高中化学 132反应热的计算45分钟作业 新人教版选修4(1)

【红对勾】2014高中化学 1-3-2反应热的计算45分钟作业 新
人教版选修4
一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)
1．已知A(g)＋C(g)===D(g)；ΔH ＝－Q 1kJ/mol ，B(g)＋C(g)===E(g)；ΔH ＝－Q 2kJ/mol ，Q 1、Q 2均大于0，且Q 1>Q 2，若A 与B 组成的混合气体 1mol 与足量的C 反应，放热为Q 3kJ ，则原混合气体中A 与B 物质的量之比为( )
A.Q 3－Q 2
Q 1－Q 3 B.Q 1－Q 3
Q 3－Q 2 C.Q 3－Q 2Q 1－Q 2 D.Q 1－Q 3Q 1－Q 2
答案：A
2．根据热化学方程式S(l)＋O 2(g)===SO 2(g)
ΔH ＝－293.23kJ·mol －
1，分析下列说法中正确的是( ) A ．S(s)＋O 2(g)===SO 2(g)，反应放出的热量大于293.23kJ·mol －
1 B ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g)，反应放出的热量小于293.23kJ·mol －1 C ．1mol SO 2的键能的总和大于1mol 硫和1mol 氧气的键能之和 D ．1mol SO 2的键能的总和小于1mol 硫和1mol 氧气的键能之和
解析：物质由固态变为液态要吸热，由气态变为液态要放热，故A 、B 都不正确。

从化学键的角度来理解所给反应的焓变，可理解为生成1mol SO 2时，形成化学键所放出的能量比破坏1mol 硫和1mol O 2的化学键所吸收的能量大。

C 正确，D 错误。

答案：C
3．在298k 、101×105Pa 下，将22g CO 2通入1mol·L －
1 NaOH 溶液750mL 中充分反应，测得反应放出x kJ 的热量。

已知在该条件下，1mol CO 2通入2mol·L －
1 NaOH 溶液1 L 中充分反应放出y kJ 的热量。

则CO 2与NaOH 溶液反应生成NaHCO 3的热化学方程式正确的是( )
A ．CO 2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO 3(aq) ΔH ＝－(2y －x )kJ·mol －
1
B ．CO 2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO 3(aq) ΔH ＝－(2x －y )kJ·mol －1
C ．CO 2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO 3(aq) ΔH ＝－(4x －y )kJ·mol －1
D ．2CO 2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO 3(l) ΔH ＝－(8x －2y )kJ·mol －1
解析：0.5mol CO2与0.75mol NaOH反应生成0.25mol Na2CO3和0.25mol NaHCO3，反应所放出的热量为x kJ，则生成1mol Na2CO3和1mol NaHCO3放出4x kJ的热量。

1mol CO2通入2mol NaOH溶液中生成1mol Na2CO3，放出y kJ的热量，则1mol CO2与1mol NaOH的溶液反应生成1mol NaHCO3所放出的热量为(4x－y)kJ。

D项中NaOH和NaHCO3的状态标错了。

答案：C
4．(2011·重庆卷)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S－F键。

已知：1mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1mol F－F、S－F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。

则S(s)＋3F2(g)＝SF6(g)的反应热ΔH为()
A．－1780kJ/mol B．－1220kJ/mol
C．－450kJ/mol D．＋430kJ/mol
解析：本题考查化学热计算。

化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。

S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280kJ＋160kJ×3＝760kJ，新键生成放出的热量为330kJ×6＝1980kJ，反应放出1220kJ的热量，ΔH＝－1220kJ/mol。

答案：B
5．一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100g CaCO3沉淀。

则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是() A．0.5Q B．Q
C．2Q D．5Q
解析：CaCO3中的C来自于乙醇。

100g CaCO3中含碳的物质的量为100 g
100 g·mol－1
＝1mol，而1mol C2H5OH中含2mol碳，即1mol乙醇完全燃烧时放出2Q的热量。

答案：C
6．1mol CH4气体完全燃烧放出的热量是802kJ，但当不完全燃烧生成CO和H2O时，放出的热量为519kJ，如果将1mol CH4与一定量的O2燃烧生成CO、CO2和H2O，并释放出731.25kJ的热量，则一定量的O2为(生成物均为气态)()
A．48g B．56g
C．60g D．64g
解析：由题目信息可写出甲烷燃烧分别生成CO2和H2O及CO和H2O时热化学方程式
为
CH 4(g)＋2O 2(g)===2H 2O(g)＋CO 2(g)； ΔH ＝－802kJ·mol －1，
CH 4(g)＋3
2O 2(g)===2H 2O(g)＋CO(g)；
ΔH ＝－519kJ·mol －1。

