2019年高中化学 全一册练习（打包26套）新人教版选修4.zip

1第 1课时 焓变 反应热基础巩固1反应 A+B C(Δ H0),②X C(Δ Hls,A错误;化学反应过程中能量的变化主要表现为热量的变化,有时还会伴随光能的变化,B 错误;化学反应一定遵循质量守恒和能量守恒,C 正确;有许多的放热反应(如燃烧反应)也需要先加热,D 错误。答案 C8下列说法中正确的是 ( )A.大多数的化合反应是释放能量的反应B.分解反应都是吸收能量的反应C.释放能量的反应都不需要加热D.吸收能量的反应都需要加热解析 大多数化合反应是释放能量的反应,A 正确;大多数分解反应是吸收能量的反应,过氧化氢的分解反应属于放热反应,因 H2O2不稳定,能量高,分解成 H2O和 O2更稳定,B 错误;释放能量的反应有的也需要加热,如氢气与氧气反应生成水则需点燃,C 错误;反应 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H 2O是吸热的,常温下就能进行,D 错误。答案 A9如图所示 ,把试管放入盛有 25 ℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入 5 mL稀盐酸,试回答下列问题。(1)实验中观察到的现象是 。 (2)产生上述现象的原因是 。 (3)写出试管中反应的离子方程式: 。 (4)由实验推知,生成的 MgCl2和 H2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)反应的镁片和 HCl的总能量。 解析 镁与盐酸的反应是放热反应,而放热反应的实质是反应物的总能量大于生成物的总能量。反应的离子方程式为 Mg+2H+ Mg2++H2↑。由于 Mg与盐酸反应放热,导致饱和石灰水4的温度升高。而 Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小,因此饱和石灰水中有 Ca(OH)2固体析出。答案 (1)①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;③烧杯中溶液变浑浊(2)镁与盐酸反应为放热反应,Ca(OH) 2在水中溶解度随温度升高而减小,故析出 Ca(OH)2固体(3)Mg+2H+ Mg2++H2↑(4)小于10已知反应 2HI(g) H2(g)+I2(g)的 Δ H=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I 2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 436 kJ、151 kJ 的能量,则 1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。 解析 由键能求反应热的公式为 Δ H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,则 Δ H=2EH—I-436 kJ·mol-1-151 kJ·mol-1=11 kJ,则 EH—I=299 kJ·mol-1。答案 299能力提升1(2018湖北模拟 )最新报道 :科学家首次用 X射线激光技术观察到 CO与 O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是( )A.CO和 O生成 CO2是吸热反应B.在该过程中,CO 断键形成 C和 OC.CO和 O生成了具有极性共价键的 CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示 CO与 O2反应的过程5解析 A项,根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此正反应是放热反应,A错误;B 项,根据状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中的 CO没有断裂成 C和 O,B错误;C 项,CO2中的共价键是不同的非金属元素之间形成的,因此是极性键,C 正确;D 项,状态Ⅰ→状态Ⅲ表示的是 CO与 O形成 CO2的过程,D 错误。答案 C2已知 H2(g)+Br2(l) 2HBr(g)Δ H=-72 kJ·mol-1,蒸发 1 mol Br2(l)需要吸收的能量为 30 kJ,其他相关数据如下表:H2(g) Br2(g) HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369则表中 a为( )A.404 B.260C.230 D.200解析 化学反应的实质是旧键断裂(吸收能量)和新键形成(放出能量),故有 Δ H=(436+30+a-369×2) kJ·mol-1=-72 kJ·mol-1,a=200。答案 D3氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏 1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为 Q1 kJ,破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为 Q2 kJ,形成 1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为 Q3 kJ。