人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算课后测评

1.2.1盖斯定律同步练习-人教版高中化学选择性必修1

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：

mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2

(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO

下列说法不正确的是

A．该过程中CeO2没有消耗

B．该过程实现了太阳能向化学能的转化

C．上图中ΔH1=-(ΔH2+ΔH3)

D．上图中ΔH1=ΔH2+ΔH3

2．已知：①C(s)+2H2(g)=CH4(g)　ΔH1  ②C(s)+H2(g)=C2H2(g)　ΔH2  ③C(s)+H2(g)=C2H4(g)　ΔH3；且ΔH2<ΔH3<ΔH1<0。则关于反应C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)和2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)的说法正确的是

A．都是放热反应 B．都是吸热反应

C．前者放热后者吸热 D．前者吸热后者放热

3．已知下列热化学方程式：

①Fe2O3(s)＋3CO(g)= 2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1

②3Fe2O3(s)＋CO(g)= 2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－50.75 kJ·mol－1

③Fe3O4(s)＋CO(g)= 3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1

则试通过计算判断，下列有关反应FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)的能量变化示意图正确的是

A． B． C． D．

4．已知乙醇、石墨和氢气的燃烧热的分别为a、b、c(均为负值，单位均为kJ·mol-1)。则反应2C(s，石墨)的焓变为

A．kJ·mol-1 B．kJ·mol-1

C．kJ·mol-1 D．kJ·mol-1

5．已知2－丁烯有顺、反两种异构体，在某条件下有如图平衡：

(g)(g)    △H=-4.2kJ•mol-1

          顺-2-丁烯                       反-2-丁烯

(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g) △H=-118.9kJ•mol-1

下列说法正确的是

A．顺－2－丁烯比反－2－丁烯稳定

B．顺－2－丁烯的燃烧热(△H)比反－2－丁烯的燃烧热(△H)大

C．相同的化学键在不同的物质中键能相同

D．反－2－丁烯氢化的热化学方程式为(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g) △H=-114.7kJ•mol-1

6．已知：氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示。

下列说法正确的是

A．ΔH1>0，ΔH2＜0

B．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6-ΔH5=0

C．ΔH3<0，ΔH4<0

D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH5+ΔH6

7．已知热化学反应方程式：Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)     ΔH=-351.5kJ·mol-1；Hg(l)+O2(g)=HgO(s)    ΔH=-90.84kJ·mol-1，则热化学反应方程式：Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为

A．ΔH=+260.66kJ·mol-1 B．ΔH=+442.34kJ·mol-1

C．ΔH=-442.34kJ·mol-1 D．ΔH=-260.66kJ·mol-1

8．沼气的主要成分是，已知常温常压下，完全燃烧生成和时放出445kJ的热量，则下列热化学方程式中正确的是

A．  

B．  

C．  

D．  

9．碳燃烧的过程如图所示，下列说法正确的是

A．1molC(s)与0.5molO2(g)的总能量小于1molCO(g)的能量

B．CO2(g)=C(g)+O2(g)△H=+393.5kJ/mol

C．2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol

D．等量的碳燃烧C (s)→CO2 (g)过程比C (S)→CO(g)→CO2 (g)过程释放的能量多

10．下列关于反应热的说法正确的是

A．当∆H为负值时，表示该反应为吸热反应

B．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物具有的能量无关

C．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

D．热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=-571.6kJ/mol表示2L氢气和1L氧气反应放出571.6kJ的热量

二、填空题

11．甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。

CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为

反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)    ΔH=246.5kJ·mol-1

反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)    ΔH=41.2kJ·mol-1

反应III：2CO(g)=CO2(g)+C(s)     ΔH=-172.5kJ·mol-1

在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH=    。

12．①2O2(g)＋N2(g)=N2O4(l)  ΔH1；②N2(g)＋2H2(g)=N2H4(l)  ΔH2；③O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)　ΔH3；④2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)  ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1，上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝          。

13．回答下列问题：

(1)实验测得，1g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出29.7kJ的热量，试写出乙醇燃烧的热化学方程式：           。

(2)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行理论推算。试依据下列热化学方程式，计算反应的焓变为            。

①

②

③

(3)某实验小组用0.5mol/L NaOH溶液和0.5mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。

