《高中化学课时提升作业(三)1.3化学反应热的计算新人教版选修4》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中化学课时提升作业(三)1.3化学反应热的计算新人教版选修4(12页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、课时提升作业(三)化学反应热的计算(25分钟50分)一、选择题(本题包括7小题,每小题4分,共28分)1.盖斯定律指出:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化,由下图判断下列关系拼十年寒窗挑灯苦读不畏难;携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。错误的是()A.AF,H=-H6B.H1+H2+H3+H4+H5+H6=1C.CF,|H|=|H1+H2+H6|D.H1+H2+H3=-H4-H5-H6【解析】选B。FA,H=H6,则AF,H=-H6,A正确
2、;6个H全部相加,是AA的H,应等于零,即H1+H2+H3+H4+H5+H6=0,B错误;FC的H=H6+H1+H2,则CF的H=-(H6+H1+H2),C正确;AD的H=H1+H2+H3,DA的H=H4+H5+H6,二者的绝对值相等,符号相反,即|H1+H2+H3|=|H4+H5+H6|,D正确;答案选B。2.(2015汕头高二检测)工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是()A.2SO2(g)+O2(g
3、)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-98.3 kJmol-1C.SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H=+98.3 kJmol-1D.SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H=-196.6 kJmol-1【解析】选A。将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后,放出热量98.3kJ,此时测得SO2的物质的量为1 mol,说明反应是可逆反应,不能进行彻底,实际发生反应的二氧化硫为1 mol,1 mol二氧化硫全部反应放热98.3kJ,热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 k
4、Jmol-1或SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H=-98.3 kJmol-1,故A项正确。【易错提醒】可逆反应的热量变化与H的关系热化学方程式中的H是指反应进行完全时所放出或吸收的热量。可逆反应不能进行完全,所以可逆反应达到平衡时,反应放出或吸收的热量的数值小于热化学方程式中H的数值。3.(2015邯郸高二检测)在298 K、100 kPa时,已知:Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)H12H2O(g)2H2(g)+O2(g)H22Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)H3则H3与H2和H1之间的关系正确的是()A.H3=2H1-H2B.H3=H1+H2C.H3=2H
5、1+H2D.H3=H2-H1【解析】选C。根据盖斯定律,将Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)的2倍与2H2O(g)2H2(g)+O2(g)相加即可得到2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g),所以H3=2H1+H2,答案选C。4.已知25、101 kPa条件下:4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H1=-2 834.9 kJmol-14Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)H2=-3 119.1 kJmol-1由此得出的正确结论是()A.等质量的O2比O3能量高,由O2变为O3为放热反应B.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3为吸热反应C.O3比O2稳定,由
6、O2变为O3为吸热反应D.O2比O3稳定,由O2变为O3为放热反应【解析】选B。已知25、101kpa条件下:4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H1=-2 834.9 kJmol-14Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)H2=-3 119.1 kJmol-1,根据盖斯定律-得到:3O2(g)2O3(g)H=H1-H2=-2 834.9 kJmol-1-(-3 119.1 kJmol-1)=+284.2 kJmol-1,氧气转化为臭氧是吸热反应,3 mol氧气生成2 mol臭氧吸收的热量284.2kJ,故A错误;等质量的O2比O3的能量低,由O2变为O3是吸热反应,故B正确;由O
7、2变为O3的化学反应为吸热反应,氧气的能量低,故氧气比臭氧稳定,故C、D错误;答案选B。5.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在SF键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应热H为()A.-1 780 kJmol-1B.-1 220 kJmol-1C.-450 kJmol-1D.+430 kJmol-1【解析】选B。反应热就是断键吸收的能量和成键放出的能量的差值,因此该反应的H是280 kJmol-1+3160 kJmol-1-6330 kJmo
8、l-1=-1 220 kJmol-1,答案选B。6.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol-1,1 411.0 kJmol-1和1 366.8 kJmol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A.-44.2 kJmol-1B.+44.2 kJmol-1C.-330 kJmol-1D.+330 kJmol-1【解析】选A。已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol-1,1 411.0 kJmol-1和1 366.8 kJmol-1,因此有热化学方程式H2(g)+12O2
9、(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1,C2H4(g)+3O2(g)2H2O(l)+2CO2(g)H=-1 411.0 kJmol-1,C2H5OH(l)+ 3O2(g)3H2O(l)+2CO2(g)H=-1 366.8 kJmol-1,则根据盖斯定律可知,-即可得到C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l),所以反应热H=(-1 411.0 kJmol-1)-(-1 366.8 kJmol-1)=-44.2 kJmol-1,答案选A。7.(2015苏州高二检测)已知H2(g)+12O2(g)H2O(l)H= -285.8 kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H
10、= -282.9 kJmol-1,某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量,同时生成3.6 g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为()A.21B.12C.11D.23【解析】选C。水的物质的量为3.6 g18 gmol-1=0.2 mol,由2H2+O22H2O可知,n(H2)=n(H2O)=0.2 mol,由2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1可知0.2 mol H2燃烧放出的热量为57.16 kJ,则CO燃烧放出的热量为113.74 kJ-57.16 kJ=56.58 kJ,设混合气体中CO的物质的量为x,则x=56.58 k
11、J282.9 kJmol-1=0.2 mol,原混合气体中H2和CO的物质的量均为0.2 mol,H2和CO的物质的量之比为11,答案选C。【互动探究】(1)若将题目中“同时生成3.6 g液态水”改为“混合气体中H2和CO的总物质的量是0.4 mol”,计算二者的物质的量分别是多少?(设混合气体中H2和CO的物质的量分别为x、y,只列出二元一次方程即可)提示:x+y=0.4 mol,285.8x+282.9y=113.74。(2)若将题目中“同时生成3.6 g液态水”改为“混合气体中H2和CO的物质的量相等”,计算混合气体中CO物质的量是多少?提示:设混合气体中CO的物质的量为x,则:285.
12、8x+282.9x=113.74,解得x=0.2 mol。二、非选择题(本题包括2小题,共22分)8.(10分)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H表示生成1 mol产物的数据)。根据上图回答下列问题:(1)P(s)和Cl2反应生成PCl3(g)的热化学方程式是_。(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式是_。(3)P(s)和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5(g)的H3=_,P(s)和Cl2一步反应生成1 mol PCl5(g)的H4_H3(填“大于”“小于”或“等于”)。【解析】(1)产物的总
13、能量减去反应物的总能量就等于反应热,结合图象可知,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)+32Cl2(g)PCl3(g)H=-306 kJmol-1。(2)根据图象可知PCl5和PCl3之间的能量差值为93 kJ,因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)H=+93 kJmol-1。(3)根据盖斯定律求得H3=-399 kJmol-1,且H3=H4,与反应的途径无关,只与起始物质、终态物质有关。答案:(1)32Cl2(g)+P(s)PCl3(g)H=-306 kJmol-1(2)PCl5(g)PCl
14、3(g)+Cl2(g)H=+93 kJmol-1(3)-399 kJmol-1等于9.(12分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652 kJ的热量。(1)反应的热化学方程式为_。(2)已知H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_kJ。(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是_。(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.7 kJmol-1N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJmol-1肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_。【解析】(1)0.4 mol液态肼反应放热256.652 kJ,则1 mol液态肼反应应放热6