高中化学 专题1.1.2 热化学方程式练习(含解析)新人教版选修4-新人教版高二选修4化学试题

1.1.2 热化学方程式
1．已知：H2(g)+F2(g)====2HF(g) ΔH＝-546.6 kJ·mol-1，下列说法中不正确的是( ) A．44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L的氢气和22.4 L的氟气吸收546.6 kJ热量
B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于546.6 kJ
C．相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和高于2 mol氟化氢气体的能量
D．2 mol H—F键的键能比1 mol H—H键和1 mol F—F 键的键能之和大546.6 kJ
【答案】A
【解析】只有在标准状况下，A才正确；1 mol H2(g)和1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(g)放出546.6 kJ热量，而HF(g)→HF(l)是放热过程，B项正确；由题意可知该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，C项正确；ΔH＝反应物的键能之和-生成物的键能之和＝-546.6 kJ·mol-1，D项正确。

2．已知在101kPa、25℃条件下，已知1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则下列热化学方程式正确的是（）
A．2H2(g) + O2(g) ═ 2H2O(l)；△H=﹣142.9kJ/mol
B．2H2(g) + O2(g) ═ 2H2O(l)；△H=﹣571.6kJ/mol
C．2H2 + O2 ═ 2H2O；△H=﹣571.6kJ/mol
D．2H2(g) + O2(g) ═ 2H2O(l)；△H=+571.6kJ/mol
【答案】B
【解析】已知1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，4 g氢气燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量，△H＜0，则A、D项错误；C项中各物质为标明物质的聚集状态，故B 正确。

3．lmol碳完全燃烧后可放出393.5KJ的热量，下列热化学方程式正确的是（）
A．C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=+393.5kJ/mol
B．C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H＝﹣393.5kJ/mol
C．C+O2=CO2 △H＝﹣393.5kJ/mol
D．C(s)+O2(g)=CO2(g) △H＝﹣393.5kJ/mol
【答案】D
【解析】碳的燃烧是放热反应，反应热△H应小于0，为负值，A项错误；石墨完全燃烧生成CO2，B项错误；热化学方程式没有标出物质的聚集状态，C项错误；石墨完全燃烧生成CO2，反应放热，△H＜0，热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=393.5kJ/mol，D项正确。

4．已知25 ℃、101 kPa条件下：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=−2 834.9 kJ·mol−1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH=−3 119.1 kJ·mol−1
由此得出的正确结论是
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
【答案】A
【解析】将两个热化学方程式叠加处理得：3O2(g)＝2O3(g) ΔH＝＋284.2 kJ·mol－1，所以O2变为O3的反应是吸热反应，O2的能量低，O2更稳定。

5．已知断裂1 mol H2和1 mol Cl2中的化学键吸收的能量分别为436 kJ、243 kJ，而由H 原子和Cl原子形成1 mol HCl时释放的能量为431 kJ。

则下列热化学方程式中正确的是（）
A．1
2
H2(g)＋
1
2
Cl2(g)=HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
C．HCl(g)= 1
2
H2(g)＋
1
2
Cl2(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝＋248 k J·mol－1
【答案】B
【解析】H2与Cl2反应的化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，该反应的反应热ΔH＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，故反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1，A错误，B正确。

HCl分解是吸热反应，
C错误。

D的计算过程是ΔH＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－431 kJ·mol－1＝＋248 kJ·mol－1，忽视了生成物中HCl为2 mol，因此是错误的。

6．下列热化学方程式书写正确的是
A．C(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=+393.5kJ/mol
B．2SO2+O2==2SO3；△H= —196.6kJ/mol
C．H2（g）+1/2O2(g)==H2O(l)；△H= —285.8kJ/mol
D．2H2（g）+O2(g)==2H2O(l)；△H= —571.6KJ
【答案】C
【解析】A、碳和氧气的反应是放热反应，应为-号，故错误；B、没有注明物质的状态，故错误；C、注明物质的状态，反应为放热反应，故正确；D、反应热的单位错误，故错误。

7．关于热化学方程式：2H2(g)+02(g)＝2H20(1)H＝-571.6 kJ·mol-1，下列关叙述不正确的是 ( )
A．2mol H2完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ的热
B．1mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热
C．2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热
D．上述热化学方程式可表示为H2(g)+1/2 O2(g)＝H20(1)，H＝-285.8 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】△H为“﹣”表示放热反应，由2H2(g)+O2(g)2H2O(l)，△H=﹣571.6kJ•mol﹣1知，2mol H2完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热，A正确；1mol氢气燃烧放热是2mol 氢气燃烧放热的， B正确；热化学方程式中的化学计量数指表示物质的量不表示分子个数，C错误；热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(l)，△H=﹣571.6kJ•mol﹣1，化学计量数除以2可得H2(g)+O2(g) = H2O(l)，△H=﹣285.8 kJ•mol﹣1，D正确。

