蘇教版選修4 專題1第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（第2課時(shí)） 作業(yè).doc

第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)第二課時(shí) 反應(yīng)熱的測量與計(jì)算 能源的充分利用基礎(chǔ)過關(guān)1.下列說法正確的是( c )a.煤是無機(jī)化合物,天然氣和石油是有機(jī)化合物b.利用化石燃料燃燒放出的熱量使水分解產(chǎn)生氫氣,是氫能開發(fā)的研究方向c.化學(xué)電源放電、植物光合作用都發(fā)生化學(xué)變化,并伴隨能量的轉(zhuǎn)化d.若反應(yīng)過程中斷開化學(xué)鍵放出的能量大于形成化學(xué)鍵所吸收的能量,則反應(yīng)放熱解析:煤、天然氣和石油均為混合物,a錯(cuò)誤;h2o非常穩(wěn)定,加熱使h2o分解要消耗大量的熱能,得不償失,b錯(cuò)誤;d項(xiàng)中描述的是吸熱反應(yīng),d錯(cuò)誤。2.相同條件下,1 moll-1 naoh溶液1 l分別與 1 moll-1 h2so4溶液1 l和2 moll-1 鹽酸1 l反應(yīng)后所釋放的熱量大小關(guān)系正確的是( c )a.h2so4溶液放熱多b.鹽酸放熱多c.相等 d.無法確定解析:兩個(gè)反應(yīng)都是強(qiáng)堿、強(qiáng)酸的稀溶液反應(yīng),兩個(gè)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是h+oh-h2o,且都生成1 mol h2o,因此反應(yīng)后所釋放的熱量相等。3.已知a(g)+b(g)c(g) h1,d(g)+b(g)e(g)h2。若a和d混合氣體 1 mol 與b完全反應(yīng),反應(yīng)熱為h3,則a和d物質(zhì)的量之比為( b )a.(h2-h3)/(h1-h3)b.(h3-h2)/(h1-h3)c.(h3-h2)/(h3-h1)d.(h1-h3)/(h3-h1)解析:設(shè)a的物質(zhì)的量是a mol,d的物質(zhì)的量是b mol,則 a+b=1、ah1+bh2=h3,由方程組解得a=,b=,則a和d的物質(zhì)的量之比a/b=(h3-h2)/(h1-h3),答案選b。4.已知h2(g)、c2h4(g)和c2h5oh(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別是-285.8 kj mol-1、-1 411.0 kj mol-1和 -1 366.8 kj mol-1,則由c2h4(g)和h2o(l)反應(yīng)生成c2h5oh(l)的h為( a )a.-44.2 kjmol-1b.44.2 kjmol-1c.-330 kjmol-1d.330 kjmol-1解析:由題意可知,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為h2(g)+ o2(g)h2o(l) h=-285.8 kjmol-1;c2h4(g)燃燒的熱化學(xué)方程式為c2h4(g)+3o2(g)2h2o(l)+2co2(g) h=-1 411.0 kjmol-1;c2h5oh(l)燃燒的熱化學(xué)方程式為c2h5oh(l)+3o2(g)3h2o(l)+2co2(g) h=-1 366.8 kjmol-1;根據(jù)蓋斯定律,-可得:c2h4(g)+h2o(l)c2h5oh(l) h=-1 411.0 kjmol-1-(-1 366.8 kjmol-1)=-44.2 kjmol-1。5.用ch4催化還原nox可以消除氮氧化物的污染。例如:ch4(g)+4no2(g)4no(g)+co2(g)+2h2o(g)h1ch4(g)+4no(g)2n2(g)+co2(g)+2h2o(g)h2=-1 160 kjmol-1已知no、no2混合氣體的密度是相同條件下氫氣密度的 17倍,16 g甲烷和該混合氣體恰好完全反應(yīng)生成n2、co2、h2o(g) 放出1 042.8 kj的熱量,則h1是( b )a.-867 kjmol-1b.-574 kjmol-1c.-691.2 kjmol-1d.-925.6 kjmol-1解析:no、no2混合氣體的密度是相同條件下氫氣密度的 17倍,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量=172=34,設(shè)no的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,則no2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1-x,則30x+46(1-x)=34,x=0.75,n(no)n(no2)=31,16 g甲烷為1 mol,設(shè)no2的物質(zhì)的量為a,則no的物質(zhì)的量為3a,根據(jù)蓋斯定律+得:2ch4(g)+4no2(g)2n2(g)+2co2(g)+4h2o(g) h=h1+h22 4 h1+h2 a (h1+h2)ch4(g)+4no(g)2n2(g)+co2(g)+2h2o(g) h2=-1 160 kjmol-11 4 h2 3a h2由題意,則 解得:a=0.8 mol,h1=-574 kjmol-1。6.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( b )a.稀鹽酸和naoh溶液反應(yīng)的中和熱h=-57.3 kjmol-1,則稀h2so4和稀ba(oh)2溶液反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為h2so4(aq)+ ba(oh)2(aq) baso4(s)+h2o(l) h=-57.3 kjmol-1b.1 mol co(g)完全燃燒時(shí)放出的熱量為283.0 kj,則2co2(g)2co(g)+o2(g)反應(yīng)的h=+566.0 kjmol-1c.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)d.naoh溶液與稀h2so4反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式2naoh(aq)+h2so4(aq)na2so4(aq)+2h2o(l)h=-114.6 kjmol-1解析:中和熱不包括濃溶液稀釋、電解質(zhì)溶解或電離、生成沉淀所產(chǎn)生的熱效應(yīng)。