下列关系式中,正确的是( )A.Q1+Q2Q3 B.Q1+Q22Q3C.Q1+Q2Q3 D.Q1+Q22Q3答案 D4已知形成 1 mol H—H键 ,需放出 436 kJ的能量;断开 1 mol H—N键,需吸收 391 kJ的能量。1 mol N 2和 3 mol H2完全反应生成 2 mol NH3时,放出 92.4 kJ的能量。则要断开1 mol N≡N 键,所需要的能量约是( )A.431 kJ B.946 kJ C.649 kJ D.869 kJ6解析 设所需要的能量为 Q kJ,在生成 2 mol NH3时,要断开 1 mol 键,3 mol H—H 键,需吸收( Q+3×436)kJ的能量。同时形成 6 mol H—N键,放出 6×391 kJ的能量。则有:6×391 kJ-(Q+3×436 kJ)=92.4 kJ,求得 Q=945.6 kJ≈946 kJ。答案 B5由 N2O和 NO反应生成 N2和 NO2的能量变化如图所示,若生成 1 mol N2,其 Δ H= kJ·mol-1。 解析 由图示信息可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应为放热反应,Δ H=209 kJ·mol-1-348 kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1。答案 -139★ 6下表中的数据是破坏 1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2能量 kJ 243 193 151 432 366 298 436根据上述数据回答(1)~(5)题:(1)下列物质本身具有的能量最低的是 。 A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2(2)下列氢化物中,最稳定的是 。 A.HCl B.HBr C.HI(3)X2+H2 2HX(X代表 Cl、Br、I)的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (4)相同条件下,X 2(X代表 Cl、Br、I)分别与氢气反应,若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是 。 (5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗? 。你的根据是 。 解析 键能越大,分子越稳定,能量越低。7答案 (1)A (2)A (3)放热 (4)Cl 2 (5)能 生成物越稳定,放出的热量越多,在 HX中,HCl最稳定1第 2 课时 热化学方程式 中和热的测定基础巩固1 反应 Br+H2 HBr+H 的能量与反应历程的关系曲线如图所示 ,下列叙述中正确的是( )A.反应热:过程Ⅰ过程ⅡB.两个过程的反应热是相同的,Δ H=-80 kJ·mol-1C.该反应为吸热反应D.过程Ⅰ中使用了催化剂答案 C2(2018 上海徐汇二模 )分析如图的能量变化 ,确定表示该反应能量变化的方程式书写正确的是( )A.2A(g)+B(g) 2C(g) Δ H0C.2A+B 2C Δ H4Q3B.2Q1+Q2”“(3)10 实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:5(1)该图中有一处未画出,它是 。 (2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是 。 (3)如果用 0.50 mol·L-1的盐酸与氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的中和热数值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”);原因是 。 解析 (1)由装置图可知,该装置中缺少搅拌使用的环形玻璃搅拌棒。(2)该实验的关键是温度的测定,在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果。(3)因为固体 NaOH 溶于水放热,所以用 0.50 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的中和热数值将偏大。答案 (1)环形玻璃搅拌棒(2)提高装置的保温效果(3)偏大 固体 NaOH 溶于水放热能力提升1 标准状况下 ,气态分子断开 1 mol 化学键的焓变称为键焓。