2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第2節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版選擇性必修第一冊(cè)

PAGE7-第2節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．依據(jù)蓋斯定律推斷如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程中焓變的關(guān)系正確的是()A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4D[A→B、B→C、C→D、A→D四個(gè)反應(yīng)的ΔH不行能相同，A錯(cuò)誤；ΔH3＋ΔH4是B→D的ΔH，用B→A→D的ΔH表示應(yīng)為ΔH1－ΔH2，B錯(cuò)誤；從反應(yīng)方向分析，ΔH4應(yīng)等于ΔH1－ΔH2－ΔH3,C錯(cuò)誤；從反應(yīng)方向和蓋斯定律可知A→D的ΔH就是A→B→C→D的ΔH的和，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。]2．(雙選)灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知：①Sn(白，s)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH1②Sn(灰，s)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g)ΔH2③Sn(灰，s)Sn(白，s)ΔH3＝＋2.1kJ·mol－1下列說法正確的是()A．ΔH1＜ΔH2B．錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在C．灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2℃的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞AD[由③知Sn(灰)轉(zhuǎn)化為Sn(白)是吸熱的，當(dāng)溫度低于13.2℃時(shí)Sn(白)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為Sn(灰)，所以B、C都錯(cuò)。]3．已知熱化學(xué)方程式：C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1；C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2;C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH3＝＋1.9kJ·mol－1下列說法正確的是()A．金剛石比石墨穩(wěn)定B．ΔH1>ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2D．石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D[石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要汲取能量，說明石墨的能量低，石墨比金剛石穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；石墨的能量低于金剛石的能量，故石墨燃燒放出的能量比金剛石低，放熱反應(yīng)的ΔH<0，ΔH1＜ΔH2，故B錯(cuò)誤；將3個(gè)反應(yīng)依次編為1式、2式、3式，依據(jù)蓋斯定律，3式＝2式－1式，故ΔH3＝ΔH2－ΔH1,C錯(cuò)誤；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石ΔH3＝＋1.9kJ·mol－1，為吸熱反應(yīng)，D正確。]4．氧化亞銅常用于制船底防污漆。用CuO與Cu高溫?zé)Y(jié)可制取Cu2O，已知反應(yīng)：2Cu(s)＋O2(g)=2CuO(s)ΔH＝－314kJ·mol－12Cu2O(s)＋O2(g)=4CuO(s)ΔH＝－292kJ·mol－1則CuO(s)＋Cu(s)=Cu2O(s)的ΔH等于()A．－11kJ·mol－1 B．＋11kJ·mol－1C．＋22kJ·mol－1 D.－22kJ·mol－1A[依據(jù)蓋斯定律，熱化學(xué)方程式可以“加減運(yùn)算”，獲得新的熱化學(xué)方程式。已知反應(yīng)中，(前式－后式)/2得CuO(s)＋Cu(s)=Cu2O(s)，故ΔH＝(－314＋292)kJ·mol－1/2＝－11kJ·mol－1。]5．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1②3H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH2③2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH3④2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH4⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的推斷正確的是()A．ΔH1<0，ΔH3>0B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5B[反應(yīng)2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)為放熱反應(yīng)，故ΔH3<0，A錯(cuò)誤；反應(yīng)2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)為放熱反應(yīng)，ΔH5<0，依據(jù)蓋斯定律有④－③＝⑤，故ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，則ΔH4<ΔH3，B正確，D錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律有①＝(②＋③)×eq\f(2,3)，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)×eq\f(2,3)，C錯(cuò)誤。]6．已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH為()A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3A[利用蓋斯定律求新的方程式時(shí)應(yīng)留意兩點(diǎn)：①假如要保持分步反應(yīng)與總反應(yīng)中的物質(zhì)在同一側(cè)時(shí)應(yīng)相加，將分步反應(yīng)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移至另一側(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)相減；②可將分步反應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)來求總反應(yīng)方程式。]7．黑火藥是中國(guó)古代的四大獨(dú)創(chuàng)之一，其爆炸的熱化學(xué)方程式為S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃燒熱ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1則x為()A．3a＋b－c B．c－3a－C．a(chǎn)＋b－c D．c－a－bA[碳燃燒的熱化學(xué)方程式為①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，將另外兩個(gè)熱化學(xué)方程式進(jìn)行編號(hào)，②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，運(yùn)用蓋斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，則x＝3a＋b－8．已知下列熱化學(xué)方程式：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1現(xiàn)有0.2mol的炭粉和氫氣組成的氣、固混合物在氧氣中完全燃燒，共放出63.53kJ熱量，則炭粉與氫氣的物質(zhì)的量之比為()A．