1.2 反应热的测量和计算 第2课时(分层作业)化学沪科版2020选择性必修1
2025-10-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 1.2 反应热的测量和计算 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 化学反应热的计算 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.39 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-11 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52893278.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
1.2 反应热的测量和计算
第2课时 化学反应焓变的计算
分层作业
1.下列说法均与盖斯定律有关,正确的个数为
①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
②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A.1 B.2 C.3 D.4
2.下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同,则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
B.根据盖斯定律,几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关
3.已知胆矾晶体相关的焓变如图所示,则为
A. B.
C. D.
4.有以下三个反应
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3
下列说法错误的是
A.ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0 B.2ΔH2=ΔH3
C.ΔH1>ΔH2 D.2ΔH1<ΔH3
5.已知:H2S在与不足量的O2反应时,生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A.ΔH3>ΔH2>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1>ΔH2>ΔH3 D.ΔH2>ΔH1>ΔH3
6.实现有以下两条途径,其中,,则为
A. B. C. D.
7.已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中,部分反应进程如图,则过程中的焓变为___________kJ/mol。
A. B. C. D.
8.相同条件下,有下列三个热化学方程式:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
则,,的关系正确的是
A. B. C. D.
9.如图所示为NH4Cl的热循环过程,结合数据计算可得ΔH6(kJ·mol-1)为
A.–2332 B.+248 C.+876 D.–1704
10.爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着,假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换,则下列说法中错误的是( )
A.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
B.ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6
D.│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│
11.研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下:
则的等于
A. B.
C. D.
12.已知:C(石墨,s)在一定条件下可发生一系列变化,如图所示:
已知:。
下列说法错误的是
A.
B.
C.
D.C(石墨,s)
13.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(l)ΔH>-265.8kJ·mol-1
B.1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),前者放热多
C.2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+H2O(l)ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
14.下列两组热化学方程式中,有关的关系正确的是
①
②
A.; B.;
C.; D.;
15.如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是
A.
B.NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化
C.
D.
16.我国高含硫天然气资源丰富,天然气脱硫有重要的现实意义。天然飞脱硫工艺涉及如下反应:
①2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=ckJ·mol-1
④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ΔH4,则ΔH4的正确表达式为
A. B. C. D.
17.氨气催化氧化生产硝酸,硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7kJ/mol
则反应4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)的反应热ΔH= 。
18.丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-a kJ/mol
途径Ⅱ:C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH=+b kJ/mol
2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-c kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值)
请回答下列问题:
(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量 (填“大于 ”、“等于 ” 或“小于 ”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)由于C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是 ;
(3)b与a、c、d 的数学关系式是 。
19.甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
(1)甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25°C、101 kPa 时,1 molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(2)甲醇的合成
以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
①补全上图:图中A处应填入 。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH 。(填“变大”“变小”或“不变”)
③为了合成甲醇反应:
已知:i.
ii.…… ΔH2
iii.
还需要利用反应ii,请写出该反应的热化学反应方程式 。
20.下图为反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开2 mol 和1 mol 中的化学键成为H、O原子,共放出1368 kJ能量
B.
C.2mol 和1 mol 反应生成2 mol ,放出能量小于484 kJ
D.
21.科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A.图中
B.断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C.1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
22.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的
B.相同条件下,HCl的比HBr的小
C.相同条件下,HCl的比HI的大
D.
23.一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热都是一样的。该定律称为盖斯定律。依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,后者放热多
C.C(石墨) + O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
24.已知① ②,③(a、b、c均>0)。若使酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(单位:)
A. B. C. D.
25.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
26.化学反应的能量变化如图所示,下列热化学方程式正确的为
A.
B.
C.
D.
