2023新教材人教版化學(xué)作業(yè)與測(cè)評(píng)第1章 第2節(jié)

化學(xué)選擇性必修1［人教版］作業(yè)與測(cè)評(píng)第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算[預(yù)習(xí)作業(yè)](建議用時(shí)：15分鐘)1．蓋斯定律是指不管化學(xué)反應(yīng)____________________，其反應(yīng)熱是________的?；蛘哒f，在一定條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與__________________有關(guān)，而與________無關(guān)。答案是一步完成的還是分幾步完成的相同反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)反應(yīng)的途徑2．若有，則ΔH＝________。答案ΔH1＋ΔH21．假設(shè)反應(yīng)體系的始態(tài)為甲，中間態(tài)為乙，終態(tài)為丙，它們之間的變化如圖所示，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．|ΔH1|一定大于|ΔH2|B．|ΔH1|<|ΔH3|C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0D．甲→丙過程的ΔH＝ΔH1＋ΔH2答案A2．已知：Fe2O3(s)＋eq\f(3,2)C(s)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝＋234.1kJ/mol；C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol；則2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是()A．－824.4kJ/mol B．－627.6kJ/molC．－744.7kJ/mol D．－169.4kJ/mol答案A解析觀察題給熱化學(xué)方程式并依次編號(hào)為①、②，②×eq\f(3,2)－①可得2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)，則ΔH＝eq\f(3,2)ΔH2－ΔH1＝－824.35kJ/mol≈－824.4kJ/mol。3．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\up10(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答案C解析由③＋①×2－②可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2。4．已知：CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH1C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3CuO(s)＋CO(g)=Cu(s)＋CO2(g)ΔH42CuO(s)＋C(s)=2Cu(s)＋CO2(g)ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷不正確的是()A．ΔH1>0 B．ΔH2>0C．ΔH2<ΔH3 D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1答案C解析從上到下依次給熱化學(xué)方程式編號(hào)①、②、③、④、⑤，ΔH1>0，ΔH2>0，根據(jù)蓋斯定律②－③＝①，即ΔH2－ΔH3＝ΔH1>0，則ΔH2>ΔH3，故C錯(cuò)誤。5．2022年2月北京冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬的燃料是丙烷(C3H8)，而1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)火炬的燃料是丙烯(C3H6)。已知：①C3H8(g)=CH4(g)＋C2H2(g)＋H2(g)ΔH1＝＋255.7kJ/mol②C3H6(g)=CH4(g)＋C2H2(g)ΔH2＝＋131.5kJ/mol則丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)：C3H8(g)=C3H6(g)＋H2(g)ΔH＝__________________。答案＋124.2kJ/mol[課時(shí)分層練](建議用時(shí)：40分鐘)[學(xué)習(xí)·理解]1．下列說法不正確的是()A．不管反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱相同B．反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)C．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能直接測(cè)得，可通過蓋斯定律間接計(jì)算得到D．根據(jù)蓋斯定律，熱化學(xué)方程式中ΔH直接相加即可得總反應(yīng)熱答案D解析根據(jù)蓋斯定律，須由已知的化學(xué)反應(yīng)經(jīng)過合理的“變形”(如“加減或乘除”等)，才能得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH。2．已知熱化學(xué)方程式：H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋241.8kJ/mol①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol②當(dāng)1g液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r(shí)，其熱量變化是()A．吸熱88kJ B．吸熱2.44kJC．放熱44kJ D．吸熱44kJ答案B解析由－(①＋②)得H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ/mol，所以當(dāng)1g液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r(shí)，約要吸收2.44kJ的熱量。3．已知：2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)ΔH＝－701.0kJ·mol－12Hg(l)＋O2(g)=2HgO(s)ΔH＝－181.6kJ·mol－1則反應(yīng)Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH為()A．＋519.4kJ·mol－1B．＋259.7kJ·mol－1C．－259.7kJ·mol－1D．－519.4kJ·mol－1答案C解析將題給熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②。根據(jù)蓋斯定律，由(①－②)×eq\f(1,2)可得：Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)ΔH＝[(－701.0kJ·mol－1)－(－181.6kJ·mol－1)]×eq\f(1,2)＝－259.7kJ·mol－1。4．已知N≡N鍵的鍵能為945.6kJ·mol－1，N—H鍵的鍵能為391kJ·mol－1，根據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，可知H—H鍵的鍵能是()A．45kJ·mol－1 B．436kJ·mol－1C．1308kJ·mol－1 D．