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2024—2025学年高中化学人教版选择性必修第一册1.2反应热的计算 课时作业
一、单选题
1.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 过程中的能量变化关系如图。下列说法错误的是
A.ΔH1>△H2
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4=-571.6kJ·mol-1
C.2mol水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为kJ
D.若将上述反应设计成原电池,则当氢失4mol电子时能够产生571.6kJ的电能
2.已知化学键能::,:,:,则为
A. B.
C. D.
3.断裂1mol化学键所需的能量如表,火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法错误的是
化学键
N—N
O=O
N≡N
N—H
键能(kJ)
154
500
942
a
A.N2(g)比O2(g)稳定
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH1=-534kJ·mol-1
C.图中的ΔH3=+2218kJ·mol-1
D.表中的a=194
4.近年来,利用电化学催化方法进行转化的研究引起了世界范围内的高度关注。下图是以作为催化剂催化转化为甲酸的反应过程。下列有关说法正确的是
A.和中均含有极性共价键和非极性共价键
B.过程②和③分别在形成键和键时吸收能量
C.过程①说明在催化剂的表面形成了一种特殊的化学键
D.若该催化转化过程的催化效率为80%,则生成甲酸时,加入的为
5.已知①,
②,
③,
且、、均大于0.常温下取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体(已折合成标准状况),经完全燃烧恢复到常温,放出的热量为
A. B.
C. D.
6.合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:。已知下列键能数据:
化学键
C-H
H-O
C=O
H-H
键能/
414
464
803
436
则该反应的反应热△H为
A.-162kJ/mol B.+162kJ/mol C.+965kJ/mol D.+1470kJ/mol
7.已知:
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是
A.的燃烧热为-566kJ
B.图可表示由生成的反应过程和能量关系
C.
D.与反应放出509kJ热量时,电子转移数为
8.下列说法或表示法不正确的是
A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨)→C(金刚石) ΔH = +1.9 kJ·mol—1可知石墨比金刚石稳定
C.在稀溶液中:H++OH-=H2O ΔH =-57.3 kJ·mol—1,若将含1mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ
D.在热化学方程式中无论是反应物还是生成物必须表明聚集状态
9.已知:①
②
③
则为 (用a、b表示)
A. B. C. D.
10.在同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H2>△H1的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2
B.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1;S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2
C.CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2
D.HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) △H1;H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H3
11.煤的工业加工过程中,可利用CO和H2合成甲醇,能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ
C.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1
D.1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量
12.已知化学反应A2(g) +B2(g)⇌2AB(g) 的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.该反应的ΔH=+(b-a) kJ·mol1
B.形成2molA—B键,吸收bkJ能量
C.该反应过程的活化能为a kJ·mol-1
D.断裂1molA—A键与断裂1molB—B键的键能相等,均吸收akJ能量
13.已知拆开1molO2(g)中的化学键需要吸收498kJ的能量。根据能量变化示意图,下列说法不正确的是
A.1molH2(g)和0.5molO2(g)生成1molH2O(l)放出240.2kJ能量
B.2molH2(g)和1molO2(g)比2molH2O(g)能量高480.4kJ
C.拆开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量
D.H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1molH-O键放出462.8kJ的能量
14.已知: ; 则的等于
A.+1528.6 B.+1473
C.−1528.6 D.−1473
15.已知下列热化学方程式:
H2O(g)=H2O(l) △H=Q1kJ·mol-1;
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H=Q2kJ·mol-1;
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=Q3kJ·mol-1。
若46g液体酒精完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为(单位:kJ)
A.3Q1+Q2+Q3 B.-(3Q1+Q2+Q3) C.-3Q1+Q2-Q3 D.3Q1-Q2+Q3
二、填空题
16.完成下列问题。
(1)下列说法正确的是 。
①浓H2SO4稀释是放热反应
②放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
③吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量
④C(石墨,s)= C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定
⑤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
(2)写出下列反应的热化学方程式。
①16CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量: 。
②若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量: 。
(3)已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+66.4 kJ/mol
②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=−534kJ/mol
请写出N2H4(1)与NO2反应生成N2和水蒸气的的热化学方程式 。
17.由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。
(1)意大利罗马大学的FulriaCraod等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子的为正四面体(如图所示)。与白磷分子相似。已经断裂1mlN-N键吸收167kJ热量。生成ImolN叁键放出946kJ热量。根据以上信息判断,写出N2气体生成N4气体的热化学方程式: 。
