2018-2019学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应 第2课时 反应焓变的计算作业1 鲁科版选修4.doc

第2课时 反应焓变的计算基础达标1下列说法正确的是()A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B若反应为放热反应，则该反应不必加热就可发生C放热反应比吸热反应容易发生D化学反应都伴随着能量的变化解析：选D。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，选项A、B错误；反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，而反应发生的难易程度与反应吸热还是放热无关，选项C错误。225、101 kPa 下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414 kJmol12Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJmol1下列说法正确的是()A和产物的阴阳离子个数比不相等B和生成等物质的量的产物，转移电子数不同C常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D25 、101 kPa 下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJmol1解析：选D。Na2O中，Na与O2个数比为21；Na2O2中，Na与O个数比也为21，A错。和反应中，若生成等物质的量的产物，转移电子数目相同，B错。当温度升高时，Na与O2反应会生成Na2O2，C错。2即可得到要求的方程式，D正确。3已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1。当1 g液态水变为气态水时，对其热量变化的下列描述：放出；吸收；2.44 kJ；4.88 kJ；88 kJ。其中正确的是()A和 B和C和 D和解析：选D。2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1得总反应：H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则1 g液态水变为气态水，要吸收热量 kJ2.44 kJ。4相同温度时，下列两个反应的反应热分别用H1和H2表示，即H2(g)O2(g)=H2O(g)H1Q1 kJmol12H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2Q2 kJmol1则()AQ1Q2 BQ1Q2C2Q1Q2 D.Q2Q1解析：选C。本题考查热化学方程式的意义，物质变化伴随着能量变化，即方程式系数和能量数据要对应。将式2得2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H32Q1 kJmol1，再变化为2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2Q1 kJmol1。式中H2O为液态，生成液态水比生成气态水放出的热量多，故2Q1Q2。5下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是()A含20.0 g NaOH的稀溶液与盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJ/molB已知P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H0，则白磷比红磷稳定C已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol，则H2燃烧热为241.8 kJ/molD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2；则H1H2解析：选D。A项中和反应为放热反应，H0；B项白磷转化为红磷为放热反应，故白磷能量高，稳定性较差；C项气态水不是稳定产物。6肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194 B391C516 D658解析：选B。由题图可知H3(H2H1)E(NN)E(O=O)4E(NH)2 752 kJ/mol534 kJ/mol，则E(NH) kJ/mol391 kJ/mol，B项正确。7肼可做为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(l)H119.5 kJmol1N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJmol1写出肼和N2O4反应的热化学方程式：_。解析：根据盖斯定律2可得：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJmol1。答案：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJmol18已知：H2(g)O2(g)=H2O(g) H241.8 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g) H110.5 kJmol1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：_。解析：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H(110.5 kJmol1)(241.8 kJmol1)131.3 kJmol1。答案：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1能力提升9已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1 mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1 kJ，又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2 kJmol1，则Q1和Q2的关系为()AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q2 D无法确定解析：选A。由已知得CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)HQ1 kJmol1；CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2 kJmol1，二式相加得CuSO45H2O(s)=Cu2(aq)SO(aq)5H2O(l)H(Q2Q1)kJmol1，依题意，Q2Q10，所以Q2Q1。10已知：CH3CH2CH2CH3(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 878 kJmol1；(CH3)2CHCH3(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 869 kJmol1。10.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：选A。根据题意知，正丁烷的能量大于异丁烷的能量，能量越大，物质越不稳定，所以正丁烷的稳定性小于异丁烷的稳定性，故A正确，B错误；根据能量守恒得，异丁烷转化为正丁烷的过程是一个吸热过程，故C错误；正丁烷和异丁烷是同分异构体，所以含有的氢原子数相同，即碳氢键数目相同，故D错误。11已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)HQ12H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ22H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ3常温下，取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为()A0.4Q10.05Q3 B0.4Q10.05Q2C0.4Q10.1Q3 D0.4Q10.2Q2解析：选A。n(气体)11.2 L/(22.4 Lmol1)0.5 mol，其中n(CH4)0.5 mol4/50.4 mol；n(H2)0.5 mol1/50.1 mol。据有关热化学方程式得知0.4 mol CH4与0.1 mol H2分别完全燃烧恢复到常温放热为0.4Q1和0.1Q30.05Q3，放出总热量为0.4Q10.05Q3。12化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJmol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJmol1C.N2(g)H2(g)=NH3(l)H2(bca) kJmol1D.N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab) kJmol1解析：选A。由图示可知，a kJ能量是 mol N2(g)和 mol H2(g)断键所吸收的，b kJ能量是1 mol N和3 mol H形成1 mol NH3(g)所放出的能量，1 mol NH3(g)变为1 mol NH3(l)释放c kJ能量。若生成NH3(g)，热化学方程式应为N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ab) kJmol1或N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab)kJmol1；若生成NH3(l)，热化学方程式为N2(g)3H3(g)=2NH3(l)H2(abc) kJmol1或N2(g)H2(g)=NH3(l)H(abc) kJmol1，综上所述应选A。 13(实际应用题)利用盖斯定律可测某些特殊反应的热效应。(1)P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1(2)P(s，红磷)O2(g)=P4O10(s)H2738.5 kJmol1则白磷转化为红磷的热化学方程式为_。相同的状况下，能量较低的是_；白磷的稳定性比红磷_(填“高”或“低”)。解析：求：P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H？据盖斯定律有HH14H2(2 983.24738.5)kJmol129.2 kJmol1，即：P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJmol1。答案：P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJmol1红磷低14“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将C与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，两者的体积比约为11。已知：1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量；1 mol H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。(1)写出H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式：_。若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量_890 kJ(填“”、“”或“”)。(2)忽略水煤气中其他成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为_；燃烧生成的CO2的质量比约为_。(3)以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气做民用燃料，突出的优点是_。解析：(1)1 mol H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，根据热化学方程式的书写要求，则2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1。因气态水变为液态水要放热，故1 mol CH4完全燃烧生成CO2和水蒸气，放出的热量小于890 kJ。(2)设放出的热量为890 kJ所需CH4的体积为Vm，则所需水煤气的体积为2Vm3Vm，故。由COCO2CH4CO2知3体积水煤气得1.5体积CO2,1体积甲烷得1体积CO2，故燃烧生成的CO2质量比为。(3)使用天然气做燃料，燃烧热值高，且减少了CO2的排放。答案：(1)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1(2)3132(3)燃烧热值高，减少了CO2的排放量，有利于保护环境