课时分层作业(四)
(建议用时：40分钟)
[基础达标练]
1．下列关于反应热的说法正确的是( ) A．当ΔH为“－”时，表示该反应为吸热反应
1－1
B．已知C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为－110.5 kJ·mol，说明C的燃烧热为110.5
2kJ/mol
C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关 D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
D [A中ΔH为“＋”时，反应为吸热反应，错误；B中生成物为CO，不是C的燃烧热，错误；C中反应热的大小与反应物和生成物的能量有关，错误；D为盖斯定律，正确。]
2．液态水分解生成H2和O2可通过下列途径来完成： ΔH1＝＋44 kJ/molΔH21H2O?l?――――――――→H2O?g?―――→H2?g?＋O2?g?
2已知：氢气的燃烧热为286 kJ/mol，则ΔH2为( ) A．＋330 kJ/mol C．＋242 kJ/mol
B．－330 kJ/mol D．－242 kJ/mol
C [由盖斯定律可知ΔH1＋ΔH2＝＋286 kJ/mol，ΔH2＝＋286 kJ/mol－ΔH1＝＋286 kJ/mol－(＋44 kJ/mol)＝＋242 kJ/mol。]
3．肼(H2NNH2)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为942、O===O 为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是( )
A．194 C．516
B．391 D．658
－1
B [由图知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－534 kJ·mol，设断裂1 mol N—H键所需的能量为x kJ，则ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－534 kJ·mol＋2 752 kJ·mol＝＋2 218 kJ·mol，即N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)需要吸收2 218 kJ能量，1 mol N2H4中含有1 mol N—N键和4 mol N—H键，故154 kJ＋4x kJ＋500 kJ＝
－1
－1
－1
2 218 kJ，得x＝391，B项正确。]
4．S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。 已知：①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH1＝－297.16 kJ·mol
②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH2＝－296.83 kJ·mol
③S(单斜，s)===S(正交，s) ΔH3 下列说法正确的是( ) A．ΔH3＝＋0.33 kJ·mol
B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C．S(单斜，s)===S(正交，s) ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定 D．S(单斜，s)===S(正交，s) ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定
C [根据盖斯定律得③＝①－②，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－0.33 kJ·mol，说明反应③为放热反应，单斜硫的能量比正交硫高，正交硫更稳定。]
5．已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ/mol，当它氧化生成1 g水时放出的热量是( ) A．26.0 kJ C．155.8 kJ
2804A [ kJ≈26.0 kJ。]
6×18
33
6．已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH1＝＋234.1 kJ/mol
22C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol 3
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )
2A．－824.4 kJ/mol C．－744.7 kJ/mol
B．－627.6 kJ/mol D．－169.4 kJ/mol B．51.9 kJ D．467.3 kJ
－1
－1
－1－1
33
A [根据盖斯定律，由第二个方程式乘以再减去第一个方程式可得2Fe(s)＋
223
O2(g)===Fe2O3(s)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－824.4 kJ/mol。]
2
7．相同温度时，下列两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示，则( ) 1－1
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝－Q1 kJ·mol；
2②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2＝＋Q2 kJ·mol A．Q1>Q2
B．Q1＝Q2
－1
C．2Q1 1 D.Q2＝Q1 2 C [根据盖斯定律知2H2O(l)===2H2O(g) ΔH＝－2Q1＋Q2>0，故Q2>2Q1。] 8．① CH4(g) ＋4NO2(g) ===4NO(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g)；ΔH ＝ －574 kJ·mol； ②CH4(g) ＋4NO(g) ===2N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g)；ΔH ＝ － 1 160 kJ·mol。 下列错误的是( ) A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同 B．由反应①可知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH>－574 kJ·mol －1 －1 －1 C．4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g)；ΔH＝＋586 kJ·mol D．若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol B [等物质的量的甲烷参加反应都转化成CO2，因此转移电子物质的量相等，故说法A －1 正确；气态水转化成液态水是放热过程，因此ΔH< －574 kJ·mol，故说法B错误；①－②得出：4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g) ΔH＝1160－574 kJ·mol＝＋586 kJ·mol，故说法C正确；①＋②得出：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，转移电子物质的量为4.48×8/22.4 mol＝1.6 mol，故说法D正确。] 