135kJ·mol－1答案B解析根據(jù)公式ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能＝945.6kJ·mol－1＋3(H—H鍵的鍵能)－6×391kJ·mol－1＝－92.4kJ·mol－1，計(jì)算出H—H鍵的鍵能＝436kJ·mol－1，B正確。[重難點(diǎn)撥]依據(jù)鍵能計(jì)算ΔH的方法5．已知在稀溶液中：1mol弱酸HX與1molNaOH反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl與NaOH反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1。則HX在稀溶液中的電離熱ΔH(單位：kJ·mol－1)等于()A．＋45.2 B．－45.2C．－69.4 D．＋69.4答案A解析弱酸HX在與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)的過程中會(huì)發(fā)生電離，電離過程吸熱，則所求電離熱ΔH＝(－12.1＋57.3)kJ·mol－1＝＋45.2kJ·mol－1，故A正確。6．根據(jù)如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法錯(cuò)誤的是()A．相同質(zhì)量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量較高B．相同質(zhì)量的NO2(g)和N2O4(g)，破壞兩種物質(zhì)中所有的化學(xué)鍵，后者所需的能量高C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4D．N2H4(l)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH，則ΔH>ΔH4答案D解析N2H4(l)變?yōu)镹2H4(g)需要吸收熱量，故相同質(zhì)量的N2H4(g)和N2H4(l)，N2H4(g)的能量高于N2H4(l)，A正確；NO2(g)=eq\f(1,2)N2O4(g)ΔH3<0，所以破壞1molNO2所含的化學(xué)鍵需要吸收的能量比破壞0.5molN2O4所含的化學(xué)鍵需要吸收的能量低，B正確；由蓋斯定律可知，ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正確；N2H4(l)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH，ΔH＝ΔH3＋ΔH4，因ΔH3<0，故ΔH<ΔH4，D錯(cuò)誤。7．(1)下列三個(gè)反應(yīng)在某密閉容器中進(jìn)行：反應(yīng)①：Fe(s)＋CO2(g)=FeO(s)＋CO(g)ΔH1＝akJ·mol－1反應(yīng)②：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1反應(yīng)③：2Fe(s)＋O2(g)=2FeO(s)ΔH3＝________kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。(2)焦炭與CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制備甲醇的過程可能涉及的反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.58kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.19kJ·mol－1反應(yīng)Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3則反應(yīng)Ⅲ的ΔH3＝________kJ·mol－1。(3)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定下來，但產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝＋210.5kJ·mol－1②eq\f(1,4)CaSO4(s)＋CO(g)eq\f(1,4)CaS(s)＋CO2(g)ΔH2＝－47.3kJ·mol－1反應(yīng)：CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。答案(1)2a＋b(2)－90.77(3)－399.7[重難點(diǎn)撥]應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的注意事項(xiàng)(1)反應(yīng)熱的數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí)，其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)改變相同倍數(shù)。(2)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)的反應(yīng)熱。(3)正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。[應(yīng)用·實(shí)踐]8．已知：①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1；②Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1，根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是()A．CO的燃燒熱為283kJB．反應(yīng)①反應(yīng)物總鍵能與反應(yīng)產(chǎn)物總鍵能之差為＋566kJ·mol－1C．反應(yīng)2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ·mol－1D．CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023答案C解析CO的燃燒熱為283kJ·mol－1，A錯(cuò)誤；反應(yīng)①反應(yīng)物總鍵能與反應(yīng)產(chǎn)物總鍵能之差為反應(yīng)熱，為－566kJ·mol－1，B錯(cuò)誤；題目中方程式②的2倍為2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH＝－452kJ·mol－1，本題中的CO2(s)變?yōu)闅怏w吸熱，所以反應(yīng)放出的熱量就少于452kJ，ΔH>－452kJ·mol－1，C正確；題目中eq\f(1,2)×①＋②為Na2O2(s)＋CO(g)=Na2CO3(s)ΔH＝－509kJ·mol－1，此時(shí)放熱509kJ，因?yàn)镃O是1mol，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)是2×6.02×1023，D錯(cuò)誤。9．已知：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝571.0kJ·mol－1。以太陽(yáng)能為熱源分解Fe3O4，經(jīng)熱化學(xué)鐵氧化合物循環(huán)分解水制H2的過程如下：過程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)＋O2(g)ΔH＝313.2kJ·mol－1過程Ⅱ：……下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中每消耗232gFe3O4轉(zhuǎn)移2mol電子B．過程Ⅱ的熱化學(xué)方程式：3FeO(s)＋H2O(l)=H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH＝128.9kJ·mol－1C．