1∶1 B．1∶2C．2∶3 D．3∶2A[設(shè)炭粉的物質(zhì)的量為x，H2的物質(zhì)的量為y，由題意知eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝0.2,393.5kJ·mol－1x＋\f(483.6kJ·mol－1,2)y＝63.53kJ))解得x＝0.1mol，y＝0.1mol，則x∶y＝1∶1。]9．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H的鍵能分別為436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，則a為()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130D[依據(jù)蓋斯定律和焓變與鍵能的關(guān)系解答。結(jié)合題中給出的鍵能可得出熱化學(xué)方程式：③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝(2×436＋496－4×462)kJ·mol－1，即③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－480kJ·mol－1，題中②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2＝－220kJ·mol－1，(②－③)×eq\f(1,2)得①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×eq\f(1,2)，即a＝(－220＋480)×eq\f(1,2)＝＋130，選項(xiàng)D正確。][素養(yǎng)培優(yōu)練]10．乙醇的燃燒熱為ΔH1，甲醇的燃燒熱為ΔH2，且ΔH1＜ΔH2，若乙醇和甲醇的混合物1mol完全燃燒，反應(yīng)熱為ΔH3，則乙醇和甲醇的物質(zhì)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)B[本題可以用十字交叉法：則得乙醇和甲醇的物質(zhì)的量之比為eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)。]11．已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2；③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3。常溫下取體積比4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后復(fù)原至室溫，則放出的熱量為()A．－(0.4mol×ΔH1＋0.05mol×ΔH3)B．－(0.4mol×ΔH1＋0.05mol×ΔH2)C．－(0.4mol×ΔH1＋0.1mol×ΔH3)D．－(0.4mol×ΔH1＋0.1mol×ΔH2)A[先算出甲烷和氫氣各自的體積，再依據(jù)熱化學(xué)方程式分別求算它們各自完全燃燒放出的熱量，就可求出總熱量。也可以求出甲烷和氫氣按體積比4∶1燃燒的熱化學(xué)方程式，列比例來求反應(yīng)放出的總熱量。n(氣體)＝eq\f(11.2L,22.4L·mol－1)＝0.5mol，n(CH4)＝0.5mol×eq\f(4,5)＝0.4mol，n(H2)＝0.5mol×eq\f(1,5)＝0.1mol。燃燒后復(fù)原至室溫，H2O為液態(tài)，所以放出熱量：Q＝0.4mol×(－ΔH1)＋0.1mol×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(ΔH3,2)))＝－(0.4mol×ΔH1＋0.05mol×ΔH3)。]12．成語(yǔ)是中國(guó)傳統(tǒng)文化的珍寶。銅墻鐵壁、銅心鐵膽、金戈鐵馬、百煉成鋼等成語(yǔ)向人傳遞正能量。工業(yè)上，冶煉鐵的有關(guān)熱化學(xué)方程式如下①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2Fe2O3(s)＋3C(s)=4Fe(s)＋3CO2(g)ΔH4＝dkJ·mol－1(上述熱化學(xué)方程式中，a、b、c、d均不等于0)下列說法正確的是()A．b<aB．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝(a＋b)/2kJ·mol－1C．d＝3c＋2D．CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH<akJ·mol－1B[①C(s)＋O2(g)=CO2(g)為放熱反應(yīng)，ΔH1＝akJ·mol－1<0，a<0；②CO2(g)＋C(s)=2CO(g)為吸熱反應(yīng)，ΔH2＝bkJ·mol－1>0，b>0，因此b>a，A錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律可知，將[①＋②]×eq\f(1,2)可得：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝(a＋b)/2kJ·mol－1<0，B正確；依據(jù)蓋斯定律可知，將②×3＋③×2可得：2Fe2O3(s)＋3C(s)=4Fe(s)＋3CO2(g)ΔH4＝dkJ·mol－1＝(3b＋2c)kJ·mol－1，C錯(cuò)誤；因?yàn)樘既紵梢谎趸紴榉艧岱磻?yīng)，所以1mol碳完全燃燒放出的熱量大于1mol一氧化碳完全燃燒放出的熱量，而反應(yīng)熱包括負(fù)號(hào)和數(shù)值，故CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH>akJ·mol－1,D錯(cuò)誤。]13．通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是()①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③供應(yīng)原料氣B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應(yīng)CH3OH(g)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·molC[反應(yīng)①、②的生成物CO2和H2是反應(yīng)③的反應(yīng)物，A正確；反應(yīng)③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，B正確；4個(gè)反應(yīng)中，水全是氣態(tài)，沒有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，C錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律(②＋③)×2＋④可得該反應(yīng)對(duì)應(yīng)的焓變，D正確。]14．已知斷裂1mol化學(xué)鍵汲取的能量或形成1mol化學(xué)鍵釋放的能量稱為鍵能，部分物質(zhì)的鍵能如表所示：化學(xué)鍵C—HC=ON—HC—NH—O鍵能(kJ/mol)abcde甲醛結(jié)構(gòu)式為，甲醛制備烏洛托品(C6H12N4)的反應(yīng)如下：＋4NH3(g)→＋6H2O(l)。該反應(yīng)的ΔH為()A．6(a＋b＋c－d－e)kJ·mol－1B．6(d＋e－a－b－c)kJ·mol－1C．6(b＋2c－2d－2e)kJ·molD．6(2d＋2a＋2e－b－3cC[該反應(yīng)中要斷裂12molC—H、6molC=O和12molN—H，形成12molC—N、12molC—H和12molO—H，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH＝(a×12＋b×6＋c×12－d×12－a×12－e×12)kJ/mol＝6(b＋2c－2d－2e15．[素養(yǎng)題]在環(huán)境污染和能源危機(jī)日益嚴(yán)峻狀況下，氫氣作為很有發(fā)展前景的新型能源備受青睞，下列兩種方法都能獲得氫氣。(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下：已知：①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g)ΔH1②C4H10(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g