2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題04 反應(yīng)熱的計算 蓋斯定律補差試題 新人教版選修4

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1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題04 反應(yīng)熱的計算 蓋斯定律補差試題 新人教版選修4 1．物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化，由圖判斷下列關(guān)系錯誤的是( ) A．A→F,△H =一△H6 B．△H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0 C．C→F, △H= △H1+ △H2 + △H6 D．若A→C為放熱過程，則△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0 【答案】C 【解析】 【點睛】 本題考查了蓋斯定律的含義理解和計算應(yīng)用，主要是焓變的分析判斷，化學(xué)反應(yīng)的焓變只與各反應(yīng)物的始態(tài)和各生成物的終態(tài)有關(guān)，而與具體的反應(yīng)途徑無關(guān)；注意反

2、應(yīng)的方向改變，焓變符號改變。 2．化學(xué)中有許多的“守恒或相等“下列說法不正確的是 A．化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量與生成物總能量 B．溶液中，陽離子電荷總數(shù)與陰離中電荷總數(shù) C．溶液中，稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量與稀釋后溶質(zhì)質(zhì)量 D．化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)物總質(zhì)量與生成物總質(zhì)量 【答案】A 3．已知（1）H2O(g) = H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol-1 （2）CH3OH(g) = CH3OH(l) △H2＝－Q2 kJ·mol-1 （3）2CH3OH(g) +3O2(g) = 2CO2(g)＋4H2O(g) △H3＝－Q3 kJ·mol-1 （Q1、Q2、Q3均大于

3、0）若要使1mol液態(tài)甲醇完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，放出的熱量為（單位：kJ）（ ） A．Q1+ Q2 + Q3 B．0.5Q3-Q2+2Q1 C．Q3-2Q2+4Q1 D．0.5（Q1+Q2+Q3） 【答案】B 【解析】已知（1）H2O(g) = H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol-1 （2）CH3OH(g) = CH3OH(l) △H2＝－Q2 kJ·mol-1 （3）2CH3OH(g) +3O2(g) = 2CO2(g)＋4H2O(g) △H3＝－Q3 kJ·mol-1 由蓋斯定律可知，③-②×2+①×4得：2CH3OH（l）+3O

4、2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=△H33－△H22－△H3=-（Q3-2Q2+4Q1）kJ·mol－1，1mol液態(tài)甲醇完全燃燒放出熱量為×（Q3-2Q2+4Q1）kJ·mol－1=（0.5Q3-Q2+2Q1）kJ。故選B。 4．已知: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ/mol Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g) △H=-226kJ/mol 根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是 A．CO的燃燒熱為283kJ B．右圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系 C．2Na2O2(s)+2CO2

5、(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)放出的熱量小于452kJ D．Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s) △H=-1018 kJ/mol 【答案】C 【解析】A、CO的燃燒熱283kJ·mol－1，故A錯誤；B、依據(jù)熱化學(xué)方程式，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ·mol－1；分析圖象中一氧化碳和氧氣物質(zhì)的量為1、1/2，物質(zhì)的量與反應(yīng)的物質(zhì)的量不符合，故B錯誤；C、固體二氧化碳變化為氣體二氧化碳需要吸熱，焓變放熱是負(fù)值；依據(jù)熱化學(xué)方程式判斷，2Na2O2（s）+2CO2（g）=2Na2CO3（s）+O2（g）△H=-226kJ·mol－1；所以反

6、應(yīng)2Na2O2（s）+2CO2（s）=2Na2CO3（s）+O2（g）△H＞-452 kJ·mol－1，故C正確；D、已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ·mol－1；②Na2O2（s）+CO2（g）=Na2CO3（s）+1/2O2（g）△H=-226kJ·mol－1，依據(jù)蓋斯定律②×2+①得到：2Na2O2（s）+2CO（g）=2Na2CO3（s）△H=-1018KJ·mol－1，Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s) △H=-509?kJ/mol，故D錯誤；故選C。 5．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量的敘述正確的是 A．化學(xué)反應(yīng)的焓變直接決定了反應(yīng)進(jìn)行

7、的方向 B．放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率 C．應(yīng)用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應(yīng)焓變 D．同溫同壓下，H2（g） +Cl2（g） =2HCl（g）在光照和點燃條件下的△H不同 【答案】C 6．在一定條件下，CO和CH4的燃燒熱分別是283 kJ/mol和890 kJ/mol ?，F(xiàn)有 1 mol 由CO與CH4 組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒，生成 CO 2 氣體和液態(tài)水，釋放出 738.25 kJ 的熱量，則混合氣體中 CO 和 CH 4 的體積比為 （ ） A．1 ∶ 3 B．3 ∶ 1 C．1 ∶ 2 D．2 ∶ 1 【答