已知 H—H、H—O 和 O O的键焓 Δ H 分别为 436 kJ·mol-1、463 kJ·mol -1和 495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是( )A.H2O(g) H2(g)+ O2(g)12Δ H=-485 kJ·mol-1B.H2O(g) H2(g)+ O2(g)12Δ H=+485 kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)Δ H=+485 kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)Δ H=-485 kJ·mol-16解析 反应过程中反应物所含的化学键要断裂吸收能量,生成物所含的化学键是新生成的,生成过程中放出能量;根据数据可知 1 mol H2O 分解吸收的热量=2 mol×463 kJ·mol -1-436 kJ- mol×495 kJ·mol-1=242.5 kJ,每生成 1 mol 水时放热也是 242.5 kJ。12答案 D2 已知:①2H 2(g)+O2(g) 2H2O(l) Δ H=-571.6 kJ·mol-1 ;②H +(aq)+OH-(aq)H2O(l) Δ H=-57.3 kJ·mol-1。下列说法中错误的是( )A.①式表示 25 ℃,101 kPa 时,2 mol H 2和 1 mol O2完全燃烧生成 2 mol H2O(l)放热571.6 kJB.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)中 Δ H 大于-571.6 kJ·mol -1C.将含 1 mol NaOH 的水溶液与 50 g 98%的 H2SO4溶液混合后放出的热量为 57.3 kJD.将含 1 mol NaOH 的稀溶液与含 1 mol CH3COOH 的稀溶液混合后放出的热量小于 57.3 kJ解析 C 项过程在发生中和反应放出热量之外,还伴随着浓硫酸稀释放出热量,故该项错。答案 C3 已知热化学方程式 :SO2(g)+ O2(g) SO3(g)12Δ H=-98.32 kJ·mol-1,现有 4 mol SO2参加反应,当放出 314.3 kJ 热量时,SO 2的转化率最接近于( )A.40%B.50%C.80%D.90%答案 C4H2SO4溶液和 KOH 溶液反应时有热量放出 ,并已知反应物的总能量为 E1,生成物的总能量为 E2。试回答下列问题:(1)用离子方程式表示中和反应的实质: 。 (2)判断 E1和 E2的大小关系: E1 E2。 (3)已知 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) Δ H=-57.3 kJ·mol-1,计算下列中和反应中放出的热量。①用 20 g NaOH 配成稀溶液与足量的稀盐酸反应,能放出 kJ 的热量。 7②用 0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液与足量的稀硝酸反应,能放出 kJ 的热量。 解析 (1)中和反应的实质是 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l);(2)因为酸与碱中和有热量放出,所以反应物总能量大于生成物总能量,即 E1E2;(3)①依据题意:H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) Δ H=-57.3 kJ·mol-11 mol 57.3 kJQ20 g40 g·mol-1Q= =28.65 kJ20 g40 g·mol-1×57.3 kJ1mol②依据题意:H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) Δ H=-57.3 kJ·mol-11 mol 57.3 kJ0.1 mol×2 Q'Q'= =11.46 kJ0.1mol×2×57.3 kJ1mol答案 (1)H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)(2) (3)①28.65 ②11.46★ 5 工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是 CO 和 H2,两者的体积比约为 1∶1。已知 1 mol CO 气体完全燃烧生成 CO2气体放出 283 kJ 热量;1 mol H 2完全燃烧生成液态水放出 286 kJ 热量;1 mol CH 4气体完全燃烧生成 CO2气体和液态水放出 890 kJ 热量。(1)写出 H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式: ; 若 1 mol CH4气体完全燃烧生成 CO2气体和水蒸气,放出的热量 (填“”“=”或“”)890 kJ。 (2)忽略水煤气中其他成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为 ;燃烧生成的 CO2的质量比约为 。 解析 (1)1 mol H2完全燃烧生成液态水放出 286 kJ 热量,根据热化学方程式的书写要求,则2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) Δ H=-572 kJ·mol-1。因气态水变为液态水要放热,故 1 mol CH4完全燃烧生成 CO2和水蒸气放出的热量小于 890 kJ。(2)设放出的热量为 890 kJ,所需 CH4的体积为 Vm,则所需水煤气的体积为8×2Vm≈3 Vm890 kJ283 kJ·mol-1+286 kJ·mol-1故 。