高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算综合训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算综合训练题，共6页。试卷主要包含了8 kJ·ml-1　①，5 kJ·ml-1　②，92 kJ·ml-1，84 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。

1.(2020·长沙高二检测)下列关于盖斯定律的说法不正确的是( )


A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同


B.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关


C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到


D.根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热


【解析】选D。盖斯定律指若一个反应可以分步进行,则各步反应吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同,A项正确;反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应,所以反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,B项正确。有些反应很慢,有的反应有副反应,其反应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出来,C项正确。方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和,D项错误。


2.物质的生成热可定义为由稳定单质生成1 ml物质所放出的热量,如CO2气体的生成热就是1 ml C完全燃烧生成CO2气体时放出的热量,已知下列几种化合物的生成热分别是


则1 kg葡萄糖在人体内完全氧化生成CO2气体和液态水,最多可提供的能量约为


( )


A.3 225 kJ B.2 816 kJ C.6 999 kJ D.15 644 kJ


【解析】选D。根据生成热的定义得下面三个热化学方程式:


6C(s)+3O2(g)+6H2(g)C6H12O6(s)


ΔH=-1 259.8 kJ·ml-1 ①


C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·ml-1 ②


O2(g)+2H2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·ml-1 ③


由②×6+③×3-①得:


C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)


ΔH=-2 816 kJ·ml-1


故1 kg C6H12O6(s)完全氧化时放出的热量为2 816× kJ≈15 644 kJ。


3.(2020·重庆高二检测)我国长征系列运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:


(1)H2(g)H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·ml-1


(2)O2(g)O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·ml-1


(3)如图:





下列说法正确的是( )


A.2 ml H2(g)与1 ml O2(g)所具有的总能量比2 ml H2O(g)所具有的总能量低


B.氢气的燃烧热为ΔH=-241.8 kJ·ml-1


C.液氢燃烧的热化学方程式2H2(l)+O2(l)2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·ml-1


D.H2O(g)变成H2O(l)的过程中,断键吸收的能量小于成键放出的能量


【解析】选C。由图像分析,2 ml H2(g)与1 ml O2(g)反应生成2 ml H2O(g),放出483.6 kJ的热量,故2 ml H2(g)与1 ml O2(g)所具有的总能量比2 ml H2O(g)所具有的总能量高,A错误;氢气的燃烧热是指1 ml氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,故氢气的燃烧热为=285.8 kJ·ml-1,B错误;由图像分析,2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ·ml-1①,


H2(g)H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·ml-1②,


O2(g)O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·ml-1③,


将①-②×2-③可得2H2(l)+O2(l)2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·ml-1,故C正确;H2O(g)生成H2O(l)为物理变化,不存在化学键的断裂和生成,故D错误。


4.(2020·杭州高二检测)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。





下列说法不正确的是( )


A.通过计算,可知系统(Ⅰ)制备氢气的热化学方程式为


H2O(l)H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·ml-1


B.通过计算,可知系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为


H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ·ml-1


C.若反应H2(g)+O2(g)H2O(g)


ΔH=-a kJ·ml-1,则a>286


D.制得等量H2所需能量较少的是热化学硫碘循环硫化氢分解法


【解析】选C。该反应的焓变为ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=+286 kJ·ml-1,故A正确;该反应的焓变为ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4=+20 kJ·ml-1,故B正确;对于反应H2(g)+O2(g)H2O(l)来说,反应的焓变ΔH=-286 kJ·ml-1,由气态水变化为液态水需要放热,所以反应H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=(-286+Q)kJ·ml-1,其中Q为正值,则a=286-Q<286,故C错误;根据焓变比较,第一种反应的焓变为


+286 kJ·ml-1,第二种反应的焓变为+20 kJ·ml-1,显然利用第二种,即利用热化学硫碘循环硫化氢分解法,故D正确。


【补偿训练】


已知:P4(s)+6Cl2(g)4PCl3(g) ΔH=a kJ·ml-1,P4(s)+10Cl2(g)4PCl5(g) ΔH=b kJ·ml-1。P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·ml-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·ml-1。下列叙述正确的是( )


A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能


B.可求出Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热ΔH


C.Cl—Cl键的键能为 kJ·ml-1


D.P—P键的键能为 kJ·ml-1


【解析】选C。因P4是正四面体分子,故P4分子中有6个P—P键,则6E(P—P)+6E(Cl—Cl)-12×1.2c kJ·ml-1=a kJ·ml-1,6E(P—P)+10E(Cl—Cl)-


20c kJ·ml-1=b kJ·ml-1,解得E(Cl—Cl)= kJ·ml-1,E(P—P)


= kJ·ml-1,C项正确,D项错误;因键长:P—P>P—Cl,故键能:P—P<


P—Cl,A项错误;由已知的两个热化学方程式可得出Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(g) ΔH= kJ·ml-1,因B项中PCl5为固体,故无法求出B项中反应的反应热,B项错误。


5.(2020·北京四中高二检测)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,氧气不足时它们燃烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。





(1)写出石墨转化为金刚石的热化学方程式___________________________。


(2)写出石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式_____________。


(3)科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:





①判断CO和O生成CO2是放热反应的依据是___。


②写出CO2的电子式__________________,CO2含有的化学键类型是(若含共价键,请标明极性或非极性)________________________。


【解析】(1)根据图像可知石墨的总能量低于金刚石,石墨转化为金刚石的反应热为+(395.0-283.0-110.5) kJ·ml-1=+1.5 kJ·ml-1,因此石墨转化为金刚石的热化学方程式为C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH=+1.5 kJ·ml-1。


(2)根据图像可知:


①C(s,石墨)+O2(g)CO(g) ΔH=-110.5 kJ·ml-1


②CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·ml-1


根据盖斯定律可知①-②即可得到石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式为C(s,石墨)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·ml-1。


(3)①根据图像可知状态Ⅰ的能量高于状态Ⅲ的能量,所以CO和O生成CO2是放热反应。


②二氧化碳是共价化合物,则CO2的电子式为


,碳氧是不同的非金属元素,则CO2含有的化学键类型是极性共价键。


答案:(1)C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH=+1.5 kJ·ml-1


(2)C(s,石墨)+CO2(g)2CO(g)


ΔH=+172.5 kJ·ml-1


(3)①状态Ⅰ的能量高于状态Ⅲ的能量 极性共价键





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葡萄糖
H2O(l)
CO2
生成热(kJ·ml-1)
1 259.8
285.8
393.5