第1章 第2节 反应热的计算-(配套练习)【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
[对应知能达标训练P7]
说明:选择题每题3分;非选择题共28分,本试卷共55分。
[基础训练]
1.将2 mol Cl2和3 mol F2置于密闭容器中,在250 ℃下只发生如下两个反应:
Cl2(g)+F2(g)===2ClF(g) ΔH1=a kJ·mol-1
Cl2(g)+3F2(g)===2ClF3(g) ΔH2=b kJ·mol-1
一段时间后,Cl2和F2恰好全部消耗,共放出303 kJ热量。
已知:部分化学键的键能(化学键断裂时吸收或释放的能量)如下表所示:
化学键 | F—F | Cl—Cl | F—Cl(ClF中) | F—Cl(ClF3中) |
键能/(kJ·mol-1) | 157 | x | 248 | 172 |
则x的值为( )
A.168 B.243
C.258 D.308
解析 B 根据反应热与键能的关系ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,由题意Cl2+F2===2ClF ΔH1=a kJ·mol-1;Cl2+3F2===2ClF3 ΔH2=b kJ·mol-1可知,ΔH1=(x+157-2×248) kJ·mol-1=(x-339) kJ·mol-1,ΔH2=(x+3×157-2×3×172) kJ·mol-1=(x-561) kJ·mol-1,即a=x-339,b=x-561,设参与Cl2+F2===2ClF ΔH1=a kJ·mol-1的氯气物质的量为m,则消耗的氟气也为m,剩下的氯气和氟气正好按Cl2+3F2===2ClF3 ΔH2=b kJ·mol-1的系数比反应,即=
,解之得,m=1.5 mol,则有1.5 mol×(339-x) kJ·mol-1+0.5 mol×(561-x) kJ·mol-1=303 kJ,解之得x=243。
2.已知H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-d kJ·mol-1,1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)反应过程中的能量变化如图所示。a、b、c、d都表示正数,下列说法正确的是( )
A.c代表新键形成所放出的能量
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B.该反应是吸热反应
C.若H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-d kJ·mol-1,则d>b
D.d>c
解析 D c代表反应H2(g)+O2(g)===H2O(g)所放出的能量,b代表新键形成所放出的能量,故A错误;该反应反应物的能量大于生成物的总能量,为放热反应,故B错误;由图可知d<b,故C错误;由图可知,d>c,故D正确。
3.已知一定条件下的下列热化学方程式:2KNO3(s)===2KNO2(s)+O2(g) ΔH=+58 kJ·mol-1, C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。为提供分解1 mol KNO3所需的能量,理论上需完全燃烧碳( )
A. mol B.
mol
C. mol D.
mol
解析 B 依据反应2KNO3(s)===2KNO2(s)+O2(g) ΔH=+58 kJ·mol-1,分解1 mol KNO3所需要吸收的热量为 kJ,碳燃烧需要放出
kJ,依据热化学方程式计算,已知C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1,需要燃烧碳的物质的量为
mol。
4.已知:①CH3CH2CH2CH3(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH1=-2878 kJ·mol-1;
②CH(CH3)3(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH2=-2869 kJ· mol-1。
1 mol CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH(CH3)3(g)的热量变化为( )
A.放出9 kJ B.吸收9 kJ
C.放出17 kJ D.吸收18 kJ
解析 A 由盖斯定律可知,反应①-反应②得到反应CH3CH2CH2CH3(g)===CH(CH3)3(g),则反应ΔH=(-2878 kJ·mol-1)-(-2869 kJ·mol-1)=-9 kJ·mol-1,所以1 mol CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH(CH3)3(g),放出的热量为9 kJ·mol-1×1 mol=9 kJ。
5.化学反应均伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产生活有着重要的意义。下列说法正确的是( )
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甲
乙
A.图甲可表示铝热反应、碳的燃烧、石灰石分解等化学反应的能量变化
B.由图乙可知CO的燃烧热为ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C.由图乙可知24 g石墨完全燃烧放出的热量为787 kJ
D.由图乙可判断CO能量比CO2能量高
解析 C 图甲表示放热反应,而石灰石分解为吸热反应,A错误;燃烧热是指25 ℃,101 kPa下,1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量,由图乙可知CO的燃烧热为ΔH2=-283.0 kJ·mol-1,B错误;由图乙数据,结合盖斯定律可得石墨的燃烧热ΔH=[-110.5+(-283.0)]kJ·mol-1=-393.5 kJ·mol-1,24 g 石墨的物质的量为2 mol,完全燃烧放出的热量为787 kJ,C正确;CO燃烧有氧气参与,由图乙无法判断CO和CO2的能量高低,D错误。
6.氮氧化物是一种大气污染物,其排放给人类生产生活以及自然环境带来了极大的伤害。NH3可以用来消除氮氧化物的污染。其原理如下:
反应Ⅰ:4NH3(g)+3O2(g)⥫⥬2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
反应Ⅱ:N2(g)+O2(g)⥫⥬2NO(g) ΔH2=b kJ·mol-1
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO(g)⥫⥬5N2(g)+6H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
部分化学键键能如下:
化学键 | N—H | O===O | N≡N | H—O |
E/(kJ·mol-1) | 391 | 498 | 946 | 463 |
下列说法正确的是( )
A.a=+1262
B.已知b=+180,NO中化学键的键能为632 kJ·mol-1
C.c=3b-a
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