V(水煤气)V(CH4) =3VmVm=31由 CO~CO2 CH 4~CO2知 3 体积水煤气得 1.5 体积 CO2,1 体积甲烷得 1 体积 CO2,故燃烧生成的 CO2质量比为。1.51=32答案 (1)2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)Δ H=-572 kJ·mol-1 (2)3∶1 3∶21第二节 燃烧热 能源基础巩固1 化学家借助太阳能产生的电能和热能,用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列有关说法正确的是( )A.该合成中所有的电能和热能全部转化为化学能B.该合成氨过程不属于氮的固定C.空气、水、太阳能均为可再生资源D.断裂 N2中的 N≡N 键会释放出能量答案 C2 未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小。下列属于未来新能源的是( )①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧答案 B3“能源分类相关图 ”如图所示 ,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气C.生物质能、风能、沼气D.地热能、海洋能、核能答案 C4 下列观点你不赞成的是( )2A.氢气让人欢喜让人忧B.煤为人类提供能源和化工原料的同时,也埋下了祸根C.煤气化能提高市民的生活质量,同时也是潜伏着的无形杀手D.水虽然是取之不尽的,但个别地区存在用水危机解析 A 项中,H 2让人欢喜是由于其为理想能源,让人忧是由于其易燃易爆;B 项中,由于煤作为能源时产生一些污染物,故也埋下了祸根;C 项中,“无形杀手”是基于煤气化的气体是易燃易爆且有毒的气体;D 项中,“水是取之不尽的”是错误认识。答案 D525 ℃、101 kPa 时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热 Δ H=-57.3 kJ·mol-1,辛烷的燃烧热为5 518 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是( )A.2H+(aq)+S (aq)+Ba2+(aq)+2OH- BaSO4(s)+2H2O(l) Δ H=-57.3 kJ·mol-1O2-4B.KOH(aq)+ H2SO4(aq) K2SO4(aq)+H2O(l) Δ H=-57.3 kJ·mol-112 12C.C8H18(l)+ O2(g) 8CO2(g)+9H2O(g)252Δ H=-5 518 kJ·mol-1D.2C8H18(l)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l)Δ H=-5 518 kJ·mol-1解析 A 项,存在离子反应 S (aq)+Ba2+(aq) BaSO4(s),其 Δ H 不应再是-57.3 kJ·mol -O2-41,错误;C 项,水的状态为气态,不属于稳定氧化物,错误;D 项,反应热的数值与辛烷的物质的量不对应,错误。答案 B6 已知 25 ℃ 、101 kPa 下 ,碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是 393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol -1、1 411.0 kJ·mol-1、2 800 kJ·mol -1,则下列热化学方程式正确的是( )A.C(s)+ O2(g) CO(g)12Δ H=-393.5 kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)3Δ H=+571.6 kJ·mol-1C.C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(g)Δ H=-1 411.0 kJ·mol-1D. C6H12O6(s)+3O2(g) 3CO2(g)+3H2O(l)12Δ H=-1 400 kJ·mol-1解析 A 项中碳燃烧应生成 CO2,A 错误;B、C 项中 H2O 应为液态,且 B 为放热反应,Δ H异丁烷C.乙烷燃烧的热化学方程式为 2C2H6(g)+7O2(g) 4CO2(g)+6H2O(g) Δ H=-1 560.8 kJ·mol-1D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多解析 分析表中数据可得出规律:烷烃分子中,碳原子数越多,燃烧热数值越大,碳原子数相同时,支链越多,燃烧热数值越低。综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于 3 531.3 kJ·mol-1,A正确;稳定性:正丁烷异丁烷,B 错误;2 mol 乙烷燃烧的热化学方程式应为 2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(l) Δ H=-3 121.6 kJ·mol-1,C 错误;相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D 错误。