人教版選修4同步練習(xí)： 化學(xué)反應(yīng) 能源 反應(yīng)熱的計算

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1、金太陽新課標(biāo)資源網(wǎng) 第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng) 能源 反應(yīng)熱的計算 課時作業(yè) 一、選擇題（包括8小題。1~6小題只有一個選項符合題意，7~8小題有兩個選項符合題意。） 1.下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是( ) A.碳酸銨受熱分解 B.乙烷燃燒 C.鋁粉與硫酸反應(yīng) D.氧化鈉溶于水2.環(huán)境是人類生存和活動的場所。下列有關(guān)人類滿足生活和生產(chǎn)活動需求做法的說法中，不正確的是( ) A.第29屆奧運(yùn)會的火炬燃料丙烷燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，符合中國政府辦一個“綠色奧運(yùn)”的承諾 B.“長征”系列火箭為我國的航天事業(yè)立下了汗馬功勞，其推進(jìn)劑（偏

2、二甲肼/四氧化二氮）屬于環(huán)保燃料 C.2007年在太湖發(fā)生的藍(lán)藻“水華”現(xiàn)象是該區(qū)域的生活污水、工業(yè)廢水等造成水域富營養(yǎng)化的結(jié)果 D.研究人員用植物碳水化合物制造出了柴油燃料，屬清潔的可再生能源3.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）;ΔH=-57.3 kJ·mo-1L分別向1 L 0.5 mol·-1L的NaOH溶液中加入：①稀醋酸，②濃硫酸，③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,它們的關(guān)系正確的是( ) A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH2<ΔH1<ΔH3 C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH1

3、>ΔH3>ΔH24.半導(dǎo)體工業(yè)用石英砂做原料通過三個重要反應(yīng)生產(chǎn)單質(zhì)硅 生產(chǎn)1.00 kg純硅的總反應(yīng)熱為( ) A.-21435.71 kJ B.-600.20 kJ C.+21435.71 kJ D.+1965.10 kJ5.（2009年四川卷）25 ℃，101 kPa時，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol，辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( ) A.2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）;ΔH=-57.3 kJ/mol

4、 B.KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2K2SO4（aq）+H2O（l）;ΔH=-57.3 kJ/mol C.C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）;ΔH=-5518 kJ/mol D.2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）;ΔH=-5518 kJ/mol 6.（2009年珠海模擬）在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）=2SO23（g）；ΔH=-197 kJ·mo-1L現(xiàn)有容積相同的甲、乙、丙三個容器，在上述條件下分別充入的氣體和反應(yīng)放出的熱量（Q）如下表所列： 容器 SO2（mol） O2

5、（mol） N2（mol） Q（kJ） 甲 2 1 0 Q1 乙 2 1 0 Q2 丙 1 0.5 1 Q3 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列敘述不正確的是( ) A.在上述條件下反應(yīng)生成1 mol SO23氣體放熱98.5 kJ B.上述條件下每摩爾該反應(yīng)進(jìn)行到底時放出的熱量為197 kJ C.Q1=2Q2=2Q3=197 kJ D.2Q2=2Q30 C. 2A+B=2C

6、；ΔH<0 D.2C（g）=2A（g）+B（g）；ΔH>0 8.（2009年云浮質(zhì)檢）灰錫（以粉末狀存在）和白錫是錫的兩種同素異形體。已知：①Sn（s,白）+2HCl（aq）=SnCl2（aq）+H2（g）；ΔH1②Sn（s,灰）+2HCl（aq）=SnCl2（aq）+H2（g）；ΔH2③Sn（s,灰）>13.2 ℃/<13.2 ℃Sn（s,白）；ΔH3=+2.1 kJ·mo-1L下列說法正確的是( ) A.ΔH1<ΔH2 B.錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在 C.灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.錫制器皿長期處在低于13.2 ℃的環(huán)境中，會自行毀壞 二、非選擇題 9.近20年

7、來，對以氫氣作為未來的動力燃料氫能源的研究獲得了迅速發(fā)展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量來制取的所謂“二級能源”，而存在于自然界的可以提供現(xiàn)成形式能量的能源稱為一級能源，如煤、石油、太陽能和原子能等。 （1）為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣，下列可供開發(fā)又較經(jīng)濟(jì)且資源可持續(xù)利用的制氫氣的方法是( ) A.電解水 B.鋅和稀硫酸反應(yīng) C.光解海水 D.以石油、天然氣為原料 （2）氫氣燃燒時耗氧量小，發(fā)熱量大。已知，熱化學(xué)方程式為： C（s）+O2（g）=CO2（g）;ΔH=-393.5 kJ·mo-1L 2H2（g）+

