人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热第2课时课后作业题

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[合格过关练]


1．已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1＝－184.6 kJ·ml－1，则HCl(g)===eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g)的反应热ΔH2是( )


A．＋92.3 kJ·ml－1B．－92.3 kJ·ml－1


C．＋184.6 kJ·ml－1D．－369.2 kJ·ml－1


A [先将热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1＝－184.6 kJ·ml－1反写可以得到：2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋184.6 kJ·ml－1，再将反写后的热化学方程式乘以化学计量数eq \f(1,2)，可得HCl(g)===eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g) ΔH2＝＋92.3 kJ·ml－1。]


2．1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，此反应的热化学方程式为( )


A．C＋H2O===CO＋H2 ΔH＝＋131.3 kJ·ml－1


B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)


ΔH＝＋10.94 kJ·ml－1


C．C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)


ΔH＝＋131.3 kJ·ml－1


D．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)


ΔH＝＋131.3 kJ·ml－1


D [碳和水蒸气反应是吸热反应，所以ΔH大于0。根据题意可知1 ml碳即12 g碳吸热是10.94 kJ×12＝131.28 kJ，因此选项D正确，A没有注明物质的状态，B中反应热不正确，C中水的状态不是气态。]


3．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 ml N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )


A.eq \f(1,2)N2H4(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===eq \f(1,2)N2(g)＋H2O(g) ΔH＝＋267 kJ·ml－1


B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·ml－1


C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋534 kJ·ml－1


D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－133.5 kJ·ml－1


B [该反应为放热反应，A、C项错误，0.25 ml N2H4完全燃烧生成氮气和气态水，放出133.5 kJ热量，则1 ml N2H4完全燃烧生成气态水放出热量为534 kJ，B项正确，D项错误。]


4．航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)( )


A．Be＋eq \f(1,2)O2===BeO


ΔH＝－564.3 kJ·ml－1


B．Be(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===BeO(s)


ΔH＝＋564.3 kJ·ml－1


C．Be(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===BeO(s)


ΔH＝－564.3 kJ·ml－1


D．Be(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===BeO(g)


ΔH＝－564.3 kJ·ml－1


C [1 kg Be的物质的量为eq \f(1 000 g,9 g·ml－1)＝eq \f(1 000,9) ml，又因为1 kg Be完全燃烧放出的热量为62 700 kJ，则1 ml Be完全燃烧放出的热量为eq \f(62 700,\f(1 000,9)) kJ＝564.3 kJ，Be与O2反应生成BeO固体，则其热化学方程式为Be(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJ·ml－1。]


5．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃，101 kPa)：


①C4H10(g)＋eq \f(13,2)O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·ml－1


②C4H10(g)＋eq \f(13,2)O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 658 kJ·ml－1


③C4H10(g)＋eq \f(9,2)O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l) ΔH＝－1 746 kJ·ml－1


④C4H10(g)＋eq \f(9,2)O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g) ΔH＝－1 526 kJ·ml－1


由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH为( )


A．－2 878 kJ·ml－1B．－2 658 kJ·ml－1


C．－1 746 kJ·ml－1D．－1 526 kJ·ml－1


A [燃烧热是指在25 ℃、101 kPa时，1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。因此正丁烷完全燃烧产物应为CO2(g)和H2O(l)，所以正丁烷的燃烧热ΔH＝－2 878 kJ·ml－1。]


6．下列关于反应热的描述中正确的是( )


A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·ml－1


B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·ml－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0) kJ·ml－1


C．反应热有正负之分，燃烧热ΔH全部是正值


D．1 ml甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热


B [中和热是以生成1 ml H2O(l)作为标准的，因此A不正确；燃烧热是指1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，因此B正确，D不正确；燃烧热ΔH都是负值，因此C不正确。]


7．25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393.5 kJ·ml－1、ΔH＝－285.8 kJ·ml－1、ΔH＝－890.31 kJ·ml－1、ΔH＝－2 800 kJ·ml－1，则下列热化学方程式正确的是( )


A．C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·ml－1


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


C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.31 kJ·ml－1


D.eq \f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·ml－1


D [根据燃烧热的概念中生成指定产物的含义可知，C→CO2(g)，H→H2O(l)，故只有D正确。]