答案 A★ 5 相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是(已知这些物质的燃烧热分别为 285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol -1、1 366.8 kJ·mol -1、890.3 kJ·mol-1)( )A.H2(g) B.CO(g)C.C2H5OH(l) D.CH4(g)解析 假设质量都为 1 g,完全燃烧时,H 2放出的热量为 =142.9 kJ,CO 放出的热量为285.8 kJ2≈10.1 kJ,乙醇放出的热量为 ≈29.7 kJ,CH 4放出的热量为 ≈55.6 283.0 kJ28 1 366.8 kJ46 890.3 kJ16kJ。答案 B6 在一定条件下 ,S8(s)和 O2(g)发生反应依次转化为 SO2(g)和 SO3(g)。反应过程中的能量关系可用右图简单表示(图中的 Δ H 表示生成 1 mol 产物的数据)。7(1)写出表示 S8燃烧热的热化学方程式 。 (2)写出 SO3分解生成 SO2和 O2的热化学方程式 。 (3)若已知 1 个 S8分子中有 8 个硫硫键,硫氧键的键能为 d kJ·mol-1,氧氧键的键能为 e kJ·mol-1,则 S8分子中硫硫键的键能为 。 答案 (1)S8(s)+8O2(g) 8SO2(g) Δ H=-8a kJ·mol-1(2)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) Δ H=+2b kJ·mol-1(3)(2d-a-e) kJ·mol-1★ 7“氢能” 是未来最理想的新能源。(1)实验测得,1 g 氢气燃烧生成液态水时放出 142.9 kJ 热量,则氢气燃烧的热化学方程式为 (填序号)。 A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)Δ H=-142.9 kJ·mol-1B.H2(g)+ O2(g) H2O(l)12Δ H=-285.8 kJ·mol-1C.2H2+O2 2H2O(l)Δ H=-571.6 kJ·mol-1D.H2(g)+ O2(g) H2O(g)12Δ H=-285.8 kJ·mol-1(2)某化学家根据“原子经济”的思想,设计了如下制备 H2的反应步骤:①CaBr 2+H2O CaO+2HBr②2HBr+Hg HgBr2+H2↑③HgBr 2+ ④2HgO 2Hg+O2↑8⑤2H 2+O2 2H2O请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式: 。并根据“绿色化学”的思想评估该方法制 H2的主要缺点: 。 (3)利用核能分解水制氢气,是目前正在研究的课题。如图是其中的一种流程,其中用了过量的碘。完成下列反应的化学方程式:反应①: ; 反应②: 。 此法制取氢气的最大优点是 。 答案 (1)B (2)HgBr 2+CaO HgO+CaBr2 循环过程需要很高的能量,且使用重金属汞,会产生污染 (3)①SO 2+I2+2H2O 2HI+H2SO4 ②2H 2SO4 2SO2↑+O 2↑+2H 2O SO2和 I2可循环使用,无污染1第三节 化学反应热的计算基础巩固1 下列说法正确的是 ( )A.化学反应的反应热与反应过程有密切的关系B.化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态C.盖斯定律只是一条简单的自然规律,其实际作用不大D.有的化学反应过程没有能量变化答案 B2 已知热化学方程式 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)Δ H1Q2 B.Q1=Q2C.2Q1Q2 D. Q2=Q112解析 将①式改写成③式:2H 2O(g) 2H2(g)+O2(g) Δ H3=+2Q1 kJ·mol-1,③式中的化学计量数与②式相同,但③式中 H2O 为气态,②式中 H2O 为液态,生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多,故 2Q1Q2。答案 C6 已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,下列各反应热关系中不正确的是( )A.A→F Δ H=-Δ H6B.A→D Δ H=Δ H1+Δ H2+Δ H3C.Δ H1+Δ H2+Δ H3+Δ H4+Δ H5+Δ H6=0D.Δ H1+Δ H6=Δ H2+Δ H3+Δ H4+Δ H5解析 D 项 Δ H1+Δ H6=-(Δ H2+Δ H3+Δ H4+Δ H5)。答案 D7 已知热化学方程式 :①C 2H2(g)+ O2(g) 2CO2(g)+H2O(l)52Δ H1=-1 301.0 kJ·mol-1②C(s)+O 2(g) CO2(g)Δ H2=-393.5 kJ·mol-1③H 2(g)+ O2(g) H2O(l)123Δ H3=-285.8 kJ·mol-1则反应④2C(s)+H 2(g) C2H2(g)的 Δ H 为( )A.