(2)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自然,生成SiO2和液态水。已知室温下2gSiH4自然放出热量89.2kJ,则SiH4自然的热化学方程式为 。
(3)比较下列两个热化学方程式中的ΔH的大小。
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2
ΔH1 ΔH2(填>、<、=)
(4)已知:2C(s)+O2(g)=2CO ΔH=-221kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2 ΔH=-393.5kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO ΔH=+181kJ/mol
若某反应的平衡常数表达为K=c(N2)c2(CO2)/c2(CO)c2(NO)。请写出此反应的热化学方程式 。
18.回答下列问题:
(1)已知有如下4种变化:
①NaCl熔化 ②HCl溶于水 ③碘升华 ④过氧化钠与水反应
未发生化学键破坏的是(填序号,下同) ;仅发生离子键破坏的是 ;仅发生共价键破坏的是 ;既发生离子键又发生共价键破坏的是 。
(2)3 mol甲烷完全燃烧时,生成液态水和二氧化碳,同时放出2670.9 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
(3)3克红热的炭和水蒸气充分反应,生成CO2和H2。吸收32.8KJ热,该反应的热化学方程式为 。
19.Ⅰ.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。回答下列问题:
(1)联氨分子中氮的化合价为 。
(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为 。
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9 kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4= 。
Ⅱ.煤燃烧排放的烟气含SO2和NO2,形成酸雨,污染大气。现用NaClO、Ca(ClO)2处理,得到较好的烟气脱硫效果。
(4)已知下列反应:SO2(g)+2OH-(aq)=SO(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO(aq)=SO(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH = 。
Ⅲ.(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃,101 kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH = -271 kJ/mol
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH = -937 kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。
Ⅳ.(6)氢气可用于制备H2O2。已知:
H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的 ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
三、计算题
20.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=-571.8kJ· mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9 kJ· mol-1
(1)甲醇蒸汽完全燃烧的热化学方程式为 。
(2)反应②中的能量变化如下图所示,则△H2= (用E1和E2表示)。
(3)H2(g)的燃烧热为 kJ· mol-1。
(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸汽作为能源的优点: (写出一点)
21.以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知有关化学反应的能量变化如图所示:
(1)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.CH4的摩尔燃烧焓为846.3 kJ·mol-1
B.CO的摩尔燃烧焓为282 kJ·mol-1
C.H2的摩尔燃烧焓为241.8 kJ·mol-1
D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为放热反应
(2)CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
22.氮氧化物和硫氧化物污染已成为一个世界性的环境问题,但只要合理利用也是重要的资源,NH3还原法可将NO还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=−1530kJ·mol−1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180kJ·mol−1
写出NH3还原NO的热化学方程式: 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
C
D
B
C
A
A
B
题号
11
12
13
14
15
答案
D
C
A
D
C
1.D
2.A
3.D
4.C
5.D
6.B
7.C
8.A
9.A
10.B
11.D
12.C
13.A
14.D
15.C
16.(1)③④
(2) CH4(g)+3O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 KJ/mol 2N2(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8 KJ/mol
(3)2N2H4(l) +2NO2(g)=3N2 (g)+4H2O(g) △H=-1134.4 KJ/mol
17.(1)2N2(g)= N4(g) ∆H =+890 kJ/mol
(2)SiH4(g)+2O2(g)= 2H2O(l)+SiO2(g) ∆H=-1427.2 kJ/mol
(3)<
(4)2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ∆H=-747kJ/mol
18.(1) ③ ① ② ④
(2)CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = - 890.3kJ·mol-1
(3)C(S) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH = + 131.2kJ·mol-1
19. -2 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O 2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 ΔH1+ΔH2-ΔH3 Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g) ΔH=-418 kJ/mol <
20. CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H2=-764.7kJ/mol; E1-E2 285.9 来源广、热值高、不污染环境
21.(1)BD
(2)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+161.1 kJ/mol
22.6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(l) ∆H=−2070kJ/mol
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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