知好氧菌池和厌氧菌池中投放的废液体积比为3∶5时，N能完全转化，B项错误；常温常压下，22.4 L N2的物质的量不为1 mol，C项错误；已知反应Ⅰ：N(aq)＋2O2(g)===N(aq)＋2H+(aq)＋H2O(l) ΔH1＝a kJ·mol－1，反应Ⅱ：5N(aq)＋3N(aq)===4N2(g)＋9H2O(l)＋2H+(aq) ΔH2＝b kJ·mol－1，根据盖斯定律(aq)＋3O2(g)===2N2(g)＋4H+(aq)＋6H2O(l) ΔH＝(3a＋b) kJ·mol－1，D项正确。]
4．D [A．同种物质的气态与液态，气态能量较高，则相同质量的 N2H4(g)和 N2H4(l)，前者具有的能量较高，故A正确；B．ΔH3<0，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量，则相同物质的量的 NO2(g)和 N2O4(g)，后者含有的总键能较高，故B正确；C．由盖斯定律可知，⑤＝①＋②＋③＋④，则ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，故C正确；D．由盖斯定律可知，N2H4(g)＋NO2(g)N2(g)＋2H2O(l)可由反应②＋③＋④得到，ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，ΔH2<0，ΔH3<0，则ΔH<ΔH4，故D错误。]
5．D [A．水分解可生成氢气，是吸热反应，所以反应①ΔH1>0，故A错误；B．②③均为放热反应，均为化学能转化为热能，故B错误；C．物质的量与热量成正比，由②可知H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝－98.2 kJ·mol－1，若生成气态水时放热减少，则H2O2(l)H2O(g)＋O2(g)的ΔH>－98.2 kJ·mol－1，故C错误；D．由盖斯定律可知，③－①得到2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)，则ΔH＝ΔH3－ΔH1，故D正确。]
6．(1)标准燃烧热是1 mol物质完全燃烧的反应热，乙醇的标准燃烧热为－1 366.8 kJ·mol－1，标准燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。
(2)强酸强碱的中和反应反应热为－57.3 kJ·mol－1，中和反应反应热是酸和碱的稀溶液完全反应生成1 mol液态水放出的热量，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
(3)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，即1 mol S(s)完全燃烧时放出296.8 kJ热量，则热化学方程式为S(s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1。
(4)CO不是稳定氧化物，1 mol C完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量大于110.5 kJ。
(5)稀溶液中，H+(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，但浓硫酸稀释放热，所以浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出的热量大于57.3 kJ。
(6)1 mol氢分子断裂H—H键要吸热，所以2 mol氢原子所具有的能量大于1 mol氢分子所具有的能量。
7．(1)①反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1>E2，则该反应为放热反应；
②在反应N2＋3H2 2NH3中，断裂3 mol H—H键，1 mol N≡N键共吸收的能量为3×436 kJ＋946 kJ＝2 254 kJ，生成2 mol NH3，共形成6 mol N—H键，放出的能量为6×391 kJ＝2 346 kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为2 346 kJ－2 254 kJ＝92 kJ。
(2)16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量，热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－621.2 kJ·mol－1①
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.4 kJ·mol－1②
根据盖斯定律，①＋②得：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.6 kJ·mol－1。
(3)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，分别向1 L 1 mol·L－1的NaOH溶液中加入：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸，醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热，恰好完全反应时放出的热量为①>②>③，所以ΔH1<ΔH2<ΔH3。
(4)根据盖斯定律，丙烷作为燃料不管是一步完成还是分多步完成，反应物和生成物的总能量是一定的，所以两途径的焓变值一样，放出的热量一样。
1/3能力课时培优练(1) 化学反应的热效应
(本试卷共40分)
一、选择题(共5小题，每小题3分，共15分)
1．P4S3可用于制造安全火柴，相关物质的结构及键能如表所示。
共价键 S—S P—P P—S
键能/(kJ·mol-1) a b c
则反应S8(s)＋P4(s)===P4S3(s)的ΔH为( )
A．(a＋b－c) kJ·mol-1
B．(c－a－b) kJ·mol-1
C．(3a＋3b－6c) kJ·mol-1
D．3(2c－b－a) kJ·mol-1
2．在一定条件下发生如下反应：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH1＝551 kJ·mol-1
反应Ⅱ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－297 kJ·mol-1
反应Ⅲ：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s) ΔH3。下列说法正确的是( )
A．反应Ⅰ中各物质的化学计量数既可表示物质的量，又可表示分子个数
B．反应Ⅱ中S(s)和O2(g)的总能量低于SO2(g)的总能量
C．ΔH3的数值为－254
D．ΔH的数值大小与物质的状态无关
3．在好氧菌和厌氧菌作用下，废液中(aq)能转化为N2(g)和H2O(l)，示意图如下。
反应Ⅰ：(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH1＝a kJ·mol-1
反应Ⅱ：(aq)===4N2(g)＋9H2O(l)＋2H＋(aq) ΔH2＝b kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A．两池发生的反应中，氮元素只被氧化
B．两池中投放的废液体积相等时能完全转化为N2
C．常温常压下，反应Ⅱ中生成22.4 L N2转移的电子数为3.75×6.02×1023
(aq)＋3O2(g)===2N2(g)＋4H＋(aq)＋6H2O(l) ΔH＝(3a＋b) kJ·mol-1
4．根据能量变化示意图，下列说法不正确的是( )
A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高
B．相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者含有的总键能较高
C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D．N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH；则ΔH＞ΔH4
5．通过以下反应均可获取O2。
①光催化分解水制氧气：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH1
②过氧化氢分解制氧气：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH2＝－196.4 kJ·mol-1
③一氧化氮分解制氧气：2NO(g)===N2(g)＋O2(g) ΔH3＝－180.5 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A．反应①ΔH1＜0
B．反应②和③都是热能转化为化学能
C．反应H2O2(l)===H2O(g)＋O2(g) ΔH＝－98.2 kJ·mo1-1
D．反应2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)的 ΔH＝ΔH3－ΔH1
二、非选择题(共2小题，共25分)
6．(13分)(1)已知乙醇的标准燃烧热为－1 366.8 kJ·mol-1，写出相应的热化学方程式：_______________________________________________________。(2分)
(2)已知强酸强碱的中和反应反应热为－57.3 kJ·mol-1，写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和反应反应热的热化学方程式：__________________________
____________________________________________________________。(2分)
(3)已知101 kPa、25 ℃时，16 g硫固体完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，则硫的标准燃烧热的热化学方程式：_________________________________________
___________________________________________________________________。(2分)
(4)已知：101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol-1，则碳的标准燃烧热数值的绝对值____________110.5(填“＞”“＜”或“＝”)。(2分)
(5)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，则浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol液态水，放出的热量___________57.3 kJ(填“＞”“＜”或“＝”)。(2分)
(6)相同条件下2 mol氢原子所具有的能量___________1 mol氢分子所具有的能量(填“＞”“＜”或“＝”)。(3分)
7．(12分)(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3，请回答：
①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，E1＞E2，则该反应为____________________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知断裂1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。(4分)
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量；2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－196.4 kJ·mol-1。反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的 ΔH＝___________kJ·mol-1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为____________________________。(4分)
(3)向1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸，恰好完全反应的热效应为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则三者由小到大顺序为
______________________________________________________________。(2分)
(4)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol-1
途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝b kJ·mol-1
2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－c kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－d kJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)
判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径Ⅰ放出的热量____________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。(2分)
4/4