b與s反應(yīng)生成baso4沉淀會(huì)放出熱量,故稀h2so4與稀ba(oh)2溶液反應(yīng)生成1 mol h2o時(shí)放出的熱量大于57.3 kj,故a項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)的h數(shù)值相等,符號(hào)相反,同時(shí)應(yīng)注意h必須和化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng),故b項(xiàng)正確;化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān),而與反應(yīng)的條件無關(guān),故c項(xiàng)錯(cuò)誤;中和熱是以生成1 mol h2o所放出的熱量來定義的,因此書寫中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)以生成1 mol h2o為標(biāo)準(zhǔn)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),如 naoh(aq)+ h2so4(aq) na2so4(aq)+h2o(l) h=-57.3 kjmol-1,故d項(xiàng)錯(cuò)誤。7.發(fā)射“嫦娥一號(hào)”月球探測衛(wèi)星的長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭的第三子級(jí)使用的燃料是液氫和液氧,已知下列熱化學(xué)方程式:h2(g)+ o2(g)h2o(l) h1=-285.8 kjmol-1h2(g)h2(l) h2=-0.92 kjmol-1o2(g)o2(l) h3=-6.84 kjmol-1h2o(l)h2o(g) h4=44.0 kjmol-1則反應(yīng)h2(l)+ o2(l)h2o(g)的反應(yīng)熱h為( d )a.237.46 kjmol-1 b.-474.92 kjmol-1c.-118.73 kjmol-1d.-237.46 kjmol-1解析:根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)-+可得目標(biāo)反應(yīng)方程式h2(l)+ o2(l)h2o(g),其反應(yīng)熱h=h1-h2-h3+h4=-237.46 kjmol-1。8.單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化如圖所示,下列說法正確的是( b ) a.s(單斜)s(正交) h=0.33 kjmol-1b.正交硫比單斜硫穩(wěn)定c.相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含的能量高d.曲線表示斷裂1 mol o2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成1 mol so2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kj解析:由圖象可以看出1 mol單斜硫比1 mol正交硫能量高出0.33 kj,即單斜硫不如正交硫穩(wěn)定,b正確,c錯(cuò)誤;單斜硫轉(zhuǎn)變?yōu)檎涣驗(yàn)榉艧岱磻?yīng),h應(yīng)為“-”,a項(xiàng)錯(cuò)誤;曲線表示斷裂1 mol o2(g)的化學(xué)鍵和1 mol單斜硫中的化學(xué)鍵吸收的總能量比形成1 mol so2中的化學(xué)鍵所放出的能量少297.16 kj,d項(xiàng)錯(cuò)誤。9.下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25 、101 kpa):c4h10(g)+o2(g)4co2(g)+5h2o(l) h=-2 878 kjmol-1c4h10(g)+o2(g)4co2(g)+5h2o(g) h=-2 658 kjmol-1c4h10(g)+ o2(g)4co(g)+5h2o(l) h=-1 746 kjmol-1c4h10(g)+ o2(g)4co(g)+5h2o(g) h=-1 526 kjmol-1由此判斷,正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱h為( a )a.-2 878 kjmol-1 b.-2 658 kjmol-1c.-1 746 kjmol-1 d.-1 526 kjmol-1解析:標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指在101 kpa時(shí),1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量。因此正丁烷完全燃燒產(chǎn)物應(yīng)為co2(g)和h2o(l),所以正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為h=-2 878 kjmol-1。10.已知:c(s)+o2(g)co2(g) h1co2(g)+c(s)2co(g) h22co(g)+o2(g)2co2(g) h34fe(s)+3o2(g)2fe2o3(s) h43co(g)+fe2o3(s)3co2(g)+2fe(s) h5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是( c )a.h10,h30,h40c.h1=h2+h3 d.h3=h4+h5解析:根據(jù)所學(xué)反應(yīng)知是放熱反應(yīng),是吸熱反應(yīng),h10,h30,h4h2b.h1h2c.h1=h2d.無法計(jì)算解析:(1)由圖知co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g) h=-41 kjmol-1;已知c(s)+h2o(g)co(g)+h2(g) h=131 kjmol-1,根據(jù)蓋斯定律,其減去中所得熱化學(xué)方程式得:c(s)+co2(g)2co(g) h=172 kjmol-1。