①环形玻璃搅拌棒           (填“能”或“不能”)改为环形金属(如铜)棒，其原因是           。

②碎泡沫的作用是           。

③测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如上图所示。取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，三次测定温度差的平均值为4.0℃，若近似认为0.5mol/L NaOH溶液和0.5mol/L硫酸溶液的密度都是1，中和后生成溶液的比热容。则中和热           (取小数点后一位)。

④上述实验数值结果与57.3有偏差，产生偏差的原因可能是           (填字母)。

a．反应时未用搅拌器搅拌

b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

14．已知：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H1=-221.0 kJ·mol-1      

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)     △H2=-483.6 kJ·mol-1   

则制备水煤气的反应③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H等于      

15．能源是现代社会发展的支柱之一。

(1)下列反应中，属于放热反应的是      (填序号)。

a.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl混合搅拌     b.高温煅烧石灰石       c.铝与盐酸反应

(2)已知稀溶液中，1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式      。

(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为     。

(4)已知白磷(化学式为P4)、红磷(化学式为P)燃烧的热化学方程式分别为：P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)     △H=-2985.92kJ•mol-1；P(s)+O2(g)=P4O10(s)    △H=-739.04kJ•mol-1。1mol白磷转化为红磷时      (填“释放”或“吸收”)     kJ的热量。

16．已知：、的燃烧热分别为、，则和反应生成和液态的热化学方程式是     

17．2022年11月29日23时08分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F遥十五火箭，成功将神舟十五号载人飞船发射升空，是空间站建造阶段最后一次载人飞行任务。

(1)火箭发射时可以用肼(，液态)作燃料，作氧化剂，二者反应生成和水蒸气。已知：

①   kJ/mol

②   kJ/mol

请写出与反应的热化学方程式       。此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是       。

③  ，与进行大小比较：       (填“>”、“<”或“=”)。

(2)二甲醚()是一种新型能源，被誉为“21世纪的清洁燃料”。用CO和合成二甲醚的反应为：   kJ/mol。

①改变下列“量”，一定会引起发生变化的是        (填代号)。

a.化学计量数    b.反应物浓度    c.催化剂

②采用新型催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)制备二甲醚。催化剂中对合成二甲醚的影响情况如下图所示。

当时，二甲醚的选择性(选择性)为85.8%，此时二甲醚的产率为       。(保留3位有效数字)

(3)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：

反应Ⅰ：   kJ·mol

反应Ⅱ：   kJ·mol

在反应Ⅱ中，若标准状况下有33.6 L 气体与水蒸气完全反应生成液态硫酸和固态硫单质，则放出的热量为       kJ。

18．氨基甲酸铵为尿素生产过程的中间产物，易分解，某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。已知：

Ⅰ．

Ⅱ．

Ⅲ．

写出分解生成与气体的热化学方程式：           。

19．氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，但减少含氮化合物对空气的污染也是重要的课题之一、

已知：N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)    ΔH1=+180.0kJ·mol-1

N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)     ΔH2=-92.4kJ·mol-1

H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1。

写出NO与NH3反应生成N2和液态水的热化学方程式           。

20．I.按要求完成下列问题：

(1)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2，△H1       △H2(填“>”“<”或“=”)。

(2)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：

则M、N相比，较稳定的是       。

(3)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ·mol-1

则N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为       。

II.利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL0.25mol·L-1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；

③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。

回答下列问题：

(4)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是       。

(5)倒入NaOH溶液的正确操作是       (从下列选项中选出)。

A．沿玻璃棒缓慢倒入　　　　B．分三次少量倒入　　　　C．一次迅速倒入

(6)实验数据如表：

近似认为0.55mol·L-1NaOH溶液和0.25mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。则中和热ΔH=       (取小数点后一位)。

三、实验题

21．碳的化合物在工农业生产、生活中有着重大作用。

(1)工业炼铁过程中涉及到的主要反应有：

①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393kJ·mol-1

②C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=172kJ·mol-1

③2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) △H3=460kJ·mol-1

写出CO还原Fe2O3的热化学方程式       。

(2)用如图所示装置进行中和热测定实验，请回答下列问题：

①仪器A的名称为       。

②取50mL0.1mol·L-1HCl溶液与50mL0.1mol·L-1NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应，通过实验并计算可得中和热为54.8kJ·mol-1，上述实验数值与57.3kJ·mol-1有偏差，产生此偏差的原因可能是       (填字母序号)。

a.实验装置保温、隔热效果差

b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度

c.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中

③若用50mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液代替HCl溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会       (填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。

