1.2反应热的计算 同步练习 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

1.2反应热的计算同步练习题 一、选择题 1．在一定条件下，Xe(g)与F2(g)反应生成XeFn(g)(n=2，4，6)的平衡气体。550K时主要为XeF6(g)，850K时主要为XeF4(g)，高温时生成XeF2(g)。其变转化关系如下： 下列说法不正确的是 A．∆H1<0，∆H5<0 B．∆H3=∆H5-∆H4 C．∆H3>0 D．∆H1-∆H3=∆H4-∆H6 2．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： ①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64 kJ·mol-1 ②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH3=-280 kJ·mol-1 在H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于 A．-319.68 kJ·mol-1 B．-314 kJ·mol-1 C．-448.46 kJ·mol-1 D．+546.69 kJ·mol-1 3．已知2Zn(s)＋O2(g) = 2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1 2Hg(l)＋O2(g) = 2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1 则反应2Zn(s)＋2HgO(s)=2ZnO(s)＋2Hg(l)的ΔH为 A．＋519.4 kJ·mol-1 B．-259.7 kJ·mol-1 C．＋259.7 kJ·mol-1 D．-519.4 kJ·mol-1 4．下列有关热化学方程式的描述正确的是 A．热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量 B．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 C．已知在一定条件下，2molSO2与1molO2充分反应后，释放出98kJ的热量，则其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98kJ•mol-1 D．已知：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1，则稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时，放出57.3kJ热量 5．西香•刘琨的“何意百炼钢，化为绕指柔”暗示冶炼铁、钢的原理，涉及如下反应： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 ②C(s)+O2(g)=CO(g) △H2 ③O2(g)+C(s)=2CO(g) △H3 ④Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H4＜0 ⑤2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H5 下列推断正确的是 A．△H1＞△H2＞△H3 B．△H4＞△H1＞△H2 C．2△H2+△H5=2△H1 D．△H3+△H5=△H2 6．已知碳的燃烧热为393.5kJ•mol-1，氢气的燃烧热为285.8kJ•mol-1，一氧化碳的燃烧热为283.0kJ•mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺。下列有关说法正确的是 A．氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=285.8kJ•mol-1 B．反应C(s)+O2(g)=CO(g)的△H＜-393.5kJ•mol-1 C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体 D．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=175.3kJ•mol-1 7．由甲醇制备二甲醚涉及如下反应： (1)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1； (2) 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。 下列说法正确的是 A．△H1＜△H2 B．反应(2)为吸热反应 C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) △H=-5.2kJ•mol-1 D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定 8．已知完全燃烧7.80g乙炔气体生成 二氧化碳气体和液态水时，释放389.9kJ的热。下列有关乙炔气体燃烧的热化学方程式中，正确的是 A． B． C． D． 二、填空题 9．请回答以下有关能源的问题： (1)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，且可以再生。下列属于未来新能源的是____(填序号)。 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．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ (2)①1.68L(标准状况下)仅由C、H两种元素组成的某气体的质量为1.2g，在25℃和101kPa下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出66.75kJ的热量。写出表示该气体燃烧热的热化学方程式：____。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知： C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=+156.6kJ•mol-1 CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=+32.4kJ•mol-1 则相同条件下，反应C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=____。 (3)根据热化学方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ•mol-1，若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中通入1molN2(g)和3molH2(g)，充分反应后，恢复原温度时放出的热量____92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 10．与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式____________。若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，计算的___________。 11．已知下列反应的反应热为： (1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=−870.3 kJ∙mol−1 (2)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5 kJ∙mol−1 (3)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.8 kJ∙mol−1试计算下列反应的反应热： 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=_______。 12．从化学键角度分析化学反应中的能量变化 物质发生化学反应时，断开化学键时需要_______能量，形成化学键时需要_______能量。化学反应中的能量变化如图所示： ①若E1>E2，表示断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，反应过程_______能量。 ②若E1<E2，表示断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，反应过程_______能量。 13．硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为___________。 14．A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去)请回答下列问题： ABCD (1)若A在常温下为非金属气态氢化物，B遇到空气变成红棕色。 ①写出A到B的化学方程式_______。 ②用充满A气体(标准状态下)的圆底烧瓶做喷泉实验，实验结束时，烧瓶内所得溶液的物质的量浓度为_______(不考虑溶质的扩散)。 ③若将12.8g铜与一定量的D的浓溶液反应，铜消耗完后，共产生气体5.6L(标准状况)，则所消耗D的物质的量是_______mol (2)若A为淡黄色晶体，B是一种无色有刺激性气味的气体。 ①将B直接通入溶液不会产生白色沉淀。但与另一种气体Y一起通入时则会产生白色沉淀，则气体Y可能是_______(写分子式) ②将A的最简单氢化物与B混合，每生成9.6g固体，反应中转移的电子的物质的量_______mol。 (3)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅲ： 反应Ⅱ的热化学方程式：_______。 15．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题： I.氨气的制备 某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。 (1)实验室制备氨气的化学方程式为_______ (2)若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，你认为引发喷泉的操作应是_______。 (3)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______(填序号)。 ① ② ③ ④ II.氨气与二氧化氮的反应 (4)将I中收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。 在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，反应的化学方程式_______。 (5)若有NO2和NH3的混合物1mol，充分反应。反应后所得到产物中，经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4g，若氨气过量，则反应混合物中NO2与NH3的体积比是_______ (6)我国使用的推进器主要是以液体火箭推进器为主，推进器以液态偏二甲肼和四氧化二氮为主要燃料，其反应方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)。根据以下热化学方程式求出该热化学方程式的焓变△H=_______。 ①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) △H1=a kJ/mol ②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=b kJ/mol ③2NO(g)+O2(g)=N2O4(l) △H3=c kJ/mol 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．大多数化合反应是放热反应，所以∆H1<0，∆H2<0，∆H3<0，∆H4<0，∆H5<0，∆H6<0，A正确； B．由Xe(g)→XeF6(g)，还有1个途径：Xe(g)→XeF4(g)→XeF6(g)，根据盖斯定律，则有∆H5=∆H4+∆H3，B正确； C．大多数化合反应是放热反应，所以∆H1<0，∆H2<0，∆H3<0，∆H4<0，∆H5<0，∆H6<0，C错误； D．由Xe(g)→XeF6(g)，还有2个途径：Xe(g)→XeF4(g)→XeF6(g)∆H=∆H4+∆H3，Xe(g)→XeF2(g)→XeF6(g)∆H=∆H1+∆H6，根据盖斯定律，则有Xe(g)→XeF4(g)→XeF6(g)∆H=∆H4+∆H3=∆H1+∆H6，即∆H1-∆H3=∆H4-∆H6，D正确； 答案选C。 2．