2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 同步課時分層作業(yè)2 熱化學(xué)方程式 反應(yīng)焓變的計算 魯科版選修4.doc

課時分層作業(yè)(二)熱化學(xué)方程式反應(yīng)焓變的計算(建議用時：45分鐘)基礎(chǔ)達標(biāo)練1下列對H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H(101 kPa、298 K)184.6 kJmol1的敘述正確的是 ()A1分子H2和Cl2反應(yīng)，放出熱量184.6 kJB1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反應(yīng)生成2 mol HCl(g)，放出的熱量為184.6 kJC在101 kPa、298 K的條件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反應(yīng)生成2 mol HCl(g)，放出的熱量為184.6 kJD在101 kPa、298 K的條件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反應(yīng)生成2 mol HCl(g)，吸收的熱量為184.6 kJC熱化學(xué)方程式中H的值與具體化學(xué)反應(yīng)相對應(yīng)，在反應(yīng)中各物質(zhì)前的化學(xué)系數(shù)不再表示粒子數(shù)目，只表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，所以A錯誤；在描述反應(yīng)時應(yīng)說明外界條件，而B中沒有說明溫度和壓強，B錯誤；H<0時，反應(yīng)放熱而非吸熱，D錯誤。2已知1 mol白磷(s)轉(zhuǎn)化成1 mol紅磷(s)，放出18.39 kJ熱量，又知：4P(白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H14P(紅，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2則H1和H2的關(guān)系正確的是()AH1H2BH1H2CH1H2D無法確定C兩熱化學(xué)方程式相減得4P(白，s)=4P(紅，s)，又因白磷(s)轉(zhuǎn)化成紅磷(s)為放熱反應(yīng)，則HH1H20，即H1H2。3已知熱化學(xué)方程式：SO2(g)O2(g)SO3(g)H98.32 kJmol1。在此條件下向某容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反應(yīng)后，最終放出的熱量為 () 【導(dǎo)學(xué)號：41722016】A196.64 kJB196.64 kJmol1C196.64 kJD>196.64 kJC注意此反應(yīng)雖為可逆反應(yīng)，但熱化學(xué)方程式給出的數(shù)據(jù)是其完全反應(yīng)時的數(shù)據(jù)。2 mol SO2和1 mol O2充分反應(yīng)，由于反應(yīng)進行不徹底，最終放出的熱量必小于196.64 kJ。此類可逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書寫時也可以直接用“=”號。4已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H2870.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l) H3285.8 kJmol1則反應(yīng)2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱(焓變)為()A488.3 kJmol1B488.3 kJmol1C244.15 kJmol1D244.15 kJmol1B將22即得到待求的熱化學(xué)方程式，故H(393.5 kJmol1)2(285.8 kJmol1)2(870.3 kJmol1)488.3 kJmol1。550 g碳在氧氣中燃燒，得到等體積的CO和CO2。已知：C(s)O2(g)=CO(g)H110.35 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1。和完全燃燒相比，該反應(yīng)燃燒損失的能量與實際放出的能量之比大約是() 【導(dǎo)學(xué)號：41722017】A283503B55141C141196D11A假設(shè)C為2 mol，由題意可知2 mol C全部轉(zhuǎn)化成2 mol CO后，只有1 mol CO轉(zhuǎn)化成1 mol CO2，損失的能量和實際放出的能量之比為282.57(110.352282.57)283503。故當(dāng)C為50 g時，損失的能量和實際放出的能量之比約為283503。6已知H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列關(guān)系式正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：41722018】Aac0Bbd0C2ab0D2cd0C氫氣燃燒是放熱反應(yīng)，H0；生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水時放出的熱量多，H更小，即ca0,0bd；中各物質(zhì)的物質(zhì)的量是的2倍，則H22H1。7下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H前者小于后者的是() 【導(dǎo)學(xué)號：41722019】C(s)O2(g)=CO(g)H1C(s)O2(g)=CO2(g)H2S(g)O2(g)=SO2(g)H3S(s)O2(g)=SO2(g)H4CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H5CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H6ABCDD中碳完全燃燒放出的熱量多，所以H1H2；中氣態(tài)硫燃燒放出的熱量多，H3H4；中H50，H60，則H5H6，故H前者小于后者的是。8寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(1)N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)，放出46.1 kJ熱量_。(2)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸氣。已知室溫下1 g甲硅烷自燃放出熱量44.6 kJ，其熱化學(xué)方程式是_。(3)如圖是一定溫度和壓強下N2和H2反應(yīng)生成1 mol NH3的反應(yīng)過程中的能量變化示意圖，寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式：_(H的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示)。答案(1)N2(g)H2(g)NH3(g)H46.1 kJmol1(2)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(g)H1 427.2 kJmol1(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(Q1Q2) kJmol19比較下列各組熱化學(xué)方程式中H的大小關(guān)系：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2H1_H2(填“”“”或“”，下同)。(2)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H2H1_H2。解析(1)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水是放熱過程，生成液態(tài)水的反應(yīng)放出的熱量多，但H為負(fù)值，所以H1<H2；(2)兩式相減得4Al(s)2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)4Fe(s)HH1H2，鋁熱反應(yīng)很劇烈，是典型的放熱反應(yīng)，所以HH1H2<0，即H1<H2。答案(1)<(2)<10已知下列兩個熱化學(xué)方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol1根據(jù)上面兩個熱化學(xué)方程式，試完成下列問題：(1)1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為_。(2)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5 mol，完全燃燒時放熱3 847 kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是_。