【精品课时同步附带解析】 高二化学人教版选修4 第1.1.2 热化学方程式

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人教版《选修四》第一章第一节第二课时
热化学方程式
一、选择题
1．热化学方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
△H=+131.5kJ/mol表示（
）
A．碳和水反应生成一氧化碳和氢气，吸收131.5kJ热量
B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气，吸收131.5kJ热量
C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，吸收131.5kJ热量
D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.5kJ热量
2．对热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3
kJ·mol－1最准确的理解是（
）
A．1
mol碳和1
mol水蒸气反应生成1
mol
CO和1
mol
H2，同时吸收131.3
kJ热量
B．1
mol碳和1
mol水反应生成1
molCO和
1
mol
H2
，同时放出131.3
kJ热量
C．固体碳和水蒸汽反应吸收131.3
kJ热量
D．1个碳原子和1个水分子反应，吸热131.1
kJ
3．已知在25℃，101kPa下，57gC8H18（）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出2758.80kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（
）
A．C8H18(l)＋12.5O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g)△H＝－48.40kJ·mol－1
B．C8H18(l)＋12.5O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)△H＝－5517.6kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋12.5O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)△H＝＋5517.6kJ·mol－1
D．C8H18(l)＋12.5O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)△H＝－48.40kJ·mol－1
4．下列关于反应能量的说法正确的是（
）
A．Zn(s)
+
CuSO4(aq)═ZnSO4(aq)+Cu(s)
△H<0，反应物总能量＞生成物总能量
B．相同条件下1
mol氢原子所具有的能量为E1，1
mol
氢分子所具有的能量为E2，则2E1=E2
C．101
kPa时，2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)
△H=﹣571.6
kJ mol﹣1，则H2的燃烧热为571.6
kJ mol﹣1
D．H+(aq)
+
OH﹣(aq)
═
H2O(l)
△H=﹣57.3
kJ mol﹣1，则1
mol
NaOH的氢氧化钠固体与含0.5
mol
H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3
kJ的热量
5．关于热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=﹣571.6kJ mol﹣1，下列有关叙述不正确的是（
）
A．2
mol
H2完全燃烧生成液态水时放出571.6
kJ的热
B．1mol
H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热
C．2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6
kJ的热
D．上述热化学方程式可表示为H2(g)+O2(g)=H2O(l)，△H=﹣285.8
kJ mol﹣1
6．已知：H2(g)+F2(g)═2HF(g)△H=﹣270
kJ mol 1，下列说法正确的是（
）
A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化
氢分子放出270kJ热量
C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
7．反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)过程中的能量变化如图所示，下列有关说法中正确的是（
）
A．△H1<0
B．△H2为该反应的反应热
C．△H3不是H2的燃烧热
D．△H3=△H1+△H2
8．关于化学反应与能量的说法正确的是（
）
A．燃烧属于放热反应
B．中和反应是吸热反应
C．形成化学键时吸收能量
D．反应物总能量与生成物总能量一定相等
9．下列表述中正确的是（
）
A．根据图1可知合成甲醇的热化学方程式为
　CO(g)+2H2(g)====CH3OH(g)
　ΔH1=(b﹣a)kJ·mol﹣1
B．图2表示2
mol
H2(g)所具有的能量比2
mol气态水所具有的能量多483.6
kJ
C．1
mol
NaOH分别和1
mol
CH3COOH、1
mol
HNO3反应，后者比前者ΔH小
D．汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能
10．实验测得：101
kPa时，1
mol
H2完全燃烧生成液态水，放出285.8
kJ的热量;
1
mol
CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3
kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是（
）
①CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+890.3
kJ·mol﹣1
②CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=﹣890.3
kJ·mol﹣1
③CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=﹣890.3
kJ·mol﹣1
④2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)
ΔH=﹣571.6
kJ·mol﹣1
A．仅有②　　　　　　　　
B．仅有②④
C．仅有②③④
D．全都符合要求
11．实验室进行中和热的测定的实验时除需要大烧杯(500
mL)、小烧杯(100
mL)外，其他所用的仪器和试剂均正确的一组是（
）
A．0.50
mol/L盐酸，0.50
mol/L
NaOH溶液，100
mL量筒1个
B．0.50
mol/L盐酸，0.55
mol/L
NaOH溶液，100
mL量筒2个
C．0.50
mol/L盐酸，0.55
mol/L
NaOH溶液，50
mL量筒1个
D．0.50
mol/L盐酸，0.55
mol/L
NaOH溶液，50
mL量筒2个
12．强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3
kJ/mol。
已知：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－Q1
kJ/mol；
HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－Q2
kJ/mol；
CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－Q3
kJ/mol。