27.生物天然气是一种生物质能,它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的,主要成分为。回答下列问题:
(1)。若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ,则表示燃烧热的热化学方程式为 。
(2)甲烷可用于生产合成气,其反应 ΔH=+206kJ/mol,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表,则a= kJ/mol。
化学键
键能/kJ/mol
436
465
a
1076
28.化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
A.Na2O与水反应 B.铝和氧化铁反应 C.CaCO3受热分解 D.锌与盐酸反应
(2)还原法可将还原为脱除,已知:4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(g)。若有15g NO被还原,则该反应 (填“释放”或“吸收”)的能量为 。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,在大气中寿命可达740年之久。已知:键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量,部分键能数据如下表所示。
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/()
941.7
154.8
283.0
则3F2(g) + N2(g) = 2NF3(g) 。
(4)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式: 。
②比较热稳定性:MgBr2 (填“>”或“<”)MgCl2。
③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g ) △H= kJ·mol-1。
29.点阵能()是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环:
由此可得为
A.+786.5 B.-786.5 C.+749.6 D.-785.6
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1.2 反应热的测量和计算
第2课时 化学反应焓变的计算
分层作业
1.下列说法均与盖斯定律有关,正确的个数为
①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
②盖斯定律的重要意义在于可将某些不易直接测定的反应热计算出来
③盖斯定律是能量守恒定律的具体体现
④能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】①一个化学反应不管是一步完成的,还是多步完成,其热效应总是相同的,反应热只与反应体系的始态和终态有关,故①正确;②利用盖斯定律定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应,故②正确;③反应物和生成物能量一定,变化过程中的能量变化是依据能量守恒的体现,盖斯定律是能量守恒定律的具体体现,故③正确;④物质发生化学反应的焓变=生成物总焓-反应物总焓计算反应吸热和放热,故④正确;故选D。
2.下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同,则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
B.根据盖斯定律,几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关
【答案】B
【分析】一个反应,在定压或定容条件下,不论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,总反应方程式的焓变等于各部分分步反应按一定系数比加和的焓变,据此分析。
【解析】A.根据盖斯定律可知,不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同,则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5,选项A正确;B.应用盖斯定律求反应热时可能涉及几个热化学方程式的四则运算,而不是几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热,选项B不正确;C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到,选项C正确;D.反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关,选项D正确。答案选B。
3.已知胆矾晶体相关的焓变如图所示,则为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据盖斯定律可知,ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5;故选A。
4.有以下三个反应
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3
下列说法错误的是
A.ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0 B.2ΔH2=ΔH3
C.ΔH1>ΔH2 D.2ΔH1<ΔH3
【答案】D
【分析】为便于分析与比较,我们给三个反应进行编号:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3
【解析】A.三个反应均为H2的燃烧反应,它们都是放热反应,所以ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0,A正确;B.反应②、③相比,反应③=反应②×2,所以2ΔH2=ΔH3,B正确;C.反应①、②相比,反应物相同、化学计量数相同,但产物的状态不同,H2O(g)转化为H2O(l)时,放出热量,所以反应②放出的热量更多,ΔH1>ΔH2,C正确;D.反应②、③相比,2ΔH2=ΔH3,反应①②相比,ΔH1>ΔH2,所以2ΔH1>ΔH3,D错误;故选D。
5.已知:H2S在与不足量的O2反应时,生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A.ΔH3>ΔH2>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1>ΔH2>ΔH3 D.ΔH2>ΔH1>ΔH3
【答案】A
