化学反应热的计算练习题及答案解析

1-3《化学反应热的计算》课时练
双基练习 1．在一定温度下，CO 和CH 4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH ＝－566 kJ/mol
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ/mol
1 molCO 和3 mol CH 4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为( )
A ．2 912 kJ
B ．2 953 kJ
C ．3 236 kJ
D ．3 867 kJ
?
解析：由热化学方程式可知，2 molCO 燃烧可放出566 kJ 热量，则1 mol CO 完全燃烧释放283 kJ 热量，同理3 mol CH 4释放3×890 kJ ＝2 670 kJ 热量，所以1 mol CO 和3 mol CH 4完全燃烧共释放热量为2 953 kJ 。

答案：B
2．已知A(g)＋B(g)===C(g) ΔH 1，D(g)＋B(g)===E(g) ΔH 2，且ΔH 1＜ΔH 2，若A 和D 的混合气体1 mol 完全与B 反应，反应热为ΔH 3，则A 和D 的物质的量之比为( )
解析：设1 mol 混合气体中含A x mol ，D y mol ，
则有⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y ＝1ΔH 1x ＋ΔH 2y ＝ΔH 3，解得⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝ΔH 2－ΔH 3ΔH 2－ΔH 1y ＝ΔH 3
－ΔH 1ΔH 2－ΔH 1
故x y ＝ΔH 2－ΔH 3ΔH 3－ΔH 1。

B 选项正确。

《
答案：B
3．已知25℃、101 kPa条件下：
(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－2 kJ/mol
(2)4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－3 kJ/mol
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能量低，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
解析：(2)－(1)得：2O3(g)===3O2(g)ΔH＝－kJ/mol，可知等质量的O2能量低。

答案：A
4．管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。

相应的热化学反应方程式为：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ/mol
当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的天然气，理论上所获得的热值，前者大约是后者的多少倍()
|
A．B．
C．D．
解析：由热化学方程式可得1 mol H2、CO燃烧放出的热量约为283 kJ～kJ；1 mol CH4燃烧放出的热量为kJ，两者之比约为，故答案为D。

答案：D
5．100 g 碳燃烧所得气体中，CO 占13体积，CO 2占23体积，且C(s)
＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－ kJ/mol ，CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ/mol 。

与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是( )
A ． kJ
B ．2 kJ
C ． kJ
D ．3 kJ ]
解析：100 g 碳不完全燃烧时产生CO 物质的量为10012×13 mol ，因
为碳完全燃烧可分两步，先生成CO 同时放热，CO 再生成CO 2再放热，总热量即为完全燃烧时放出的热。

因此与100 g 碳完全燃烧相比，
损失的热量为10012×13 mol CO 燃烧放出的热量，设为Q 。

CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH (298K)＝－ kJ/mol
1 mol kJ
10012×13 mol Q
Q ＝ kJ×10012×13，Q ＝ kJ 。

答案：C
6．化学反应N 2＋3H 2===2NH 3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
—
A ．N 2(g)＋3H 2(g)===2NH 3(l) ΔH ＝2(a －b －c ) kJ/mol
B ．N 2(g)＋3H 2(g)===2NH 3(g) ΔH ＝2(b －a ) kJ/mol
N 2(g)＋32H 2(g)===NH 3(l) ΔH ＝(b ＋c －a ) kJ/mol
N 2(g)＋32H 2(g)===NH 3(g) ΔH ＝(a ＋b ) kJ/mol
解析：本题考查热化学方程式的书写。

由能量图像知，12 mol N 2(g)
和32 mol H 2(g)需要吸收a kJ 的热量分解为1 mol N 和3 mol H ，而1 mol N 和3 mol H 放出b kJ 热量生成1 mol NH 3(g)，1 mol NH 3(g)液化放出
c kJ 热量，因此由12 molN 2(g)和32 mol H 2(g)生成1 mol NH 3(l)的反应热
ΔH ＝(a －b －c ) kJ/mol 。

答案：A
7．已知：H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ/mol
CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ/mol
&
若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成 gH 2O(l)，并放出 kJ 热量，则混合气体中CO 的物质的量为( )
A ． mol
B ． mol
C ． mol
D ． mol 解析：设生成5.4 g H 2O 时放出的热量为x 。

H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ/mol
18 g kJ
5.4 g x
解得x ＝ kJ 。

}
由CO 燃烧放出的热量为－＝ kJ 。

设有CO的物质的量为y，
CO(g)＋1
2O2(g)===CO2(g)ΔH＝－kJ/mol
1 mol kJ
y kJ
解得：y＝mol。

答案：C
8．在298 K、×105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 mol/L NaOH 溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。

已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 mol/L NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是()！
A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2y－x) kJ/mol B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2x－y) kJ/mol C．2CO2(g)＋2NaOH(aq)===2NaHCO3(aq)
ΔH＝－(4x－y) kJ/mol D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)
ΔH＝－(8x－2y) kJ/mol ￥
解析：mol CO2与mol NaOH反应生成mol Na2CO3和mol NaHCO3，反应所放出的热量为x kJ，则生成1 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的热量。

