2024-2024學年高中化學-1-3化學反應熱的計算課時達標作業(yè)-新人教版選修4

PAGEPAGE1【成才之路】2024-2024學年高中化學1-3化學反響熱的計算課時達標作業(yè)新人教版選修4一、選擇題1．(2024·北京東城期末檢測)碘與氫氣反響的熱化學方程式是①I2(g)＋H2(g)===2HI(g)ΔH＝－9.48kJ·mol－1②I2(s)＋H2(g)===2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ·mol－1以下說法正確的選項是()A．①的產物比②的產物穩(wěn)定B．I2(s),I2(g)ΔH＝＋17.00kJ·mol－1C．②的反響物總能量比①的反響物總能量低D．1molI2(g)中通入1molH2(g)，發(fā)生反響時放熱9.48kJ解析：此題考查化學與能量的關系，考查考生對熱化學知識的掌握能力。難度中等。兩個反響的產物完全相同，A錯；由②－①可得：I2(s),I2(g)ΔH＝＋35.96kJ·mol－1，B錯；由于反響為可逆反響，1molI2(g)中通入1molH2(g)，反響物不可能完全反響，故反響放熱小于9.48kJ，D錯。答案：C2．(2024·黃岡質檢)膽礬溶于水時溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學方程式為CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q1kJ·mol－1，室溫下，假設將1mol無水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2kJ，那么()A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2C．Q1<Q2 D．無法比較解析：根據(jù)蓋斯定律，可設計以下分步反響：依題意，膽礬溶于水時，溶液溫度降低，說明該過程為吸熱反響，ΔH總>0。ΔH＝＋Q1kJ·mol－1，ΔH′＝－Q2kJ·mol－1。由蓋斯定律ΔH總＝ΔH＋ΔH′＝＋Q1kJ·mol－1＋(－Q2kJ·mol－1)>0，那么Q1>Q2。答案：A3．(2024·石家莊質檢)CO(g)、H2(g)和CH3OH(l)的燃燒熱(ΔH)分別為－283.0kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1和－726.5kJ·mol－1，那么由CO(g)和H2(g)反響生成1molCH3OH(l)的ΔH為()A．－128.1kJ·mol－1 B．－141.1kJ·mol－1C．－157.7kJ·mol－1 D．＋175.7kJ·mol－1解析：此題考查蓋斯定律，考查考生對蓋斯定律的應用能力。難度中等。CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)，由蓋斯定律和三種物質的燃燒熱化學方程式可知，該反響的ΔH＝反響物的總燃燒熱一生成物的燃燒熱，即ΔH＝－283kJ/mol－285.8kJ/mol×2－(－726.5kJ/mol)＝－128.1kJ/mol。答案：A4．(2024·太原調研)：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0kJ/mol②C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－483.614/mol那么制備水煤氣的反響C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH為()A．＋131.3kJ/mol B．－131.3kJ/molC．＋373.1kJ/mol D．－3731kJ/mol解析：此題考查考生運用蓋斯定律計算反響熱的能力。難度中等。根據(jù)蓋斯定律，由(①－③)÷2可得：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，那么ΔH＝(－221kJ/mol＋483.6kJ/mol)÷2＝＋131.3kJ/mol。答案：A5．(2024·天津河西區(qū)質檢)：H2O(g)===H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1(Q1>0)C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1(Q1>0)C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ·mol－1(Q3>0)假設使23g液態(tài)乙醇完全燃燒，最后恢復室溫，那么放出的熱量為(單位為kJ)()A．Q1＋Q2＋Q3 B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3C．0.5(Q1＋Q2＋Q3) D．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3解析：此題考查蓋斯定律的應用，考查考生的運算能力。難度中等。將三個方程式分別標號為①②③，那么3×①－②＋③可得：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)，根據(jù)蓋斯定律，ΔH＝(－3Q1＋Q2－Q3)kJ·mol－1,23g乙醇物質的量為0.5mol，那么放出的熱量為(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ，B正確。答案：B6．(2024·安慶聯(lián)考)用CH4催化復原NOx可以消除氮氧化物的污染。CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1，CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1。假設在標準狀況下4.48LCH4恰好能將一定量NO2復原成N2和H2O(g)，那么整個過程中放出的熱量為()A．114.8kJ B．232kJC．368.8kJ D．173.4kJ解析：由蓋斯定律知：CH4復原NO2生成N2和H2O(g)的熱化學方程式為CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1，所以0.2molCH4參加反響，放出的熱量為173.4kJ。答案：D7．(2024·經典習題選萃)：1mol晶體硅中含有2molSi—Si鍵。工業(yè)上可通過以下反響制取高純硅：SiCl4(g)＋2H2(g)高溫,Si(s)＋4HCl(g)，根據(jù)下表列舉的化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)，判斷該反響的反響熱(ΔH)為()化學鍵Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/kJ·mol－1460360436431176347A.