2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第2課時 反應(yīng)焓變的計算作業(yè)1 魯科版選修4基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1下列說法正確的是()A需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B若反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則該反應(yīng)不必加熱就可發(fā)生C放熱反應(yīng)比吸熱反應(yīng)容易發(fā)生D化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化解析：選D。反應(yīng)開始時需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)，選項A、B錯誤；反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小，而反應(yīng)發(fā)生的難易程度與反應(yīng)吸熱還是放熱無關(guān)，選項C錯誤。225、101 kPa 下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414 kJ·mol12Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJ·mol1下列說法正確的是()A和產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等B和生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同C常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D25 、101 kPa 下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJ·mol1解析：選D。Na2O中，Na與O2個數(shù)比為21；Na2O2中，Na與O個數(shù)比也為21，A錯。和反應(yīng)中，若生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同，B錯。當(dāng)溫度升高時，Na與O2反應(yīng)會生成Na2O2，C錯。×2即可得到要求的方程式，D正確。3已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJ·mol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ·mol1。當(dāng)1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，對其熱量變化的下列描述：放出；吸收；2.44 kJ；4.88 kJ；88 kJ。其中正確的是()A和 B和C和 D和解析：選D。2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ·mol1得總反應(yīng)：H2O(l)=H2O(g)H44 kJ·mol1，則1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水，要吸收熱量 kJ2.44 kJ。4相同溫度時，下列兩個反應(yīng)的反應(yīng)熱分別用H1和H2表示，即H2(g)O2(g)=H2O(g)H1Q1 kJ·mol12H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2Q2 kJ·mol1則()AQ1Q2 BQ1Q2C2Q1Q2 D.Q2Q1解析：選C。本題考查熱化學(xué)方程式的意義，物質(zhì)變化伴隨著能量變化，即方程式系數(shù)和能量數(shù)據(jù)要對應(yīng)。將式×2得2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H32Q1 kJ·mol1，再變化為2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H2Q1 kJ·mol1。式中H2O為液態(tài)，生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多，故2Q1Q2。5下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述中，正確的是()A含20.0 g NaOH的稀溶液與鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量，則表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJ/molB已知P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H0，則白磷比紅磷穩(wěn)定C已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol，則H2燃燒熱為241.8 kJ/molD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2；則H1H2解析：選D。A項中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H<0；B項白磷轉(zhuǎn)化為紅磷為放熱反應(yīng)，故白磷能量高，穩(wěn)定性較差；C項氣態(tài)水不是穩(wěn)定產(chǎn)物。6肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：NN為942、O=O為500、NN為154，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是()A194 B391C516 D658解析：選B。由題圖可知H3(H2H1)E(NN)E(O=O)4E(NH)2 752 kJ/mol534 kJ/mol，則E(NH) kJ/mol391 kJ/mol，B項正確。7肼可做為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(l)H119.5 kJ·mol1N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJ·mol1寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。解析：根據(jù)蓋斯定律×2可得：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJ·mol1。答案：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJ·mol18已知：H2(g)O2(g)=H2O(g) H241.8 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO(g) H110.5 kJ·mol1寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。解析：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H(110.5 kJ·mol1)(241.8 kJ·mol1)131.3 kJ·mol1。