【創(chuàng)新設計】2020-2021學年高中化學每課一練：1.1.2-反應熱的測量與計算(蘇教版選修4)

一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1．(2021·太原一模)查找清潔能源始終是化學家努力的方向，下列說法錯誤的是()A．科學家研制出一種可將水分解成氫氣和氧氣的催化劑，這使大量獲得氫能源成為可能B．利用太陽能等清潔能源代替化石燃料，有利于節(jié)省資源、愛護環(huán)境C．煤的氣化技術在肯定程度上實現了煤的高效、清潔利用D．石油作為重要的可再生能源應當被盡量地利用解析：石油為化石燃料，不行再生，D錯誤；氫能源、太陽能等新型能源的開發(fā)利用，是解決能源危機的有效措施；煤的氣化和液化都有利于煤的充分利用，C正確。答案：D2．[雙選題]下列有關熱化學方程式及其敘述正確的是()A．氫氣的標準燃燒熱為285.5kJ·mol－1，則水電解的熱化學方程式為：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1B．1mol甲烷完全燃燒生成CO2和H2O(l)時放出890kJ熱量，它的熱化學方程式為1/2CH4(g)＋O2(g)=1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－445kJ·mol－1C．已知2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，則C的標準燃燒熱為110.5kJ·mol－1D．HBr與NaOH溶液反應：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1解析：依據標準燃燒熱可書寫熱化學方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，A錯誤；1molCH4燃燒放熱890kJ，則eq\f(1,2)molCH4燃燒放熱eq\f(1,2)×890＝445kJ，B正確；CO不是穩(wěn)定氧化物，C錯誤；HBr是強酸，中和熱與HCl與NaOH反應的中和熱相同，D正確。答案：BD3．Fe2O3(s)＋eq\f(3,2)C(s)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝＋234.1kJ/molC(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/mol則2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH等于()A．－824.4kJ/mol B．－627.6kJ/molC．－744.7kJ/mol D．－169.4kJ/mol解析：設題給兩個反應的熱化學方程式分別為①、②，據蓋斯定律，2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)可由②×eq\f(3,2)－①得到，ΔH＝－393.5kJ/mol×eq\f(3,2)－234.1kJ/mol＝－824.4kJ/mol。答案：A4．氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃燒的熱化學方程式分別為：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1相同質量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃燒時，放出熱量最少的是()A．H2(g) B．CO(g)C．C8H18(l) D．CH4(g)解析：依據熱化學方程式，分別求得1gH2、CO、C8H18、CH4燃燒放熱量為：eq\f(285.8,2)kJ、eq\f(283.0,28)kJ、eq\f(5518,114)kJ、eq\f(890.3,16)kJ。答案：B5．(2021·福建六校聯考)已知反應：①101kPa時，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1由此可以推斷下列結論正確的是()A．稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量B．①的焓變?yōu)?21kJ·mol－1C．濃硫酸與稀NaOH溶液完全反應生成1mol水時放熱為57.3kJD．1mol碳完全燃燒放出的熱大于110.5kJ解析：醋酸為弱酸，電離過程中吸熱，與稀NaOH溶液反應生成1molH2O時，放熱小于57.3kJ；①的焓變?yōu)椋?21kJ·mol－1；濃H2SO4溶于水放熱；1molC不完全燃燒放熱110.5kJ，完全燃燒放熱多，大于110.5kJ。答案：D6．已知：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ/mol②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ/mol③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ/mol④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ/mol下列關系式中正確的是()A．a<c<0 B．b>d>0C．2a＝b<0 D．2c＝解析：①和②、③和④中各物質的聚集狀態(tài)分別相同，且②和④中各物質的化學計量數分別是①和③中的2倍，所以b＝2a，d＝2c。①②③④均為放熱反應，a、b、c、d均小于零。由于H2O(g)→H2O(l)這一過程放出熱量，所以反應③中放出的熱量比反應①多，所以c<答案：C7．(2022·丹東聯考)火箭推動器常以聯氨(N2H4)為燃料、過氧化氫為助燃劑。已知下列各物質反應的熱化學方程式：①N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－533.23kJ·mol－1②H2O(g)=H2O(l)ΔH2＝－44kJ·mol－1③2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH3＝－196.4kJ·mol－1則聯氨與過氧化氫反應的熱化學方程式可表示為()A．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋817.63kJ·mol－1B．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1C．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－641.63kJ·mol－1D．N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－817.63kJ·mol－1解析：由蓋斯定律可進行熱化學方程式的加減運算。