1、高中化学 1-3-2 反应热的计算 45 分钟作业 新人教版选修 4 一、选择题(每小题 4 分，每小题有 12 个正确选项) 1已知 A(g) C(g)=D(g)；HQ 1kJ/mol，B(g) C(g)= =E(g)； HQ 2kJ/mol，Q 1、Q 2 均大于 0，且 Q1Q2，若 A 与 B 组成的混合气体 1mol 与足量 的 C 反应，放热为 Q3kJ，则原混合气体中 A 与 B 物质的量之比为 ( ) A. B. Q3 Q2Q1 Q3 Q1 Q3Q3 Q2 C. D. Q3 Q2Q1 Q2 Q1 Q3Q1 Q2 答案：A 2根据热化学方程式 S(l)O 2(g)=SO2(g)
2、H293.23kJmol 1 ，分析下列说法中正确的是( ) AS(s)O 2(g)=SO2(g)，反应放出的热量大于 293.23kJmol1 BS(g)O 2(g)=SO2(g)，反应放出的热量小于 293.23kJmol1 C1mol SO 2 的键能的总和大于 1mol 硫和 1mol 氧气的键能之和 D1mol SO 2 的键能的总和小于 1mol 硫和 1mol 氧气的键能之和 解析：物质由固态变为液态要吸热，由气态变为液态要放热，故 A、B 都不正确。从 化学键的角度来理解所给反应的焓变，可理解为生成 1mol SO2 时，形成化学键所放出的能 量比破坏 1mol 硫和 1mol
3、 O2 的化学键所吸收的能量大。C 正确，D 错误。 答案：C 3在 298k、10110 5Pa 下，将 22g CO2 通入 1molL1 NaOH 溶液 750mL 中充分反 应，测得反应放出 xkJ 的热量。已知在该条件下，1mol CO2 通入 2molL1 NaOH 溶液 1 L 中充分反应放出 ykJ 的热量。则 CO2 与 NaOH 溶液反应生成 NaHCO3 的热化学方程式 正确的是( ) ACO 2(g)NaOH(aq) =NaHCO3(aq) H(2yx)kJmol 1 BCO 2(g)NaOH(aq)= =NaHCO3(aq) H(2xy)kJmol 1 CCO 2(g
4、)NaOH(aq) =NaHCO3(aq) H(4xy)kJmol 1 D2CO 2(g) 2NaOH(l)=2NaHCO3(l) H(8x2y)kJmol 1 解析：0.5mol CO2 与 0.75mol NaOH 反应生成 0.25mol Na2CO3 和 0.25mol NaHCO3， 反应所放出的热量为 xkJ，则生成 1mol Na2CO3 和 1mol NaHCO3 放出 4xkJ 的热量。1mol CO2 通入 2mol NaOH 溶液中生成 1mol Na2CO3，放出 ykJ 的热量，则 1mol CO2 与 1mol NaOH 的溶液反应生成 1mol NaHCO3 所放
5、出的热量为(4 xy)kJ。D 项中 NaOH 和 NaHCO3 的状态标错了。 答案：C 4(2011重庆卷)SF 6 是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 SF 键。已知： 1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量 280kJ，断裂 1mol FF、SF 键需吸收的能量分别 为 160kJ、330kJ。则 S(s)3F 2(g)SF 6(g)的反应热 H 为( ) A1780kJ/mol B1220kJ/mol C450kJ/mol D430kJ/mol 解析：本题考查化学热计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断 裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即
6、为反应的热效应。S(s) 3F 2(g)=SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为 280kJ160kJ 3760kJ，新键生 成放出的热量为 330kJ61980kJ，反应放出 1220kJ 的热量， H1220kJ/mol 。 答案：B 5一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为 Q，它所生成的 CO2 用过量饱和石 灰水完全吸收可得 100g CaCO3 沉淀。则完全燃烧 1mol 无水乙醇时放出的热量是( ) A0.5Q BQ C2Q D5Q 解析：CaCO 3 中的 C 来自于乙醇。100g CaCO3 中含碳的物质的量为 1mol，而 1mol C2H5OH 中含 2mol 碳
7、，即 1mol 乙醇完全燃烧时放出 2Q 的 100 g100 gmol 1 热量。 答案：C 61mol CH 4 气体完全燃烧放出的热量是 802kJ，但当不完全燃烧生成 CO 和 H2O 时， 放出的热量为 519kJ，如果将 1mol CH4 与一定量的 O2 燃烧生成 CO、CO 2 和 H2O，并释 放出 731.25kJ 的热量，则一定量的 O2 为(生成物均为气态)( ) A48g B56g C60g D64g 解析：由题目信息可写出甲烷燃烧分别生成 CO2 和 H2O 及 CO 和 H2O 时热化学方程 式为 CH4(g)2O 2(g)=2H2O(g) CO2(g)； H80