答案：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ·mol1能力提升9已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，室溫下將1 mol無水硫酸銅制成溶液時放出的熱量為Q1 kJ，又知膽礬分解的熱化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2 kJ·mol1，則Q1和Q2的關(guān)系為()AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q2 D無法確定解析：選A。由已知得CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)HQ1 kJ·mol1；CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ2 kJ·mol1，二式相加得CuSO4·5H2O(s)=Cu2(aq)SO(aq)5H2O(l)H(Q2Q1)kJ·mol1，依題意，Q2Q10，所以Q2Q1。10已知：CH3CH2CH2CH3(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 878 kJ·mol1；(CH3)2CHCH3(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 869 kJ·mol1。10.下列說法正確的是()A正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程D異丁烷分子中的碳?xì)滏I比正丁烷的多解析：選A。根據(jù)題意知，正丁烷的能量大于異丁烷的能量，能量越大，物質(zhì)越不穩(wěn)定，所以正丁烷的穩(wěn)定性小于異丁烷的穩(wěn)定性，故A正確，B錯誤；根據(jù)能量守恒得，異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個吸熱過程，故C錯誤；正丁烷和異丁烷是同分異構(gòu)體，所以含有的氫原子數(shù)相同，即碳?xì)滏I數(shù)目相同，故D錯誤。11已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)HQ12H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ22H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ3常溫下，取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為()A0.4Q10.05Q3 B0.4Q10.05Q2C0.4Q10.1Q3 D0.4Q10.2Q2解析：選A。n(氣體)11.2 L/(22.4 L·mol1)0.5 mol，其中n(CH4)0.5 mol×4/50.4 mol；n(H2)0.5 mol×1/50.1 mol。據(jù)有關(guān)熱化學(xué)方程式得知0.4 mol CH4與0.1 mol H2分別完全燃燒恢復(fù)到常溫放熱為0.4Q1和0.1×Q30.05Q3，放出總熱量為0.4Q10.05Q3。12化學(xué)反應(yīng)N23H2=2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJ·mol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJ·mol1C.N2(g)H2(g)=NH3(l)H2(bca) kJ·mol1D.N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab) kJ·mol1解析：選A。由圖示可知，a kJ能量是 mol N2(g)和 mol H2(g)斷鍵所吸收的，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)變?yōu)? mol NH3(l)釋放c kJ能量。若生成NH3(g)，熱化學(xué)方程式應(yīng)為N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ab) kJ·mol1或N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab)kJ·mol1；若生成NH3(l)，熱化學(xué)方程式為N2(g)3H3(g)=2NH3(l)H2(abc) kJ·mol1或N2(g)H2(g)=NH3(l)H(abc) kJ·mol1，綜上所述應(yīng)選A。 13(實際應(yīng)用題)利用蓋斯定律可測某些特殊反應(yīng)的熱效應(yīng)。(1)P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJ·mol1(2)P(s，紅磷)O2(g)=P4O10(s)H2738.5 kJ·mol1則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為_。相同的狀況下，能量較低的是_；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_(填“高”或“低”)。解析：求：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H？據(jù)蓋斯定律有HH14H2(2 983.24×738.5)kJ·mol129.2 kJ·mol1，即：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H29.2 kJ·mol1。答案：P4(s，白磷)=4P(s，紅磷)H29.2 kJ·mol1紅磷低14“西氣東輸”是西部開發(fā)的重點工程，這里的氣是指天然氣，其主要成分是甲烷。工業(yè)上將C與水在高溫下反應(yīng)制得水煤氣，水煤氣的主要成分是CO和H2，兩者的體積比約為11。已知：1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體放出283 kJ熱量；1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量；1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出890 kJ熱量。(1)寫出H2完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_。若1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣，放出的熱量_890 kJ(填“”、“”或“”)。(2)忽略水煤氣中其他成分，相同狀況下若得到相等的熱量，所需水煤氣與甲烷的體積比約為_；燃燒生成的CO2的質(zhì)量比約為_。(3)以上數(shù)據(jù)和計算說明，以天然氣代替水煤氣做民用燃料，突出的優(yōu)點是_。解析：(1)1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫要求，則2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1。因氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱，故1 mol CH4完全燃燒生成CO2和水蒸氣，放出的熱量小于890 kJ。(2)設(shè)放出的熱量為890 kJ所需CH4的體積為Vm，則所需水煤氣的體積為×2Vm3Vm，故。由COCO2CH4CO2知3體積水煤氣得1.5體積CO2,1體積甲烷得1體積CO2，故燃燒生成的CO2質(zhì)量比為。(3)使用天然氣做燃料，燃燒熱值高，且減少了CO2的排放。答案：(1)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1(2)3132(3)燃燒熱值高，減少了CO2的排放量，有利于保護(hù)環(huán)境