第1章 第1节 第3课时 反应焓变的计算（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第1章　第1节　第3课时 1．已知298 K、101 kPa下，某些燃料的燃烧焓(ΔH)的数据如下： 燃料 甲醇 氢气 乙烷 一氧化碳 ΔH/(kJ·mol－1) －726.51 －285.8 －1 559.8 －283 上述燃料中，热值(单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量)最小的是(　　) A．甲醇　　　 B．氢气　　　 C．乙烷　　　 D．一氧化碳 D　[热值是指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，根据各物质的燃烧焓，1 mol 甲醇、氢气、乙烷和一氧化碳完全燃烧放出热量分别为726.51 kJ、285.8 kJ、1 559.8 kJ和283 kJ，则上述物质的热值分别为22.7 kJ、142.9 kJ、52 kJ和10.1 kJ，故CO的热值最小。] 2．已知：25℃、101 kPa，H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1将煤转化为清洁气体燃料时反应C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)的ΔH是(　　) A．－131.3 kJ·mol－1　 　 　　 B．＋131.3 kJ·mol－1 C．＋352.3 kJ·mol－1　　 D．－352.3 kJ·mol－1 B　[将题给热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由②－①可得：C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝(－110.5 kJ/mol)－(－241.8 kJ/mol)＝＋131.3 kJ/mol。] 3．已知下列反应的热化学方程式： ①6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 ③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为(　　) A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 A　[分析目标热化学方程式，根据盖斯定律，由③×12＋②×5－①×2可得：4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)，则有ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。] 4．已知下列热化学方程式： CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为(　　) A．－488.3 kJ·mol－1　　 B．－244.15 kJ·mol－1 C．＋488.3 kJ·mol－1　　 D．＋244.15 kJ·mol－1 A　[将题给热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由②×2＋③×2－①可得：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH＝(－393.5 kJ/mol)×2＋(－285.8 kJ/mol)×2－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol。] 5．(1)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_______________________________________________________________。 已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165 kJ·mol－1 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41 kJ·mol－1 (2)已知：Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋1 344.1 kJ·mol－1 2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)ΔH2＝＋1 169.2 kJ·mol－1 由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 ________________________________________________________________________。 解析　(1)将题给两个热化学方程式分别编号为①②，根据盖斯定律，由②－①可得：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝(－41 kJ·mol－1)－(＋165 kJ·mol－1)＝－206 kJ·mol－1。 (2)将题给两个热化学方程式分别编号为①②，根据盖斯定律，由①－②可得：Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=== 2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝(＋1 344.1 kJ·mol－1)－(＋1 169.2 kJ·mol－1)＝＋174.9 kJ·mol－1。 答案　(1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ/mol (2)Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=== 2AlCl3(g)＋3CO(g) ΔH＝＋174.9 kJ·mol－1 1．根据碘与氢气反应的热化学方程式： ①I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－9.48 kJ·mol－1 ②I2(s)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1 下列判断正确的是(　　) A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放出9.48 kJ的热量 B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ C．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低 D．反应①的生成物比反应②的生成物稳定 C　[254 g I2(g)为2 mol,2 g H2(g)为1 mol，由于反应①是可逆反应，H2不能完全反应，故放出热量小于9.48 kJ，A错误；根据盖斯定律，由②－①可得：I2(s)===I2(g)　ΔH＝(＋26.48 kJ·mol－1)－(－9.48 kJ·mol－1)＝＋35.96 kJ·mol－1，故1 mol I2(s)和1 mol I2(g) 所含的能量相差35.96 kJ，B错误；等量I2(s)具有的能量比等量I2(g)具有的能量低，故反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低，C正确；反应①和②的生成物相同，故稳定性相同，D错误。] 2．油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)。已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的摩尔燃烧焓ΔH为(　　) A．3.8×104 kJ·mol－1　　 B．－3.8×104 kJ·mol－1 C．3.4×104 kJ·mol－1　　 D．－3.4×104 kJ·mol－1 D　[油酸甘油酯的摩尔燃烧焓是指298 K、101 kPa条件下，1 mol 油酸甘油酯完全燃烧生成稳定的氧化物[CO2(g)＋H2O(l)]所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ，则燃烧1 mol 油酸甘油酯释放出热量为(3.8×104 kJ×884)/1 000＝3.4×104 kJ，从而可得油酸甘油酯的摩尔燃烧焓为ΔH＝－3.4×104 kJ·mol－1。] 