8、2kJmol 1 ， CH4(g) O2(g)=2H2O(g) CO(g)； 32 H519kJmol 1 。 设生成 CO2 和 CO 的物质的量分别为 x、y，则有： Error! 解得Error! 根据氢原子守恒生成水的物质的量为 2mol，根据氧原子守恒，所耗氧气的物质的量为 (0.75mol2 0.25mol)2 1.875mol，其质量为： 32gmol1 1.875mol60g。 2 mol2 答案：C 7已知 298k 时，合成氨反应 N2(g)3H 2(g)2NH3(g)； H92.0kJmol 1 ，将此 温度下的 1mol N2 和 3mol H2 放在一密闭容器中，在催
9、化剂存在时进行反应。测得反应放 出的热量为(假定测量过程中没有能量损失 )( ) A一定小于 92.0kJ B一定大于 92.0kJ C一定等于 92.0kJ D无法确定 解析：充入 1mol N2 和 3mol H2，由于发生的是可逆反应，不可能完全反应，而 92kJ 是表示 1mol N2 和 3mol H2 完全反应所放出的热量。 答案：A 8氢气和氧气反应生成 4.5g 水蒸气并放出 60.45kJ 的热量，则反应：2H 2(g)O 2(g) =2H2O(g)的 H 为( ) A483.6kJmol 1 B241.8kJmol 1 C120.6kJmol 1 D241.8kJmol 1
10、 解析：生成 4.5g H2O(g)时放出 60.45kJ 的热量，根据热化学方程式： 2H2(g)O 2(g) =2H2O(g)，可知 H(36/4.5)60.45kJmol 1 483.6kJmol 1 答案：A 9已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l)； H571.6kJmol 1 CO(g) O2(g)=CO2(g)； 12 H282.8kJmol 1 现有 CO、H 2、CO 2 组成的混合气体 67.2 L(标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为 710.0kJ，并生成 18g 液态水，则燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为( ) A80% B50% C60% D20%
11、解析：标准状况下混合气体的物质的量为 3mol，其中有 H2 1mol， 67.2 L22.4 Lmol 1 18 g18 gmol 1 1mol H2 燃烧生成液态水时放热 285.8kJ。 571.6 kJ2 CO 燃烧时放出的热量为 710.0kJ285.8kJ424.2kJ(CO 2 不燃烧)，故 n(CO) 1.5mol 424.2 kJ282.8 kJmol 1 CO 的体积分数为 100%50% 1.5 mol3 mol 答案：B 10已知下列热化学方程式： CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l)； H890kJmol 1 2C 2H6(g)7O 2(g)4C
12、O 2(g)6H 2O(l)； H3116.7kJmol 1 C 2H4(g)3O 2(g)2CO 2(g)2H 2O(l)； H1409.6kJmol 1 2C 2H2(g)5O 2(g)4CO 2(g)2H 2O(l)； H2596.7kJmol 1 C 3H8(g)5O 2(g)3CO 2(g)4H 2O(l)； H2217.8kJmol 1 现有由上述五种烃中的两种组成的混合气体 2mol，经充分燃烧后放出 3037.6kJ 热量， 则下列哪些组合是不可能的( ) AC 2H4 和 C2H6 BC 2H2 和 C3H8 CC 2H6 和 C3H8 DC 2H6 和 CH4 解析：分别充
13、分燃烧 1mol CH4、C 2H6、C 2H4、C 2H2、C 3H8 放出的热量为： 890kJ、1558.35kJ、1409.6kJ、1298.35kJ、2217.8kJ。完全燃烧 1mol 混合气体放出的热量 为 1518.8kJ，故充分燃烧 1mol 气体放出的热量大于 1518.8kJ 和小于 1518.8kJ 3037.6 kJ2 的两种气体混合均符合题意，C 组中 C2H6 和 C3H8 均大于 1518.8kJ，故该组不可能。 答案：C 11已知：2SO 2(g)O 2(g)=2SO3(g)； H196.6kJ/mol。实验室测得 4mol SO2 发 生上述化学反应时放出
14、314.3kJ 热量，SO 2 的转化率最接近于( ) A40% B50% C80% D90% 答案：C 二、非选择题(共 56 分) 120.3mol 的气态高能燃料乙硼烷(B 2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态 水，放出 649.5kJ 热量，其热化学方程式为_ _。又已知：H 2O(l)H 2O(g)；H 44kJmol 1 ，则 11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃 烧生成气态水时放出的热量是_kJ。 解析：1mol B2H6 燃烧(生成液态水)放出的热量为 649.5kJ 2165kJ。因此热 1 mol0.3 mol 化学方程式为： B2H6(g)3O 2(g)=B2O3
