高中化学第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应(第3课时)作业鲁科版选修4

第1节 化学反应的热效应 第3课时 反应焓变的计算 盖斯定律一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）1. 对于反应C 2H 4(g)→C 2H 2(g)十H 2(g)，2CH 4(g)→C 2H 4(g)+2H 2(g)当升高温度时都向右移动①C(s)+2H 2(g)→CH 4(g)；△H 1 ②2C(s)+ H 2(g)→C 2H 2(g)；△H 2 ③2C(s)+2H 2(g)→C 2H 4 (g)；△H 3。

判定①②③中的△H 1，△H 2，△H 3大小顺序是 （ ）A ．△H 1>△H 2>△H 3B ．△H 2>△H 3>2△H 1C ．△H 2>△H 1>△H 3D ．△H 3>△H 2>2△H l 答案：B解析：因反应C 2H 4(g)→C 2H 2(g)十H 2(g)和2CH 4(g)→C 2H 4(g)+2H 2(g)的共性物质是C 2H 4(g)，故以反应③为基础，即都先生成C 2H 4(g)，再分别转化为CH 4(g)和 C 2H 2(g)；由题意可知，C 2H 4(g)→C 2H 2(g)吸热，C 2H 4(g) →2CH 4(g)放热，故△H 1，△H 2，△H 3大小顺序是：△H 2>△H 3>2△H 1。

2.使18 g 焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO 占1/3体积，CO 2占2/3体积，已知：C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 1＝－Q 1 kJ/molCO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－Q 2 kJ/mol与完全燃烧相比较，损失的热量是( )A ．1/2Q 2 kJB ．1/3Q 2 kJC ．1/3(Q 1＋Q 2) kJD ．1/3Q 1 kJ答案：A解析：n (C)＝18 g 12 g/mol ＝1.5 mol ，与完全燃烧相比，损失的热量为CO(1.5mol ×13＝0.5mol)再完全燃烧所对应的热量，即0.5 mol ×Q 2 kJ/mol ＝0.5Q 2 kJ ，故选A.3.下列变化过程放热的是( )A ．H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝＋44.0kJ/molB ．2HI(g)===H 2(g)＋I 2(g) ΔH ＝＋14.9 kJ/molC ．形成化学键时共放出能量862 kJ 的化学反应D ．能量变化如图所示的化学反应答案：D解析：根据A、B中热化学方程式可知两反应均是吸热反应．本题易误选C，由于选项中未明确在化学反应中断开化学键时所吸收的能量大小，因此不能判断该反应的热效应．4. 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l);ΔH=-285.8 kJ·mol-1CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol-1C8H18(l)+25/2O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-5 518 kJ/molCH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3 kJ·mol-1相同质量的H2.CO、C8H18.CH4完全燃烧时，放出热量最少的是( )A.H2(g)B.CO(g) C .C8H18(l) D.CH4(g)答案：B解析：1 g H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧，分别放出的热量为H2:=142.9 kJ·g-1CO:=10.11 kJ·g-1C8H18:=48.40 kJ·g-1CH4:=55.64 kJ·g-15.有3个热化方程式：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H =a kJ/molH2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）；△H =bkJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H =ckJ/mol关于它们的下列表述正确的是（）A．a+b＝cB．1mol H2O由气态变为液态吸收（a-b）kJ热量C．氢气的燃烧热为c/2 kJD．1molH2 O由液态变为气态吸收l c/2-al kJ热量答案：D解析：本题考查反应热的计算。

将2式减去1式可得，H2O（g）=H2O（l）；△H =（b-a）kJ/mol，则B错误；H2O由气态变为液态是放出热量，所以b-a<0，即b<a，从热化方程式中计量数和物质的状态可知，2b=c，则A错误；燃烧热是正值，所以氢气的燃烧热为-c/2 kJ，C错误；D项正确。

6.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。

已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出了X kJ热量。

已知碳完全燃烧的焓变△H= 一Y kJ·mol-1，则lmol C与O2反应生成CO的反应热△H为 ( ) kJ·mol-1A．一Y B．—(10X—Y) C．一(5X—O.5Y) D．+(10X—Y)答案：C解析：本题考查盖斯定律。

C(s)＋O2(g)=CO2(g) 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)1 12 1x x 2y yx+2y= =0.3x+y= =0.2求的x=0.1mol，y=0.1mol，令0.2molC与O2反应生成CO产生热量为Q，则有0.1×Y+Q=X，Q= (X-0.1Y) KJ，所以lmol C与O2反应生成CO的反应热△H= －(5X－O.5Y)kJ·mol-1，C 选项正确。

二、非选择题7.由氢气和氧气反应生成 1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式__________________________________。

若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应2H2(g)+ O2(g)===2H2O(l)的△H=_______________，氢气的燃烧热为_______________。

答案：H2(g)+ 12O2(g) === 2H2O(g) △H＝-241.8kJ??mol-1 -571.6 kJ·mol-1 285.8kJ·mol-1解析：热化学方程式的书写。

8.CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。

化学键C－H C＝C C－C H－H键能（kJ·mol—1）414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热答案：ΔH ==＋125.6 kJ·mol—1解析：ΔH =[6E(C－H)＋E(C－C)]－[E(C＝C)＋4E(C－H)＋E(H－H)]=(6×414.4＋347.4) kJ·mol—1－(615.3＋4×414.4＋435.3) kJ·mol—1=＋125.6 kJ·mol—1这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ·mol—1。

9. CO、CH4均为常见的可燃性气体．(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是________．(2)已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ/mol.相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是__________________________．(3)120℃、101 kPa下，a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强．若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为________(保留2位小数)．答案：(1)1∶4(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－891 kJ/mol(3)0.33解析：(1)CO转化成CO2：化合价从＋2→＋4；CH4转化成CO2：化合价从－4→＋4；所以转移电子数之比为2∶8＝1∶4.(3)由方程式：2CO＋O2===2CO2；CH4＋2O2===CO2＋2H2O(g)当耗O2和生成的CO2相同时，n(CO)∶n(CH4)＝2∶1，可知CH4的体积分数是1/3＝0.33；10.甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇脱氢制备，反应式如下：CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) ⊿H = 84.2 kJ·mol-1⑴向体系中通入空气，通过以下反应提供反应(1) 所需热量：H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH = –241.8 kJ·mol-1(2)要使反应温度维持在700℃，计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。

已知空气中氧气的体积分数为0.20答案：要使反应维持在一定温度并持续进行，应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用，因此：甲醇与氧气的摩尔比为：n(CH3OH): n (O2) = (2 × 241.8) / 84.2 = 5.74甲醇与空气的摩尔比为：n(CH3OH) : n (空气) = 5.74 / 5 = 1.1解析：要使反应维持在一定温度持续进行，应保证反应(2)放出的热量恰好被反应(1) 全部利用。

因此甲醇与氧气的物质的量之比为(2 241.8) / 84.2 = 5.74（注意保留三位有效数字），根据氧气的体积分数0.20，可求得甲醇与空气的物质的量之比。

此题需注意计算过程中有效数字的保留：乘除运算中，以有效数字最少的保留有效数字；加减运算中以小数点位数最少的保留有效数字；常数不计算有效数字等。