8．油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：


C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)


已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热为( )


A．3.8×104 kJ·ml－1B．－3.8×104 kJ·ml－1


C．3.4×104 kJ·ml－1D．－3.4×104 kJ·ml－1


C [燃烧热是指25 ℃、101 kPa下，1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，则1 ml油酸甘油酯的燃烧热为eq \f(3.8×104 kJ,\f(1 000 g,884 g·ml－1))≈3.4×104 kJ·ml－1。]


9．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为( )


H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1


CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·ml－1


C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·ml－1


CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·ml－1


相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是( )


A．H2(g)B．CO(g)


C．C8H18(l)D．CH4(g)


B [比较：eq \f(285.8,2)、eq \f(282.9,28)、eq \f(5 518,114)、eq \f(890.3,16)的大小，可知相同质量时，CO(g)放出的热量最少。]


10．已知1 ml CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量，1 ml氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量，1 ml CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。


(1)写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：________________________


______________________________________________________________。


(2)当CO(g)与CH4(g)完全燃烧生成等量的CO2(g)时(其中CH4燃烧的另一产物为液态水)，放出的热量之比为____________________；分别利用题述三种能源物质燃烧放出的热量使1 000 g水沸腾，则消耗的能源物质的质量最小的是________，消耗同温同压下的三种气体体积最小的是__________________。


(3)若a ml CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2气体和液态水，则放出热量Q的范围是_____________________________________________。


[解析] 由三种物质的燃烧热数值可知，等质量的题述三种物质完全燃烧时H2放出的热量最多，等物质的量的题述三种物质完全燃烧时CH4放出的热量最多。


[答案] (1)H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·ml－1 (2)283∶890 H2 CH4 (3)283a kJ＜Q＜890a kJ


[素养培优练]


11．标准状态下，气态分子断开1 ml化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O的键焓分别为436 kJ·ml－1、463 kJ·ml－1和495 kJ·ml－1，下列热化学方程式正确的是( )


A．H2O(g)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝－485 kJ·ml－1


B．H2O(g)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝＋485 kJ·ml－1


C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋485 kJ·ml－1


D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·ml－1


D [根据题中所给数据，可以计算出2 ml H2和1 ml O2完全反应生成2 ml H2O(g)产生的焓变是436 kJ·ml－1×2＋495 kJ·ml－1－463 kJ·ml－1×4＝－485 kJ·ml－1，所以该过程的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·ml－1，D正确。]


12．Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下，下列选项正确的是( )





A．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应


B．COeq \\al(2－,3)(aq)＋H＋(aq)===HCOeq \\al(－,3)(aq) ΔH＝a kJ·ml－1


C．HCOeq \\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(c－b) kJ·ml－1


D．COeq \\al(2－,3)(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(a＋b－c) kJ·ml－1


C [根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A项错误；COeq \\al(2－,3)(aq)＋ H＋(aq)===HCOeq \\al(－,3)(aq) ΔH＝－a kJ·ml－1，B项错误；HCOeq \\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)此反应为吸热反应，ΔH＞0，故ΔH＝(c－b) kJ·ml－1，C项正确；COeq \\al(2－,3)(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应，ΔH＜0，故ΔH＝(c－a－b) kJ·ml－1，D项错误。]


13．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·ml－1


CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·ml－1


某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为( )


A．2∶1B．1∶2


C．1∶1D．2∶3


C [根据热化学方程式可知：H2的燃烧热为571.6 kJ·ml－1÷2＝285.8 kJ·ml－1。生成的n(H2O)＝eq \f(3.6 g,18 g·ml－1)＝0.2 ml，参加反应的H2为0.2 ml，故H2燃烧放出的热量为0.2 ml×285.8 kJ·ml－1＝57.16 kJ。CO燃烧放出的热量为113.74 kJ－57.16 kJ＝56.58 kJ，故n(CO)＝eq \f(Q放,|ΔHCO|)＝eq \f(56.58 kJ,282.9 kJ·ml－1)＝0.2 ml。则n(H2)∶n(CO)＝1∶1。]


