人教版高二化学选修四第一章：化学反应与能量

2020秋人教版化学选修四第一章：化学反应与能量（含）答案 选修四第一章：化学反应与能量
1、已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)＋5H 2(g)＋3N 2(g)＋9O 2(g)===2C 3H 5(ONO 2)3(l)ΔH 1
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)ΔH 2
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)ΔH 3
则反应4C 3H 5(ONO 2)3(l)===12CO 2(g)＋10H 2O(g)＋O 2(g)＋6N 2(g)的ΔH 为( )
A ．12ΔH 3＋5ΔH 2－2ΔH 1
B ．2ΔH 1－5ΔH 2－12ΔH 3
C ．12ΔH 3－5ΔH 2－2ΔH 1
D ．ΔH 1－5ΔH 2－12ΔH 3
答案 A
2、已知：CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)ΔH ＝－890.3 kJ·mol －1
2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g)ΔH ＝＋571.6 kJ·mol －1
那么，1 g H 2与1 g CH 4分别完全燃烧后，放出热量的数值之比约是( )
A ．1∶3.4
B ．1∶1.7
C ．2.6∶1
D ．4.6∶1
解析 当反应逆向进行时，热化学方程式的反应热改变符号，数值不变，即2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1。

根据题中反应可推知1 mol CH 4
(即16 g)燃烧共放出热量890.3 kJ ，所以1 g CH 4燃烧放出热量890.3 kJ 16≈55.6 kJ ；
2 mol H 2(即4 g)燃烧放出热量571.6 kJ ，所以1 g H 2燃烧放出热量571.6 kJ 4＝142.9
kJ ，则1 g H 2与1 g CH 4分别完全燃烧后放出热量的数值之比约为2.6∶1。

答案 C
3、已知H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) ΔH ＝－270 kJ·mol －1，下列说法正确的是( )
A ．2 L HF(g)分解成1 L H 2(g)与1 L F 2(g)吸收270 kJ 热量
B ．1 mol H 2(g)与1 mol F 2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量小于270 kJ
C ．在相同条件下，1 mol H 2(g)与1 mol F 2(g)的总能量大于2 mol HF(g)的能量
D ．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ 热量
解析由于热化学方程式中的化学计量数只表示对应物质的物质的量，不表示其体积或分子个数，故A、D两项错误；由于从HF(g)变为HF(l)要放出热量，因此1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量大于270 kJ，B项错误；由于该反应为放热反应，故E(反应物)>E(生成物)，C项正确。

答案 C
4、25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是()
A．C(s)＋1
2O2(g)===CO(g)ΔH＝－393.5 kJ/mol
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝＋571.6 kJ/mol
C．CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ/mol
D．C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2 800 kJ/mol
解析A中碳未完全燃烧；B中应为放热反应ΔH＝－571.6 kJ/mol；C中H2O应为液态。

答案 D
5、盖斯是热化学的奠基人，他于1840年提出盖斯定律，对这一定律的理解，以下说法不正确的是()
A．不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的
B．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关C．可以直接测量任意反应的反应热
D．可以用已经精确测定的反应的热效应来计算难于测量或无法测量的反应的热效应
解析：盖斯定律可以用已经精确测定的反应的热效应来计算难于测量或无法测量的反应的热效应，故C错。

答案：C
6、下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系()
据此判断下列说法中正确的是()
A．石墨转变为金刚石是吸热反应
B．白磷比红磷稳定
C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2 D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH1>0
解析金刚石的能量高于石墨的，所以石墨转变为金刚石是吸热反应，A项正确；白磷的能量高于红磷的能量，所以红磷比白磷稳定，B项错误；固态S的能量低于气态S的能量，所以气态S燃烧放出的热量多，但放热越多，ΔH越小，C项错误；D项错误，反应应该是放热反应，答案选A项。

答案 A
7、下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()
A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)ΔH1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2，则ΔH1<ΔH2
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应数值均为57.3 kJ
D．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
解析反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则不能判断SO2、SO3的能量大小，故A项错误；完全燃烧放出热量多，放热反应ΔH<0，前者放热多，则ΔH1<ΔH2，故B项正确；弱酸、弱碱电离吸热，浓硫酸稀释放热，H＋(aq)
＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1表示稀的强酸、强碱生成1 mol水时放出57.3 kJ热量，故C项错误；ΔH>0，石墨能量低，则石墨更稳定，故D项
错误。

故选B。

答案 B
8、在测定中和热的实验中，下列说法正确的是()
A．使用环形玻璃棒是为了加快反应速率，减少实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计
解析A项中在中和热的测定中，使用环形玻璃棒搅拌，目的是使反应物混合均匀，加快反应，减小实验误差，A项正确；B项中温度计水银球不能接触烧杯底部，B项错误；C项中CH3COOH为弱酸，电离吸热，故测得的中和热比用盐酸时数值小，C项错误；D项中仪器不需要天平、滴定管，D项错误。