B 解析：反应①+②+③得到Cu(s)+2H+(aq)+H2O2(l)=Cu2+(aq)+2H2O(l)，根据盖斯定律，ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-314 kJ·mol-1，答案选B。 3．D 解析：由题干信息知：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H=-701.0kJ•mol-1，②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6kJ•mol-1，依据盖斯定律，将①-②得到：2Zn(s)+2HgO(s)=2ZnO(s)+2Hg(l) △H=-519.4kJ/mol； 答案选D。 4．B 解析：A．热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量，不表示分子数，A错误； B．一个反应的ΔH与反应途径、条件无关，故同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，B正确； C．二氧化硫与氧气的反应是可逆反应，2molSO2与1molO2充分反应实际消耗的SO2物质的量小于2mol，此时释放出98kJ的热量，故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-98kJ•mol-1，C错误； D．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1表示强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol H2O(l)放出57.3kJ热量，稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)反应除发生H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)外还发生硫酸根离子和钡离子结合硫酸钡沉淀的反应，故Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时，放出大于57.3kJ的热量，D错误； 答案选B。 5．C 解析：A．可燃物完全燃烧放出的热量高，①为C完全燃烧放出的热量高于②和③，又因为放热反应△H为负值，放热越多△H越小，故△H1＜△H2＜△H3，故A错误； B．根据A分析，△H1＜△H2，故B错误； C．根据盖斯定律，2②＋⑤＝2①，所以2△H2+△H5=2△H1，C正确； D．根据盖斯定律，③＋⑤不等于②，D错误； 故答案选C。 6．C 解析：A．氢气的燃烧热为，氢气燃烧热的热化学方程式为 ，故A错误； B．碳的燃烧热为，则反应，由于燃烧生成放热，则反应的，故B错误： C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体和CO，故C正确； D．由于反应的焓变未知，无法计算的焓变，故D错误。 答案选C。 7．A 解析：A．根据题图可知，，，则，，A正确； B．反应(2)反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，B错误； C．根据盖斯定律，由反应(2)-反应(1)可得反应，则，C错误； D．和的总能量小于的能量，故相同条件下，比稳定，D错误； 故选D。 8．C 解析：燃烧热化学方程式中可燃物的物质的量为1mol，7.8g乙炔的物质的量，完全燃烧生成稳定的氧化物释放389.9kJ能量，则1mol乙炔完全燃烧生成稳定氧化物释放1299.6kJ能量，则乙炔的燃烧热化学方程式应为，故选C。 二、填空题 9．(1)B (2) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ•mol-1 +124.2kJ•mol-1 (3)小于 解析：（1）煤、石油、天然气是化石能源，核能属于新能源，但不可再生，⑤太阳能、⑥生物质能、⑦风能、⑧氢能属于新能源，且可再生； 答案选B； （2）①在标准状况下，1.68L气体的物质的量是，质量为1.2g，则其摩尔质量是，其相对分子质量为16，仅由C、H两种元素组成，则其分子式为；根据题意分析，0.75mol在25℃和101kPa下完全燃烧生成(g)和(l)时，放出66.75kJ的热量，则1mol在25℃和101kPa下完全燃烧生成(g)和(l)时，放出(kJ)的热量，故表示该气体燃烧热的热化学方程式为。②已知：反应①，则相同条件下，反应反应②，根据盖斯定律，由(①－②)得反应的； （3），意义为1mol氮气与3mol氢气完全反应生成2mol氨气放出的热量为92.4kJ，而该反应为可逆反应，1mol氮气与3mol氢气不能完全反应，所以放出的热量小于92.4kJ。 10． H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol -285.72kJ/mol 解析：与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，所以热化学方程式为：H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol；水的摩尔质量18g/mol，1g水的物质的量为mol，若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，所以1mol水蒸气转化为液态水，放出2.44×18=43.92kJ的热量，因此的=-(241.8+43.92)=-285.72kJ/mol。 11．−488.3 kJ∙mol−1 解析：根据盖斯定律分析，第二个方程式的2倍加上第三个方程式的2倍，再减去第一个方程式得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=−488.3 kJ∙mol−1；故答案为：−488.3 kJ∙mol−1。 12． 吸收 放出 吸收 放出 解析：断键吸热，形成化学键放热，所以物质发生化学反应时，断开化学键时需要吸收能量，形成化学键时需要放出能量。 ①若E1>E2，表示断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，反应过程吸收能量。 ②若E1<E2，表示断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，反应过程放出能量。 13．Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH=—225 kJ·mol-1 解析：由硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2放出225 kJ热量可知，生成1 mol SiHCl3气体反应的反应热为ΔH=——225 kJ·mol-1，则反应的热化学方程式为：Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH=—225 kJ·mol-1，故答案为：Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH=—225 kJ·mol-1。 14．(1) 1 (2) NH3 0.4 (3)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ•mol-1 解析： (1)若A在常温下为非金属气态氢化物，B遇到空气变成红棕色，则B为NO，C为NO2，A为NH3，x为O2，则D为HNO3； (2)若A为淡黄色晶体，B是一种无色有刺激性气味的气体，则B为SO2，A为S，x为O2，C为SO3，D为H2SO4； （1）若A在常温下为非金属气态氢化物，B遇到空气变成红棕色，则B为NO，C为NO2，A为NH3，x为O2，则D为HNO3； ①氨气和氧气反应生成NO的化学方程式为； ②A为NH3，气体的圆底烧瓶做喷泉实验，实验结束时，水充满，且设烧瓶体积为VL，标准状况下物质的量为，烧瓶内所得溶液的物质的量浓度为； ③若将12.8g铜与一定量的D(HNO3)的浓溶液反应，铜消耗完后，共产生气体物质的量为，根据Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，则所消耗D的物质的量是0.25mol×4=1mol； （2）若A为淡黄色晶体，B是一种无色有刺激性气味的气体，则B为SO2，A为S，x为O2，C为SO3，D为H2SO4； ①B为SO2，直接通入BaCl2溶液不会产生白色沉淀，但与碱性气体一起通入时则会产生白色沉淀，则气体Y可能是NH3，故答案为：NH3； ②将A的最简单氢化物与B混合，发生反应为2H2S+SO2=3S+2H2O，生成3molS转移4mol电子，每生成9.6g固体，物质的量为，反应中转移的电子的物质的量×4mol=0.4mol，故答案为：0.4； （3）反应Ⅰ：2H2SO4(l)═2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1═+551kJ•mol-1 反应Ⅲ：S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3═-297kJ•mol-1 盖斯定律计算将反应Ⅰ加上反应Ⅲ，再左右颠倒得到反应Ⅱ的热化学方程式：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H2=-254kJ•mol-1，故答案为：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ•mol-1。 15．(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O (2)打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，至导管口有气泡冒出 (3)②④ (4)8NH3+6NO27N2+12H2O (5)3：7或3：2 (6)(a-2b-2c) kJ/mol 解析：（1）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气，反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。 （2）由于NH3极易溶于水，故能产生喷泉现象，滴加酚酞后形成红色溶液，说明NH3溶于水形成的溶液显碱性，则若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是极易溶于水且与水反应生成碱性物质，对于装置B，没有胶头滴管，可以设法使烧瓶受热,烧瓶内气体膨胀，使氨气与酚酞溶液接触即产生喷泉，方法为：打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨受热膨胀，气体从烧瓶中逸出，赶出玻璃导管中的空气，氨气极易溶于水，氨气与水接触，烧瓶内压强减小，即发生喷泉。 （3）氨气极易溶于水，可用水吸收氨气但是应该注意防止倒吸。②④都具有防倒吸功能，可以用来吸收氨气，故②④正确；①装置不能用来吸收氨，因为氨气是极易溶于水，但是溶解时也需要一定时间和过程，氨气过来后致使密封的瓶子内压力很大，使的进气困难，而且溶解度降低，再说进来的气体中不溶于水的也不能排出，导致瓶内压力持续存在，应设置一个出气口，而且进气口在水下，使得氨气吸收，不容气体逸出，故①装置错误；③装置不能防止倒吸的发生，故③错误；故选②④。 （4）打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y中，Y管中的现象：红棕色变淡(或消失)，氨气和二氧化氮在一定温度和催化剂条件下生成氮气和水，根据氧化还原反应配平该反应的方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O。 （5）根据反应方程式：8NH3+6NO27N2+12H2O可知，6mol NO2还原得到3molN2， 8mol NH3氧化得到4molN2，两者相差1mol N2，即28g，现相差1.4g，物质的量为0.05mol，相当于0.3molNO2和0. 4mol NH3参与反应，依题意NO2和NH3的总物质的量为1mol，其中必有一种为过量，所以有两种情况：0.3mol NO2和0.7mol NH3或0 4mol NH3和0.6molNO2，又知同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，故反应混合物中NO2和NH3的体积比为：0.3:0.7=3:7或者0.6:0.4-3:2。 （6）根据盖斯定律可知，由①-2×②-2×③可得反应方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)。故该热化学方程式的焓变△H=(a-2b-2c) kJ/mol。 学科网（北京）股份有限公司 $$