【创新设计】2021年高中化学 1.1.2 反映热的测量与计算每课一练 苏教版选修4(1)

【创新设计】2021年高中化学 反映热的测量与计算每课一练 苏教版选修4
一、选择题(此题包括7小题，每题3分，共21分)
1．(2013·太原一模)寻觅清洁能源一直是化学家尽力的方向，以下说法错误的选项是( )
A ．科学家研制出一种可将水分解成氢气和氧气的催化剂，这使大量取得氢能源成为可能
B ．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、爱惜环境
C ．煤的气化技术在必然程度上实现了煤的高效、清洁利用
D ．石油作为重要的可再生能源应该被尽可能地利用
解析：石油为化石燃料，不可再生，D 错误；氢能源、太阳能等新型能源的开发利用，是解决能源危机的有效方法；煤的气化和液化都有利于煤的充分利用，C 正确。

答案：D
2．[双选题]以下有关热化学方程式及其表达正确的选项是( )
A ．氢气的标准燃烧热为 kJ·mol －1，那么水电解的热化学方程式为：2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋ kJ·mol －1
B ．1 mol 甲烷完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)时放出890 kJ 热量，它的热化学方程式为1/2CH 4(g)＋O 2(g)===1/2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－445 kJ·mol －1
C ．已知2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221 kJ·mol －1，那么C 的标准燃烧热为 kJ·mol －1
D ．HBr 与NaOH 溶液反映：H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1
解析：依据标准燃烧热可书写热化学方程式为H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1，A 错误；1 mol CH 4燃烧放热890 kJ ，那么12 mol CH 4燃烧放热12
×890＝445 kJ ，B 正确；CO 不是稳固氧化物，C 错误；HBr 是强酸，中和热与HCl 与NaOH 反映的中和热相同，D 正确。

答案：BD
3．Fe 2O 3(s)＋32C(s)===32
CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH ＝＋ kJ/mol
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ/mol
那么2Fe(s)＋32
O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 等于( ) A ．－ kJ/mol
B ．－ kJ/mol
C ．－ kJ/mol
D ．－ kJ/mol
解析：设题给两个反映的热化学方程式别离为①、②，据盖斯定律，2Fe(s)＋
32O 2(g)===Fe 2O 3(s)可由②×32－①取得，ΔH ＝－ kJ/mol×32
－ kJ/mol ＝－ kJ/mol 。

答案：A
4．氢气(H 2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C 8H 18)、甲烷(CH 4)燃烧的热化学方程式别离为：
H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1 CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ·mol －1 C 8H 18(l)＋252
O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(l)ΔH ＝－5 518 kJ·mol －1 CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)ΔH ＝－ kJ·mol －1
相同质量的H 2、CO 、C 8H 18、CH 4完全燃烧时，放出热量最少的是( )
A ．H 2(g)
B ．CO(g)
C ．C 8H 18(l)
D ．CH 4(g)
解析：依照热化学方程式，别离求得1 g H 2、CO 、C 8H 18、CH 4燃烧放热量为：错误! kJ 、错误! kJ 、错误! kJ 、错误! kJ 。

答案：B
5．(2013·福建六校联考)已知反映：①101 kPa 时，2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝
－221 kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1
由此能够推断以下结论正确的选项是( )
A ．稀醋酸与稀NaOH 溶液反映生成1 mol 水，放出 kJ 热量
B ．①的焓变成221 kJ·mol －1
C ．浓硫酸与稀NaOH 溶液完全反映生成1 mol 水时放热为 kJ
D ．1 mol 碳完全燃烧放出的热大于 kJ
解析：醋酸为弱酸，电离进程中吸热，与稀NaOH 溶液反映生成1 mol H 2O 时，放热小于 kJ ；①的焓变成－221 kJ·mol －1；浓H 2SO 4溶于水放热；1 mol C 不完全燃烧放热 kJ ，完全燃烧放热多，大于 kJ 。

答案：D
6．已知：
①H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1＝a kJ/mol ②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 2＝b kJ/mol
③H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3＝c kJ/mol ④2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 4＝d kJ/mol
以下关系式中正确的选项是( )
A ．a <c <0
B ．b >d >0
C ．2a ＝b <0
D ．2c ＝d >0 解析：①和②、③和④中各物质的聚集状态别离相同，且②和④中各物质的化学计量数别离是①和③中的2倍，因此b ＝2a ，d ＝2c 。

①②③④均为放热反映，a 、b 、c 、d 均小于零。

由于H 2O(g)→H 2O(l)这一进程放出热量，因此反映③中放出的热量比反映①多，因此c <a 。

答案：C
7．(2021·丹东联考)火箭推动器常以联氨(N 2H 4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。

已知以下各物质反映的热化学方程式：
①N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH1＝－kJ·mol－1
②H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1
③2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH3＝－kJ·mol－1
那么联氨与过氧化氢反映的热化学方程式可表示为( )
A．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1
解析：由盖斯定律可进行热化学方程式的加减运算。

由①＋③＋②×2得N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1，由①＋③－②×2可得：N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－kJ·mol－1。

答案：B
二、非选择题(此题包括4小题，共39分)
8．(8分)已知以下两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
依照上面两个热化学方程式，试回答以下问题。

