高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应第二节 反应热的计算课时训练
展开1.1.2 热化学方程式 燃烧热 练习(解析版)
一.选择题(共32小题)
1.下列有关说法正确的是( )
A.已知 HI(g)⇌H2(g)+I2(s)△H=﹣26.5 kJ/mol,由此可知 1 mol HI 气体在密闭容器中分解后可以放出 26.5kJ 的热量
B.已知 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣571.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为△H=﹣285.8kJ/mol
C.已知①2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1,②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2,则△H1<△H2
D.含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出 28.7kJ 的热量,则稀醋酸和稀 NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(a)+CH3COOH(ag)=CH3COONa(ag)+H2O(1)△H=﹣57.4kJ/mol
【答案】C
【解析】A.HI(g)═H2(g)+I2(s)△H=﹣26.5kJ/mol,该反应为可逆反应,则1mol HI不能全部分解,则在密闭容器中分解后放出的能量小于26.5kJ,故A错误;
B.1mol氢气燃烧生成液态水时为燃烧热,生成气态水时放出的热量,不能判断燃烧热,故B错误;
C.已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2,一氧化碳燃烧生成二氧化碳是放热反应,焓变为负值,则△H1<△H2,故C正确;
D.醋酸电离吸热,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH( aq)+CH3COOH( ag)=CH3 COONa(ag)+H2O(1)△H>﹣57.4 kJ•mol﹣1,故D错误。故选:C。
2.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l);△H═+2b kJ/mol
B.C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l);△H═﹣2b kJ/mol
C.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l);△H═﹣2b kJ/mol
D.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l);△H═﹣b kJ/mol
【答案】B
【解析】充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,根据物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,反应放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,反应放出热量4bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol
或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4bkJ/mol;故选:B。
3.肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。8g N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A.N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(l)△H=﹣267kJ•mol﹣1
B.N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(g)△H=+267kJ•mol﹣1
C.N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ•mol﹣1
D.N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ•mol﹣1
【答案】C
【解析】A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ/mol,N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+H2O(g)△H=﹣267 kJ/mol,不是H2O(l),故A错误;
B.N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,反应为放热反应,焓变为负值,故B错误;
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ/mol,故C正确;
D.N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,反应为放热反应,焓变为负值,故D错误,故选:C。
4.在298K、1.01×105Pa下,将0.5mol CO2通入750mL 1mol•L﹣1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下,1mol CO2通入1L 2mol•L﹣1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量,则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是( )
A.CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=﹣(2y﹣x)kJ•mol﹣1
B.CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=﹣(2x﹣y)kJ•mol﹣1
C.CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=﹣(4x﹣y)kJ•mol﹣1
D.2CO2(g)+2NaOH(l)═2NaHCO3(l)△H=﹣(8x﹣2y)kJ•mol﹣1
【答案】C
