2024-2025學年高中化學專題一化學反應與能量變化1-2熱化學方程式課時作業(yè)含解析蘇教版選修4

PAGEPAGE8熱化學方程式時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題5分，共50分)1．工業(yè)生產水煤氣的反應為C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.4kJ/mol，下列推斷正確的是(C)A．反應物的總能量大于生成物的總能量B．CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(l)ΔH＝－131.4kJ/molC．該反應中生成1molH2(g)汲取131.4kJ的熱量D．該反應中生成1體積CO(g)汲取131.4kJ的熱量解析：該反應為吸熱反應，故反應物的總能量小于生成物的總能量，A項錯誤；B項，熱化學方程式中水的狀態(tài)應為氣態(tài)；D項，1體積應改為“1mol”。2．如圖所示為25℃、101kPa時氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的改變過程，則下列有關說法中不正確的是(C)A．斷裂1molH2中的化學鍵時需汲取436kJ的能量B．形成2molHCl中的化學鍵時要放出862kJ的能量C．此反應的熱化學方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝＋183kJ/molD．此反應的熱化學方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ/mol解析：題圖表示1molH—H鍵斷裂須要汲取436kJ的能量，1molCl—Cl鍵斷裂須要汲取243kJ的能量，1molH—Cl鍵形成會放出431kJ的能量，由此可知A、B正確；依據熱化學方程式的書寫要求，可知1molH2(g)和1molCl2(g)反應生成2molHCl(g)的熱效應為436kJ/mol＋243kJ/mol－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol，即該反應為放熱反應，則ΔH<0，故C錯誤，D正確。3．已知：2H(g)=H2(g)ΔH＝－435.7kJ·mol－1，此熱化學方程式包含的意義是(C)A．2mol氫原子的能量比1mol氫分子的能量低B．兩個氫原子結合成一個氫分子時放出435.7kJ能量C．1mol氫分子分解成2mol氫原子要汲取435.7kJ能量D．2mol氫原子結合成1mol氫分子要汲取435.7kJ能量解析：A項，由于2mol氫原子生成1mol氫分子時放熱，故2mol氫原子的能量比1mol氫分子的能量高，A項錯誤。熱化學方程式中各物質前的化學計量數表示的是物質的量，即2mol氫原子結合成1mol氫分子要放出435.7kJ能量或1mol氫分子分解成2mol氫原子要汲取435.7kJ能量，B、D項錯誤，C項正確。4．膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于將來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。試驗測得101kPa時，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量；1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是(B)A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1解析：2molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為285.8kJ×2＝571.6kJ，故A項的反應中ΔH應為－571.6kJ·mol－1，A項錯誤；B項中的熱化學方程式正確；C項中H2O的狀態(tài)應為液態(tài)而不是氣態(tài)，故C項錯誤；D項反應放熱，ΔH<0，錯誤。5．白磷與氧氣可發(fā)生如下反應：P4(s)＋5O2(g)=P4O10(s)，已知斷裂下列化學鍵須要汲取的能量分別為P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、P=OckJ·mol－1、O=OdkJ·mol－1。依據圖示的分子結構和有關數據估算該反應的ΔH，其中正確的是(A)A．(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B．(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C．(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1D．(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1解析：由圖可知，1molP4中有6mol的P—P鍵，1molO2中有1molO=O鍵，在P4O10中含有4molP=O鍵和12molP—O鍵，在發(fā)生反應P4(s)＋5O2(g)=P4O10(s)時，共汲取(6a＋5d)kJ熱量，共放出(4c＋12b)kJ熱量，即該反應ΔH＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1，A項正確。6．[雙選]已知熱化學方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－483.6kJ·mol－1。相同條件下，對于熱化學方程式2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1的說法正確的是(BD)A．熱化學方程式中H2O前面的“2”表示“每2個氣態(tài)水分子分解，就有bkJ·mol－1的熱量改變”B．b＝＋483.6C．|ΔH2|>|ΔH1|D．|ΔH2|＝|ΔH1|解析：熱化學方程式中化學計量數表示參與反應的各物質的物質的量，而非物質的分子個數，A項錯誤；相同條件下，反應2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1是反應2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－483.6kJ·mol－1的逆過程，所以ΔH2＝＋483.6kJ·mol－1，即b＝＋483.6，C項錯誤，B、D項正確。7．已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是(A)A．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ/molB．C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝2bkJ/molC．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2bkJ/molD．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝bkJ/mol解析：此題考查了熱化學方程式的書寫及有關反應熱的計算，側重考查分析、計算、應用實力。由題設知2molCO2→2bkJ→1molC2H2，則乙炔的熱化學方程式為2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ/mol，或C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－2bkJ/mol，故選A。8．已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列說法正確的是(C)A．氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應是放熱反應B．