【解析】H2S与O2的反应为放热反应,焓变ΔH<0,等量的H2S反应越完全,放出的热量越多,焓变ΔH越小,则ΔH2>ΔH1;反应②生成的为H2O(l),反应③生成的为H2O(g),H2O(g)→H2O(l)时放热,则ΔH3>ΔH2,所以ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1。故选A。
6.实现有以下两条途径,其中,,则为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据盖斯定律,,则=(-393.5)-(-283.0)=;故选B。
7.已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中,部分反应进程如图,则过程中的焓变为___________kJ/mol。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】第一步反应的焓变为E1-E2;第二步反应的焓变为ΔH;第三步反应焓变为E3-E4,所以该反应的焓变为E1−E2+ΔH+E3−E4;故选D。
8.相同条件下,有下列三个热化学方程式:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
则,,的关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】燃烧反应放出热量,三个热化学方程式均表示反应放热,,①与②相比较,的物质的量越大,燃烧放出的热量越多,则②反应放出的热量比①多,即;①和③相比较,生成物的状态不同,由于气体变成液体放热,则①反应放出的热量比③放出的热量多,即,故有,A正确;故选A。
9.如图所示为NH4Cl的热循环过程,结合数据计算可得ΔH6(kJ·mol-1)为
A.–2332 B.+248 C.+876 D.–1704
【答案】C
【解析】根据图示①
②
③
④
⑤
根据盖斯定律③+④-①-②-⑤得,故选C。
10.爱动脑筋的重庆一中化学组张郭根老师幻想着,假如存在A-F六种物质在一定条件下能按如图所示能量循环图进行相互转换,则下列说法中错误的是( )
A.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
B.ΔH7=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6
D.│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│
【答案】B
【分析】盖斯定律指出:化学反应的焓变只与各反应物的始态和各生成物的终态有关,而与具体的反应途径无关;反应的方向改变,焓变符号改变,因此根据题中图象得知,,ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6;
【解析】A. 根据上述分析得知,根据题中图象得知,,ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6,故ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,A正确;B. 根据上述分析得知,根据题中图象得知,,B错误;C.根据题中图象得知,ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6,则ΔH5=ΔH7-ΔH4-ΔH6,C正确;D. 因此根据题中图象得知,,ΔH7=ΔH4+ΔH5+ΔH6,则
│ΔH1+ΔH2+ΔH3│=│ΔH4+ΔH5+ΔH6│,D正确;答案选B。
11.研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下:
则的等于
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】将三个反应式分别标号为①②③,根据盖斯定律,目标反应=反应②×3-反应①-反应③得到,故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol,故答案选C。
12.已知:C(石墨,s)在一定条件下可发生一系列变化,如图所示:
已知:。
下列说法错误的是
A.
B.
C.
D.C(石墨,s)
【答案】B
【解析】A.按盖斯定律,,因,故,A正确;B.对放热反应而言,,燃烧越充分,焓变越小,故,B错误;C.由盖斯定律可知,,则,C正确;D.由盖斯定律,C(石墨,s),D正确;故选B。
13.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(l)ΔH>-265.8kJ·mol-1
B.1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),前者放热多
C.2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+H2O(l)ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】C
【解析】A.根据图示,H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(l) ΔH=-265.8kJ·mol-1,硫固体转化为硫蒸气需要吸热,因此H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(l)ΔH>-265.8kJ·mol-1,故A正确;B.根据图示,1molH2S(g)和1molS(s)分别在足量O2中燃烧,全部转化为SO2(g)和H2O(l),放出的热量分别为562.7kJ、296.9kJ,前者放热多,故B正确;C.由盖斯定律可知,2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+H2O(l)ΔH=2ΔH1-ΔH2,故C错误;D.反应途径不改变反应物、生成物的总能量,则化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确;故选C。
14.下列两组热化学方程式中,有关的关系正确的是
①
②
A.; B.;
C.; D.;
【答案】D
【解析】根据盖斯定律,ΔH2=ΔH1+6ΔH3;因H2O(g)能量高于H2O(l),故相同条件下C2H6和O2反应生成H2O(g)比生成H2O(l)放热少,两者ΔH均为负值,故ΔH1>ΔH2;Ba(OH)2与浓硫酸反应,浓硫酸溶于水放热,且生成BaSO4沉淀放热,故放热比Ba(OH)2与HNO3反应多,即ΔH4<ΔH5,故选D。
15.如图所示2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系。下列说法不正确的是
A.
B.NaCl(g)变成NaCl(l)属于物理变化
C.
D.