8、O2（g）=2H2O（l）;ΔH=-571.6 kJ·mo-1L 試通過計算說明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時產(chǎn)生熱量的比是______________。 （3）氫能源有可能實現(xiàn)能源的貯存，也有可能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的輸送。研究表明過渡金屬型氫化物（又稱間充氫化物），在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計量的，如:LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、 TaH0.78。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣（鈀粉的密度為10.64 g/cm3，相對原子質(zhì)量為106.4），試寫出鈀（Pd）的氫化物的化學(xué)式_

9、___________ 。 10.丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑： 請回答下列問題： （1）判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，途徑Ⅰ放出的熱量____________（填“大于”、“等于”或“小于”）途徑Ⅱ放出的熱量。 （2）由于C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量____________（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物就需要____________（填“放出”或“吸收”）能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件是____________ 。 （3）b與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是_____

10、_______ 。11.（2009年蘇州調(diào)研）A~G是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，A、D為單質(zhì)，G是含A元素的酸性氣體。已知：A（s）+B（g）=C（g）+D（g）；ΔH=+131.4 kJ·mo-1L，某同學(xué)實驗測知，4 g A發(fā)生上述反應(yīng)吸收43.8 kJ的熱量。 （1）寫出A元素的名稱____________。 （2）另外知： A（s）+O2（g）=G（g）；ΔH=-393.6 kJ·mo-1L C（g）+1/2O2（g）=G（g）；ΔH=-283 kJ·mo-1L D（g）+1/2O2（g）=B（g）；ΔH=-242 kJ·mo-1L 由此判斷“因為283 kJ·mo-

11、1L+242 kJ·mo-1L>393.6 kJ·mo-1L ，所以A燃燒時加少量B可以放出更多的熱量”這種說法是否正確？并說明理由____________ ____________ 。 （3）寫出A+O2→C的熱化學(xué)方程式：____________ 。 12.（2008年全國卷Ⅱ改編）紅磷P（s）和Cl2發(fā)生反應(yīng)生成PCl3和PCl5，反應(yīng)過程和能量關(guān)系如下圖所示（圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）根據(jù)下圖回答下列問題： （1）P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式____________ ____________ ；

12、（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式____________ ____________ ； （3）工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是____________ ____________ ； （4）P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH3=____________;P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH4__________ΔH3（填“大于”，“小于”或“等于”）； （5）PCl5與足量水反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是____

13、________ 。參考答案： 1.解析:生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的化學(xué)反應(yīng)必為吸熱反應(yīng)。B、C、D 三項均為放熱反應(yīng)，A為吸熱反應(yīng)。結(jié)合平時對反應(yīng)的認(rèn)識即可判斷。 答案:A 2.解析:A項中丙烷燃燒產(chǎn)物是H2O和CO2，無污染，正確；B中偏二甲肼是一種劇毒物質(zhì)，且偏二甲肼與四氧化二氮反應(yīng)后的產(chǎn)物也對人體有害，污染環(huán)境，故B錯；C、D正確。 答案:B 3.解析:等物質(zhì)的量的NaOH與稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的水，若不考慮物質(zhì)的溶解熱和弱電解質(zhì)電離吸熱，應(yīng)放出相同的熱量。但在實際反應(yīng)中，濃硫酸溶解放熱，醋酸是弱電解質(zhì)，電離要吸熱

14、，故選D。注意放熱越多，ΔH的值越小。 答案:D 4.解析:首先將由石英制純硅的不同途徑圖示如下： 根據(jù)蓋斯定律： ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-600.20 kJ·mol-1，生成1.00 kg純硅反應(yīng)熱總量為： 1000 g/28 g·mol-1×（-600.20 kJ·mol-1) =-21435.71 kJ。 答案:A 5.解析:A項，生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀；C項，應(yīng)生成液態(tài)水；D項，辛烷應(yīng)為1 mol。 答案:B 6.解析:甲容器中實際生成的SO3少于2 mol,故放熱少于197 kJ,又因壓強(qiáng)減小，乙丙兩