设生成CO 2和CO 的物质的量分别为x 、y ，则有：
⎩⎪⎨
⎪⎧
x ＋y ＝1 mol
802 kJ·
mol －1·x ＋519 kJ·mol －1·y ＝731.25 kJ 解得⎩⎪⎨⎪⎧
x ＝0.75 mol
y ＝0.25 mol
根据氢原子守恒生成水的物质的量为2mol ，根据氧原子守恒，所耗氧气的物质的量为(0.75mol ×2＋0.25mol)÷2＋
2 mol
2
＝1.875mol ，其质量为：32g·mol －1×1.875mol ＝60g 。

答案：C
7．已知298k 时，合成氨反应N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(g)；ΔH ＝－92.0kJ·mol －
1，将此
温度下的1mol N 2和3mol H 2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。

测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)( )
A ．一定小于92.0kJ
B ．一定大于92.0kJ
C ．一定等于92.0kJ
D ．无法确定
解析：充入1mol N 2和3mol H 2，由于发生的是可逆反应，不可能完全反应，而92kJ 是表示1mol N 2和3mol H 2完全反应所放出的热量。

答案：A
8．氢气和氧气反应生成 4.5g 水蒸气并放出60.45kJ 的热量，则反应：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)的ΔH 为( )
A ．－483.6kJ·mol －
1 B ．－241.8kJ·mol －
1 C ．－120.6kJ·mol －1
D ．＋241.8kJ·mol －
1
解析：生成 4.5g H 2O(g)时放出60.45kJ 的热量，根据热化学方程式：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)，可知ΔH ＝－(36/4.5)×60.45kJ·mol －1＝－483.6kJ·mol －1
答案：A
9．已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)； ΔH ＝－571.6kJ·mol －
1 CO(g)＋1
2O 2(g)===CO 2(g)；
ΔH ＝－282.8kJ·mol －1
现有CO 、H 2、CO 2组成的混合气体67.2 L(标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0kJ ，并生成18g 液态水，则燃烧前混合气体中CO 的体积分数为( )
A ．80%
B ．50%
C ．60%
D ．20%
解析：标准状况下混合气体的物质的量为
67.2 L 22.4 L·mol －1＝3mol ，其中有H 2
18 g
18 g·mol －1＝1mol ， 1mol H 2燃烧生成液态水时放热571.6 kJ 2
＝285.8kJ 。

CO 燃烧时放出的热量为710.0kJ －285.8kJ ＝424.2kJ(CO 2不燃烧)，故n (CO)＝ 424.2 kJ
282.8 kJ·mol －1
＝1.5mol
CO 的体积分数为1.5 mol 3 mol ×100%＝50%
答案：B
10．已知下列热化学方程式：
①CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－890kJ·mol －1
②2C 2H 6(g)＋7O 2(g)＝4CO 2(g)＋6H 2O(l)； ΔH ＝－3116.7kJ·mol －1
③C 2H 4(g)＋3O 2(g)＝2CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－1409.6kJ·mol －1
④2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－2596.7kJ·mol －1
⑤C 3H 8(g)＋5O 2(g)＝3CO 2(g)＋4H 2O(l)； ΔH ＝－2217.8kJ·mol －1
现有由上述五种烃中的两种组成的混合气体2mol ，经充分燃烧后放出3037.6kJ 热量，则下列哪些组合是不可能的( )
A ．C 2H 4和C 2H 6
B ．
C 2H 2和C 3H 8 C ．C 2H 6和C 3H 8
D ．C 2H 6和CH 4
解析：分别充分燃烧1mol CH 4、C 2H 6、C 2H 4、C 2H 2、C 3H 8放出的热量为：890kJ 、1558.35kJ 、1409.6kJ 、1298.35kJ 、2217.8kJ 。

完全燃烧1mol 混合气体放出的热量为3037.6 kJ 2＝1518.8kJ ，
故充分燃烧 1mol 气体放出的热量大于1518.8kJ 和小于1518.8kJ 的两种气体混合均符合题意，C 组中C 2H 6和C 3H 8均大于1518.8kJ ，故该组不可能。

答案：C
11．已知：2SO 2(g)＋O 2(g)===2SO 3(g)；ΔH ＝－196.6kJ/mol 。

实验室测得4mol SO 2发生上述化学反应时放出314.3kJ 热量，SO 2的转化率最接近于( )
A ．40%
B ．50%
C ．80%
D ．90%
答案：C
二、非选择题(共56分)
12．0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷(B 2H 6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ 热量，其热化学方程式为_____
____。

又已知：H 2O(l)＝H 2O(g)；ΔH ＝＋44kJ·mol －
1，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是___________kJ 。

解析：1mol B 2H 6燃烧(生成液态水)放出的热量为649.5kJ ×1 mol 0.3 mol ＝2165kJ 。

因此热化
学方程式为：
B 2H 6(g)＋3O 2(g)===B 2O 3(s)＋3H 2O(l)； ΔH ＝－2165kJ·mol －1。

若上述反应生成的3mol 液态水全部变成气态水，将吸收热量44kJ·mol －1×3mol ＝132kJ ，则1mol B 2H 6完全燃烧(生成气态水)放出热量为2165kJ －132kJ ＝2033kJ ，则0.5mol B 2H 6完全燃烧(生成气态水)放出热量为：
2033kJ·mol －1×0.5mol ＝1016.5kJ 。

