人教版高中化學(xué)選修四第一章第三節(jié)知能演練輕松闖關(guān)

人教版高中化學(xué)選修四第一章第三節(jié)知能演練輕松闖關(guān)1．(2012·太原高二檢測)已知CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－Q1①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－Q2②H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－Q3③常溫下，取體積比為4∶1的甲烷和H2的混合氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為()A．4Q1＋0.5Q2 B．4Q1＋Q2＋10Q3C．4Q1＋2Q2 D．4Q1＋0.5Q2＋9Q3解析：選D。③×2＋①得CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－(Q1＋2Q3)，③×2＋②得2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－(Q2＋2Q3)。112L混合氣體中含甲烷、H2的物質(zhì)的量分別為4mol、1mol，則該混合氣體完全燃燒后恢復(fù)到常溫放出的熱量為：4×(Q1＋2Q3)＋eq\f(1,2)×(Q2＋2Q3)＝4Q1＋0.5Q2＋9Q3。2．在一定條件下，當(dāng)64gSO2氣體被氧化成SO3氣體時(shí)，共放出熱量98.3kJ，已知SO2在此條件下轉(zhuǎn)化率為80%，據(jù)此，下列熱化學(xué)方程式正確的是()A．SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.3A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1>ΔH2C．ΔH1<ΔH2 D．無法確定解析：選C。由蓋斯定律得：ΔH＝eq\f(ΔH1－ΔH2,4)，又因?yàn)棣＝－18.39kJ/mol<0，所以eq\f(ΔH1－ΔH2,4)<0，即ΔH1<ΔH2，故選C。5．(2012·北京海淀區(qū)高二質(zhì)檢)已知25℃、101kPa條件下：①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－2834.9kJ·mol－1②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1kJ·mol－1由此得出的正確結(jié)論是()A．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變O3為吸熱反應(yīng)B．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變O3為放熱反應(yīng)C．O3比O2穩(wěn)定，由O2變O3為吸熱反應(yīng)D．O2比O3穩(wěn)定，由O2變O3為放熱反應(yīng)解析：選A。據(jù)蓋斯定律，①式－②式得：3O2(g)=2O3(g)ΔH＝284.2kJ·mol－1即等質(zhì)量的O2比O3能量低，O2比O3穩(wěn)定，O2變O3為吸熱反應(yīng)。6．乙醇的燃燒熱為ΔH1，甲醇的燃燒熱為ΔH2，且ΔH1<ΔH2，若乙醇和甲醇的混合物1mol完全燃燒，反應(yīng)熱為ΔH3，則乙醇和甲醇的物質(zhì)的量之比為()A.eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH3－ΔH1) B.eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)C.eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH1－ΔH3) D.eq\f(ΔH3－ΔH1,ΔH2－ΔH3)解析：選B。設(shè)乙醇物質(zhì)的量為xmol，則甲醇的物質(zhì)的量為(1－x)mol，x·ΔH1＋(1－x)·ΔH2＝ΔH3，解得x＝eq\f(ΔH3－ΔH2,ΔH1－ΔH2)，本題也可以用十字交叉法：，則得乙醇和甲醇的物質(zhì)的量之比為eq\f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)。7．(2012·天津高二檢測)1molCH4氣體完全燃燒放出的熱量為890kJ，但當(dāng)不完全燃燒生成CO和H2O(l)時(shí)，放出的熱量為607kJ，如果1molCH4與一定量O2燃燒生成CO、CO2、H2O，并放出819.25kJ的熱量，則一定量O2的質(zhì)量為()A．40g B．56gC．60g D．無法計(jì)算解析：選C。CH4的燃燒可分為兩部分，由題意寫出熱化學(xué)方程式：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1②CH4(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－607kJ·mol－1由題意知，兩種情況下甲烷的平均反應(yīng)熱為：ΔH＝－819.25kJ·mol－1。然后用十字交叉法求兩種情況下的甲烷比例為：即兩者比為3∶1，即在①②兩反應(yīng)中參加反應(yīng)的CH4的比例為3∶1。故消耗O2的質(zhì)量為m(O2)＝(eq\f(3,4)×2＋eq\f(1,4)×eq\f(3,2))mol×32g·mol－1＝60g。8．鈦被稱為“第三金屬”，其制取原料為金紅石(TiO2)，制取步驟為：TiO2→TiCl4eq\o(→,\s\up7(鎂/800℃/Ar))Ti已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g)ΔH3則反應(yīng)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH為()A．ΔH3＋2ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＋2ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2D．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2解析：選C。由③＋①×2－②可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)，ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2。9．(2012·江門高二調(diào)研)在298K、1.01×105Pa下，將22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)放出xkJ的熱量。已知在該條件下，1molCO2通入1L2mol/LNaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量，則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是()A．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2y－x)kJ/molB．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(2x－y)kJ/molC．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ/molD．2CO2(g)＋2NaOH(l)=2NaHCO3(l)ΔH＝－(8x－2y)kJ/mol解析：選C。0.5molCO2與0.75molNaOH反應(yīng)生成0.25molNa2CO3和0.25molNaHCO3，反應(yīng)所放出的熱量為xkJ，則生成1molNa2CO3和1molNaHCO3放出4xkJ的熱量。