上述均是在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是（
）
A．Q1＝Q2＝Q3＝57.3
B．Q1＞Q2＞Q3＞57.3
C．Q3＜Q1＜Q2＝57.3
D．无法确定
13．下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）（
）
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH＝＋1367.0
kJ/mol
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋57.3
kJ/mol
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－296.8
kJ/mol
D．2NO2===O2＋2NO
ΔH＝＋116.2
kJ/mol
14．将V1
mL
1.00
mol/L
HCl溶液和V2
mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50
mL)。下列叙述正确的是（
）
A．做该实验时环境温度为22°C
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.00
mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
15．已知H—H键键能(化学键断裂时吸收或形成时释放的能量)为436
kJ/mol，N—H键键能为391
kJ/mol，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4
kJ/mol，可知N
N键的键能是（
）
A．431
kJ/mol　　
B．946
kJ/mol
C．649
kJ/mol
D．896
kJ/mol
二、非选择题
16．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态水。已知室温下1
g甲硅烷自燃放出热量44.6
kJ，其热化学方程式是________________。
（2）13
g
C2H2(g)完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出659
kJ的热量，该反应的热化学方程式为________。
（3）已知拆开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________________。
17．已知1mol
SO2(g)氧化为1mol
SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题：
（1）已知单质硫的燃烧热为296
KJ·mol-1，计算由S(s)生成3
molSO3(g)的△H
=________；
在量热计中（如下图）将100
mL
0.50
mol/L的CH3COOH溶液与100
mL
0.55
mol/L
NaOH溶液混合，温度从298.0
K升高到300.7
K．已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1
K所需要的热量）是150.5
J/K，溶液密度均为1
g/mL，生成溶液的比热容c＝4.184J/(g·K)．（假设反应过程中溶液的体积不发生变化）。
（2）
CH3COOH的中和热ΔH＝_______________________________
。
（3）CH3COOH的中和热的文献值为－56.1
kJ/mol，你认为（1）中测得的实验值偏差可能的原因是（填二点）____________________________________________
。
。
18．中和热的测定实验(如下图)。
（1）量取反应物时，取50mL0.50mol·L－1的盐酸，还应加入的试剂是________(填序号)。
A．50
mL
0.50
mol·L－1
NaOH溶液
B．50
mL
0.55
mol·L－1
NaOH溶液
C．1.0
g
NaOH固体
（2）在实验过程中，该同学需要测定并记录的实验数据有________(填序号)。
A．盐酸的浓度
B．盐酸的温度
C．氢氧化钠溶液的浓度
D．氢氧化钠溶液的温度
E．水的比热容
F．反应后混合溶液的终止温度
（3）若用50mL0.5mol·L－1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热，所得数据________。(填“偏大”或“偏小”或“不变”)
人教版《选修四》第一章第一节第二课时
热化学方程式参考答案及解析
1.
【答案】C
【解析】该热化学方程式表示1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，吸收131.5kJ热量，答案选C。
【题型】选择题
【难度】容易
2.
【答案】A
【解析】该热化学方程式是指1
mol碳和1
mol水蒸气反应生成1
mol
CO和1
mol
H2，同时吸收131.3
kJ热量，A项正确；该反应是吸热反应，B项错误；未指明物质的量和聚集状态，C项错误；热化学方程式的化学计量数表示物质的量，D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
3.
【答案】B
【解析】57
g
C8H18(辛烷)的物质的量为57g÷114g/mol=0.5mol，0.5mol辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40
kJ热量，则1
mol
C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量为：2758.8×2＝5517.6
kJ，根据书写热化学方程式的规定，B项正确。
【题型】选择题
【难度】容易
4.
【答案】A
【解析】放热反应中反应物总能量大于生成物的总能量，A项正确；氢原子生成氢气分子是共价键形成的过程，形成共价键释放能量，所以相同条件下1
mol氢原子所具有的能量为E1，1
mol
氢分子所具有的能量为E2，则2E1>E2，B项错误；燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量，所以氢气的燃烧热为285.8
kJ mol﹣1，C项错误；中和热是指酸和碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热，D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
5.
【答案】C
【解析】△H为“﹣”表示放热反应，由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=﹣571.6kJ mol﹣1知，2mol
H2完全燃烧生成液态水时放出571.6
kJ的热，A正确；1mol氢气燃烧放热是2mol氢气燃烧放热的，B正确；热化学方程式中的化学计量数指表示物质的量不表示分子个数，C错误；热化学方程式2H2(g)+02(g)═2H20(l)△H=﹣571.6kJ mol﹣1，化学计量数除以2可得H2(g)+O2(g)=H20(l)△H=﹣285.8
kJ mol﹣1，D正确。
【题型】选择题
【难度】容易
6.
【答案】C
【解析】由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量，化学计量数表示物质的量，不是体积，故A错误；热化学方程式中化学计量数表示物质的量，不表示分子个数，故B错误；反应为放热反应，在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量，故C正确；液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低，根据能量守恒，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，故D错误。
【题型】选择题
【难度】一般
7.