+228.2 kJ·mol-1 B.-228.2 kJ·mol-1C.+1 301.0 kJ·mol-1 D.+621.7 kJ·mol-1解析 热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2×②+③-①=④。所以 2Δ H2+Δ H3-Δ H1=Δ H=-2×393.5 kJ·mol-1-285.8 kJ·mol-1+1 301.0 kJ·mol-1=+228.2 kJ·mol-1。答案 A8(1)(2017 内蒙古赤峰期中 )已知:Fe 2O3(s)+3C(石墨,s) 2Fe(s)+3CO(g) Δ H=+489.0 kJ·mol-1 ①;CO(g)+ O2(g) CO2(g) Δ H=-283.0 kJ·mol-1②;C(石墨,s)12+O2(g) CO2(g) Δ H=-393.5 kJ·mol-1 ③;则 Fe(s)与 O2(g)反应生成 Fe2O3(s)反应的热化学方程式为 。 (2)25 ℃、101 kPa 下:①2Na(s)+ O2(g) Na2O(s) Δ H1=-414 kJ·mol-1;②2Na(s)+O 2(g) Na2O2(s)12Δ H2=-511 kJ·mol-1;25 ℃、101 kPa 下,Na 2O2(s)与 Na(s)反应生成 Na2O(s)的热化学方程式为 。 解析 (1)由盖斯定律知:③×6-①×2-②×6 即得到反应 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) Δ H=-1 641.0 kJ·mol-1。(2)由盖斯定律知①×2-②即得到反应 Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s) Δ H=-317 kJ·mol-1。答案 (1)4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)Δ H=-1 641.0 kJ·mol-1(2)Na2O2(s)+2Na(s) 2Na2O(s)Δ H=-317 kJ·mol-19 已知下列热化学方程式:①H 2(g)+ O2(g) H2O(l)12Δ H=-285.8 kJ·mol-1②H 2(g)+ O2(g) H2O(g)124Δ H=-241.8 kJ·mol-1③C(s)+ O2(g) CO(g)12Δ H=-110.5 kJ·mol-1④C(s)+O 2(g) CO2(g)Δ H=-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 。 (2)H2的燃烧热 Δ H= ;C 的燃烧热 Δ H= 。 (3)燃烧 10 g H2生成液态水,放出的热量为 。 (4)写出 CO 燃烧的热化学方程式: 。 解析 (1)放热反应的 Δ H0,故①②③④都是放热反应。(2)1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量为燃烧热,由方程式知 H2、C的燃烧热(Δ H)分别为-285.8 kJ·mol -1、-393.5 kJ·mol -1。(3)10 g H2的物质的量为 5 mol,燃烧生成液态水,放出的热量为 5 mol×285.8 kJ·mol-1=1 429 kJ。(4)由方程式④-③得 CO(g)+ O2(g) CO2(g) Δ H=-283 kJ·mol-1。12答案 (1)①②③④(2)-285.8 kJ·mol-1 -393.5 kJ·mol -1(3)1 429 kJ(4)CO(g)+ O2(g) CO2(g)12Δ H=-283 kJ·mol-110 已知在 298 K 下的热化学方程式 :C(石墨,s)+O 2(g) CO2(g)Δ H1=-393.5 kJ·mol-1 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)Δ H2=-566.0 kJ·mol-1298 K 时,1 mol C(石墨,s)转化为 CO(g)的反应焓变是 。 答案 Δ H=-110.5 kJ·mol-1511 已知:①Fe 2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g)Δ H=+494 kJ·mol-1②CO(g)+ O2(g) CO2(g)12Δ H=-283 kJ·mol-1③C(s)+ O2(g) CO(g)12Δ H=-110 kJ·mol-1则反应 Fe2O3(s)+3C(s)+ O2(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的 Δ H= kJ·mol -1。理论上反32应 (填上述方程式序号,下同)放出的热量足以供给反应 所需要的热量。解析 依据盖斯定律,按“①+②×3”可得反应的 Δ H=-355 kJ·mol-1。反应②③为放热反应,可提供给①反应所需的能量。答案 -355 ②③ ①12 用 O2将 HCl 转化为 Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应①为:2HCl(g)+CuO(s) H2O(g)+CuCl2(s) Δ H1反应②生成 1 mol Cl2(g)的反应热为 Δ H2,则总反应的热化学方程式为 (反应热用 Δ H1和 Δ H2表示)。 