课时作业2 热化学方程式 反应焓变的计算(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（鲁科版）

课时作业(二)　热化学方程式　反应焓变的计算 一、选择题 1．物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列错误的是(　　) A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝1 B．A→D，ΔH＝－ΔH4 C．ΔH1＋ΔH2＝－ΔH3－ΔH4 D．B→D，ΔH＝ΔH2＋ΔH3 答案：A 2．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下： mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2，(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列说法不正确的是(　　) A．该过程中CeO2没有消耗 B．该过程实现了太阳能向化学能的转化 C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3 解析：选C　通过太阳能实现总反应H2O＋CO2―→H2＋CO＋O2可知：CeO2没有消耗，CeO2为催化剂，故A正确；该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，故B正确；由图中转化关系及据盖斯定律可知：ΔH1为正值，ΔH2＋ΔH3为负值，则－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故C错误；气态水转化为液态水，放出能量，故H2(g)＋O2(g)=== H2O(l)放热更多，焓变更小，故D正确。 3．根据如图所示的物质转化关系，下列说法错误的是(　　) A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高 B．相同质量的NO2(g)和N2O4(g)，破坏两种物质中所有的化学键，后者所需的能量高 C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，则ΔH>ΔH4 解析：选D　A项，N2H4(g)变为N2H4(l)要吸收热量，故相同质量的N2H4(g)变为N2H4(l)，N2H4(g)的能量高于N2H4(l)，正确；B项，NO2(g)→N2O4(g)为放热反应，ΔH＜0，故N2O4(g)的键能大，正确；C项，由盖斯定律可知ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，正确；D项，N2H4(l)＋NO2(g)＝N2(g)＋2H2O(l)ΔH ，ΔH＝ΔH3＋ΔH4，ΔH3＜0，故ΔH4＞ΔH。D错误。 4．(双选)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ①H2(g)＋I2(？)⥫⥬2HI(g) ΔH1＝－9.48 kJ·mol-1 ②H2(g)＋I2(？)⥫⥬2HI(g) ΔH2＝＋26.48 kJ·mol-1 下列判断不正确的是(　　) A．①中的I2为固态，②中的I2为气态 B．②的反应物总能量比①的反应物总能量低 C．反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好 D．1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ 解析：选AC　已知反应①放出能量，反应②吸收能量，所以反应①中碘的能量高，则反应①中碘为气态，②中的I2为固态，故A项错误；已知反应①放出能量，反应②吸收能量，所以反应①中碘的能量高，所以②的反应物总能量比①的反应物总能量低，故B项正确；反应①②的产物都是气态碘化氢，所以二者热稳定性相同，故C项错误；由盖斯定律知②－①得I2(s)===I2(g)　ΔH＝＋35.96 kJ·mol-1，故D项正确。 5．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol-1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol-1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　　) A．1∶1　　　　　　　　B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 解析：选C　设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则285.8x＋890×(5－x)＝3845.8，得x＝1，C项正确。 6．在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的摩尔燃烧焓分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　) A．－488.3 kJ·mol-1 B．＋488.3 kJ·mol-1 C．－191 kJ·mol-1 D．＋191 kJ·mol-1 解析：选A　由题知表示各物质摩尔燃烧焓的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol-1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol-1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－870.3 kJ·mol-1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为(－393.5 kJ·mol-1)×2＋(－285.8 kJ·mol-1)×2－(－870.3 kJ·mol-1)＝－488.3 kJ·mol-1。 7．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.0 kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下： 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol-1 过程Ⅱ：…… 下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子 B．过程Ⅱ热化学方程式为：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH＝＋128.9 kJ·mol-1 C．过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是：太阳能→化学能→热能 D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点 解析：选C　过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)，当有2 mol Fe3O4分解时，生成1 mol氧气，而232 g Fe3O4的物质的量为1 mol，故生成0.5 mol氧气，而氧元素由－2价变为0价，故转移2 mol电子，故A正确；已知反应①2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.0 kJ·mol-1和反应②2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将－②×＋①×可得过程Ⅱ的热化学方程式为：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH＝＋128.9 kJ·mol-1，故B正确；过程Ⅰ和过程Ⅱ均为吸热反应，故不存在将化学能转化为热能的过程，故C错误；反应3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)的产物中，氢气为气体，而Fe3O4为固体，故铁氧化合物循环制H2的产物易分离，且由于利用太阳能，故成本低，故D正确。 