8、案】A 【解析】在一定條件下，CO和CH4的燃燒熱分別為△H=-283kJ?mol-1和△H=-890kJ?mol-1，則它們的熱化學(xué)反應(yīng)方程式分別為： ①CO（g）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283kJ/mol； ②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890kJ/mol 由能量守恒：n(CO)×283kJ/mol+ n(CH4)×890kJ/mol=738.25 kJ；n(CO)+ n(CH4)=1mol。 n(CO)： n(CH4)=1：3。故A正確。 7．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6kJ/mo

9、l； ②H2(g)＋S(g)===H2S(g)　ΔH＝－20.1kJ/mol。下列判斷一定正確的是(　　) A．由①、②知，2H2S(g)＋O2(g)===2S(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－443.4kJ/mol B．由①知，氫氣的燃燒熱為241.8kJ C．反應(yīng)②中的能量變化可用如圖表示 D．若反應(yīng)②中改用固態(tài)硫，則放熱大于20.1kJ 【答案】A 8．幾種物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是 A．C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-74.8kJ/mol B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O（1） ΔH=890.3kJ/m

10、ol C．2H2(g)+O2(g)=2H2O（1） ΔH=-74.8kJ/mol D．E1在數(shù)值上等于1mol CH4的總鍵能與2mol H2總鍵能的差值 【答案】A 9．H2O(g)=H2O(l) △H=－Q1kJ·mol－1 C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H=－Q2kJ·mol－1 C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) △H=－O3kJ·mol－1，若使23g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為 A．Q1＋Q2＋Q3 B．0.5(Q1＋Q2＋Q3) C．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3 D．0.5Q

11、1－1.5Q2＋0.5Q3 【答案】C 【解析】將題中3個式子依次編號：H2O(g)=H2O(l) △H=－Q1kJ·mol－1（①式）； C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H=－Q2kJ·mol－1（②式）； C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) △H=－O3kJ·mol－1（③式）； 用蓋斯定律，將①式3 -②式+③式得C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) △H=（－3Q1+Q2- O3）kJ·mol－1，n[CH3CH2OH(l)]= =0.5mol，則23g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫（H2O呈液態(tài)）

12、，則放出的熱量為0.5（3Q1-Q2+ Q3）kJ=（1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3）kJ，答案選C。 10．已知：CH3COOH(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1，則CH3COOH在水溶液中電離的ΔH等于 A．－67.7 kJ·mol－1 B．－43.5 kJ·mol－1 C．＋43.5 kJ·mol－1 D．＋67.7 kJ·mol－1 【答案】C 11．“嫦娥一號”探月成功，實現(xiàn)了中國人“奔月”的夢想。 （1）“嫦娥一號”使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧，這種

13、推進(jìn)劑的優(yōu)點是____________________________；_______________________________。(請寫兩條) （2）已知：①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ?mol－1 ②H2(g)===H2(l) ΔH2＝－0.92 kJ?mol－1 ③O2(g)===O2(l) ΔH3＝－6.84 kJ?mol－1 ④H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝44.0 kJ?mol－1 請寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：__________________________。 如果此次“嫦娥一號”所攜帶的燃

14、料為45 t，液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，總共釋放的熱量為________kJ(保留3位有效數(shù)字)。 【答案】 相同質(zhì)量時，氫氣放出的熱量多　 產(chǎn)物為水，無污染 H2(l)＋1/2O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ?mol－1 5.94×108 【解析】（1）液氫和液氧反應(yīng)生成水，產(chǎn)物無污染，相同質(zhì)量時，氫氣燃燒放出大量的熱量，故答案為：相同質(zhì)量時，氫氣放出的熱量多；產(chǎn)物為水，無污染； （2）①H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8 kJ?mol－1，②H2(g)═H2(l)△H=-0.92kJ/mol，③O2(g)═O2(l)

15、△H=-6.84kJ/mol，④H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ/mol，液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：H2(l)+ O2(l)═H2O(g)△H，根據(jù)蓋斯定律，④-②-×③得熱化學(xué)方程式為 H2(l)+ O2(l)═H2O(g)△H=-237.46kJ/mol；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，液氫、液氧恰好完全時生成氣態(tài)水為45噸，n(H2O)= =2.5×106mol，總共釋放能量Q=2.5×106mol×237.46kJ≈5.94×108kJ，故答案為：H2(l)+ O2(l)═H2O(g)△H=-237.46kJ/mol；5.94×108。 12．煤燃燒的反應(yīng)熱可通過以下兩個

16、途徑來利用：a.利用煤在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的反應(yīng)熱；b.先使煤與水蒸氣反應(yīng)得到氫氣和一氧化碳，然后使得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒。這兩個過程的熱化學(xué)方程式為： a．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E1① b．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝E2② H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝E3③ CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝E4④ 試回答下列問題： （1）與途徑a相比，途徑b有較多的優(yōu)點，即___________________________________。 （2）上述四個熱化學(xué)方程

17、式中ΔH>0的反應(yīng)有_____________________________________ ___________________________________。 （3）等質(zhì)量的煤分別通過以上兩條不同的途徑產(chǎn)生的可利用的總能量關(guān)系正確的是________。 A．a(chǎn)比b多 B．a(chǎn)比b少 C．a(chǎn)與b在理論上相同 D．兩者無法比較 （4）根據(jù)能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之間的關(guān)系為________________。 【答案】 煤的利用率高； 變成氣體燃料后，運輸方便；使燃料充