過程Ⅰ、Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化的形式依次是太陽(yáng)能→化學(xué)能→熱能D．鐵氧化合物循環(huán)制H2具有成本低、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)答案C解析過程Ⅰ：2Fe3O4(s)=6FeO(s)＋O2(g)，當(dāng)有2molFe3O4分解時(shí)，生成1mol氧氣，而232gFe3O4的物質(zhì)的量為1mol，故生成0.5mol氧氣，氧元素由－2價(jià)變?yōu)?價(jià)，故轉(zhuǎn)移2mol電子，故A正確；已知反應(yīng)①2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝571.0kJ·mol－1和反應(yīng)②2Fe3O4(s)=6FeO(s)＋O2(g)ΔH＝313.2kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，將①×eq\f(1,2)－②×eq\f(1,2)可得過程Ⅱ的熱化學(xué)方程式：3FeO(s)＋H2O(l)=H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH＝128.9kJ·mol－1，故B正確；過程Ⅰ和過程Ⅱ均為吸熱反應(yīng)，不存在將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)3FeO(s)＋H2O(l)=H2(g)＋Fe3O4(s)的產(chǎn)物中，氫氣為氣體，而Fe3O4為固體，故鐵氧化合物循環(huán)制H2的產(chǎn)物易分離，且由于利用太陽(yáng)能，成本低，故D正確。10．已知乙炔與苯蒸氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式如下所示：①C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJ/mol②C6H6(g)＋eq\f(15,2)O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－3295kJ/mol下列說法正確的是()A．1molC2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放熱大于1300kJB．1molC6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱大于3295kJC．相同條件下，等質(zhì)量的C2H2(g)與C6H6(g)完全燃燒，C6H6(g)放熱更多D．C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的過程屬于放熱反應(yīng)答案D解析A項(xiàng)，水由液態(tài)到氣態(tài)需要吸熱，由①知生成氣態(tài)水放熱小于1300kJ，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由②知放熱小于3295kJ，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，等質(zhì)量時(shí)放熱，C2H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1300,26)))>C6H6eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3295,78)))，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，依據(jù)蓋斯定律：3×①－②得3C2H2(g)=C6H6(g)ΔH＝－605kJ/mol，正確。[重難點(diǎn)撥]比較反應(yīng)熱大小時(shí)的注意事項(xiàng)(1)比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，不能只比較ΔH數(shù)值的大小，應(yīng)帶“＋”“－”進(jìn)行比較。(2)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，實(shí)際反應(yīng)放出或吸收的熱量小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的絕對(duì)值。(3)對(duì)于放熱反應(yīng)，可利用狀態(tài)迅速比較反應(yīng)熱的大小。當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時(shí)，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少；當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)物為固體時(shí)反應(yīng)放熱最少，反應(yīng)物為氣體時(shí)反應(yīng)放熱最多。11．2mol金屬鈉和1mol氯氣反應(yīng)的能量關(guān)系如圖所示，下列說法不正確的是()A．ΔH2>0B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1C．在相同條件下，2K(g)→2K＋(g)的ΔH3′<ΔH3D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8答案B解析金屬鈉由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中需要吸收熱量，因此ΔH2>0，A正確；由蓋斯定律可知，過程1為2、3、4、5、6、7或2、3、4、5、8的過程之和，則ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1，B錯(cuò)誤；由鉀原子原子核外有4個(gè)電子層，其失去最外層一個(gè)電子所需的能量較小，因此2K(g)→2K＋(g)的ΔH3′<ΔH3，C正確；由蓋斯定律可知ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D正確。12．NASA宣布將發(fā)起“CO2轉(zhuǎn)化挑戰(zhàn)賽”，這項(xiàng)研究有助于解決在火星上的生存問題。下列說法不正確的是()A．ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3＋ΔH4)B．用工業(yè)催化劑代替微生物發(fā)酵，ΔH5不變C．葡萄糖的燃燒熱ΔH＝－ΔH1D．“人造轉(zhuǎn)化器”所起的作用就是催化劑答案D解析根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1＝－(ΔH2＋ΔH3＋ΔH4)，A正確；催化劑不改變反應(yīng)熱，故用工業(yè)催化劑代替微生物發(fā)酵，ΔH5不變，B正確；根據(jù)圖示可知葡萄糖的燃燒熱ΔH＝－ΔH1，C正確；“人造轉(zhuǎn)化器”的目的是使非自發(fā)反應(yīng)發(fā)生，D錯(cuò)誤。13．(1)CH4－CO2通過催化重整反應(yīng)轉(zhuǎn)化為合成氣(CO和H2)，不僅可以達(dá)到天然氣高效利用的目的，還可有效減少溫室氣體排放?；卮鹣铝袉栴}：已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH1CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.0kJ·mol－1化學(xué)鍵H—HC—OC≡O(shè)H—OC—HE/(kJ·mol－1)436