2022-2023學年高中化學 第1章 化學反應與能量轉化 第1節(jié) 化學反應的熱效應 第2課時 反應焓變的計算作業(yè)1 魯科版選修4

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1、2022-2023學年高中化學 第1章 化學反應與能量轉化 第1節(jié) 化學反應的熱效應 第2課時 反應焓變的計算作業(yè)1 魯科版選修4基礎達標1下列說法正確的是()A需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B若反應為放熱反應，則該反應不必加熱就可發(fā)生C放熱反應比吸熱反應容易發(fā)生D化學反應都伴隨著能量的變化解析：選D。反應開始時需加熱的反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應，選項A、B錯誤；反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小，而反應發(fā)生的難易程度與反應吸熱還是放熱無關，選項C錯誤。225、101 kPa 下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414 kJmol12N

2、a(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJmol1下列說法正確的是()A和產物的陰陽離子個數比不相等B和生成等物質的量的產物，轉移電子數不同C常溫下Na與足量O2反應生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D25 、101 kPa 下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJmol1解析：選D。Na2O中，Na與O2個數比為21；Na2O2中，Na與O個數比也為21，A錯。和反應中，若生成等物質的量的產物，轉移電子數目相同，B錯。當溫度升高時，Na與O2反應會生成Na2O2，C錯。2即可得到要求的方程式，D正確。3已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(

3、g)H571.6 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1。當1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，對其熱量變化的下列描述：放出；吸收；2.44 kJ；4.88 kJ；88 kJ。其中正確的是()A和 B和C和 D和解析：選D。2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1得總反應：H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，則1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水，要吸收熱量 kJ2.44 kJ。4相同溫度時，下列兩個反應的反應熱分別用H1和H2表示，即H2(g)O2(g)=H2O(g)H1Q1

4、kJmol12H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2Q2 kJmol1則()AQ1Q2 BQ1Q2C2Q1Q2 D.Q2Q1解析：選C。本題考查熱化學方程式的意義，物質變化伴隨著能量變化，即方程式系數和能量數據要對應。將式2得2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H32Q1 kJmol1，再變化為2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2Q1 kJmol1。式中H2O為液態(tài)，生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多，故2Q1Q2。5下列有關熱化學方程式的敘述中，正確的是()A含20.0 g NaOH的稀溶液與鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量，則表示該反應中和熱的熱化學方程式為NaOH(aq)

5、HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJ/molB已知P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H0，則白磷比紅磷穩(wěn)定C已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol，則H2燃燒熱為241.8 kJ/molD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2；則H1H2解析：選D。A項中和反應為放熱反應，H0；B項白磷轉化為紅磷為放熱反應，故白磷能量高，穩(wěn)定性較差；C項氣態(tài)水不是穩(wěn)定產物。6肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ)：NN為942、O=O為5

6、00、NN為154，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是()A194 B391C516 D658解析：選B。由題圖可知H3(H2H1)E(NN)E(O=O)4E(NH)2 752 kJ/mol534 kJ/mol，則E(NH) kJ/mol391 kJ/mol，B項正確。7肼可做為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(l)H119.5 kJmol1N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJmol1寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式：_。解析：根據蓋斯定律2可得：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(

7、g)4H2O(g)H1 048.9 kJmol1。答案：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJmol18已知：H2(g)O2(g)=H2O(g) H241.8 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g) H110.5 kJmol1寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：_。解析：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H(110.5 kJmol1)(241.8 kJmol1)131.3 kJmol1。答案：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1能力提升9已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，室溫下將1 mol無水硫酸銅制成溶液時放出

8、的熱量為Q1 kJ，又知膽礬分解的熱化學方程式為CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2 kJmol1，則Q1和Q2的關系為()AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q2 D無法確定解析：選A。由已知得CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)HQ1 kJmol1；CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2 kJmol1，二式相加得CuSO45H2O(s)=Cu2(aq)SO(aq)5H2O(l)H(Q2Q1)kJmol1，依題意，Q2Q10，所以Q2Q1。10已知：CH3CH2CH2CH3(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 878 kJ