寫出對應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2CO2(g)＋3NaOH(aq)=Na2CO3(aq)＋NaHCO3(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－4xkJ/mol①由題意知：CO2(g)＋2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH2＝－ykJ/mol②①－②得：CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－(4x－y)kJ/mol。D項(xiàng)中NaOH與NaHCO3的狀態(tài)未標(biāo)對。10．(2012·三明一中高二期中測試)由蓋斯定律結(jié)合下述反應(yīng)方程式，回答問題：已知Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH4＝＋532.36kJ/molNa2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH5＝＋473.63kJ/mol寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：Na2CO3·H2O脫水的方程式為Na2CO3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O，此時(shí)H2O應(yīng)為氣態(tài)，所以Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)，把題目中的第一個(gè)方程式減去第2個(gè)方程式即得目標(biāo)方程式。ΔH＝＋532.36kJ/mol－(＋473.63kJ/mol)＝＋58.73kJ/mol。答案：Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH＝＋58.73kJ/mol11．化學(xué)鍵的鍵能是原子間形成1mol化學(xué)鍵(或其逆過程)時(shí)釋放(或吸收)的能量。以下是部分共價(jià)鍵鍵能的數(shù)據(jù)：H—S：364kJ·mol－1，S—S：266kJ·mol－1，SO：522kJ·mol－1，H—O：464kJ·mol－1。(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算下面這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－QkJ·mol－1，反應(yīng)產(chǎn)物中的S實(shí)為S8，實(shí)際分子是一個(gè)8元環(huán)狀分子(即)，則Q＝________。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將aLH2S與bLSO2混合進(jìn)行上述反應(yīng)，當(dāng)a>2b時(shí)，反應(yīng)熱為________kJ·mol－1；當(dāng)a<2b時(shí)，反應(yīng)熱為________kJ·mol－1。(3)又已知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1，試寫出H2S和SO2反應(yīng)生成H2O(g)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。解析：(1)反應(yīng)可以改成：2H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,8)S8(s)＋2H2O(l)根據(jù)公式：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝4×364kJ·mol－1＋2×522kJ·mol－1－3×266kJ·mol－1－4×464kJ·mol－1＝－154kJ·mol－1。(2)當(dāng)a>2b時(shí)，H2S過量應(yīng)依據(jù)SO2的量計(jì)算，當(dāng)a<2b時(shí)，SO2過量應(yīng)依據(jù)H2S的量計(jì)算。(3)1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水需吸熱44kJ，若2mol液態(tài)水變成氣態(tài)水時(shí)則吸熱88kJ。則由第(1)問可知生成H2O(g)時(shí)共放熱(154－88)kJ＝66kJ。答案：(1)154(2)eq\f(154b,22.4)eq\f(154a,44.8)(3)2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)ΔH＝－66kJ·mol－112．水煤氣(主要成分CO、H2)是重要的燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得。已知：①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ/mol②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ/mol③CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ/mol④H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol⑤H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol(1)將2.4g炭轉(zhuǎn)化為水煤氣，再完全燃燒，整個(gè)過程的ΔH＝________kJ/mol。(2)由CO、H2在一定條件下獲得汽油的替代品——甲醇，甲醇的燃燒熱為726.5kJ/mol，試寫出由CO、H2生成甲醇的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由②＋③?C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol，所以0.2molC完全燃燒，ΔH＝－78.7kJ/mol。(2)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)ΔHCH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－726.5kJ/mol則ΔH＝[－283.0＋(－285.8)×2－(－726.5)]kJ/mol＝－128.1kJ/mol。答案：(1)－78.7(2)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)ΔH＝－128.1kJ/mol13．(1)1840年前后，瑞士科學(xué)家蓋斯指出，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān)，而與中間步驟無關(guān)，這就是著名的“蓋斯定律”?，F(xiàn)已知，在101kPa下，CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.31kJ/mol、285.83kJ/mol和393.51kJ/mol，則反應(yīng)C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH＝________，根據(jù)以上信息，你認(rèn)為“蓋斯定律”在我們確定一些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)有何重要意義________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3①寫出液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②CO和H2分別燃燒生成CO2(g)和H2O(g)，欲得到相同熱量，所需CO和H2