【解析】0.5molCO2通入750mL1mol•L﹣1NaOH溶液中生成碳酸钠和碳酸氢钠,物质的量之比为1:1,放出热量为xkJ,2molCO2反应放出热量为4xkJ,热化学反应方程式为 2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=﹣4x kJ•mol﹣1 ①;
1molCO2通入1L2mol•L﹣1NaOH溶液中反应生成碳酸钠,放出的热量为ykJ,则热化学方程式为2NaOH(aq)+CO2(g)=Na2CO3(aq)△H=﹣y kJ•mol﹣1 ②;
根据盖斯定律可知,①﹣②得:CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=﹣(4x﹣y) kJ•mol﹣1;故选:C。
5.下列有关热化学反应的描述正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ/mol
B.CO的燃烧热△H=﹣283.0kJ/mol,则2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=(2×283.0)kJ/mol
C.已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1;C(s)+O2(g)═CO(g)△H2 ,则△H1>△H2
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ•mol﹣1,则金刚石比石墨稳定
【答案】B
【解析】A、H2SO4和Ca(OH)2反应还生成硫酸钙沉淀,反应生成硫酸钙沉淀时放热,所以H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H<﹣2×57.3 kJ•mol﹣1,故A错误;
B、CO的燃烧热△H=﹣283.0kJ/mol,则CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0kJ/mol、CO2(g)═CO(g)+O2(g)△H=+283.0kJ/mol,所以2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=+(2×283.0)kJ/mol,故B正确;
C、C完全燃烧放出热量大于不完全燃烧放出热量,但放热反应焓变为负值,所以△H2>△H1,故C错误;
D、C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ•mol﹣1,吸热,则金刚石能量较高,能量越高越不稳定,所以石墨更稳定,故D错误;故选:B。
6.关于热化学方程式:S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=﹣297.23kJ•mol﹣1.下列分析正确的是( )
A.lmol S(s)与lmol O2(g)的总能量比1mol SO2(g)的总能量低297.23kJ
B.1mol S(g)与1mol O2(g)反应生成lmol SO2(g)放出297.23 kJ的热量
C.S(g)+O2(g)═SO2(g) 该反应的△H小于﹣297.23 kJ•mol﹣1
D.反应物的总健能大于生成物的总键能
【答案】C
【解析】A、S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=﹣297.23kJ•mol﹣1,即1molSO2(g)的能量比1molS(s)和1molO2(g)的总能量低297.23kJ,故A错误;
B、由于S(g)=S(s)△H<0,所以1mol S(g)与1mol O2(g)反应生成lmol SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ,故B错误;
C、由于S(g)=S(s)△H<0,所以S(g)+O2(g)═SO2(g)的△H小于﹣297.23 kJ•mol﹣1,故C正确;
D、S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=﹣297.23kJ•mol﹣1,即lmol S(s)与lmol O2(g)的总键能比1mol SO2(g)的总键能低297.23kJ,故D错误;故选:C。
7.下列热化学方程式正确的是(△H的绝对值均正确)( )
A.2NO2=2NO+O2△H=+116.2kJ•mol﹣1(反应热)
B.C2H5OH(1)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H=﹣1360.7kJ•mol﹣1(燃烧热)
C.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O△H=+57.3kJ•mol﹣1(中和热)
D.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
【答案】D
【解析】A、没有标出物质的聚集状态,故A错误;
B、在101Kp下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热,生成的水为液体,故此热化学方程式不是乙醇的燃烧热,故B错误;
C、在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量为中和热,故中和热为放热反应,△H<0,故C错误;
D、热化学方程式要标注物质的状态,放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0,故热化学方程式2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1正确,故D正确。故选:D。
8.下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为 890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:3CH4(g)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1
B.已知稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ•mol﹣1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生 成 1mol 水时放出 57.3kJ 的热量
C.500℃下,将 0.5mol I2(g)和 0.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成 HI(g),放热 10kJ,其热化学 方程式为:I2(g)+H2(g)═2HI(g)△H=﹣20kJ•mol﹣1
D.已知 25℃、101KPa 条件下:4Al(s)+3O2(g)═2A12O3(s)△H=﹣2834.9kJ•mol﹣1,4Al(s)+2O3(g)═2A12O3(s)△H=﹣3119.1kJ•mol﹣1,则 O2 比 O3 稳定
【答案】D
【解析】A.甲烷的燃烧热为890.3KJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3KJ•mol﹣1,故A错误;
B.醋酸电离吸热,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出热量小于57.3kJ,故B错误;
C、0.5mol I2(g)和 0.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生HI(g),放热10kJ,则1molI2(g)完全反应放出热量大于20kJ,可知I2(g)+H2(g)=2HI(g)△H<﹣20kJ•mol﹣1,故C错误;
D、由①4Al(s)+3O2(g)═2A12O3(s)△H=﹣2834.9KJ•mol﹣1,②4Al(s)+2O3(g)═2A12O3(s)△H=﹣3119.1KJ•mol﹣1,结合盖斯定律可知,①﹣②得到3O2(g)═2O3(g)△H=﹣2834.9KJ•mol﹣1﹣(﹣3119.1KJ•mol﹣1)>0,可知氧气的能量低,则O2比O3稳定,故D正确;故选:D。
9.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=+393.5kJ/mol
B.2CO +O2═2CO2;△H=+220.0kJ/mol
C.H2(g)+O2(g)═H2O(l);△H=﹣285.8kJ/mol
D.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=﹣571.6kJ
【答案】C
【解析】A、C燃烧是放热反应,正确的热化学方程式为C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol,故A错误;
B、反应中无物质状态,并且CO燃烧是放热反应,正确的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣220.0kJ/mol,故B错误;
C、氢气的燃烧为放热反应,焓变为负值,氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=﹣285.8 kJ/mol,故C正确;
D、该反应中焓变单位错误,焓变的单位为kJ/mol,正确的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=﹣571.6kJ/mol,故D错误;故选:C。
10.下列热化学方程式正确的是( )
A.H2的燃烧热为a kJ•mol﹣1 H2+Cl22HCl△H=﹣a kJ•mol﹣1
B.1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应后,放出热量98.3 kJ2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣98.3 kJ•mol﹣1
C.H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3 kJ•mol﹣1H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+2H2O(l)△H=﹣114.6 kJ•mol﹣1
D.31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ P4(s)═4P(s)△H=﹣4b kJ•mol﹣1
【答案】D
【解析】A.H2的燃烧热为a kJ•mol﹣1,是指1molH2在氧气中完全燃烧生成液态水释放的能量,不是在氯气中燃烧,故A错误;
B.2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)是可逆反应,1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应后,放出热量98.3kJ,实际参加反应的SO2小于1mol,则热化学方程式中的△H应小于2×(﹣98.3 kJ•mol﹣1),故B错误;
C.中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量为57.3kJ/mol,生成的盐应为可溶性盐,而H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应生成了BaSO4(s),故C错误;
D.31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ,其中31g白磷的物质的量为=0.25mol,则P4(s)═4P(s)△H=﹣4b kJ•mol﹣1,故D正确;故选:D。
11.Mg的葡萄糖固体在氧气中完全燃烧生成液态水和CO2气体,同时放出QkJ热量。将CO2全部通入足量的过氧化钠粉末中完全反应,固体净增16.8g。则葡萄糖的燃烧热为( )
A.Q kJ/mol B.6Q kJ/mol C.10Q kJ/mol D.20Q kJ/mol
【答案】C
【解析】将CO2全部通入足量的过氧化钠粉末中完全反应,固体净增16.8g,与Na2O2发生反应:2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2↑,对生成物变式:Na2CO3~Na2O2•CO,固体增加的质量相当于CO的质量,根据碳原子守恒,则生成CO2气体的物质的量为=0.6mol,说明Mg的葡萄糖固体在氧气中完全燃烧生成液态水和0.6molCO2气体,同时放出QkJ热量,则1mol葡萄糖固体在氧气中完全燃烧生成液态水和6molCO2气体时,放出热量为10QkJ,所以葡萄糖的燃烧热为10Q kJ/mol。故选:C。
12.下列热化学方程式中,△H能正确表示物质的燃烧热的是( )
A.2C8H18(l)+25O2(g)═16CO2(g)+18H2O(l)△H═﹣11003 kJ/mol
B.H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H═﹣241.8 kJ/mol
C.2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H═﹣221 kJ/mol
D.CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H═﹣283.0 kJ/mol
【答案】D
【解析】A、C8H18的化学计量数为2,产物是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故A错误;
B、H2的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故B错误;
C、C的化学计量数为2,产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故C错误;
D、CO的化学计量数为1,产物为稳定氧化物,△H代表燃烧热,故D正确;故选:D。
13.下列热化学方程式中△H能表示可燃物燃烧热的是( )
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ•mol﹣1
B.CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣283kJ•mol﹣1
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣802kJ•mol﹣1
D.C(s)+O2(g)=CO(g)△H=﹣108kJ•mol﹣1
【答案】B
【解析】A.燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧,方程式中为2mol,气态水不是稳定氧化物的状态,生成稳定的氧化物,水应为液态,故A错误;
B.1molCO完全燃烧生成稳定的CO2,符合燃烧热的概念要求,放出的热量为燃烧热,故B正确;
C.气态水不是稳定氧化物的状态,生成稳定的氧化物,水应为液态,故C错误;
D.CO不是稳定氧化物,不符合燃烧热的概念要求,故D错误;故选:B。
14.下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是( )
A.NH3(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g);△H=﹣a kJ•mol ﹣1
B.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);△H=﹣b kJ•mol ﹣1
C.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=﹣c kJ•mol ﹣1
D.CH3CH2OH(l)+O2(g)=CH3CHO(l)+H2O(l);△H=﹣d kJ•mol ﹣ 1
【答案】B
【解析】A.热化学方程式中的水是气体,不是最稳定的氧化物,故A错误;
B.1molC6H12O6(s)完全燃烧生成了稳定的氧化物二氧化碳和液态水,符合燃烧热的概念,故B正确;
C.碳与水反应,不符合燃烧热的概念,故C错误;
D.乙醇的催化氧化反应生成的乙醛还可以燃烧,不符合燃烧热的概念,故D错误;故选:B。
15.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃,101kPa):
①C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣2 878kJ•mol﹣1
②C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(g)△H=﹣2 658kJ•mol﹣1
③C4H10(g)+O2(g)═4CO(g)+5H2O(l)△H=﹣1 746kJ•mol﹣1
④C4H10(g)+O2(g)═4CO(g)+5H2O(g)△H=﹣1 526kJ•mol﹣1
由此判断,正丁烷的燃烧热是( )
A.△H=﹣2 878 kJ•mol﹣1 B.△H=﹣2 658 kJ•mol﹣1
C.△H=﹣1 746 kJ•mol﹣1 D.△H=﹣1 526 kJ•mol﹣1
【答案】A
【解析】正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2(气),H2O(液)放出的热量,故热化学方程式(1)C4H10 (g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣2878kJ/mol,符合燃烧热的概念,所以正丁烷的燃烧热为﹣2878 kJ/mol。故选:A。
16.下列热化学方程式中的反应热又为燃烧热的是( )
A.CO(g)+O2(g)══CO2(g)△H=﹣283.0kJ/mol
B.CH4(g)+O2(g)══CO(g)+2H2O(I)△H=﹣607.3kJ/mol
C.H2(g)+O2(g)══H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol
D.H+(aq)+OH﹣(aq)══H2O(I)△H=﹣57.3kJ/mol
【答案】A
【解析】A、符合燃烧热的概念,故A正确;
B、不符合燃烧热的概念,甲烷生成的是一氧化碳,没有完全燃烧生成稳定氧化物,故B错误;
C、不符合燃烧热的概念,水是气体,不稳定,故C错误;
D、反应表示的是中和热,故D错误;故选:A。
17.已知反应:①101kPa时,2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221kJ•mol﹣1
②稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ•mol﹣1
下列结论正确的是( )
A.碳的燃烧热大于110.5 kJ•mol﹣1
B.反应①的反应热为221 kJ•mol﹣1
C.98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
D.稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
【答案】A
【解析】A.使用燃烧热时要注意两个关键点:①反应物用量:可燃物为1mol;②产物要求:充分燃烧成稳定氧化物[H→H2O(l)、C→CO2 (g)、S→SO2 (g)],该反应生成CO,没有生成稳定氧化物CO2,因此碳的燃烧热大于110.5 kJ•mol﹣1,故A正确;
B.在化学反应过程中放出或吸收的热量,通常叫反应热,反应热分吸收热量,放出热量,①的反应热为﹣221 kJ•mol﹣1,故B错误;
C.浓硫酸稀释放出热量,所以放出的热量大于57.3 kJ,所以98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mo1水时放出热量大于57.3 kJ/mol,故C错误;
D.醋酸为弱电解质,电离过程为吸热过程,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成lmol水,放出的热量小于57.3kJ,故D错误;故选:A。
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