14．乙醇汽油是普通汽油与燃料乙醇调和而成的，它可有效改善汽油的性能和质量，降低CO、碳氢化合物等主要污染物的排放。乙醇的燃烧热是1 366.8 kJ·ml－1。燃烧1 ml这种乙醇汽油生成CO2和液态水，放出的热量为Q kJ。测得该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为1∶9。有关普通汽油(CxHy)燃烧的热化学方程式正确的是( )


A．CxHy(l)＋(x＋eq \f(y,4))O2(g)===xCO2(g)＋eq \f(y,2)H2O(l) ΔH＝(－Q＋1 366.8)kJ·ml－1


B．CxHy(l)＋(x＋eq \f(y,4))O2(g)===xCO2(g)＋eq \f(y,2)H2O(l) ΔH＝－eq \f(9Q,10) kJ·ml－1


C．CxHy(l)＋(x＋eq \f(y,4))O2(g)===xCO2(g)＋eq \f(y,2) H2O(l) ΔH＝－eq \f(9Q,110) kJ·ml－1


D．CxHy(l)＋(x＋y/4)O2(g)===xCO2(g)＋y/2H2O(l) ΔH＝(－eq \f(10Q,9)＋151.9)kJ·ml－1


D [0.9 ml普通汽油完全燃烧放出的热量为 Q kJ－1 366.8 kJ·ml－1×0.1 ml＝(Q－136.68)kJ，所以1 ml普通汽油完全燃烧放出的热量为eq \f(1,0.9)(Q－136.68)kJ＝(eq \f(10,9)Q－151.9)kJ。]


15．25 ℃时，一定量的甲烷与a L(已折合成标准状况)空气的混合气体充分反应，甲烷恰好完全燃烧，恢复至25 ℃时，放出b kJ的热量。假设空气中氧气的体积分数是eq \f(1,5)，则下列表示甲烷燃烧热的热化学方程式正确的是( )


A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－b kJ·ml－1


B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－eq \f(224b,a) kJ·ml－1


C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－eq \f(224b,a) kJ·ml－1


D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋eq \f(224b,a) kJ·ml－1


C [甲烷与氧气反应的化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)，空气中氧气的体积为eq \f(a,5)L，n(O2)＝eq \f(\f(a,5)L,22.4 L·ml－1)＝eq \f(a,112) ml，即一定量CH4与eq \f(a,112) ml O2恰好完全燃烧放出b kJ热量，则CH4与2 ml O2恰好完全燃烧放出eq \f(224b,a) kJ热量，反应的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－eq \f(224b,a) kJ·ml－1，燃烧热是1 ml可燃物完全燃烧生成指定产物时发出的热量，即甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－eq \f(224b,a) kJ·ml－1。]


16．[素养题]已知一些烷烃的燃烧热如下表：








(1)热稳定性：正丁烷________(填“＞”或“＜”)异丁烷。


(2)写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式_____________________________


______________________________________________________________。


(3)相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越________(填“多”或“少”)。


(4)有同学估计“正戊烷的燃烧热大约在3 540 kJ·ml－1左右”，你认为正确吗？_______________________________________________________________


_______________________________________________________________。


理由是____________________________________________________。


[解析] (1)正丁烷的燃烧热比异丁烷的燃烧热大，说明正丁烷具有的能量高于异丁烷，所以热稳定性：正丁烷＜异丁烷。(2)C2H6(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 560.8 kJ·ml－1。(3)由表中数据分析，碳原子数越多，燃烧热越大，所以相同物质的量的烷烃燃烧时放出的热量随碳原子数的增多而增多。(4)由表中数据分析，正丁烷的燃烧热比异丁烷略大，所以正戊烷的燃烧热也应略大于异戊烷，此同学的估计合理。


[答案] (1)＜ (2)C2H6(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 560.8 kJ·ml－1 (3)多


(4)正确 正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的燃烧热亦应略大于异戊烷化合物
燃烧热/(kJ·ml－1)
甲烷
891.0
乙烷
1 560.8
丙烷
2 221.5
化合物
燃烧热/(kJ·ml－1)
正丁烷
2 878.0
异丁烷
2 869.6
异戊烷
3 531.3