【答案】C
【解析】根据图示可知由2H2(g)和1molO2(g)断裂化学键变为自由移动的气态原子需要吸收热量，所以△H1>0，A项错误；反应热是断裂化学键需要吸收的热量与形成化学键释放的热量的差，而△H2为该反应的逆反应的活化能，不是该反应的反应热，B项错误；
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧，产生稳定的氧化物时所释放的热量，而△H3是2molH2的燃烧放出的热量，故不是氢气的燃烧热，C项正确；根据图示可知△H3=△H1﹣△H2，D项错误。
【题型】选择题
【难度】一般
8.
【答案】A
【解析】燃烧属于放热反应，A项正确；中和反应是放热反应，B项错误；形成化学键时释放能量，C项错误；任何化学反应均伴随能量变化，反应物总能量与生成物总能量不同，D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
9.
【答案】C
【解析】合成甲醇的反应是放热反应，ΔH1=﹣(b﹣a)kJ·mol﹣1，A错误;由图2知，2
mol
H2(g)和1
mol
O2(g)所具有的能量和比2
mol气态水所具有的能量多483.6
kJ，B项错误；比较焓变的大小时要用代数进行比较，CH3COOH电离吸收热量，所以NaOH与CH3COOH反应放出的热量少，C项正确;除转化为热能外还有光能等，D项错误。
【题型】选择题
【难度】一般
10.
【答案】B
【解析】甲烷的燃烧为放热反应，ΔH<0，①错误;1
mol甲烷完全燃烧生成液态水时，放出890.3
kJ热量，②正确、③错误;2
mol
H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为285.8
kJ×2=571.6
kJ，④正确。
【题型】选择题
【难度】一般
11.
【答案】D
【解析】本实验中为了保证0.50
mol/L的盐酸完全被中和，采用0.55
mol/L
NaOH溶液，使碱稍过量，故A项错误；所需酸、碱量均为50
mL，故B项错误；酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
12.
【答案】C
【解析】CH3COOH、NH3·H2O是弱电解质，大部分以分子形式存在于溶液中，发生中和反应时，要发生电离，而电离过程是吸热的，故Q3＜Q1＜Q2。
【题型】选择题
【难度】容易
13.
【答案】C
【解析】可燃物燃烧为放热反应，ΔH＜0，A项错误；中和反应是放热反应，
ΔH＜0，B项错误；热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误；故选C。
【题型】选择题
【难度】容易
14.
【答案】B
【解析】从图中曲线可以看出，温度为22°C时，V1为5
mL，则V2为45
mL，此时已经开始发生反应，所以22°C一定不是室温，A项错误。从曲线随V1的增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B项正确。当V1＝30
mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.5
mol/L，C项错误。该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的，D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
15.
【答案】B
【解析】本题主要考查利用化学键键能计算化学反应的能量变化，ΔH＝－(生成物键能总和－反应物键能总和)＝－[6EN—H－(3×EH—H＋EN≡N)]，得EN≡N＝6×EN—H－3×EH—H＋ΔH＝6×391
kJ/mol－3×436
kJ/mol－92.4
kJ/mol≈946
kJ/mol。故选B。
【题型】选择题
【难度】较难
16.
【答案】（1）SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
　ΔH＝－1427.2
kJ/mol
（2）2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
　ΔH＝－2636
kJ/mol
（3）N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
　ΔH＝－92
kJ·mol－1
【解析】此题考查了热化学方程式的书写，应注明物质的聚集状态，注意ΔH与化学计量数的关系及“＋”、“－”号，注意计算和转换。其中（3）由ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量及N2＋3H2===2NH3得：ΔH＝946
kJ·mol－1＋3×436
kJ·mol－1－6×391
kJ·mol－1＝－92
kJ·mol－1。
【题型】填空题
【难度】一般
17.
【答案】（1）－1185kJ/mol
（2）－53.3kJ/mol
（3）①量热计的保温瓶效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等
【解析】（1）单质硫的燃烧热为296
KJ·mol-1，则3mol单质S燃烧生成SO2时放出的热量是296
KJ·mol-1×3mol＝888kJ；而生成的3molSO2再转化为3mol三氧化硫时又放出99kJ·mol-1×3mol＝297kJ，所以由S(s)生成3
molSO3(g)的△H＝－1185kJ/mol。
（2）醋酸的物质的量是0.050mol，氢氧化钠的物质的量是0.055mol，因此碱过量，应该以酸的量计算生成的水的物质的量，即有0.050mol水生成。所以生成1mol水的
反应热是△H＝
。
（3）根据题意可知，反应中放出的热量减少，这说明反应中有热量的损失，所以可能的原因有①量热计的保温瓶效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等。
【题型】填空题
【难度】一般
18.
【答案】（1）B　
（2）B、D、F　（3）偏小
【解析】（1）为了保证0.50
mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55
mol/L
NaOH溶液，使碱稍稍过量，故选项B符合要求；（2）根据公式Q＝0.418(t2－t1)kJ，在实验过程中，该同学需要测定并记录的实验数据有盐酸的温度、氢氧化钠溶液的温度、反应后混合溶液的终止温度，而A、C、E的都是已知的数据。（3）若用50
mL
0.5
mol测定－1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热，所得数据偏小，因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。
【题型】填空题
【难度】一般