【答案】D
【解析】A.根据图示,可写出2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g) ∆H6、2NaCl(g)=2NaCl(s) ∆H7、2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(s) ∆H8,根据盖斯定律可知∆H6+∆H7=∆H8,A项正确;B.NaCl(g)变成NaCl(s)只是物质状态的变化,没有新物质生成,属于物理变化,B项正确;C.结合图示,根据盖斯定律,∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7=∆H1,C项正确;D.2Na(s)→2Na(g)需要吸收能量,即∆H2>0,D项错误;答案选D。
16.我国高含硫天然气资源丰富,天然气脱硫有重要的现实意义。天然飞脱硫工艺涉及如下反应:
①2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=ckJ·mol-1
④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ΔH4,则ΔH4的正确表达式为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由盖斯定律得,(2×反应①+反应②-3×反应③)÷3得到反应④,即,故选B。
17.氨气催化氧化生产硝酸,硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7kJ/mol
则反应4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)的反应热ΔH= 。
【答案】-1034.9kJ/mol
【解析】已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol ①
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7kJ/mol ②
由盖斯定律可知,①×2﹣②得4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g),ΔH=2×(-483.6kJ/mol)-67.7kJ/mol=-1034.9kJ/mol,故热化学方程式为:4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1034.9kJ/mol,故答案为:-1034.9kJ/mol。
18.丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-a kJ/mol
途径Ⅱ:C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH=+b kJ/mol
2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-c kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-d kJ/mol (a、b、c、d 均为正值)
请回答下列问题:
(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量 (填“大于 ”、“等于 ” 或“小于 ”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)由于C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量 (填“大于”、“等 于”或“小于 ”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要 (填“放出 ” 或“吸收 ”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是 ;
(3)b与a、c、d 的数学关系式是 。
【答案】(1)等于 (2)小于 吸收 加热 (3)
【分析】(1)根据盖斯定律来判断两种途径放热之间的关系;
(2)该反应属于吸热反应,反应物具有的总能量小于生成物的总能量;
(3)途径I:①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-a kJ•mol-1
途径II:②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+b kJ•mol-1
③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-c kJ•mol-1
④2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=-d kJ•mol-1 反应①=反应②+反应③×+反应④×,据盖斯定律来判断各步反应之间的关系。
【解析】(1)根据盖斯定律,煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成,反应物和产物的焓值是一定的,所以两途径的焓变值一样,放出的热量一样;
(2)由于C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反应中△H>0,该反应是吸热反应,反应物具有的总能量小于生成物的总能量;
(3)途径I:①C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=−akJ⋅mol−1
途径II:②C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ⋅mol−1
③2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=−ckJ⋅mol−1
④2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=−dkJ⋅mol−1反应①=反应②+反应③×+反应④×,据盖斯定律来判断各步反应之间的关系所以−a=b+×(−c−d),所以b=−a+×(c+d),2b=c+d−2a,即b=+−a=。
19.甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
(1)甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25°C、101 kPa 时,1 molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(2)甲醇的合成
以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
①补全上图:图中A处应填入 。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH 。(填“变大”“变小”或“不变”)
③为了合成甲醇反应:
已知:i.
ii.…… ΔH2
iii.
还需要利用反应ii,请写出该反应的热化学反应方程式 。
【答案】(1)
(2) 不变
【解析】(1)1 molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518kJ热量。该反应的热化学方程式为;
(2)①A为反应物,结合生成物及原子守恒可知,A处为1molCO2+3molH2,故答案为:1molCO2+3molH2;②催化剂不改变反应的始终态,则加入催化剂后,该反应的△H不变,故答案为:不变;结合盖斯定律可知,①+②×2-③得到总反应方程式,则 ii 式为
20.下图为反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开2 mol 和1 mol 中的化学键成为H、O原子,共放出1368 kJ能量
B.
C.2mol 和1 mol 反应生成2 mol ,放出能量小于484 kJ
D.
【答案】D
【解析】A.断开化学键吸收能量,则拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键成为H、O原子共吸收1368kJ能量,A错误;B.根据题目信息可知,,B错误;C.由图可知,2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)共放出484kJ能量,则反应生成2 mol H2O(l),放出能量大于484 kJ,C错误;D.根据题目信息可知,,D正确;故选D。
21.科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A.图中
B.断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C.1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
【答案】C
【解析】A.水的分解为吸热反应,A错误;B.根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,可得:,,B错误;C.的燃烧热为101kPa时,1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,C正确;D.没有指明水蒸气的物质的量,D错误;故选C。
22.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的
B.相同条件下,HCl的比HBr的小
C.相同条件下,HCl的比HI的大
D.