(3)某同学设计实验用图乙装置证明元素C、Si的非金属性强弱(其中b溶液和c溶液均为足量)。

①若a溶液是HCl溶液，b为       (填化学式)。

②c溶液中的离子方程式为       。

22．化学能与热能在生产生活中扮演者重要的角色，按照要求回答下列各题。

I、键能、焓变及热化学方程式相关考点：

(1)已知拆开1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由1mol氢气和1mol碘反应生成HI会           (填“放出”或“吸收”)           kJ的热量。

(2)1gH2燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，该反应的热化方程式为：           。

(3)为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH=-566kJ·moL-1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH=-483.6KJ·moL-1；H2O(g)=H2O(l)  ΔH=-44.0KJ·moL-1

写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式          

II、中和热的测定

50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

(4)从实验装置上看，尚缺少一种玻璃仪器，这玻璃仪器名称是           。

(5)烧杯间填满碎纸条的作用是           。

(6)若大烧杯上不盖硬纸板，求得的中和热           (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(7)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量(忽略测量误差，下同)           (填“相等”或“不相等”)，所求中和热           (填“相等”或“不相等”)。

(8)仍按50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液测定中和热。若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差t2-t1分别为①2.2℃，②3.5℃，③3.3℃，④3.4℃，则最终代入计算式的温差均值应该为           ℃。已知溶液的比热容4.18J/(g·℃)，密度为1g/mL。计算所得中和热ΔH=           kJ/mol(计算结果保留一位小数)。

23．氨基甲酸铵()是一种重要的工业原料，用途很广。氨基甲酸铵为可溶于乙醇、具有吸湿性的白色晶体，59℃时分解为氨和二氧化碳。使纯化、干燥后的和以2∶1的速率通过，充分混合制取氨基甲酸铵，反应装置如图所示(部分夹持装置略去)。

回答下列问题：

(1)装置A用于制取的气体是           (填化学式)，装置B、C中盛放的试剂分别为           、           (填名称)。

(2)装置F中发生反应的化学方程式为           。

(3)三颈烧瓶中加入适量的，除了充当介质之外，另一作用为           ，上口插入一个电动搅拌器，并采用玻璃套管、乳胶管使之密封，两个侧口分别通入和，在不断搅拌下生成氨基甲酸铵，化学方程式为           ，生成物白色固体悬浮于介质中，经           操作后，在40℃的恒温箱中干燥后密封保存。

(4)氨基甲酸铵存在分解成氨气和二氧化碳气体的平衡，用压强表示的平衡常数及反应热之间存在关系式：(已知：R、C为常数，T为开氏温度)，有关数据如图所示。

经计算，氨基甲酸铵分解反应的反应热           (保留四位有效数字)。

(5)实验装置末端的a导管应插入盛放浓硫酸的烧杯中，该浓硫酸的作用为           。

参考答案：

1．D

2．D

3．B

4．A

5．D

6．B

7．D

8．C

9．C

10．C

11．657.1kJ·mol-1

12．2ΔH3－2ΔH2－ΔH1

13．(1)

(2)

(3)     不能     金属导热性强，散失热量多，实验误差大     保温，防止热量散失     —53.5kJ/mol     ac

14．+131.3 kJ·mol-1

15．(1)c

(2)

(3)

(4)     释放     29.76

16．

17．(1)     2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/mol     生成物为氮气和水，不污染空气     <

(2)     a     61.8%

(3)

18．

19．6NO(g) +4NH3(g)⇌5N2(g) +6H2O(1)    ΔH= -2070.0kJ·mol-1

20．(1)=

(2)M

(3)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ∆H=-1135.7kJ/mol

(4)环形玻璃搅拌棒

(5)C

(6)-56.8kJ/mol

21．(1)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28kJ·mol-1

(2)     环形玻璃搅拌棒     ab     偏小

(3)     NaHCO3     CO2+H2O+SiO=H2SiO3↓+CO

22．(1)     放出     11

(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  △H=-571.6kJ·mol-1

(3)2CO(g)+H2O(g)=2CO2(g)+H2(g)  ΔH=-41.2kJ·moL-1

(4)环形玻璃搅拌棒

(5)保温隔热，减少热量损失

(6)偏大

(7)     不相等     相等

(8)     3.4     -56.8

23．          饱和碳酸氢钠溶液     浓硫酸          通过观察氨气及二氧化碳产生气泡快慢，控制二者速率比为2∶1          过滤     +159.2     防止泄漏在空气中，同时防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中