8．溴与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下： ①Br2(g)＋H2(g)⥫⥬2HBr(g) 　ΔH＝－Q1 kJ/mol； ②Br2(I)＋H2(g)⥫⥬2HBr(g) 　ΔH＝－Q2 kJ/mol。 (Q1、Q2均大于零)下列说法正确的是(　　) A．Q1<Q2 B．向1 mol Br2(g)中加入1 mol H2(g)在该条件下充分反应，放出Q1 kJ热量 C．相同条件下，Cl2(g)＋H2(g)⥫⥬2HCl(g)　ΔH＞－Q1 kJ/mol D．1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量 解析：选D　溴蒸汽的能量比液溴高，故Q2<Q1，A错误；向1 mol Br2(g)中加入1 mol H2(g)在该条件下充分反应，因反应是可逆反应，反应存在限度，故放出热量小于Q1 kJ，B错误；相同条件下，氯气的键能比溴大，H—CI的键能比H—Br大，则Cl2(g)＋H2(g)⥫⥬2HCl(g)反应放出的热量更多，故ΔH<－Q1 kJ/mol，C错误；等量的同一种物质，气态时的能量比液态时高，故1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量，D正确。 9．S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知： ①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2 (g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol-1 ②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol-1 ③S(s，单斜)===S(s，正交) 　ΔH3 下列说法正确的是(　　) A．ΔH3＝＋0.33 kJ·mol-1 B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C．S(s，单斜)===S(s，正交)　ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定 D．S(s，单斜)===S(s，正交)　ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定 解析：选C　依据盖斯定律，由①－②得，S(s，单斜)＝S(s，正交)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－0.33 kJ·mol-1，该反应为放热反应，则A、B、D项错误。由于物质能量越低越稳定，故正交硫比单斜硫稳定，C项正确。 10．在标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知几种化学键的键焓如表所示： 化学键 C—C C===C C≡C C—H H—H Cl—Cl H—Cl 键焓/ (kJ·mol-1) 347.7 615.0 812.0 413.4 436.0 242.7 431 下列说法正确的是(　　) A．CH2===CH2(g) ＋H2(g)→CH3CH3(g) ΔH＝＋123.5 kJ·mol-1 B．CH≡CH(g)＋2H2(g)→CH3CH3(g) ΔH＝－317.3 kJ·mol-1 C.稳定性：H—H键<H—Cl键<C—H键 D．由上表数据可计算乙烷与氯气发生一氯代反应的焓变(ΔH) 解析：选B　CH2===CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g)　ΔH＝4×413.4 kJ·mol-1＋615 kJ·mol-1＋436 kJ·mol-1－347.7 kJ·mol-1－6×413.4 kJ·mol-1＝－123.5 kJ·mol-1，故A错误；CH≡CH(g)＋2H2(g)→CH3CH3(g)　ΔH＝812 kJ·mol-1＋2×413.4 kJ·mol-1＋2×436 kJ·mol-1－6×413.4 kJ·mol-1－347.7 kJ·mol-1＝－317.3 kJ·mol-1，故B正确；键能越大越稳定，所以稳定性H—H键>H—Cl键>C—H键，故C错误；反应CH3CH3(g)＋Cl2(g)→CH3CH2Cl(g)＋HCl(g)中不知碳和氯之间的键能，不能够计算其焓变，故D错误。 二、非选择题 11．有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。 (1)氢能被称为绿色能源的原因是________(任答一点)。 (2)在101 kPa下，1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，请回答下列问题： ①该反应反应物总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物总能量。 ②氢气的摩尔燃烧焓为________________________________________________________________________。 ③该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④若1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ的热量，已知H—O键能为463 kJ·mol-1，O===O键能为498 kJ·mol-1，计算H—H键能为________kJ·mol-1。 (3)氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知： Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s) ΔH1＝－74.5 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s) ΔH2＝－64.4 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)ΔH3； 则ΔH3＝________kJ·mol-1。 解析：(1)氢气燃烧生成水，无污染，为清洁能源。 (2)①该反应为放热反应，则生成物的总能量小于反应物总能量； ②2 g氢气为1 mol，完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，可知摩尔燃烧焓为285.8 kJ·mol-1； ③燃烧热为285.8 kJ·mol-1，则热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol-1； ④若1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ的热量，已知H—O键能为463 kJ·mol-1，O===O键能为498 kJ·mol-1，燃烧的热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ·mol-1； 设1 mol H—H键完全断裂时吸收热量为x kJ，2x＋498－4×463＝－482，解得x＝436。 (3)①Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s) ΔH1＝－74.5 kJ·mol-1； ②Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s) ΔH2＝－64.4 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)ΔH3； 由盖斯定律②－2×①得到Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3＝－64.4 kJ·mol-1－2×(－74.5 kJ·mol-1)＝＋84.6 kJ·mol-1， 则ΔH3＝＋84.6 kJ·mol-1。 答案：(1)产物无污染(其他合理答案即可) (2)①大于　②285.8 kJ·mol-1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol-1 ④436　(3)＋84.6 12．试回答下列各题： (1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。 (2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。 ①已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJ·mol-1 请填空： 共价键 H—H Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol-1) 436 247 ______ ②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。 解析：(1)根据NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，反应焓变＝E1－E2＝134 kJ/mol－368 kJ/mol＝－234 kJ/mol，所以NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·mol-1； (2)①ΔH＝436 kJ/mol＋247 kJ/mol－2E(H—Cl)＝－185 kJ/mol，解得：E(H—CI) ＝434 kJ/mol； ②根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定，而能量越低越稳定，所以a、b、c、d依次为：H2Te、H2Se、H2S、H2O；b为硒化氢的生成热数据，则硒化氢分解放热，ΔH＝－81 kJ/mol，所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ/mol。 答案：(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2 (g)ΔH＝－234 kJ·mol-1 (2)434 H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81 kJ·mol-1 13．(1)已知31 g白磷变为31 g红磷释放能量。上述变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。常温常压下，白磷与红磷更稳定的是________。 (2)甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－571 kJ/mol； ②CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH2＝－192.9 kJ/mol Ⅰ.表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； Ⅱ.反应②中的能量变化如图所示，则ΔH2＝________。(用E1、E2的相关式子表示)； (3)摘碳技术 主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下反应： 反应Ⅰ： 2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)⥫⥬(NH4)2CO3(aq)　ΔH1 反应Ⅱ： NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)⥫⥬NH4HCO3(aq)　ΔH2 反应Ⅲ： (NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)⥫⥬2NH4HCO3(aq)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1、ΔH2与之间的关系为ΔH3＝________； (4)已知反应N2(g) ＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＝a kJ/mol，试根据表中所列键能数据估算a的值________。(注明“＋”或“－”)。 化学键 H—H N—H N≡N 键能/kJ/mol 436 391 945 (5)1 mol H2和1 mol CH4完全燃烧放出的热量分别为：286 kJ、890 kJ，等质量的，H2和CH4完全燃烧放出的热量，________(填化学式)放出的热量多。 解析：(1)白磷和红磷是不同物质，所以白磷转变为红磷是化学变化；白磷转变为红磷释放能量，则等质量的白磷具有的能量较大，物质具有的能量越大越不稳定，所以红磷比白磷稳定，故答案为：化学；红磷。 (2)Ⅰ.1 mol CH3OH完全燃烧生成液态水的化学方程式CH3OH(l)＋O2 (g)===CO2(g)＋2H2O(l)， ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH1＝－571.8 kJ/mol， ②CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH2＝－192 kJ/mol， 根据盖斯定律①＋②计算 CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝－764.7 kJ/mol，甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ/mol。 Ⅱ.焓变ΔH2＝生成物的总能量－反应物的总能量＝E1－E2。 (3)反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)⥫⥬(NH4)2CO3(aq)　ΔH1 反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)⥫⥬NH4HCO3(aq)　ΔH2 根据盖斯定律：反应Ⅱ×2－反应Ⅰ计算反应Ⅲ： (NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)⥫⥬2NH4HCO3(aq)的焓变ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。 (4)反应N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＝(N≡N键键能＋3×H—H键的键能)—N—H的键能×6＝(945＋436×3)kJ/mol－391 kJ/mol×6＝－93 kJ/mol，即a＝－93。 (5)1 mol H2和1 mol CH4完全燃烧放出的热量分别为：286 kJ、890 kJ，则1 g H2和1 g CH4完全燃烧放出的热量分别为：286 kJ×＝143 kJ、890 kJ×＝55.6 kJ，即等质量的H2和CH4完全燃烧放出的热量，H2放出的热量多。 答案：(1)化学　红磷　(2)Ⅰ.CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) 　ΔH＝－764.7 kJ/mol Ⅱ.E1－E2　(3)2ΔH2－ΔH1　(4)－93 (5)H2 学科网（北京）股份有限公司 $$