答案：B 2H 6(g)＋3O 2(g)===B 2O 3(s)＋3H 2O(l)； ΔH ＝－2165kJ·mol －1 1016.5 13．已知下列热化学方程式： ①H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l)；
ΔH ＝－285kJ/mol
②H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(g)；
ΔH ＝－241.8kJ/mol ③C(s)＋1
2O 2(g)===CO(g)；
ΔH ＝－241.8kJ/mol ④C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)； ΔH ＝－393.5kJ/mol 回答下列各问：
(1)上述反应中属于放热反应的是________________________。

(2)H 2的燃烧热为______；C 的燃烧热为______。

(3)燃烧10g H 2生成液态水，放出的热量为____________。

(4)CO 的燃烧热为________；其热化学方程式为_____________。

解析：(1)已知四个热化学反应式的ΔH 皆小于0，都是放热反应。

(2)H 2的燃烧热是指1mol H 2完全燃烧生成液态水时放出的热量，故H 2的燃烧热为285kJ/mol ，C 的燃烧热是指1mol 碳完全燃烧生成CO 2放出的热量，故C 的燃烧热为393.5kJ/mol 。

(3)燃烧10g H 2生成液态水时放出的热量为
10 g
2 g/mol
×285kJ/mol ＝1425kJ 。

(4)将已知热化学方程式④式－③式可
得：CO(g)＋1
2O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝ΔH 4－ΔH 3＝－393.5kJ/mol －(－241.8kJ/mol)＝－
151.7kJ/mol ，故CO 的燃烧热为151.7kJ/mol ，CO 燃烧的热化学方程式为CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g)
ΔH ＝－151.7kJ/mol 。

答案：(1)①②③④ (2)285kJ/mol 393.5kJ/mol (3)1 425kJ
(4)151.7kJ/mol CO(g)＋1
2O 2(g)===CO 2(g)；
ΔH ＝－151.7kJ/mol
14．家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当1.0kg 丁烷完全燃烧并生成CO 2和液态水时，放出的热量为5×104kJ ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式_______________，丁烷的燃烧热为_________
kJ/mol 。

已知1mol 液态水汽化时需要吸收44kJ 的热量。

C 4H 10(g)＋13
2O 2
(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(g)中的ΔH ＝_____________kJ/mol 。

解析：1mol 丁烷完全燃烧放热： 5×104kJ ×58 g/mol
1.0×103g ＝2 900kJ/mol ；
丁烷燃烧的热化学方程式为：
C 4H 10(g)＋13
2O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l)；
ΔH ＝－2 900kJ/mol
燃烧热的数值对应1mol 可燃物完全燃烧放出的热量，故丁烷的燃烧热为2 900kJ/mol 。

当H 2O(l)变为水蒸气时，ΔH ＝－2 900kJ/mol ＋5×44kJ/mol ＝－2 680kJ/mol 。

答案：C 4H 10(g)＋13
2O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l)；
ΔH ＝－2 900kJ/mol 2 900 －2 680 15．已知：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)； ΔH ＝－393.5kJ·mol －
1 H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l)；
ΔH ＝－241.8kJ·mol －1
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____ __________。

答案：12∶3.25
16．根据化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关，结合下列反应方程式回答问题。

已知：
①NH 3(g)＋HCl(g)===NH 4Cl(s)； ΔH ＝－176kJ·mol －1
②NH 3(g)＋H 2O(l)===NH 3·H 2O(aq)； ΔH ＝－35.1kJ·mol －1 ③HCl(g)===HCl(aq)； ΔH ＝－72.3kJ·mol －1
④NH 3·H 2O(aq)＋HCl(aq)===NH 4Cl(aq)＋H 2O(l)；ΔH ＝－52.3kJ·mol －
1
则NH 4 Cl(s)===NH 4Cl(aq)是______________热反应，其反应热为_____________kJ·mol
－1。

答案：吸 16.3
17．已知一种水煤气含：H 2 70.0%、CO 8.00%、CO 2 2.00%、
N2 20.00%(体积百分比)，求：25℃，1.01×105 Pa时，完全燃烧这种气体44.64mol，能放出多少热量？(已知每摩尔H2完全燃烧生成液态水时放热286kJ，每摩尔CO完全燃烧生成CO2气体放热283kJ)
答案：因为CO2、N2不能燃烧，所以混合气中H2占44.64mol×70.0%＝31.25mol，可放热31.25mol×286kJ·mol－1＝8 937kJ。

混合气中CO占44.64mol×8.00%＝3.57mol，可放热3.57mol
×283kJ·mol－1＝1 011kJ。

两者共放热8 937kJ＋1011kJ＝9 948kJ。