15、(s)3H 2O(l)； H2165kJmol 1 。 若上述反应生成的 3mol 液态水全部变成气态水，将吸收热量 44kJmol1 3mol132kJ，则 1mol B2H6 完全燃烧(生成气态水) 放出热量为 2165kJ132kJ2033kJ ，则 0.5mol B2H6 完全燃烧(生成气态水) 放出热量为： 2033kJmol1 0.5mol1016.5kJ。 答案：B 2H6(g)3O 2(g)=B2O3(s)3H 2O(l)； H2165kJmol 1 1016.5 13已知下列热化学方程式： H 2(g) O2(g)=H2O(l)； 12 H285kJ/mol H 2(g) O
16、2(g)=H2O(g)； 12 H241.8kJ/mol C(s) O2(g)=CO(g)； 12 H241.8kJ/mol C(s) O2(g)=CO2(g)； H393.5kJ/mol 回答下列各问： (1)上述反应中属于放热反应的是_ 。 (2)H2 的燃烧热为_；C 的燃烧热为_。 (3)燃烧 10g H2 生成液态水，放出的热量为_。 (4)CO 的燃烧热为_；其热化学方程式为_ 。 解析：(1)已知四个热化学反应式的 H 皆小于 0，都是放热反应。 (2)H2 的燃烧热是指 1mol H2 完全燃烧生成液态水时放出的热量，故 H2 的燃烧热为 285kJ/mol，C 的燃烧热是 指
17、 1mol 碳完全燃烧生成 CO2 放出的热量，故 C 的燃烧热为 393.5kJ/mol。(3)燃烧 10g H2 生成液态水时放出的热量为 285kJ/mol1425kJ。(4) 将已知热化学方程式式 10 g2 g/mol 式可得：CO(g) O2(g)=CO2(g) 12 HH 4H 3393.5kJ/mol(241.8kJ/mol) 151.7kJ/mol，故 CO 的燃烧热为 151.7kJ/mol， CO 燃烧的热化学方程式为 CO(g) O2(g)=CO2(g) 12 H151.7kJ/mol 。 答案：(1) (2)285kJ/mol 393.5kJ/mol (3)1 425
18、kJ (4)151.7kJ/mol CO(g) O2(g)=CO2(g)； 12 H151.7kJ/mol 14家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当 1.0kg 丁烷完全燃烧并生成 CO2 和液态 水时，放出的热量为 5104kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式_，丁烷 的燃烧热为_ kJ/mol。已知 1mol 液态水汽化时需要吸收 44kJ 的热量。C 4H10(g) O2(g)=4CO2(g) 132 5H 2O(g)中的 H_kJ/mol。 解析：1mol 丁烷完全燃烧放热： 5104kJ 2 900kJ/mol； 58 g/mol1.0103g 丁烷燃烧的热化学方程式为： C4H10(
19、g) O2(g)=4CO2(g)5H 2O(l)； 132 H2 900kJ/mol 燃烧热的数值对应 1mol 可燃物完全燃烧放出的热量，故丁烷的燃烧热为 2 900kJ/mol。当 H2O(l)变为水蒸气时，H 2 900kJ/mol544kJ/mol2 680kJ/mol。 答案：C 4H10(g) O2(g)=4CO2(g)5H 2O(l)； 132 H2 900kJ/mol 2 900 2 680 15已知：C(s)O 2(g)=CO2(g)； H393.5kJmol 1 H2(g) O2(g)=H2O(l)； 12 H241.8kJmol 1 欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢
20、气的质量比约为_ _。 答案：123.25 16根据化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与中 间步骤无关，结合下列反应方程式回答问题。已知： NH 3(g)HCl(g)= =NH4Cl(s)； H176kJmol 1 NH 3(g)H 2O(l)=NH3H2O(aq)； H35.1kJmol 1 HCl(g)= =HCl(aq)； H72.3kJmol 1 NH 3H2O(aq)HCl(aq)= =NH4Cl(aq)H 2O(l)； H52.3kJmol 1 则 NH4 Cl(s)=NH4Cl(aq)是_热反应，其反应热为 _kJmol1 。 答案：吸 16.3 17
21、已知一种水煤气含：H 2 70.0%、CO 8.00%、CO 2 2.00%、 N2 20.00%(体积百分比)，求：25，1.0110 5 Pa 时，完全燃烧这种气体 44.64mol， 能放出多少热量？(已知每摩尔 H2 完全燃烧生成液态水时放热 286kJ，每摩尔 CO 完全燃 烧生成 CO2 气体放热 283kJ) 答案：因为 CO2、N 2 不能燃烧，所以混合气中 H2 占 44.64mol70.0%31.25mol， 可放热 31.25mol286kJmol1 8 937kJ。 混合气中 CO 占 44.64mol8.00%3.57mol，可放热 3.57mol 283kJmol 11 011kJ。两者共放热 8 937kJ1011kJ9 948kJ。