由①＋③＋②×2得N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－817.63kJ·mol－1，由①＋③－②×2可得：N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1。答案：B二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)8．(8分)已知下列兩個熱化學方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ·mol－1依據上面兩個熱化學方程式，試回答下列問題。(1)H2的標準燃燒熱為________，C3H8的標準燃燒熱為________。(2)1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為________。解析：(2)據公式Q放＝n(可燃物)×ΔH,1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為285.8kJ·mol－1×1mol＋2220kJ·mol－1×2mol＝4725.8kJ。答案：(1)－285.8kJ·mol－1－2220kJ·mol－1(2)4725.8kJ9．(10分)化學反應過程中發(fā)生物質變化的同時，經常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現出來，叫做反應熱。由于反應的狀況不同，反應熱可分為很多種，如標準燃燒熱和中和反應反應熱等。(1)下列ΔH表示物質標準燃燒熱的是________；表示中和反應反應熱的是________。(填“ΔH1”、“ΔH2”、“ΔHA．2H2(g)＋O2(g)=2H2OH(l)ΔH1B．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH4E．C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH5F．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH6G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH7H．CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH8(2)2.00gC2H2氣體完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出99.6kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)充分燃燒肯定量的丁烷放出熱量的大小為Q，生成的CO2恰好與100mL濃度與5mol·L－1的KOH溶液完全反應生成單一產物。則燃燒1mol丁烷放出的熱量為___________。解析：(3)丁烷燃燒產生的CO2與KOH溶液反應可以生成K2CO3或KHCO3。n(KOH)＝0.1L×5mol·L－1＝0.5mol，生成K2CO3時需n(CO2)＝eq\f(0.5mol,2)＝0.25mol。1molC4H10含碳4mol，故1molC4H10燃燒放熱為eq\f(4,0.25)×Q＝16Q。同理可計算誕生成KHCO3時，1molC4H10放出的熱量為8Q。答案：(1)ΔH4、ΔH5ΔH6(2)C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1294.8kJ·mol－1(3)8Q或16Q10．(11分)(2022·寧波八校聯考)參考下列圖表和有關要求回答問題。(1)圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_____________________________________________；(2)下表是部分化學鍵的鍵能數據：化學鍵P=PP=OO=OP=O鍵能/kJ·mol－1abcx已知白磷的標準燃燒熱為dkJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產物結構如圖Ⅱ所示，則上表中x＝______kJ·mol－1(用含有a、b、c、d的代數式表示)。解析：(1)觀看圖形，1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成CO2和NO的反應熱數值即反應物和生成物的能量差，因此該熱化學方程式為NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1。(2)由反應熱＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和與標準燃燒熱概念可得等式6a＋5c－(4x＋12b)＝－得x＝－eq\f(1,4)(12b－d－6a－5c)或eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)。答案：(1)NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)－eq\f(1,4)(12b－d－6a－5c)或eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)11．(10分)近20年來，對以氫氣作為將來的動力燃料氫能源的爭辯獲得了較大進展。像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量來制取的所謂“二級能源”，而存在于自然界的可以供應現成形式能量的能源稱為一級能源，如煤、石油、太陽能和原子能等。(1)為了有效進展民用氫能源，必需制得廉價的氫氣，下列可供開發(fā)的較經濟且資源可持續(xù)利用的制取氫氣的方法是()A．電解水 B．鋅和稀硫酸反應C．光解海水 D．以石油、自然?氣為原料(2)氫氣燃燒時耗氧量小，發(fā)熱量大。已知C和H2燃燒的熱化學方程式：C(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1試通過計算說明等質量氫氣和炭完全燃燒時產生的熱量之比是________。(3)氫能源有可能實現能源的貯存，也有可能實現經濟、高效的輸送。爭辯表明，過渡金屬型氫化物(又稱間充氫化物)中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學計量的，如LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知標準狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣(鈀粉的密度為10.64g·cm－3，相對原子質量為106.4)，試寫出鈀(Pd)的氫化物的化學式____________。解析：由于能源問題已成為社會熱點問題，有關能源的試題也將成為今后命題的重點，以能源問題切入，從不同的角度設問，形成跨學科的綜合問題，全面考查我們的基礎學問和運用多學科學問分析問題