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化学 选择性必修1 [人教版]作业与测评
第2课时 热化学方程式 燃烧热
(建议用时:15分钟)
1.热化学方程式是表示参加反应的物质的__________和反应热的关系的化学方程式,热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的________变化。
答案 物质的量 能量
2.(1)热化学方程式的化学计量数只表示________,不表示________,可以是整数也可以是____数。
(2)写热化学方程式时必须注明物质的________、ΔH的“________”和单位。
(3)对于相同反应,ΔH的数值必须与__________对应。
答案 (1)物质的量 微粒个数 分 (2)聚集状态 +、- (3)化学计量数
3.在101 kPa时,__________________生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。单位为__________。指定产物指:C→________,H→________,S→________,N→________等。
答案 1 mol纯物质完全燃烧 kJ/mol CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)物质燃烧放出的热量就是物质的燃烧热。( )
(2)已知相同条件下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1,2SO2(s)+O2(g)2SO3(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2。( )
(3)热化学方程式中的化学计量数改变,ΔH也相应改变。( )
(4)H2(g)+O2(g)===H2O(l)和H2(g)+O2(g)===H2O(g)的ΔH相同。( )
(5)CS2燃烧的热化学方程式:CS2(l)+3O2(g)===CO2(g)+2SO2(g) ΔH=1077 kJ·mol-1。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1,则关于热化学方程式2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2的说法正确的是( )
A.热化学方程式中化学计量数既可表示分子个数又可表示物质的量
B.该反应ΔH2大于零
C.该反应ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
D.该反应与上述反应属于可逆反应
答案 B
解析 热化学方程式中化学计量数只表示物质的量,不表示微粒数,故A错误;由题意知2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6 kJ·mol-1,故B正确,C错误;可逆反应是指相同条件下,正、逆反应同时进行的反应,氢气燃烧和水分解反应条件不同,不是可逆反应,故D错误。
3.1 g碳与水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94 kJ热量,此反应的热化学方程式为( )
A.C+H2O===CO+H2 ΔH=+131.28 kJ·mol-1
B.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+10.94 kJ·mol-1
C.C(s)+H2O(l)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
D.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
答案 D
4.甲醇属可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+763.3 kJ·mol-1
B.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-763.3 kJ·mol-1
C.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-675.3 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1526.6 kJ·mol-1
答案 B
5.已知1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物时放出22.67 kJ的能量,写出该反应的热化学方程式:______________________________________________________。
答案 NH3(g)+O2(g)===NO(g)+H2O(g) ΔH=-226.7 kJ/mol
(建议用时:40分钟)
[学习·理解]
1.以下几个热化学方程式,能表示燃烧热的热化学方程式的是( )
A.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
B.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
答案 B
2.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3 kJ能量
B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气吸收131.3 kJ热量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气吸收131.3 kJ热量
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
答案 C
3.化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C.N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D.N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
答案 A
解析 由题图可以看出, mol N2(g)和 mol H2(g)断裂化学键生成1 mol N(g)和3 mol H(g)吸收的能量为a kJ,1 mol N(g)和3 mol H(g)形成1 mol NH3(g)释放的能量为b kJ,所以有N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a-b) kJ·mol-1,而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出c kJ的热量,所以有N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(a-b-c) kJ·mol-1,即N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。
4.1 g H2完全燃烧生成液态水时放出a kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是( )
A.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-2a kJ
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=+4a kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-4a kJ·mol-1
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-2a kJ·mol-1
答案 C
5.(2023·广东省六校联考)已知:298 K时,相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是( )
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
B.H2的燃烧热为ΔH=-242 kJ·mol-1
C.C2H6(g)比C2H4(g)稳定
D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)是放热反应
答案 B
解析 燃烧热指的是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,H的指定产物是H2O(l),ΔH=-286 kJ·mol-1,B错误。
6.根据以下3个热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
②2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2
C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3
答案 A
解析 由题给热化学方程式可以作图如下:
由图可知A正确。
[应用·实践]
7.下列说法正确的是( )
A.在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1 mol水,这时的反应热叫中和反应的反应热
C.燃烧热或中和反应的反应热是反应热的种类之一
D.在稀溶液中,1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ
答案 C
解析 1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量为燃烧热,A错误;中和反应的反应热应是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O的反应热,弱酸或弱碱参与的中和反应,生成1 mol H2O放出的热量小于57.3 kJ,B、D错误。
8.下列化学用语的表述正确的是( )
A.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出热量大于a kJ
B.因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+b kJ·mol-1,故1 mol CuSO4(s)溶于水放出热量b kJ
C.氢气的燃烧热为c kJ·mol-1,电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+c kJ·mol-1
D.因N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-d kJ·mol-1,故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2充分反应后,放出的热量等于d kJ
答案 A
解析 由于NaOH固体溶于水放热,因此1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出的热量大于a kJ,故A正确;1 mol CuSO4(s)与水反应生成CuSO4·5H2O(s)放出热量b kJ,但生成的CuSO4·5H2O(s)溶于水时吸热,1 mol CuSO4(s)溶于水放出热量小于b kJ,故B错误;氢气的燃烧热为c kJ·mol-1,故电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+2c kJ·mol-1,故C错误;由于题给反应是可逆反应,故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2不可能完全反应,因此放出的热量小于d kJ,故D错误。
9.(2023·北京市东城区高三期末)环己烯是有机合成的重要中间体,可由环己烷氧化脱氢制备。已知几种物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa):
名称
氢气
环己烯
环己烷
化学式(状态)
H2(g)
C6H10(l)
C6H12(l)
ΔH/(kJ·mol-1)
-285.8
-3786.6
-3953.0
下列说法正确的是( )
A.氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.由燃烧热可知,环己烯的能量小于环己烷的能量
C. ΔH=+119.4 kJ·mol-1
D.环己烷氧化脱氢制备环己烯时,氧气和高锰酸钾均可作氧化剂
答案 C
解析 燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,A错误;等量的环己烯、环己烷燃烧耗氧量、生成水的量不同,由燃烧热不能判断环己烯的能量小于环己烷的能量,B错误;环己烯中含有碳碳双键,会被高锰酸钾氧化,D错误。
[创新·提高]
10.请根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量________57.3 kJ。
(2)天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备,在1200 ℃下进行脱硫处理,H2S会被氧气氧化为SO2,并产生水蒸气。
化学键
H—S
O===O
H—O
SO2中共价键
键能/(kJ·mol-1)
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式:__________________________________________________。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O。
已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.假设此条件下、。
①该条件下,反应A的热化学方程式为__________________________________________。
②断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差________kJ。
答案 (1)>
(2)2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1172 kJ·mol-1
(3)①4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1
②31.9
解析 (2)由题意可知,2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) ΔH=(2×2×339+3×498-2×2×464-2×1083)kJ·mol-1=-1172 kJ·mol-1。
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学科网(北京)股份有限公司
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