答案 2HCl(g)+ O2(g) H2O(g)+Cl2(g) Δ H=Δ H1+Δ H212能力提升1(2017 安徽滁州期末 )已知 :2Zn(s)+O2(g) 2ZnO(s) Δ H1=-701.0 kJ·mol-1;2Hg(l)+O2(g) 2HgO(s) Δ H2=-181.6 kJ·mol-1,则反应 Zn(s)+ HgO(s) ZnO(s)+ Hg(l)的Δ H 为( )A.+519.4 kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol -1C.-259.7 kJ·mol-1 D.-519.4 kJ·mol -1解析 反应的焓值可由盖斯定律直接求出。即 =-259.7 kJ·mol-1。Δ H1-Δ H22答案 C62(2017 江苏化学 )通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH3)。下列说法不正确的是( )①C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g) Δ H1=a kJ·mol-1②CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) Δ H2=b kJ·mol-1③CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)Δ H3=c kJ·mol-1④2CH 3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)Δ H4=d kJ·mol-1A.反应①、②为反应③提供原料气B.反应③也是 CO2资源化利用的方法之一C.反应 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(l)的 Δ H= kJ·mol-112 12 d2D.反应 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的 Δ H=(2b+2c+d) kJ·mol-1解析 A 项,反应①生成 CO(g)和 H2(g),生成的 CO(g)继续发生反应②生成 CO2(g)和 H2(g),反应③的原料为 CO2(g)和 H2(g),正确;B 项,反应③可将温室气体 CO2转化为燃料 CH3OH,正确;C 项,反应④中生成的 H2O 为气体,选项所给反应中生成的 H2O 为液体,故选项中反应的Δ H≠ kJ·mol-1,错误;D 项,依据盖斯定律:反应②×2+反应③×2+反应④,可得热化学方d2程式 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) Δ H=(2b+2c+d) kJ·mol-1,正确。答案 C3 肼(H 2NNH2)是一种高能燃料 ,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂 1 mol 化学键所需的能量(kJ):N≡N 键为 942、O O 键为 500、N—N 键为 154,则断裂 1 mol N—H 键所需的能量(kJ)是( )A.194 B.391 C.516 D.6587解析 利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为 2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂 1 个 N—N 键,4 个 N—H 键,1 个 O O 键,所以1×154+4×(N—H 键能)+1×500 kJ=2 218 kJ,解得 N—H 键能为 391,单位 kJ。答案 B4 已知:C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g)Δ H=a kJ·mol-1;2C(s)+O2(g) 2CO(g)Δ H=-220 kJ·mol-1。H—H 键、O O 键和 O—H 键的键能分别为 436、496 和 462 kJ·mol-1,则 a 为( )A.-332 B.-118C.+350 D.+130解析 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) Δ H=a kJ·mol-1 (1)2C(s)+O2(g) 2CO(g) Δ H=-220 kJ·mol-1(2)(1)×2-(2)得 2H2O(g) O2(g)+2H2(g)Δ H=+(2a+220) kJ·mol-1由键能数值计算得 2H2O(g) O2(g)+2H2(g)中 Δ H=4×462 kJ·mol-1-(496 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=+480 kJ·mol-1,即:2 a+220=480,解得 a=+130。