15、容器生成的SO3分別少于甲容器中生成SO3的一半，故有2Q2=2Q3

16、，可開發(fā)又較經(jīng)濟(jì)且資源可持續(xù)利用。 （2)等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時產(chǎn)生熱量的比 =（571.6 kJ/4)∶393.5 kJ/12=4.36∶1。 （3)Pd∶H=n（Pd)∶2n（H2) =（1 cm3×10.64 g/cm3÷106.4 g/mol)∶2（896×10-3 L÷22.4 L/mol) =1∶0.8。 答案:（1)C（2)4.36∶1（3)PdH0.8 10.解析:（1)由蓋斯定律可知，反應(yīng)物的反應(yīng)熱與反應(yīng)的途徑無關(guān)，故途徑Ⅰ、Ⅱ放出的熱量相等。 （2)因C3H8（g)=C3H6（g)+H2（g)；ΔH=+b kJ/mol>0是吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物具有的總能量

17、小于生成物具有的總能量，因此在化學(xué)反應(yīng)時，就需要對反應(yīng)物加熱。 （3)若途徑Ⅰ、Ⅱ中從上至下四式依次為①、②、③、④式則2②+③+④=2①,即2b+（-c)+（-d)=2（-a)整理得：2b=c+d-2a。 答案:（1)等于 （2)小于吸收加熱 （3)2b=c+d-2a 11.解析:（1)由A（s)+B（g)=C（g)+D（g)； ΔH=+131.4 kJ·mol-1， 知n（A)=43.8 kJ/131.4 kJ·mol-1= mol。 M（A)=4 g/ mol=12 g·mol-1，故A為碳，B為H2O，C為CO,D為H2，G為CO2，E為濃H2SO4或濃H

18、NO3。 （2)可把3個熱化學(xué)方程式具體寫為： C（s)+O2（g)=CO2（g)；ΔH=-393.6 kJ·mol-1 CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)；ΔH=-283 kJ·mol-1 H2（g)+1/2O2（g)=H2O（g)；ΔH=-242 kJ·mol-1 兩種途徑反應(yīng)熱分別為：-283 kJ·mol-1-242 kJ·mol-1+131.4 kJ·mol-1=-393.6 kJ·mol-1和-393.6 kJ·mol-1，可見是相等的。 （3)將C（s)+O2（g)=CO2（g)；ΔH=-393.6 kJ·mol-1和CO（g)+1/2O2（g

19、)=CO2（g)；ΔH=-283 kJ·mol-1兩式相減即得C+O2=CO的熱化學(xué)方程式。 答案: （1)碳 （2)不正確，因為1 mol A與O2直接燃燒放出的熱量為393.6 kJ，而1 mol A先與B反應(yīng)生成C和D，C和D再與O2反應(yīng)，共放熱量-131.4 kJ+283 kJ+242 kJ=393.6 kJ,兩者相同 （3)C（s)+1/2O2（g)=CO（g)；ΔH=-110.6 kJ·mol-1 12.解析:（1)由題圖找到反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)和反應(yīng)熱，可以直接寫出其熱化學(xué)方程式為： 2P（s)+3Cl2（g)=2PCl3（g);ΔH=-612 kJ/mol。

20、 （2)由圖逆向找到反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)和反應(yīng)熱，可以寫出其熱化學(xué)方程式為： PCl5（g)=PCl3（g)+Cl2（g); ΔH=+93 kJ/mol。 （3)因為PCl5分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl5的生成。 （4)依蓋斯定律：ΔH3=（-612 kJ/mol)/2+（-93 kJ/mol) =-399 kJ/mol；兩個途徑反應(yīng)的起始狀態(tài)相同，因此焓變相同。 （5)PCl5與足量水反應(yīng)，最終生成兩種酸，只可能一種是含P、另一種含Cl,由PCl5中P、Cl的化合價可知，應(yīng)是H3PO4和HCl。 答案: （1)2P（s)+3Cl2（g)=2PCl3（g); ΔH=-612 kJ/mol （2)PCl5（g)=PCl3（g)+Cl2（g);ΔH=+93 kJ/mol （3)因為PCl5分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl5的生成 （4)-399 kJ/mol等于 （5)PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl 第 7 頁 共 7 頁 金太陽新課標(biāo)資源網(wǎng)