(1)H2的标准燃烧热为________，C3H8的标准燃烧热为________。

(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。

解析：(2)据公式Q放＝n(可燃物)×ΔH,1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为kJ·mol－1×1 mol＋2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 kJ。

答案：(1)－kJ·mol－1－2 220 kJ·mol－1
(2)4 kJ
9．(10分)化学反映进程中发生物质转变的同时，常常伴有能量的转变。

这种能量的转变常以热量的形式表现出来，叫做反映热。

由于反映的情形不同，反映热可分为许多种，如标准燃烧热和中和反映反映热等。

(1)以下ΔH 表示物质标准燃烧热的是________；表示中和反映反映热的是________。

(填“ΔH 1”、“ΔH 2”、“ΔH 3”等)
A ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2OH(l) ΔH 1
B ．C(s)＋12
O 2(g)===CO(g) ΔH 2 C ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 3
D ．C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 4
E ．C 6H 12O 6(s)＋6O 2(g)===6CO 2(g)＋6H 2O(l) ΔH 5
F ．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH 6
G ．2NaOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===Na 2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH 7
H ．CH 3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH 3COONa(aq)＋ H 2O(l) ΔH 8
(2)2.00 g C 2H 2气体完全燃烧生成液态水和CO 2气体，放出 kJ 的热量，写出该反映的热化学方程式：__________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)充分燃烧必然量的丁烷放出热量的大小为Q ，生成的CO 2恰好与100 mL 浓度与5 mol·L －1的KOH 溶液完全反映生成单一产物。

那么燃烧1mol 丁烷放出的热量为___________。

解析：(3)丁烷燃烧产生的CO 2与KOH 溶液反映能够生成K 2CO 3或KHCO 3。

n (KOH)＝0.1 L×5 mol·L －1＝ mol ，生成K 2CO 3时需n (CO 2)＝错误!＝ mol 。

1 mol C 4H 10含碳4 mol ，故1 mol C 4H 10燃烧放热为错误!×Q ＝16Q 。

同理可计算诞生成KHCO 3时，1 mol C 4H 10放出的热量为8Q 。

答案：(1)ΔH 4、ΔH 5 ΔH 6
(2)C 2H 2(g)＋52
O 2(g)===2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－1 kJ·mol －1
(3)8Q 或16Q
10．(11分)(2021·宁波八校联考)参考以下图表和有关要求回答下列问题。

(1)图Ⅰ是1 mol NO 2(g)和1 mol CO(g)反映生成CO 2和NO 进程中能量转变示用意，请写出NO 2和CO 反映的热化学方程式：_____________________________________________；
(2)下表是部份化学键的键能数据：
－1么上表中x ＝______kJ·mol －1(用含有a 、b 、c 、d 的代数式表示)。

解析：(1)观看图形，1 mol NO 2(g)和1 mol CO(g)反映生成CO 2和NO 的反映热数值即反映物和生成物的能量差，因此该热化学方程式为NO 2(g)＋CO(g)===CO 2(g)＋NO(g) ΔH ＝－234 kJ·mol －1。

(2)由反映热＝反映物键能总和－生成物键能总和与标准燃烧热概念可得等式6a ＋5c －(4x ＋12b )＝－d ，
得x ＝－14(12b －d －6a －5c )或14
(d ＋6a ＋5c －12b )。

答案：(1) NO 2(g)＋CO(g)===CO 2(g)＋NO(g)
ΔH ＝－234 kJ·mol －1
(2)－14(12b －d －6a －5c )或14
(d ＋6a ＋5c －12b ) 11．(10分)近20年来，对以氢气作为以后的动力燃料氢能源的研究取得了较大进展。

像电一样，氢是一种需要依托其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的能够提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。

(1)为了有效进展民用氢能源，必需制得廉价的氢气，以下可供开发的较经济且资源可持续利用的制取氢气的方式是( )
A．电解水B．锌和稀硫酸反映
C．光解海水D．以石油、天然气为原料
(2)氢气燃烧时耗氧量小，发烧量大。

已知C和H2燃烧的热化学方程式：C(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－kJ·mol－1
H2(g)＋1
2
O2(g)===H2O(l) ΔH＝－kJ·mol－1
试通过计算说明等质量氢气和炭完全燃烧时产生的热量之比是________。

(3)氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。

研究说明，过渡金属型氢化物(又称间充氢化物)中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，一般是非化学计量的，如、、、、、。

已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸附896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g·cm－3，相对原子质量为，试写出钯(Pd)的氢化物的化学式____________。

解析：由于能源问题已成为社会热点问题，有关能源的试题也将成为尔后命题的重点，以能源问题切入，从不同的角度设问，形成跨学科的综合问题，全面考查咱们的基础知识和运用多学科知识分析问题、解决实际问题的能力。

(2)由热化学方程式可知，相同质量的氢
气和碳完全燃烧时放出的热量之比为kJ·mol－1×
1 g
2 g·mol－1
)∶kJ·mol－1×
1 g
12 g·mol－1
)
＝∶1。

(3)由题意可知，1 cm3钯粉可吸收896 cm3的氢气，Pb与H的物质的量之比为
1 cm3× g·cm－3
g·mol－1
∶(错误!×2)＝1∶，故氢化物的化学式为。

答案：(1)C (2)∶1 (3)。