9．已知：Cu(s)＋2H(aq)===Cu＋H2(g) ΔH＝＋64.39 kJ·mol ＋ 2＋ －1, －1 －1 －1 2H2O2(l) ===2H2O(l) 1－1－1 ＋O2(g) ΔH＝－196.46 kJ·mol，H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJ·mol。 2在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于( ) A．－319.68 kJ·mol C．＋546.69 kJ·mol －1－1 2＋ B．－417.91 kJ·mol D．－448.46 kJ·mol －1 －1 1 A [给已知三个热化学方程式分别编号为①、②、③，由盖斯定律①＋×②＋③得： 2Cu(s)＋2H(aq)＋H2O2(l)===Cu(aq)＋2H2O(l) ΔH＝＋64.39 1－1－1－1－1 kJ·mol－×196.46 kJ·mol－285.84 kJ·mol＝－319.68 kJ·mol，A项正确。] 2 10．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。 (1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量变化示意图，请写出N2和H2 反应的热化学方程式：___________________________________。 ＋ 2＋ (2)已知化学键键能是形成或断裂1 mol化学键放出或吸收的能量，单位为kJ·mol。已知： 化学键 键能/kJ·mol －1－1 H—H 435 N≡N 943 －1试根据表中及(1)的图中数据计算N—H键的键能为________kJ·mol。 (3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如： 4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol －1 ① －1 N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol② －1 若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________ kJ·mol(用含 a、b的式子表示)。 [解析] (1)由图像可知，该反应为放热反应，且生成1 mol NH3(g)时，放出的热量为(300－254)kJ＝46 kJ，故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)＝－92 kJ·mol。 (2)设N—H键的键能为x，故反应热ΔH＝－92 kJ·mol＝(3×435＋943)kJ·mol－6x，x＝390 kJ·mol。 (3)利用盖斯定律，由①－②×3可得：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)，故其反应热ΔH＝(3b－a)kJ·mol，故1 mol NH3还原NO至N2，反应热ΔH3＝(3b－a)/4 kJ·mol 1 －1 － －1 －1 －1 －1 2NH3(g) ΔH。 [答案] (1)N2(g)＋3H2(g)(2)390 (3)(3b－a)/4 [能力提升练] 11．室温下将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol －1 的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( ) A．ΔH2>ΔH3 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 B．ΔH1>ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3 C [虚拟路径为，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。] 12．CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。已知： ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) －1 ΔH2＝b kJ·mol ③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝c kJ·mol 则反应CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH可表示为( ) A．(a＋2b－c)kJ·mol B．(a＋b－2c)kJ·mol C．(2a＋2b－c)kJ·mol D．(a＋2b－2c)kJ·mol D [根据盖斯定律，①＋2×②－2×③可得：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝(a＋2b－2c) kJ·mol。] 13．已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1； 1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－Q2； 21 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－Q3。 2 常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧恢复到常温，放出的热量是 ( ) A．0.4Q1＋0.05Q2 C．0.4Q1＋0.05Q3 B．0.4Q1＋0.1Q2 D．0.4Q1＋0.1Q3 －1 －1－1－1－1 －1 －1 4 D [标准状况下，11.2 L混合气体中，n(CH4)＝×0.5 mol＝0.4 mol，则n(H2)＝0.1 mol， 5由于完全燃烧恢复到常温时，水为液体，因此H2燃烧放出的热量应按反应③进行计算，结果为0.4Q1＋0.1Q3。] 14．氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·molCH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol。 (1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________________。 (2)若在相同温度下，1 mol H2O按下列两种途径转化为氢原子与氧原子。 ΔH3ΔH1ΔH2 H、O――→H2O――→H2、O2――→H、O 则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者之间的关系是________。 [解析] (1)由①×2－②即可得出CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol。(2)由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。 [答案] (1)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol －1 －1 －1 －1 －1 ① ②
2020版高中化学课时分层作业4化学反应热的计算 人教版选修4 5