9、mol1；(CH3)2CHCH3(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 869 kJmol1。10.下列說法正確的是()A正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C異丁烷轉化為正丁烷的過程是一個放熱過程D異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多解析：選A。根據題意知，正丁烷的能量大于異丁烷的能量，能量越大，物質越不穩(wěn)定，所以正丁烷的穩(wěn)定性小于異丁烷的穩(wěn)定性，故A正確，B錯誤；根據能量守恒得，異丁烷轉化為正丁烷的過程是一個吸熱過程，故C錯誤；正丁烷和異丁烷是同分異構體，所以含有的氫原子數相同，即碳氫鍵數目相同，故D錯誤。11已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)

10、2H2O(l)HQ12H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ22H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ3常溫下，取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標準狀況)，經完全燃燒后恢復到常溫，則放出的熱量為()A0.4Q10.05Q3 B0.4Q10.05Q2C0.4Q10.1Q3 D0.4Q10.2Q2解析：選A。n(氣體)11.2 L/(22.4 Lmol1)0.5 mol，其中n(CH4)0.5 mol4/50.4 mol；n(H2)0.5 mol1/50.1 mol。據有關熱化學方程式得知0.4 mol CH4與0.1 mol H2分別完全燃燒恢復到常溫放熱為0.4Q1和0.

11、1Q30.05Q3，放出總熱量為0.4Q10.05Q3。12化學反應N23H2=2NH3的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJmol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJmol1C.N2(g)H2(g)=NH3(l)H2(bca) kJmol1D.N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab) kJmol1解析：選A。由圖示可知，a kJ能量是 mol N2(g)和 mol H2(g)斷鍵所吸收的，b kJ能量是1 mol N和3 mol H形成1 mol NH3(g)所放出的能量，1 mol NH3(g)

12、變?yōu)? mol NH3(l)釋放c kJ能量。若生成NH3(g)，熱化學方程式應為N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ab) kJmol1或N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab)kJmol1；若生成NH3(l)，熱化學方程式為N2(g)3H3(g)=2NH3(l)H2(abc) kJmol1或N2(g)H2(g)=NH3(l)H(abc) kJmol1，綜上所述應選A。 13(實際應用題)利用蓋斯定律可測某些特殊反應的熱效應。(1)P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1(2)P(s，紅磷)O2(g)=P4O10(s)H2738.5 kJmo

13、l1則白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為_。相同的狀況下，能量較低的是_；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_(填“高”或“低”)。解析：求：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H？據蓋斯定律有HH14H2(2 983.24738.5)kJmol129.2 kJmol1，即：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H29.2 kJmol1。答案：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H29.2 kJmol1紅磷低14“西氣東輸”是西部開發(fā)的重點工程，這里的氣是指天然氣，其主要成分是甲烷。工業(yè)上將C與水在高溫下反應制得水煤氣，水煤氣的主要成分是CO和H2，兩者的體積比約為11。已知：1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體放

14、出283 kJ熱量；1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量；1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出890 kJ熱量。(1)寫出H2完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式：_。若1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣，放出的熱量_890 kJ(填“”、“”或“”)。(2)忽略水煤氣中其他成分，相同狀況下若得到相等的熱量，所需水煤氣與甲烷的體積比約為_；燃燒生成的CO2的質量比約為_。(3)以上數據和計算說明，以天然氣代替水煤氣做民用燃料，突出的優(yōu)點是_。解析：(1)1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量，根據熱化學方程式的書寫要求，則2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1。因氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱，故1 mol CH4完全燃燒生成CO2和水蒸氣，放出的熱量小于890 kJ。(2)設放出的熱量為890 kJ所需CH4的體積為Vm，則所需水煤氣的體積為2Vm3Vm，故。由COCO2CH4CO2知3體積水煤氣得1.5體積CO2,1體積甲烷得1體積CO2，故燃燒生成的CO2質量比為。(3)使用天然氣做燃料，燃燒熱值高，且減少了CO2的排放。答案：(1)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1(2)3132(3)燃燒熱值高，減少了CO2的排放量，有利于保護環(huán)境