【答案】D
【解析】A.已知HF气体溶于水放热,则HF的∆H1>0,HF的,A不正确;B.∆H2>0,HCl的热稳定性强于HBr,则相同条件下,HCl的比HBr的大,B不正确;C.相同条件下,HCl的和HI的,都表示气态氢原子到溶液中氢离子的形成,则二者的相同,C不正确;D.X(g)→X-(g),该过程中原子得电子生成稳定离子,放出热量,则,D正确;故选D。
23.一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热都是一样的。该定律称为盖斯定律。依据图示关系,下列说法不正确的是
A.石墨燃烧是放热反应
B.1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,后者放热多
C.C(石墨) + O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】B
【解析】A. 根据ΔH1<0可知,石墨燃烧是放热反应,A正确;B. 根据反应热大小比较,ΔH1<ΔH2,即1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,后者放热少,B错误;C. 根据盖斯定律,C(石墨) + O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2,C正确;D. 化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确。答案为B。
24.已知① ②,③(a、b、c均>0)。若使酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(单位:)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据盖斯定律,①×3-②+③得,C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-(3a-b+c)kJ•mol-1,故选:A。
25.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
【答案】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.由图中信息可知,和的总能量小于和的能量,故在相同条件下,所具有的总能量比较小,其比稳定,D错误;故选A。
26.化学反应的能量变化如图所示,下列热化学方程式正确的为
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据能量图中各步骤反应物的量和该步骤的能量变化关系来判断各反应的热化学方程式书写是否正确。
【解析】A.反应的,A错误;B.反应的,B错误;C.反应的,C错误;D.反应的或,D正确;故选D。
27.生物天然气是一种生物质能,它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的,主要成分为。回答下列问题:
(1)。若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ,则表示燃烧热的热化学方程式为 。
(2)甲烷可用于生产合成气,其反应 ΔH=+206kJ/mol,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表,则a= kJ/mol。
化学键
键能/kJ/mol
436
465
a
1076
【答案】(1)
(2)415
【解析】(1) ①;1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ,则有: ②;反应①+②2得到,,根据盖斯定律可计算出,该反应的==,则表示燃烧热的热化学方程式为 ;
(2)=反应物键能总和-生成物键能总和,则==+206,则a=415。
28.化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
A.Na2O与水反应 B.铝和氧化铁反应 C.CaCO3受热分解 D.锌与盐酸反应
(2)还原法可将还原为脱除,已知:4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(g)。若有15g NO被还原,则该反应 (填“释放”或“吸收”)的能量为 。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,在大气中寿命可达740年之久。已知:键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量,部分键能数据如下表所示。
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/()
941.7
154.8
283.0
则3F2(g) + N2(g) = 2NF3(g) 。
(4)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式: 。
②比较热稳定性:MgBr2 (填“>”或“<”)MgCl2。
③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g ) △H= kJ·mol-1。
【答案】(1)C(2)释放 172.5kJ
(3)-291.9
(4) < 160
【解析】(1)Na2O与水反应是放热反应,A错误;铝和氧化铁反应是铝热反应剧烈放热,B错误;CaCO3受热分解吸热反应,C正确;锌与盐酸反应放热反应,D错误;故选C。
(2)若有15gNO被还原,则NO作氧化剂,反应正向进行即该反应释放能量,NO物质的量n =0.5mol,0.5molNO被还原释放的热量为。
(3)反应物键能总和-生成物键能总和=
(4)由图可知,假设MgF2相对能量为0,则molMgF2固体分解得到的mol固体镁和molF2共吸收相对能量是562kJ,那么当有1mol MgF2固体分解生成1mol固体镁和1mol F2时,反应吸收能量是2562kJ-0=1124kJ,则该温度下MgF2分解的热化学方程式为:,由图可知,等量的MgBr2和MgCl2分解得到单质镁和卤素单质,MgCl2需要吸收的能量更多,说明其热稳定性更高,所以热稳定性:MgBr2<MgCl2。由图可知①Mg(s)+Br2 (g)=MgBr2 (s) △H =-524kJ/mol,②Mg (s)+I2 (g)=MgI2 (s) △H =-364kJ/mol,结合盖斯定律可知①-②得到MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g ) △H =-160kJ/mol。
29.点阵能()是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环:
由此可得为
A.+786.5 B.-786.5 C.+749.6 D.-785.6
【答案】D
【解析】由题干信息可知:
根据盖斯定律可知,可得U=-785.6,故答案为:-785.6,故选D。
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