8．根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i)I2(g)+ H2(g)2HI(g)ΔH ="-9.48" kJ·mol-1
(ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g)ΔH ="+26.48" kJ·mol-1下列判断正确的是( )
A．254g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48 kJ
B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C．反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
D．反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
【答案】D
【解析】A．因为是可逆反应，所以不能进行完全，放热小于9.48kJ，故A错误；B．由盖斯定律知（1）-（2）得，I2（g）=I2（S）△H=-35.96KJ/mol，故B错误；C．都是HI的气态一样稳定；故C错误；D．对于同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低；因此反应（2）的反应物总能量比反应（1）的反应物总能量低；故D正确。

9．化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
A．N2(g)+3H2(g)=2NH3（1）;△H=2(a-b-c)kJ·mol-1
B．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=2(b-a)kJ·mol-1
C．N2(g)+H2(g)=NH3（1）;△H=(h+c-a)kJ·mol-1
D．N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a+b)kJ·mol-1
【答案】A
【解析】由图示可知:(1)断裂 mol N2(g)和mol H2(g)中的化学键共吸收a kJ的能量,由1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)放出b kJ的能量,由1 mol NH3(g)变为1 mol NH3(l)放出c kJ 能量;(2)由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)或1 mol NH3(l)均放出能量。

故有①N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1=(a-b)kJ·mol-1或②N2(g)+H2(g)NH3(l)
ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1=(a-b-c)kJ·mol-1,因此C、D项均错误。

将①式乘以2
得:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(a-b)kJ·mol-1,B项错误;将②式乘以2
得:N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1,A项正确。

10．如图所示，ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，下列说法或表示式正确的是( )
A．C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.9kJ·mol－1
B．石墨和金刚石的转化是物理变化
C．金刚石的稳定性强于石墨
D．1mol石墨的能量比1 mol金刚石的能量大
【答案】A
【解析】由图像知，金刚石的能量高于石墨的能量，故石墨转化为金刚石应该为吸热反应，A错误；石墨和金刚石的转化是化学变化，B错误；能量越高越不稳定，石墨的稳定性强于金刚石，C正确；键能越大，能量越低，1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大1.9 kJ，D错误。

11．已知：；
；
欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为
A．2:3.25 B．12:3.25 C．1:1 D．393.5:241.8
【答案】B
【解析】由题意可列得方程
，。

12．已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答问题。

该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝ kJ/mol(用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量 (填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。

【答案】吸热 E1－E2一定低
【解析】由于反应物吸收的能量大于产物放出的能量，所以该反应为吸热反应，吸热反应的焓变大于零，从图像中看出反应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。

13．已知CH4（g）+2O2（g）==CO2（g）+2H2O（l）；ΔH＝－Q1kJ·mol－1，
＝2H 2O（g）；△H2＝－Q2kJ·，
＝2H 2O（l）；△H3＝－Q3kJ·。

常温下，取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为。

【答案】0.4Q1+0.05Q3
【解析】
试题分析：由题可知混合气体为0.5mol。

甲烷和氢气的体积比为4:1，则甲烷有mol，氢气有mol，因为2mol的氢气放出Q3的热量，则混合气体放出的热量为Q1+Q2。

14．已知H2(g)＋1
2
O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如下图，问：
（1）a、b、c分别代表什么意义？
a______________；b____________；c__________。

（2）该反应是放热反应还是吸热反应？__________。

ΔH大于零还是小于零？________ （3）若已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝－Q1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－Q2
则ΔH1______ΔH2，Q1______Q2(填“>”、“<”或“＝”)。

【答案】（1）代表旧键断裂吸收的能量代表新键形成释放出的能量代表反应热（2）放热反应小于零（3）> <
【解析】（1）H2(g)和1
2
O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是H2—→2H(g)和
1
2
O2(g)O(g)过程中断开H—H键和O=O键需吸收的能量。

所以a代表旧键断裂吸收的能量，b代表2H(g)＋O(g)结合成氢氧键所放出的能量，c则代表断键所吸收的能量－成键所释放的能量，即a－b＝c。

（2）由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，ΔH<0。

（3）比较ΔH大小时，要连同“＋”、“－”包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量多少，则只比较数值大小，与“＋”、“－”无关。

15．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。

反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。

根据下图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是；
(2)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4ΔH3(填“大于”、“小于”、或“等于”)。

【答案】(1)3
2
Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/mol
(2)－399 kJ/mol 等于
【解析】(1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图像可知，PCl3和反应物P和Cl2的能量差值为306 kJ，因此该热化学反应方程式为：
P(s)＋3
2
Cl2(g)=PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/mol。

(2)根据盖斯定律求得：ΔH3＝－399 kJ/mol，且ΔH3＝ΔH4，与反应的途径无关，只与起始物质、最终物质有关。