＋412kJ·mol－1 B．－412kJ·mol－1C．＋236kJ·mol－1 D．－236kJ·mol－1解析：反響熱等于反響物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，那么工業(yè)上制取高純硅的反響熱ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。答案：C8．熱化學方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1<0，那么關于2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2的說法不正確的選項是()A．熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示分子數(shù)B．該反響的ΔH2應大于零C．該反響的ΔH2＝－ΔH1D．該反響可表示36g液態(tài)水完全分解生成氣態(tài)氫氣和氧氣的熱效應解析：熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)只表示物質的物質的量的多少，A項錯誤；題干中的兩個熱化學方程式是相反的兩個變化過程，熱效應符號相反，而數(shù)值相等，B、C項正確；D項描述符合熱化學方程式的意義，D項正確。答案：A點撥：由蓋斯定律可知：對于兩個逆向的化學反響方程式，其反響熱的數(shù)值相等，而符號相反。9．假定反響體系的始態(tài)為S，終態(tài)為L，它們之間變化如以下列圖：Seq\o(,\s\up17(ΔH1),\s\do15(ΔH2))L，那么以下說法不正確的選項是()A．假設ΔH1<0，那么ΔH2>0B．假設ΔH1<0，那么ΔH2<0C．ΔH1和ΔH2的絕對值相等D．ΔH1＋ΔH2＝0答案：B10．1molCH4氣體完全燃燒放出的熱量為802kJ，但當不完全燃燒生成CO和H2O時，放出的熱量為519kJ。如果1molCH4與一定量O2燃燒生成CO、CO2、H2O，并放出731.25kJ的熱量，那么一定量O2的質量為()A．40g B．56gC．60g D．無法計算解析：CH4的燃燒可分為兩局部，由題意寫出熱化學方程式：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－802kJ/mol②CH4(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－519kJ/mol此題的解法可有幾種，可采用列方程組的方法，也可用十字交叉法，下面用十字交叉法解答此題。即兩者比為3:1，即在①②兩反響中參加反響的CH4的比例為3:1，故消耗O2的質量為m(O2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)×2＋\f(1,4)×\f(3,2)))×32g/mol＝60g。解析：解此類題的依據(jù)是熱化學方程式，運用熱化學方程式中反響物的量和反響熱的定量關系列比例式或列方程組計算。假設反響物的量可求反響熱，也可由反響熱求反響物的量。計算時要特別注意熱化學方程式中，反響物化學計量數(shù)。答案：C11．乙醇的燃燒熱為ΔH1，甲醇的燃燒熱為ΔH2，且ΔH1<ΔH2，假設乙醇和甲醇的混合物1mol完全燃燒，反響熱為ΔH3，那么乙醇和甲醇的物質的量之比為()A.eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH3－ΔH1) B.eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)C.eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH1－ΔH3) D.eq\f(ΔH3－ΔH1,ΔH2－ΔH3)解析：設乙醇物質的量為x，那么甲醇的物質的量為1－x，x·ΔH1＋(1－x)·ΔH2＝ΔH3解得x＝eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH2)，此題也可以用十字交叉法：那么得乙醇和甲醇的物質的量之比為eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)。答案：B12．(2024·南昌市高三調研)乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學方程式如下所示：①C2H2(g)＋5/2O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJ/mol②C6H6(g)＋15/2O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－3295kJ/mol以下說法正確的選項是()A．1molC2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱大于1300kJB．1molC6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于3295kJC．相同條件下，等質量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多D．C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反響解析：此題考查熱化學方程式，考查考生對蓋斯定律的理解能力。難度較大。A項，水由液態(tài)到氣態(tài)需要吸熱，由①知生成氣態(tài)水放熱小于1300kJ；B項，由②知放熱小于3295kJ；C項，等質量時放熱，C2H2：eq\f(1300,26)>C6H6：eq\f(3295,78)；D項，依蓋斯定律：3×①－②得3C2H2(g)===C6H6(g)ΔH＝－605kJ/mol。答案：D二、非選擇題13．(2024·貴陽市高三期末考試)據(jù)粗略統(tǒng)計，我國沒有處理排放的焦爐煤氣已超過250億立方米，這不僅是能源的浪費，也對環(huán)境造成極大污染。為解決這一問題，我國在2024年起已利用焦爐煤氣制取甲醇及二甲醚，其中甲醇產量在2024年末已到達500～600萬噸。請答復以下問題：(1)CO中的C與O之間為三鍵連接，且合成甲醇的主要反響原理為CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH1。下表所列為常見化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學鍵C—CC—HH—HC—OC≡OH—O鍵能/kJ·mol－1348414436326.81032464那么該反響的ΔH1＝________。