写出对应的热化学方程式：
2CO2(g)＋3NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋NaHCO3(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－4x kJ/mol。

①
由题意知：CO2(g)＋2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH2＝－
y kJ/mol。

②
①－②得：CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－(4x－y) kJ/mol。

D项中Na2CO3与NaHCO3的状态未标对；只有C正确。

答案：C
9．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋13
2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝
－2 878 kJ/mol
(CH3)2CHCH3(g)＋13
2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2 869
kJ/mol
…
下列说法正确的是()
A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B．正丁烷的稳定性大于异丁烷
C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
解析：本题是考查物质稳定性及能量变化的题目。

1 mol正丁烷燃烧放出2 878 kJ的热量，1 mol异丁烷燃烧放出2 869 kJ的热量，正丁烷燃烧放出的热量大于异丁烷燃烧放出的热量，故A正确。

正丁烷的能量大，稳定性差，故B错误。

两式相减得CH3CH2CH2CH3(g)===(CH3)2CHCH3(g)ΔH＝－9 kJ/mol，异丁烷转化为正丁烷是一个吸热过程。

正丁烷和异丁烷是同分异构体，具有相同C －H键，都含有10个C－H键。

答案：A
10．已知热化学方程式：
（
①C(固、金刚石)＋O2(气)===CO2(气)
ΔH＝－kJ/mol，
②C(固、石墨)＋O2(气)===CO2(气)ΔH＝－394 kJ/mol，
由金刚石转化为石墨的热化学方程式___________________ _________________，由热化学反应方程式看来，更稳定的碳的同素异形体是______________________。

解析：①－②得
C(固、金刚石)＝C(固、石墨)ΔH＝－kJ/mol，所以由金刚石转变为石墨是一个放热反应，所以石墨比金刚石稳定。

答案：C(固、金刚石)===C(固、石墨)ΔH＝－kJ/mol石墨
能力提升。

11．(2011·新课标全国高考)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。

已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－kJ/mol、－kJ/mol和－kJ/mol。

请回答下列问题：
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是__________kJ；
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______________________________；
解析：(1)氢气的燃烧热是－kJ/mol，即每生成1 mol的水就放出kJ的能量，反之分解1 mol的水就要消耗kJ的能量，所以用太阳能分解10 mol水消耗的能量是2 858 kJ；
(2)由CO(g)和CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式
①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－kJ/mol；
②CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
$
ΔH＝－kJ/mol；
可知②－①得到CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－kJ/mol。

答案：(1)2 858
(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－kJ/mol
12．(2011·山东高考题)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

已知：
|
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－kJ/mol
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＝－kJ/mol
则反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______kJ/mol。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是__________。

解析：本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。

①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－kJ/mol ②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH2＝－kJ/mol。

①－②即得出2NO2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)＋2NO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－kJ/mol ＋kJ/mol＝－kJ/mol。

所以本题的正确答案是－。

答案：－
13．煤燃烧的反应热可通过以下两种途径来利用：
a．利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；
:
b．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。

这两个过程的热化学方程式为：a．C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝E1 ①
b．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝E2 ②
H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝E 3 ③
CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝E 4 ④
回答：
(1)与途径a 相比途径b 有较多的优点，即________________ ____________________。

(2)上述四个热化学方程式中的哪个反应ΔH ＞0______。

:
(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是__________。

A ．a 比b 多
B ．a 比b 少
C ．a 与b 在理论上相同 (4)根据能量守恒定律，E 1、E 2、E 3、E 4之间的关系为__________。

解析：(1)C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)是煤气化过程中发生的主要反应，生成CO 和H 2燃烧充分，能量利用率高，且运输方便。

(2)C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)需吸收热量，ΔH ＞0。

(3)根据盖斯定律，②③④三方程式的加和可得①，理论上a 、b 两条途径产生的可利用的总能量是相同的。

>
(4)根据能量守恒及(3)的分析，不难得出E 1＝E 2＋E 3＋E 4。

答案：(1)煤的利用率高；变成气体以后，运输方便；使燃烧充分 (2)反应② (3)C (4)E 1＝E 2＋E 3＋E 4
14．煤转化为水煤气的主要化学反应为
C(s)＋H 2O(g)=====高温
CO(g)＋H 2(g)； C(s)、CO(g)和H 2(g)完全燃烧的热化学方程式为：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－kJ/mol
②H2(g)＋1
2O2(g)===H2O(g)ΔH2＝－kJ/mol
③CO(g)＋1
2O2(g)===CO2(g)ΔH3＝－283. 0 kJ/mol
试回答：
(1)请你根据上述数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：____________________________。

(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量__________(填“多”或“少”)。

甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。

”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。

请分析：甲、乙两同学观点正确的是__________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是_____________________________________。

解析：题目考查了热化学方程式的书写和盖斯定律的运用。

根据盖斯定律可知“无论反应是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变是一样的”，因此得出1 mol碳固体和水蒸气反应的焓变为kJ/mol；在煤转化为水煤气时需要吸收热量，因此甲同学的观点是正确的。

答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋kJ/mol
(2)多乙甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2＞0)。