优化探究高考化学总复习 6.1化学能与热能课时作业

课时作业(二十三) 化学能与热能

一、选择题

1．已知热化学方程式2NO2(g)N2O4(g)

ΔH＝－56.9 kJ/mol，则关于热化学方程式“N2O4(g)2NO2(g) ΔH0”的说法中正确的是( )

A．热化学方程式中的化学计量数表示分子数

B．该反应ΔH0大于零

C．该反应ΔH0＝－56.9 kJ/mol

D．该反应可表示1 mol N2O4投入容器中分解时的热效应

解析：由于该反应为可逆反应，1 mol N2O4不可能完全分解，所以D项错误。

答案：B

2．下列说法正确的是( )

A．在101 kPa时，1 mol C与适量O2反应生成1 mol CO时，放出110.5 kJ热量，则C的燃烧热为110.5 kJ/mol

B．在101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则H2的燃烧热为ΔH＝＋285.8 kJ/mol

C．测定HCl和NaOH中和反应的反应热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应的终止温度

D．在稀溶液中，OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ

答案：C

3．下列说法或表示正确的是( )

A．氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多

B．需要加热的反应说明它是吸热反应

C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol

H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ

D．1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，其热化学方程式为：S＋O2===SO2 ΔH＝－297.3

kJ·mol－1

解析：A中H2与O2反应生成等量的水蒸气和液态水，后者放出热量多；B中某些反应需要提供“加热”的外部条件，但本身是放热反应，如碳的燃烧；D中热化学方程式未注明物质的状态。

答案：C

4．已知：Fe2O3(s)＋32C(s)===32CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ·mol－1，C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，则2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )

A．－824.4 kJ·mol－1 B．－627.6 kJ·mol－1

C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1

解析：本题的目标热化学方程式为2Fe(s)＋32O2(g)===Fe2O3(s)，由O2的化学计量数知②式(已知条件中的两个热化学方程式依次编号为①、②)各项乘以32，由Fe的化学计量数知①式各项化学计量数不需调整；再由目标热化学方程式Fe和O2的位置综合知：②式×32－①式便得目标热化学方程式，所以有ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×32－234.1 kJ·mol－1＝－824.4 kJ·mol－1。

答案：A

5．现有下列热化学方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566 kJ·mol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH3＝－890 kJ·mol－1 ④CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH4＝－1 367

kJ·mol－1。下列说法不正确的是( )

A．C(s)不完全燃烧的热化学方程式为：2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1

B．CH4的燃烧热数值比CO的燃烧热数值大

C．ΔH4>ΔH3>ΔH2>ΔH1

D．CO(g)具有的能量比CO2(g)高

解析：由①×2－②得2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，其ΔH＝2ΔH1－ΔH2＝2×(－393.5

kJ·mol－1)－(－566 kJ·mol－1)＝－221 kJ·mol－1，A正确；由CH4、CO的燃烧热数值分别为890、283，B正确；比较ΔH需带“－”号，C错误；又因CO(g)和O2反应生成稳定的CO2(g)，故CO(g)较CO2(g)具有的能量高，D正确。

答案：C

6．下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )

A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，

则氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定

C．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ·mol－1

D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2

解析：石墨转化为金刚石是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，B错误；醋酸反应过程中继续电离，电离吸收能量，C错误；碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量多，但是其反应热ΔH是负值，故ΔH1<ΔH2，D错误。

答案：A

7．(2015年武汉联考)下列热化学方程式中，正确的是( )

A．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－546.6 kJ/mol，则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于546.6 kJ

B．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ。其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ/mol

C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ/mol

D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol

解析：物质由气态变成液态要放出能量，故生成液态HF时，放出的热量大于546.6 kJ，A错；N2与H2反应是可逆反应，而热化学方程式的ΔH代表完全反应的热效应，故B项错误；H2SO4和Ca(OH)2反应除了生成水的热效应还有生成硫酸钙沉淀的热效应，而中和热都是57.3

kJ/mol，故C项错误。

答案：D

8．某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是(

)

A．该反应的反应热ΔH＝E2－E1

B．a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化

C．催化剂能降低反应的活化能

D．催化剂能改变反应的焓变

解析：ΔH＝E1－E2，A错误；b线是有催化剂的情况，使活化能降低，所以B项错误；催化剂未改变反应物和生成物的能量，所以也未改变反应焓变，D错误。

答案：C

9．(2014年天津七校联考)下列说法中正确的是( ) A．在100 ℃、101 kPa条件下，1 mol液态水汽化时需要吸收40.69 kJ的热量，则H2O(g)H2O(l)的ΔH＝＋40.69 kJ·mol－1

B．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则CH4的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ

C．H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ·mol－1其他相关数据见下表：

H2(g) Br2(g) HBr(g)

1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369

则表中a为230

D．已知S(g)＋O2(g)===SO2(s) ΔH1，S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH2<ΔH1

解析：A选项ΔH应小于0；B选项单位错误，应为kJ·mol－1；C选项，ΔH＝(436＋a－369×2)kJ·mol－1＝－72 kJ·mol－1，正确；D选项，生成固体放热更多，则ΔH更小，错误。

答案：C

10．(2014年高考江苏卷)已知：

C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1

CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3

4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4

3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )

A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

解析：根据反应的热效应可知：ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0、ΔH4<0，故A、B不正确；根据盖斯定律可得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，ΔH3＝13ΔH4＋23ΔH5，C项正确，D项错误。

答案：C

二、非选择题

11．(1)早期人们曾经使用铅室法生产硫酸，其主要反应为：

SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)

若已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝a kJ·mol－1

2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＝b kJ·mol－1

则SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH＝________kJ·mol－1。

(2)CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的ΔH难以直接测量，原因是________________________________________________________________________。

已知：a.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566.0 kJ·mol－1

b．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－890.0 kJ·mol－1

则CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________。

(3)肼可作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：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(l)

ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1

②N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1

写出肼和N2O4反应的热化学方程式_________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)设题干中的两组方程式分别为①式、②式，由SO2(g)、NO2(g)所在的各方程式中的位置及计量数可知①式×12－②式×12即得所求方程式的反应热。

(2)首先写出2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g)，②式×2－①式即得所求方程式，所以

ΔH＝－890.0 kJ·mol－1×2－(－566.0 kJ·mol－1)。

(3)肼与N2O4反应生成N2和水蒸气：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，观察已知的两个热化学方程式运用盖斯定律可知，②×2－①得：2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝ΔH2×2－ΔH1＝－1 048.9 kJ·mol－1。

答案：(1)a－b2

(2)难以控制反应只生成CO(体现反应难以控制即可) 2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g)

ΔH＝－1 214.0 kJ·mol－1

(3)2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)

ΔH＝－1 048.9 kJ·mol－1

12．(1)(2014年高考大纲全国卷节选)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：

已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与