3．已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1； CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝－128.8 kJ·mol－1； 则CH4(g)＋H2O(g)===CH3OH(g)＋H2(g)的ΔH是(　　) A．＋77.6 kJ·mol－1　　 B．－77.6 kJ·mol－1 C．－335.2 kJ·mol－1　　 D．＋335.2 kJ·mol－1 A　[将题给两个热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①＋②可得：CH4(g)＋H2O(g)===CH3OH(g)＋H2(g)，则有ΔH＝(＋206.4 kJ·mol－1)＋(－128.8 kJ·mol－1)＝＋77.6 kJ·mol－1。] 4．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1。 已知：①碳的摩尔燃烧焓ΔH1＝a kJ·mol－1； ②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1； ③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1。 则x为(　　) A．a＋b－c　　 B．c＋3a－b C．3a＋b－c　　 D．c＋a－b C　[由题意知，①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ/mol，根据盖斯定律，①×3＋②－③得，S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝(3a＋b－c)kJ/mol，即x＝3a＋b－c，故选C项。] 5．联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知： ①N2H4 (l)＋N2O4(l)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－546.45 kJ/mol； ②H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol 则2N2H4 (l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH是(　　) A．－916.9 kJ/mol　　 B．－458.45 kJ/mol C．＋916.9 kJ/mol　　 D．＋458.45 kJ/mol A　[根据盖斯定律，由①×2－②×4可得2N2H4(l)＋N2O4(l) ===3N2(g)＋4H2O(g) ，则有ΔH＝(－546.45 kJ/mol)×2－(－44.0 kJ/mol)×4＝－916.9 kJ/mol。] 6．工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸，副产品为氟化氢。已知在一定条件下： ①CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝a kJ·mol－1 ②5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　 ΔH＝b kJ·mol－1 则该条件下利用上述反应制取294 g 磷酸时反应的ΔH(kJ·mol－1)为(　　) A．5a－b　　 B．5a＋b C．a－b　　 D．a＋b A　[分析题给两个热化学方程式，根据盖斯定律，由①×5－②可得：Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)=== 5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)，则该反应的ΔH＝(5a－b) kJ·mol－1。294 g 磷酸的物质的量为3 mol，故生成3 mol磷酸时反应的ΔH＝(5a－b) kJ·mol－1。] 7．物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是(　　) A．A→F，ΔH＝－ΔH6 B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 C．C→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6 D．若A→C为放热过程，则ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＞0 C　[由图可知，F→A的反应热为ΔH6，则A→F的反应热ΔH＝－ΔH6，A正确。由图可知，A在一定条件下发生一系列转化，最终转化为A，根据盖斯定律可得：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B正确。由图可知，C→F的反应热为ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，F→C的反应热为ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6，而C→F和F→C的物质变化过程相反，从而可得C→F的反应热为ΔH＝－(ΔH1＋ΔH2＋ΔH6)，C错误。若A→C为放热过程，则有ΔH1＋ΔH2＜0；据此推知C→A为吸热过程，则有ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＞0，D正确。] 8．一些烷烃的摩尔燃烧焓如下表(298 K、101 kPa)： 化合物 摩尔燃烧焓/kJ·mol－1 化合物 摩尔燃烧焓/kJ·mol－1 甲烷 890.3 正丁烷 2 878.0 乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 2－甲基丁烷 3 531.3 下列表达正确的是(　　) A．表示乙烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)＝4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1560.8 kJ·mol－1 B．稳定性：正丁烷＞异丁烷 C．正戊烷的摩尔燃烧焓大于3 531.3 kJ·mol－1 D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 C　[表示乙烷摩尔燃烧焓的热化学方程式中，H2O应标注液态，A错误；由表中摩尔燃烧焓数据可知，1 mol正丁烷、异丁烷分别完全燃烧时，正丁烷放出的热量多，说明等量的两种物质，正丁烷具有的能量高于异丁烷，则异丁烷更稳定，B错误；2－甲基丁烷的稳定性强于正戊烷，由于前者的摩尔燃烧焓为3 531.3 kJ·mol－1，故正戊烷的摩尔燃烧焓大于3 531.3 kJ·mol－1 ，C正确；由表中数据分析可知，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。] 9．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应 B．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3) C．ΔH1＞ΔH2，ΔH2＜ΔH3 D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小 B　[由图可知，[HCO(aq)＋H＋(aq)]具有的总能量低于[CO2(g)＋H2O(l)]具有的总能量，故该反应是吸热反应，A错误；根据盖斯定律，反应CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；ΔH1、ΔH2均小于0，放出热量越多，ΔH值越小，则有ΔH1<ΔH2，C错误；反应H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)的ΔH3与反应物、生成物具有的总能量有关，与是否使用催化剂无关，故使用催化剂，ΔH3不变，D错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $$