化学选择性必修1第二节 反应热的计算第2课时免费练习题

这是一份化学选择性必修1第二节 反应热的计算第2课时免费练习题，共10页。试卷主要包含了已知以下三个热化学方程式，5 ml N2和1，已知，0 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。

题组一 反应热大小的比较
1.已知以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·ml-1
2H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2 kJ·ml-1
2H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3 kJ·ml-1
则Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2
C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3
2.(2019福建莆田一中高二上期中)同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1<ΔH2的是( )
A.S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH1;
S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH2
B.12H2(g)+12Cl2(g) HCl(g) ΔH1;
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH2
C.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH1;
2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH2
D.C(s)+12O2(g) CO(g) ΔH1;
C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2
3.(2020福建宁德同心顺联盟校高二上期中联考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(深度解析)
A.已知Ni(CO)4(s) Ni(s)+4CO(g) ΔH=Q kJ·ml-1,则Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(s) ΔH=-Q kJ·ml-1
B.在一定温度和压强下,将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-19.3 kJ/ml
C.已知2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH1,2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D.已知C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
题组二 反应热的计算
4.已知:C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·ml-1
H2(g)+12O2(g) H2O(l) ΔH=-241.8 kJ·ml-1
欲得到相同的热量,需燃烧固体碳和氢气的质量比约为 ( )
A.2∶3.25 B.12∶3.25
C.1∶1 D.393.5∶241
5.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·ml-1,实验室测得4 ml SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量,SO2的转化率最接近于( )
A.40% B.50% C.80% D.90%
6.通常人们把拆开1 ml某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热(ΔH),ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下列是一些化学键的键能。
火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法错误的是( )
A.N2(g)比O2(g)稳定
B.N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-534 kJ/ml
C.图中的ΔH3=+2 218 kJ/ml
D.表中的a=194
7.(2019华中师大第一附中高二上期末)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其热化学方程式为CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g) ΔH= 。
8.下面列举了一些化学键的键能数据,供计算使用。
工业上的高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热ΔH为 。
能力提升练

题组一 不同情境下反应过程中热量的求算
1.(2020浙江台州五校高二上联合段考,)使18 g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占13体积,CO2占23体积,已知:C(s)+12O2(g) CO(g) ΔH=-Q1 kJ/ml,CO(g)+12O2(g) CO2(g) ΔH=-Q2 kJ/ml,与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是( )
A.12Q2 kJ B.13Q1 kJ
C.13Q2 kJ D.13(Q1+Q2)kJ
2.(2019江西南昌洪都中学、八一中学高二期末联考,)已知A(g)+C(g) D(g) ΔH=-Q1 kJ/ml,B(g)+C(g) E(g) ΔH=-Q2 kJ/ml,Q1、Q2均大于0,且Q1>Q2,若A与B组成的混合气体1 ml与足量的C反应,放热为Q3 kJ,则原混合气体中A与B物质的量之比为(深度解析)
A.Q3-Q2Q1-Q3 B.Q1-Q3Q3-Q2
C.Q3-Q2Q1-Q2 D.Q1-Q3Q1-Q2
题组二 反应热的计算
3.(2020江西赣州南康中学高二上期中,)工业上,在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。反应原理:CH2CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g) ΔH。已知几种共价键的键能如下:
下列说法错误的是( )
A.上述合成乙醇的反应原子利用率为100%
B.相同时间段内,用该反应中三种物质表示的该反应的化学反应速率相等
C.碳碳双键的键能大于碳碳单键的键能,但碳碳单键更稳定
D.上述反应中,ΔH=+34 kJ·ml-1
4.(2020河南省实验中学高二上月考,)已知断裂1 ml化学键吸收的能量或形成1 ml化学键释放的能量称为键能,部分物质的键能如下表所示:
甲醛的结构式为,甲醛制备乌洛托品(C6H12N4)的反应如下,该反应的ΔH为( )
A.6(a+b+c-d-e) kJ·ml-1
B.6(d+e-a-b-c) kJ·ml-1
C.6(b+2c-2d-2e) kJ·ml-1
D.6(2d+2a+2e-b-3c) kJ·ml-1
5.(2019福建泉州高二上期末,)(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下:S(s,单斜) S(s,斜方) ΔH=-0.398 kJ·ml-1,则S(单斜)、S(斜方)相比,较稳定的是 [填“S(单斜)”或“S(斜方)”]。
(2)下表中的数据表示破坏1 ml化学键需消耗的能量(即键能,单位为kJ·ml-1)
热化学方程式:H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-183 kJ·ml-1,则Cl—Cl键的键能为 kJ·ml-1。
(3)标准状况下,6.72 L C2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出389.7 kJ热量,请写出表示C2H2燃烧热的热化学方程式: 。
(4)已知:C(s,石墨)+O2(g) CO2(g) ΔH1=-a kJ·ml-1
H2(g)+12O2(g) H2O(l) ΔH2=-b kJ·ml-1
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-c kJ·ml-1
计算C(s,石墨)与H2(g)反应生成1 ml CH4(g)的ΔH为 kJ·ml-1(用含a、b、c的式子表示)。
(5)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中,每生成2 ml N2理论上放出的热量为 。
答案全解全析
基础过关练
1.A H2S燃烧生成SO2和H2O(l)放出热量最多,生成S(s)和H2O(l)比生成S(s)和H2O(g)放出热量多,所以Q1>Q2>Q3。
2.A 放热反应的ΔH为负值,反应放出的热量越多,其值越小。由固态S转变为气态S需吸收热量,故A项中ΔH1<ΔH2,A正确;热化学方程式的化学计量数改变后,ΔH也随之改变相同的倍数,故B项中ΔH1>ΔH2,B错误;由于H2O(g)转化为H2O(l)需放热,故C项中ΔH1>ΔH2,C错误;D项中前者不完全燃烧,而后者完全燃烧,故ΔH1>ΔH2,D错误。
3.A Ni(CO)4(s) Ni(s)+4CO(g) ΔH=Q kJ·ml-1,则Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(s) ΔH=-Q kJ·ml-1,A正确;合成氨的反应是可逆反应,不能进行完全,B错误;H2O(g)转化为H2O(l)放热,且氢气燃烧的焓变ΔH<0,所以ΔH1<ΔH2,C错误;由C(石墨,s) C(金刚石,s) ΔH>0可知,石墨能量小于等量的金刚石,石墨比金刚石稳定,D错误。
反思升华 反应热大小比较的注意事项
(1)物质的气、液、固三态的变化与反应热关系:
(2)ΔH的符号:比较反应热大小时要注意ΔH数值的正负,要带符号进行比较。
(3)化学计量数:当反应物和生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的ΔH越小,吸热反应的ΔH越大。
(4)可逆反应与反应热(ΔH):正确理解可逆反应的反应热(ΔH),如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1中的92.4 kJ是1 ml N2(g)与3 ml H2(g)完全反应生成2 ml NH3(g)时放出的热量。
4.B 设需要C、H2的物质的量分别为x、y,则393.5x=241.8y,所以x∶y=241.8∶393.5≈1∶1.627,所以其质量之比为(1×12)∶(1.627×2)≈12∶3.25。
5.C 参加反应的SO2为314.3 kJ×2ml196.6 kJ≈3.2 ml,SO2的转化率为3.2ml4ml×100%=80%。
6.D 由题表中数据可知,键的键能大于OO键的键能,则N2(g)比O2(g)稳定,A正确;由能量变化图示可知,反应N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)的ΔH1=-534 kJ/ml,B正确;根据盖斯定律,反应N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)的ΔH1=ΔH2+ΔH3=(-2 752 kJ/ml)+ΔH3=-534 kJ/ml,则ΔH3=+2 218 kJ/ml,C正确;N2H4(g)+O2(g) 2N(g)+4H(g)+2O(g)的ΔH3=+2 218 kJ/ml,根据反应热与键能的关系可得ΔH3=(4a kJ/ml+154 kJ/ml+500 kJ/ml)=+2 218 kJ/ml,解得a=391,D错误。
7.答案 -32 kJ·ml-1
解析 根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能进行计算。ΔH=[2×728+6×389-(2×305+728+4×389)-2×464]kJ·ml-1=-32 kJ·ml-1。
8.答案 +236 kJ·ml-1
解析 1 ml晶体硅中所含的Si—Si键为2 ml,制取高纯硅的反应热ΔH=4×360 kJ·ml-1+2×436 kJ·ml-1-(2×176 kJ·ml-1+4×431 kJ·ml-1)=+236 kJ·ml-1。
能力提升练
1.A 碳不完全燃烧损失的热量为生成的一氧化碳燃烧放出的热量。18 g碳的物质的量为18 g12 g/ml=1.5 ml,故生成CO、CO2总的物质的量为1.5 ml,CO的物质的量为1.5 ml×13=0.5 ml,由于CO(g)+12O2(g) CO2(g) ΔH=-Q2 kJ/ml,所以0.5 ml CO燃烧放出的热量为Q2 kJ/ml×0.5 ml=0.5Q2 kJ,即18 g碳不完全燃烧损失的热量为12Q2 kJ。
2.A 1 ml A与C完全反应放出热量为Q1 kJ,1 ml B与C完全反应放出热量为Q2 kJ,设混合气体中A的物质的量为x ml,B的物质的量为y ml,则①x+y=1,再根据放出的热量可以知道②xQ1+yQ2=Q3,根据①和②计算得出x=Q3-Q2Q1-Q2、y=Q1-Q3Q1-Q2,则A和B的物质的量之比为Q3-Q2Q1-Q2∶Q1-Q3Q1-Q2=(Q3-Q2)∶(Q1-Q3)。
反思升华 根据热化学方程式计算的技巧
热化学方程式与数学上的方程式类似,可以左右颠倒,同时改变ΔH的正、负号,各物质的化学计量数及ΔH的数值可以同时乘以或除以相同的数。
3.D 合成乙醇的反应为加成反应,没有副产品生成,则该反应原子利用率为100%,A正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,则相同时间段内,反应中用三种物质表示的反应速率相等,B正确;碳碳双键的键能为615 kJ·ml-1,碳碳单键的键能为348 kJ·ml-1,则碳碳双键的键能小于碳碳单键的键能的2倍,碳碳双键不如碳碳单键稳定,C正确;焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量,则ΔH=(615+413×4+463×2) kJ·ml-1-(348+351+463+413×5) kJ·ml-1=-34 kJ·ml-1,D错误。
4.C 根据题中所给化学键的键能可得该反应的反应热为ΔH=(a×12+b×6+c×12-d×12-a×12-e×12) kJ·ml-1=6(b+2c-2d-2e) kJ·ml-1。
5.答案 (1)S(斜方)
(2)243
(3)C2H2(g)+52O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.0 kJ·ml-1
(4)c-2b-a (5)278 kJ
解析 (1)能量越高越不稳定,根据热化学方程式S(s,单斜) S(s,斜方) ΔH=-0.398 kJ·ml-1可知,S(s,单斜)能量高于S(s,斜方),所以S(s,斜方)较稳定。
(2)根据已知条件可知,(431×2) kJ·ml-1-[436 kJ·ml-1+E(Cl—Cl)]=183 kJ·ml-1,计算可得Cl—Cl键的键能为243 kJ·ml-1。
(3)标准状况下,6.72 L C2H2(g)的物质的量为0.3 ml,则表示C2H2燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+52O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-389.7 kJ0.3ml=-1 299.0 kJ·ml-1。
(4)根据盖斯定律,C(s,石墨)与H2(g)反应生成1 ml CH4(g)的热化学方程式为C(s,石墨)+2H2(g) CH4(g) ΔH=ΔH1+2ΔH2-ΔH3=[-a+2×(-b)-(-c)]kJ·ml-1=(c-2b-a)kJ·ml-1。
(5)根据能量变化图可知,热化学方程式为N2O(g)+NO(g) N2(g)+NO2(g) ΔH=(209-348)kJ·ml-1=-139 kJ·ml-1,则反应过程中,每生成2 ml N2理论上放出的热量为278 kJ。
化学键
N—N
OO
N—H
键能(kJ/ml)
154
500
942
a
化学键
键能(kJ·ml-1)
CO
728
C—N
305
N—H
389
O—H
464
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/
kJ·ml-1
460
360
436
431
176
347
化学键
C—H
CC
H—O
C—C
C—O
键能/kJ·ml-1
413
615
463
348
351
化学键
C—H
CO
N—H
C—N
H—O
键能(kJ·ml-1)
a
b
c
d
e
化学键
H—H
H—Cl
键能
436
431