(2)二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂做制冷劑等，對臭氧層無破壞作用。利用焦爐氣合成二甲醚的三步反響如下：ⅰ.2H2(g)＋CO(g)===CH3OH(g)ΔH1ⅱ.2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－23.5kJ·mol－1ⅲ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.3kJ·mol－1總反響：3H2(g)＋3CO(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________。解析：(1)依據(jù)ΔH＝－(生成物的總鍵能－反響物的總鍵能)求解。(2)方程式：ⅰ×2＋ⅱ＋?？傻每偡匠淌?，ΔH帶符號做同樣的加減。答案：(1)－128.8kJ·mol－1(2)－322.4kJ·mol－114．(2024·黃岡質檢)紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反響生成PCl3(g)和PCl5(g)。反響過程和能量關系如以以下列圖所示(圖中的ΔH表示生成1mol產物的數(shù)據(jù))。根據(jù)圖答復以下問題：(1)P和Cl2反響生成PCl3的熱化學方程式為_____________________。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學方程式為_____________________。(3)P和Cl2分兩步反響生成1molPCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反響生成1molPCl5的ΔH4________(填“>〞“<〞或“＝〞)ΔH3。解析：(1)由題圖看出，1molP(s)在Cl2(g)中燃燒生成PCl3(g)放出的熱量為306kJ/mol，所以P與Cl2反響生成PCl3的熱化學方程式為P(s)＋eq\f(3,2)Cl2(g)===PCl3(g)ΔH＝－306kJ/mol。(2)中間產物PCl3和未完全反響的Cl2的總能量高于最終產物PCl5的能量，其ΔH＝－93kJ/mol，所以熱化學方程式PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ/mol。(3)由蓋斯定律可知，一步生成PCl5和兩步生成PCl5的總熱效應相等，即ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－399kJ/mol。答案：(1)P(s)＋eq\f(3,2)Cl2(g)===PCl3(g)ΔH＝－306kJ/mol(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ/mol(3)－399kJ/mol＝點撥：此題主要考查了學生的審圖能力。書寫熱化學方程式時，假設不注意物質的狀態(tài)，ΔH的“＋〞“－〞及單位也很容易出錯。15．(2024·經典習題選萃)甲醇是人們開發(fā)利用的一種新能源，：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.8kJ·mol－1②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1。③CH3OH(l),CH3OH(g)ΔH3＝＋37.4kJ·mol－1(1)寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式__________________________________________(2)H2的燃燒熱為_____________________。(3)二甲醚也是一種新型燃料，1mol二甲醚蒸氣完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出1455kJ熱量，假設1mol二甲醚和甲醇的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時共放出1224.9kJ熱量，那么混合氣體中甲醇和二甲醚的物質的量之比為________。解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，由①＋②＋③可得液態(tài)甲醇完全燃燒的熱化學方程式。書寫表示物質燃燒熱的熱化學方程式時，需注意反響條件為25℃、101kPa，可燃物的化學計量數(shù)為1，且產物中H2O為液態(tài)。(2)根據(jù)燃燒熱的定義和反響①的ΔH可計算出H2的燃燒熱為285.9kJ·mol－1。(3)根據(jù)蓋斯定律，由①＋②可得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7kJ·mol－1，設混合氣體中甲醇的物質的量分數(shù)為n，那么n×764.7kJ·mol－1＋(1－n)×1455kJ·mol－1＝1224.9kJ，解得n＝1/3，那么甲醇和二甲醚的物質的量之比為1∶答案：(1)CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－727.3kJ·mol－1(2)285.9kJ·mol－1(3)1∶216．20年來，對以氫氣作為未來的動力燃料氫能源的研究獲得了迅速開展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量來制取的所謂“二級能源〞，而存在于自然界的可以提供現(xiàn)成形式能量的能源稱為一級能源，如煤、石油、太陽能和原子能等。(1)為了有效開展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣，以下可供開發(fā)又較經濟且資源可持續(xù)利用的制氫氣的方法是()A．電解水 B．鋅和稀硫酸反響C．光解海水 D．以石油、天然氣為原料(2)氫氣燃燒時耗氧量小，發(fā)熱量大。碳和氫氣燃燒的熱化學方程式為：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1試通過計算說明等質量的氫氣和碳燃燒時產生熱量的比是___________。(3)氫能源有可能實現(xiàn)能源的貯存，也有可能實現(xiàn)經濟、高效的輸送。研究說明過渡金屬型氫化物(又稱間充氫化物)，在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學計量的，如：LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。標準狀況下，1體積的鈀粉大約可吸收896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64g·cm－3，