答案 D5 已知:2H 2(g)+O2(g) 2H2O(l)Δ H=-571.6 kJ·mol-1;CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) Δ H=-890 kJ·mol-1。现有 H2与 CH4的混合气体 112 L(标准状况),使其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l),若实验测得反应放热 3 695 kJ。原混合气体中 H2与 CH4的物质的量之比是 ( )A.1∶1 B.1∶3C.1∶4 D.2∶3解析 设 H2、CH 4的物质的量分别为 x、 y。则 x+y=5 mol, kJ·mol-1+890y kJ·mol-1=3 571.6x2695 kJ,解得 x=1.25 mol;y=3.75 mol,两者之比为 1∶3。答案 B6 在一定条件下 ,当 64 g SO2气体被氧化成 SO3气体时,共放出热量 98.3 kJ,已知 SO2在此条件下转化率为 80%,据此,下列热化学方程式正确的是( )8A.SO2(g)+ O2(g) SO3(g)12Δ H=-98.3 kJ·mol-1B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(l)Δ H=-196.6 kJ·mol-1C.SO2(g)+ O2(g) SO3(g)12Δ H=-78.64 kJ·mol-1D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)Δ H=+196.6 kJ·mol-1解析 热化学方程式表示的是反应已完成的热效应。64 g SO 2即 1 mol SO2气体完全转化成SO3时的热效应为 98.3 kJ,所以相应的热化学方程式为 SO2(g)+ O2(g) SO3(g) Δ H=-1298.3 kJ·mol-1。答案 A★ 7(2016 浙江理综 ,节选 )催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在 Cu/ZnO 催化剂存在下,CO 2和 H2可发生两个平行反应,分别生成 CH3OH 和 CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)Δ H1=-53.7 kJ·mol-1 ⅠCO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) Δ H2 Ⅱ已知:①CO 和 H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ·mol-1和-285.8 kJ·mol -1②H 2O(l) H2O(g) Δ H3=+44.0 kJ·mol-1请回答(不考虑温度对 Δ H 的影响):反应Ⅱ的 Δ H2= kJ·mol -1。 解析 根据 CO、H 2的标准燃烧热可得热化学方程式Ⅳ:CO(g)+ O2(g) CO2(g) Δ H4=-283.0 12kJ·mol-1 Ⅴ:H 2(g)+ O2(g) H2O(l)12Δ H5=-285.8 kJ·mol-1,若设 H2O(l) H2O(g)Δ H3=+44 kJ·mol-1为Ⅲ,将反应Ⅴ-Ⅳ+Ⅲ可得反应Ⅱ,Δ H2=-285.8 kJ·mol-1+44 kJ·mol-1-(-283.0 kJ·mol-1)=+41.2 kJ·mol-1。9答案 +41.2★ 8 已知拆开 1 mol 氢气中的化学键需要消耗 436 kJ 能量,拆开 1 mol 氧气中的化学键需要消耗 498 kJ 能量,根据下面的能量图,回答下列问题:(1)分别写出①②的数值:① ;② 。 (2)生成 H2O(g)中的 1 mol H—O 键放出 kJ 的能量。 (3)已知:H 2O(l) H2O(g)Δ H=+44 kJ·mol-1,试写出 2 mol 氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式:。 解析 (1)(2)2 mol H2和 1 mol O2断键吸收能量①为 436 kJ×2+498 kJ=1 370 kJ;对于反应 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的反应热 Δ H=Q(吸) -Q(放),即有等式 1 370 kJ-Q(放)=-482 kJ,解得 Q(放)=1 852 kJ。因为生成 2 mol H2O(g),即 4 mol H—O 键放出 1 852 kJ 热量,则生成1 mol H—O 键时放出 kJ=463 kJ 的热量。1 8524(3)因为 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) Δ H=-482 kJ·mol-1 ①H2O(l) H2O(g) Δ H=+44 kJ·mol-1 ②将①-②×2 得:2H 2(g)+O2(g) 2H2O(l)Δ H=-482 kJ·mol-1-44 kJ·mol-1×2=-570 kJ·mol-1。答案 (1)①1 370 ②1 852 (2)463(3)2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) Δ H=-570 kJ·mol-1