(2) n2(g)+ h2(g)nh3(g) h=(948.9+436.0-391.553)kjmol-1=-46.2 kjmol-1。(3)第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二個(gè)熱化學(xué)方程式,得4al(s)+2fe2o3(s)2al2o3(s)+4fe(s) h,h=h1-h2,因鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),則h0,即h1-h20,h1h2。答案:(1)co(g)+h2o(g)co2(g)+h2(g) h=-41 kjmol-1 172 kjmol-1(2)-46.2 kjmol-1 (3)b12.燃料和能源是化學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活聯(lián)系極為密切的內(nèi)容,我們要關(guān)注礦物能源的合理利用,積極研究、開發(fā)新能源。(1)新能源應(yīng)該具有原材料易得、燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量多且不會(huì)污染環(huán)境的特點(diǎn),在煤炭、石油、煤氣、氫氣中,前途廣闊的能源是 。 (2)近年來,我國煤礦事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等氣體,當(dāng)?shù)V井中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定范圍時(shí)遇明火即燃燒爆炸。為避免災(zāi)難的發(fā)生應(yīng)采取的切實(shí)可行的措施有 (填序號(hào))。 加強(qiáng)安全管理,杜絕明火源 降低瓦斯氣體的著火點(diǎn)提高通風(fēng)能力 將礦井中的氧氣抽去(3)為了提高煤的利用率,同時(shí)減少燃燒時(shí)的環(huán)境污染,常將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣,這是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一,水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣,它是由煤炭和水蒸氣反應(yīng)制得的,已知c(石墨)、co、h2燃燒的熱化學(xué)方程式為:c(石墨)+o2(g)co2(g) h1=-393.5 kjmol-1h2(g)+ o2(g)h2o(g) h2=-241.8 kjmol-1co(g)+ o2(g)co2(g) h3=-283.0 kjmol-1h2(g)+ o2(l)h2o(l) h4=-285.8 kjmol-1請回答下列問題:根據(jù)上述提供的熱化學(xué)方程式計(jì)算,36 g水由液態(tài)變成氣態(tài)的熱量變化是 。 寫出c(石墨)與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式: 。 丙烷是液化石油氣的主要成分之一,丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為:c3h8(g)+5o2(g)3co2(g)+4h2o(g) h=-2 220.0 kjmol-1相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí),產(chǎn)生的熱量之比為 。 解析:(1)煤炭、石油屬于化石能源,它們?nèi)紵菀孜廴经h(huán)境,煤氣燃燒會(huì)生成導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體,氫氣燃燒生成水,熱值高、無污染,是前途廣闊的能源。(2)加強(qiáng)安全管理,杜絕明火源可以防止瓦斯爆炸,正確;瓦斯的著火點(diǎn)一般情況下不能改變,錯(cuò)誤;提高通風(fēng)能力可以降低瓦斯的濃度,可以防止瓦斯爆炸,正確;將礦井中的氧氣抽盡是不現(xiàn)實(shí)的,也是不允許的,因?yàn)楣と嗽诰伦鳂I(yè)需要氧氣,錯(cuò)誤。(3)已知:h2(g)+ o2(g)h2o(g) h2=-241.8 kjmol-1h2(g)+ o2(g)h2o(l) h4=-285.8 kjmol-1根據(jù)蓋斯定律可得:h2o(l)h2o(g) h=44 kjmol-1,故36 g水由液態(tài)變成氣態(tài)吸收熱量44 kj=88 kj;已知:.c(石墨)+o2(g)co2(g) h1=-393.5 kjmol-1.h2(g)+ o2(g)h2o(g) h2=-241.8 kjmol-1.co(g)+ o2(g)co2(g) h3=-283.0 kjmol-1根據(jù)蓋斯定律,-可得c(石墨)+h2o(g)co(g)+h2(g) h=131.3 kjmol-1。根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,相同物質(zhì)的量的丙烷和一氧化碳完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)產(chǎn)生的熱量之比為2 220.0 kjmol-1283.0 kjmol-1=2 220283。答案:(1)氫氣 (2) (3)吸收88 kj熱量c(石墨)+h2o(g)co(g)+h2(g) h=131.3 kjmol-2 22028313.取0.55 mol l-1的naoh溶液50 ml與 0.5 mol l-1 的鹽酸50 ml置于如圖所示裝置中進(jìn)行反應(yīng)和測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。 (1)實(shí)驗(yàn)裝置上看,裝置中缺少的一種儀器是 ;燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是 。 (2)燒杯杯口若不蓋硬紙板,測得的中和熱的數(shù)值將 (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 (3)實(shí)驗(yàn)中,若改用60 ml