答案 A
9、已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图甲所示：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。

根据上述原理和图乙所示，判断各对应的反应热关系中不正确的是()
A．A→FΔH＝－ΔH6
B．A→DΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
D．ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
解析：A→F与F→A互为逆反应，则反应热数值相等，符号相反，A正确；根据盖斯定律和能量守恒定律可知，B、C正确。

答案：D
10、已知反应X ＋Y===M ＋N 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是
( )
A ．X 的能量一定高于M
B ．Y 的能量一定高于N
C ．X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量
D ．因为是放热反应，故不必加热就可以发生
解析 一个化学反应是放热还是吸热，决定于所有反应物的总能量之和与所有生成物的总能量之和的相对大小，前者大的为放热反应，后者大的为吸热反应。

所以，放热反应中每种反应物的能量不一定比每种生成物的能量都高。

放热反应也往往需要加热才能进行，如碳的燃烧；吸热反应不一定都需要加热，如Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应是吸热反应，不用加热就能发生。

答案 C
11、已知在25 ℃、101 kPa 下，1 g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9 kJ ，则下列热化学方程式书写正确的是( )
A ．2H 2＋O 2===2H 2O ΔH ＝－142.9 kJ/mol
B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－142.9 kJ/mol
C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ/mol
D ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝＋571.6 kJ/mol
解析 书写热化学方程式要注意反应热的数值与反应物的物质的量和物质的聚集状态有关。

答案 C
12、25 ℃、101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol ，辛烷的燃烧热为5 518 kJ/mol 。

下列热化学方程式书写正确的是( )
A ．2H ＋(aq)＋SO 42－(aq)＋Ba 2＋(aq)＋2OH －(aq)===BaSO 4(s)＋2H 2O(l)
ΔH ＝－57.3 kJ/mol
B ．KOH(aq)＋12H 2SO 4(aq)===12K 2SO 4(aq)＋H 2O(l)
ΔH ＝－57.3 kJ/mol
C ．C 8H 18(l)＋252O 2(g)―→8CO 2(g)＋9H 2O(g)
ΔH ＝－5 518 kJ/mol
D．2C8H18(l)＋25O2(g)―→16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ/mol
解析A项中生成2 mol H2O和1 mol BaSO4，ΔH＝－114.6 kJ/mol<－57.3 kJ/mol；C项中生成的H2O为气态；D项中2 mol C8H18(l)完全燃烧应放热2×5 518 kJ。

答案 B
13、2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2
2Fe(s)＋3
2O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
2Al(s)＋3
2O2(g)===Al2O3(s) ΔH4
2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是()
A．ΔH1＜0，ΔH3>0
B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
解析：燃烧反应都是放热反应，故ΔH3＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5＜0，将反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正确，D错误；将反应②＋反应③可
得反应3H2(g)＋3
2O2(g)===3H2O(g)，故ΔH1＝
2
3(ΔH2＋ΔH3)，C错误。

答案：B
14、(1)1.00 L 1.00 mol·L－1H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ热量，该反应的中和热ΔH为________，表示其中和热的热化学方程式为_______________。

(2)在25 ℃、101 kPa时，1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，C6H6的燃烧热为________ kJ/mol，该反应的热化学方程式为
________________________________________。

解析(1)中和热以生成1 mol H2O(l)为标准，而1.00 L 1.00 mol·L－1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液反应生成2.00 mol H2O(l)，故该反应的中和热ΔH
＝－114.6 kJ 2.00 mol ＝－57.3 kJ/mol 。

书写表示燃烧热与中和热的热化学方程式时，必须体现燃烧热与中和热的研究标准。

(2)1 mol C 6H 6(l)完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)放出的热量：41.8×78＝3 260.4 kJ ，热化学方程式为
C 6H 6(l)＋152O 2(g)―→6CO 2(g)＋3H 2O (l)ΔH ＝－3 260.4 kJ/mol 。

答案 (1)－57.3 kJ/mol
12H 2SO 4(aq)＋NaOH(aq)===12
Na 2SO 4(aq)＋H 2O (l)ΔH ＝－57.3 kJ/mol (2)3 260.4
C 6H 6(l)＋152O 2(g)―→6CO 2(g)＋3H 2O(l)ΔH ＝－3 260.4 kJ/mol
15、已知下列反应：
①H 2(g)===2H(g)ΔH 1＝＋Q 1 kJ ·mol －1
②O 2(g)===2O(g)ΔH 2＝＋Q 2 kJ ·mol －1
③2H(g)＋O(g)===H 2O(g)ΔH 3＝－Q 3 kJ ·mol －1
④H 2O(g)===H 2O(l)ΔH 4＝－Q 4 kJ ·mol －1
⑤H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)ΔH 5＝－Q 5 kJ ·mol －1
试指出Q 1、Q 2、Q 3、Q 4、Q 5的等量关系：
___________________________________________________。

答案 2Q 5＝2Q 3＋2Q 4－2Q 1－Q 2。