18、分燃燒 ② C E1＝E2＋E3＋E4 （3）由蓋斯定律可知，反應(yīng)一步完成或分步完成，其熱效應(yīng)相同，則等質(zhì)量的煤分別通過以上兩條不同的途徑產(chǎn)生的可利用的總能量相同，故答案為：C；?? （4）由蓋斯定律可知，反應(yīng)一步完成或分步完成，其熱效應(yīng)相同，所以①=②+③+④，則能量為E1=E2+E3+E4，故答案為：E1=E2+E3+E4。 13．依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 （1）1molN2（g）與適量 H2(g)起反應(yīng)，生成NH3(g)，放出92.2kJ熱量。____________。 （2）1molN2（g）與適量 O2(g)起反應(yīng)，生成NO2(g)，吸收68kJ熱量

19、。__________________________。 （3）16 g甲醇?xì)怏w燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱362.88 kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式應(yīng)為___________。 （4）已知CO（g）的燃燒熱為283kJ/mol,則它的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________。 （5）1gCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出55.6kJ熱量，則CH4的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_____。 （6）已知：Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1=+532.36 kJ·mol–1 Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·

20、H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=+473.63 kJ·mol–1 寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________。 （7）下列三組溶液 ①20mL、0.1mol/LHCl + 20mL、0.1mol/LNH3·H2O ②10mL、0.2mol/LHCl + 30mL、0.1mol/LNaOH ③10mL、0.1mol/L H2SO4 + 30mL、0.1mol/LNH3·H2O 發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH1、ΔH2、ΔH3大小關(guān)系為_______________________________。 【答案】 N2（g）+3H2(g)=2NH

21、3(g) △H=-92.2kJ/mol N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68kJ/mol CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ/mol CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-889.6kJ/mol Na2CO3·H2O（s）=Na2CO3（s）+ H2O（g） △H= +58.73kJ·mol－1 ΔH1=ΔH3＞ΔH2 （3）n（CH3OH）=16g32 g/mol=0.5mol，則1m

22、ol甲醇?xì)怏w燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱362.88 kJ0.5=725.76kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ/mol。 （4）已知CO（g）的燃燒熱為283kJ/mol，1molCO完全燃燒生成CO2放出283kJ的熱量，它的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol。 （5）n（CH4）==mol，則1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出55.6kJ=889.6kJ的熱量，則CH4的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2

23、(g)+2H2O(l) △H=-889.6kJ/mol。 （6）將兩個熱化學(xué)方程式依次編號：Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1=+532.36 kJ·mol–1（①式），Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=+473.63 kJ·mol–1（②式），運用蓋斯定律，將①式-②式得Na2CO3·H2O（s）=Na2CO3（s）+ H2O（g）△H=（+532.36kJ/mol）-（+473.63kJ/mol）= +58.73kJ·mol－1，Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Na2CO3·H2O（

24、s）=Na2CO3（s）+ H2O（g）△H= +58.73kJ·mol－1。 （7）①、②、③反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的水；①、③中為強酸和等濃度同種弱堿稀溶液的中和反應(yīng)，弱堿NH3·H2O電離吸熱；②為強酸和強堿稀溶液的中和反應(yīng)，中和反應(yīng)的ΔH都0，則ΔH1=ΔH3＞ΔH2。 14．請回答下列問題。 （1）25℃、1.01><105Pa時，實驗測得108g液態(tài)水完全分解成H2和02，需要吸收1716kJ 的熱量，則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_____。 （2）從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物化學(xué)鍵破壞和生成物化學(xué)鍵形成的過程，己知幾種化學(xué)鍵的鍵能如下： 化學(xué)鍵 H—

25、H N—H N≡N 鍵能kJ/mol 436 391 a 已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-93 kJ mol-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a 的數(shù)值_____。 （3）已知：C（s，石墨）+O2(g)=CO2（g）△H1=-393.5kJ mol-1 ① 2H2(g)+ O2(g)=2H2O（l）△H2=-571.6kJ mol-1② 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2（g）+2H2O（l）△H3=-2599kJ mol-1③ 根據(jù)蓋斯定律，計算反應(yīng)2C（s，石墨）+H2(g)=C2H2(g) △H=_____。 【答案】H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ?H=-286 kJ mol-1945+226.7 kJ mol-1 【解析】 【詳解】 （1）108g液態(tài)水的物質(zhì)的量為108/18=6mol；6mol液態(tài)水完全分解成H2和02，需要吸收1716kJ 的熱量，則1mol液態(tài)水完全分解成H2和02，需要吸收286kJ 的熱量，所以1mol氫氣在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水放熱為286kJ，表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ?H=-286 kJ mol-1；綜上所述，本題答案是：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ?H=-286 kJ mol-1。