1molH2與1molF2反應生成2mol液態(tài)HF放出的熱量小于270kJC．在相同條件下，1molH2與1molF2的能量總和大于2molHF氣體的能量D．該反應中的能量改變可用如圖所示曲線來表示9．如圖為硫燃燒的能量改變圖，下列有關熱化學方程式或說法正確的是(C)A．S(s，單斜)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝＋297.16kJ·mol－1B．S(s，單斜)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.83kJ·mol－1C．S(s，正交)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.83kJ·mol－1D．單斜硫的穩(wěn)定性強于正交硫解析：依據圖像可知硫的燃燒反應為放熱反應，故A項錯誤；1mol單斜硫完全燃燒放出的能量為297.16kJ，故B項錯誤；由圖像可以看出單斜硫具有的能量高于正交硫，物質的能量越高越不穩(wěn)定，即單斜硫的穩(wěn)定性弱于正交硫，故D項錯誤。10．乙醇燃料是一種清潔的能源燃料。燃燒ag乙醇(液態(tài))生成CO2氣體和液態(tài)H2O，放出熱量為QkJ，經測定ag乙醇與足量Na反應能生成H25.6L(標準狀況)，則乙醇燃燒的熱化學方程式表示正確的是(C)A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298K)＝－QkJ·mol－1B．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298K)＝－eq\f(1,2)QkJ·mol－1C.eq\f(1,2)C2H5OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(l)ΔH(298K)＝－QkJ·mol－1D．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH(298K)＝－eq\f(3,2)QkJ·mol－1解析：據化學方程式：2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑2mol22.4Ln(C2H5OH)5.6Ln(C2H5OH)＝0.5mol，即0.5molC2H5OH完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)的反應熱為ΔH＝－QkJ/mol，C項正確。二、非選擇題(50分)11．(10分)下表中的數據表示破壞1mol物質中的化學鍵消耗的能量(即鍵能)：化學鍵H—HCl—ClH—Cl鍵能/(kJ·mol－1)436243431H2和Cl2反應生成HCl過程中的熱效應可用圖示表示(如圖)，請回答下列問題：(1)ΔH1＝＋243kJ·mol－1，ΔH2＝＋436kJ·mol－1，ΔH3＝－431kJ·mol－1。(2)據試驗測定，H2和Cl2的混合氣體在光照下反應生成HCl，引發(fā)該反應的步驟是如圖①～③中分子轉化為原子的一步，你認為首先發(fā)生的是第①(填序號)步，請說明緣由：Cl—Cl鍵的鍵能比H—H鍵的鍵能小，更易斷裂，從而引發(fā)反應。(3)該反應的熱化學方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1。解析：(1)化學反應中，化學鍵斷裂須要汲取能量，形成化學鍵放出能量。因此，ΔH1＝243kJ·mol－1，ΔH2＝436kJ·mol－1，ΔH3＝－431kJ·mol－1。(2)化學反應的本質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，明顯鍵能越小，越簡潔斷裂，故首先發(fā)生的是第①步。(3)此反應的反應熱ΔH＝243kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋2×(－431kJ·mol－1)＝－183kJ·mol－1，故熱化學方程式為H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1。12．(12分)已知單質硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在，其結構如圖甲所示。甲在肯定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。能量和反應過程的關系可用圖乙簡潔表示(圖中的ΔH表示生成1mol產物的數據)。乙試依據上圖回答下列問題：(1)寫出表示S8(s)燃燒的熱化學方程式：S8(s)＋8O2(g)=8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。(2)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學方程式：2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝2bkJ·mol－1。(3)若已知S—O的鍵能為dkJ/mol，O=O的鍵能為ekJ/mol，則S8分子中S—S鍵的鍵能為(2d－a－e)_kJ/mol。解析：(1)依據圖像分析1molO2和eq\f(1,8)molS8反應生成二氧化硫放出熱量akJ，燃燒熱的概念是101kPa時，1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，依據概念先寫出化學方程式，然后標注物質聚集狀態(tài)，反應的反應熱，因此該反應的熱化學方程式為S8(s)＋8O2(g)=8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。(2)可依據題圖干脆寫出熱化學方程式：2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝2bkJ·mol－1。(3)設S8分子中S—S鍵的鍵能為xkJ/mol，由于反應熱等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，結合(1)可得8x＋8e－16d＝－8a，解得x＝2d－a－e。13．(12分)“神舟”七號載人航天飛船于2008年9月25日晚在酒泉衛(wèi)星放射中心放射升空，火箭推動器中盛有強還原性液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水，當它們混合反應時，生成大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱，已知0.4mol液態(tài)肼與過量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量：(1)該反應的熱化學方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625kJ/mol。(2)又已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ/mol，則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是408.813_kJ。(3)此反應應用于火箭推動，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是生成物不會污染大氣。14．(16分)依據敘述，寫出下列反應的熱化學方程式。(1)在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1。(2)若適量的N2和O2完全反應，每生成23gNO2須要汲取16.95kJ熱量。其熱化學方程式為N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1。(3)用NA表示阿伏加