2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題2.1 焓變和反應(yīng)熱蓋、斯定律的三大應(yīng)用練習(xí) 新人教版選修4.doc

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專題01 焓變和反應(yīng)熱蓋、斯定律的三大應(yīng)用 題組1　能源及其利用 1.下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)敘述錯誤的是(　　) A.化石能源物質(zhì)內(nèi)部蘊(yùn)涵著大量的能量 B.綠色植物進(jìn)行光合作用時，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來 C.物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同的條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能被人類利用 D.吸熱反應(yīng)沒有利用價值 【答案】D 2.形成節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是人類與自然和諧發(fā)展的重要保證，你認(rèn)為下列行為中有悖于這一保證的是(　　) A.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料 B.研究采煤、采油新技術(shù)，提高產(chǎn)量以滿足工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展 C.在農(nóng)村推廣使用沼氣 D.減少資源消耗、增加資源的重復(fù)使用和資源的循環(huán)再生 【答案】B 【解析】采煤、采油新技術(shù)不利于節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境 題組2　中和熱和燃燒熱的概念 3.25 ℃、101 kPa時，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol－1，則下列描述正確的是(　　) A.KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 B.NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJmol－1 C.H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱為ΔH＝2(－57.3)kJmol－1 D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ熱量 【答案】A 【解析】根據(jù)中和熱的定義和題意，A正確；中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH為負(fù)值，B錯誤；中和熱指生成1 mol H2O(l)時的反應(yīng)熱，C錯誤；D中醋酸是弱酸，電離要吸收熱量，生成1 mol水時放出的熱量小于57.3 kJ。 4.已知反應(yīng)熱： ①25 ℃、101 kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJmol－1 ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 弱電解質(zhì)電離時吸熱。下列結(jié)論正確的是(　　) A.C的燃燒熱大于110.5 kJmol－1 B.①的反應(yīng)熱為221 kJmol－1 C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為－57.3 kJmol－1 D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ熱量 【答案】A 題組3　熱化學(xué)方程式書寫正誤判斷 5.已知在1.01105 Pa、298 K條件下，2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ的熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A.H2O(g) ===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋242 kJmol－1 B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484 kJmol－1 C.H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝＋242 kJmol－1 D.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋484 kJmol－1 【答案】A 【解析】2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量，則1 mol 氫氣燃燒生成水蒸氣應(yīng)放出484 kJ＝242 kJ熱量，放出熱量ΔH為“－”，各物質(zhì)的狀態(tài)分別是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B項中的H2O的狀態(tài)應(yīng)為氣態(tài)；C、D項中ΔH的符號應(yīng)為“－”；A項是逆向進(jìn)行的反應(yīng)，ΔH為“＋”，數(shù)值相等，故應(yīng)選A。 6.已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2b kJmol－1 B.C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋2b kJmol－1 C.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4b kJmol－1 D.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋b kJmol－1 【答案】C 7.下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A.甲烷的燃燒熱為890.3 kJmol－1，則甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJmol－1 B.500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJmol－1 C.已知在120 ℃、101 kPa下，1 g H2燃燒生成水蒸氣放出121 kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJmol－1 D.25 ℃、101 kPa時，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol－1，硫酸溶液與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 【答案】C 【解析】由燃燒熱的定義可知，水應(yīng)以液態(tài)形式存在，A項錯誤；N2與H2反應(yīng)生成NH3為可逆反應(yīng)，不能完全進(jìn)行，所以19.3 kJ不是0.5 mol N2與1.5 mol H2完全反應(yīng)放出的熱量，B項錯誤；D選項，反應(yīng)物的物質(zhì)的量與ΔH不對應(yīng)。 題組4　蓋斯定律在反應(yīng)熱計算中的典型應(yīng)用 8.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是285.8 kJmol－1、1 411.0 kJmol－1和1 366.8 kJmol－1，則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的ΔH為(　　) A.－44.2 kJmol－1 B.＋44.2 kJmol－1 C.－330 kJmol－1 D.＋330 kJmol－1 【答案】A 【解析】本題由已知反應(yīng)的燃燒熱計算新反應(yīng)的反應(yīng)熱。依據(jù)燃燒熱的概念，寫出熱化學(xué)方程式。 ①C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－1 411.0 kJmol－1 ②C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJmol－1 ①－②得：C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH＝－44.2 kJmol－1，故應(yīng)選A。 9.S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。 已知：①S(單斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJmol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJmol－1 ③S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH3 下列說法正確的是(　　) A.ΔH3＝＋0.33 kJmol－1 B.單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C.S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH3<0，正交硫比單斜硫穩(wěn)定 D.S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH3>0，單斜硫比正交硫穩(wěn)定 【答案】C 10.已知膽礬溶于水時溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為CuSO45H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH＝＋Q1 kJmol－1，室溫下，若將1 mol無水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2 kJ，則(　　) A.Q1>Q2 B.Q1＝Q2 C.Q10。ΔH＝＋Q1，ΔH′＝－Q2。由蓋斯定律ΔH總＝ΔH＋ΔH′＝＋Q1＋(－Q2)>0，則Q1>Q2。 題組5　化學(xué)反應(yīng)與能量有關(guān)知識的綜合應(yīng)用 11.為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算。 (1)實驗測得，5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：______________________________________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的斷裂和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量。已知反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJmol－1。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能(kJmol－1) 436 391 945 試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的數(shù)值：___________________________________。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。 已知： C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393. 5 kJmol－1① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJmol－1② 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2 599 kJmol－1③ 根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由C(石墨，s)和H2(g)生成 1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：______________________________________________________________________。 【答案】(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452.8 kJmol－1 (2)－93 (3)ΔH＝＋226.7 kJmol－1 (3)由題意知，需求下述反應(yīng)的焓變： 2C(石墨，s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH，由蓋斯定律，將題給熱化學(xué)方程式加合，(①4＋②－③)/2得： 2C(石墨，s)＋H2(g)===C2H2(g) ΔH＝2ΔH1＋－ 則ΔH＝[2(－393.5)＋－] kJmol－1＝＋226.7 kJmol－1。 12.研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。 (1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S。已知： ①CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.0 kJmol－1 此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________________________________________。 (2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。已知： CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJmol－1(a>0) 2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJmol－1(b>0) 若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng))的整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol，放出的熱量為______________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。 (3)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如： CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJmol－1① CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝？② 若1 mol CH4還原NO2至N2，整個過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2＝________。 【答案】(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJmol－1　(2)0.3　3(2a＋b)/80 (3)－1 160 kJmol－1