(3)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1。試寫出丙烷燃燒生成CO2和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式_。解析(1)1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為285.8 kJmol11 mol2 220 kJmol12 mol4 725.8 kJ。(2)設(shè)混合氣體中H2的物質(zhì)的量為x，則C3H8的物質(zhì)的量為5 molx，所以：285.8 kJmol1 x(5 molx)2 220 kJmol13 847 kJ，解方程得x3.75 mol，則5 molx1.25 mol，故V(H2)V(C3H8)3.75 mol1.25 mol31。(3)給已知方程式編號：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2220 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1 據(jù)蓋斯定律將4得：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol1。答案(1)4 725.8 kJ(2)31(3)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol1能力提升練11一定條件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJmol1，CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJmol1。下列選項不正確的是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1BCH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)H3H1C若用0.2 mol CH4還原NO2至N2，則反應(yīng)中放出的熱量一定為173.4 kJD若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子為0.8 molCA項，由得出：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)HkJmol1867 kJmol1，正確；B項，H2O(g)=H2O(l)H0，因此H3H1，正確；C項，沒有說明H2O的狀態(tài)，如果是氣態(tài)，則正確，若是液態(tài)，則大于173.4 kJ，錯誤；D項，消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移8 mol e，則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CH4轉(zhuǎn)移電子為0.8 mol，正確。12在298 K、1.01105Pa下，將22 g CO2通入750 mL 1 molL1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)放出x kJ的熱量。已知在該條件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，放出y kJ的熱量，則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式為() 【導(dǎo)學(xué)號：41722020】ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1D2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1C由題意可知，CO2(g)NaOH(aq)=Na2CO3(aq)NaHCO3(aq)H2O(l)H1x kJmol1，CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)H2y kJmol1，則CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)HH14H2(4xy)kJmol1。13通常人們把斷裂1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1 mol某化學(xué)鍵所釋放的能量看作該化學(xué)鍵的鍵能，鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱H。已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵HHClClHCl鍵能/(kJmol1)436243431則下列熱化學(xué)方程式不正確的是()AH2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1CH2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1D2HCl=H2(g)Cl2(g)H183 kJmol1C反應(yīng)熱反應(yīng)物的總鍵能反應(yīng)產(chǎn)物的總鍵能，根據(jù)表中的鍵能數(shù)據(jù)計算可知，H2(g)和Cl2(g)反應(yīng)生成HCl(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H0，C項錯誤。14(1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫和二氧化碳。已知：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1；S(s)O2(g)=SO2(g)H296.0 kJmol1。該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。(2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧的主要氣體。已知：CO(g)NO2(g)=NO(g)CO2(g)Ha kJmol1(a0)2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)Hb kJmol1(b0)若用3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO將NO2還原為N2(CO完全反應(yīng))，整個反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_mol，放出的熱量為_kJ(用含a、b的代數(shù)式表示)。(3)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H2若1 mol CH4將NO2還原為N2，整個過程中放出的熱量為867 kJ，則H2_。(4)某氮肥廠含氮廢水中的氮元素多以NH和NH3H2O形式存在，處理過程中NH在微生物的作用下經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO。這兩步反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示：1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq)的熱化學(xué)方程式是_。解析(1)根據(jù)蓋斯定律，由2可得題述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(2)將題給兩個反應(yīng)分別編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由2可得4CO(g)2NO2(g)=N2(g)4CO2(g)H(2ab)kJmol1，則3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO(即0.15 mol CO)還原NO2時，轉(zhuǎn)移電子8 mol0.3 mol，放出的熱量為(2ab)kJmol1kJ。(3)CH4將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，根據(jù)蓋斯定律，H(H1H2)，則H2867 kJmol12(574 kJmol1)1 160 kJmol1。(4)第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NH(aq)O2(g)=NO(aq)H2O(l)2H(aq)H273 kJmol1，第二步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO(aq)O2(g)=NO(aq)H73 kJmol1，將上述兩步反應(yīng)相加得到反應(yīng)NH(aq)2O2(g)=NO(aq)H2O(l)2H(aq)H346 kJmol1。答案(1)2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g)H270 kJmol1(2)0.3(3)1 160 kJmol1(4)NH(aq)2O2(g)=NO(aq)H2O(l)2H(aq)H346 kJmol1