资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2025鲁科版化学选择性必修1
分层作业2　热化学方程式　反应焓变的计算
A级必备知识基础练
题组1.热化学方程式和摩尔燃烧焓
1.有热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ·mol-1和H(g)+H(g)H2(g)　ΔH=-435.7 kJ·mol-1。下列说法正确的是(　　)
A.氢原子的能量比氢分子的能量低
B.两个氢原子结合生成1个氢分子放出435.7 kJ的能量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,吸热131.3 kJ
D.固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气吸收131.3 kJ能量
2.下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)
A.HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2O(l)H2(g)+O2(g)　ΔH=+57.3 kJ·mol-1
B.CO(g)的摩尔燃烧焓是-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0) kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol CH4燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓
题组2.盖斯定律的应用
3.已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,如图Ⅰ所示:ΔHa=ΔHb+ΔHc。根据上述原理和图Ⅱ所示,判断下列各项对应的反应热关系中不正确的是(　　)
A.A→F的ΔH=-ΔH6
B.A→D的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
4.如图所示,ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,ΔH2=-395.4 kJ·mol-1,下列说法或表达式正确的是 (　　)
A.C(s,石墨)C(s,金刚石)　ΔH=-1.9 kJ·mol-1
B.石墨和金刚石之间的转化是物理变化
C.石墨的稳定性强于金刚石
D.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
5.党的二十大报告指出,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用。CFB锅炉洁净煤燃烧技术,为处理高硫煤和劣质煤及满足严格的大气排放标准带来了美好前景。把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1<0
途径Ⅱ:先制水煤气
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2>0
再燃烧水煤气
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH3<0
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH4<0
请回答下列问题:
(1)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系是　　　　　　　　　　。
(2)由于制取水煤气的反应中,反应物具有的总能量　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)反应产物具有的总能量,所以在化学反应时,反应物需要　　　　(填“吸收”或“释放”)能量才能转化为反应产物,因此其反应条件为　　　　。
(3)与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有较多的优点,请写出两点:
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
B级关键能力提升练
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
6.已知:C(s)+O2(g)CO(g)　ΔH=-110.4 kJ·mol-1,CO的摩尔燃烧焓ΔH=-283.0 kJ·mol-1。6 g碳不完全燃烧所得产物中CO与CO2的体积比为2∶3,则反应放出的热量为(　　)
A.56.6 kJ B.140.1 kJ
C.196.4 kJ D.282.6 kJ
7.已知CO(g)的摩尔燃烧焓ΔH=-283 kJ·mol-1,结合如图信息,计算反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的ΔH(kJ·mol-1)为(　　)
A.-152 B.-76
C.+76 D.+152
8.已知H2(g)、CH4(g)、CH3OH(l)可作为燃料电池的燃料,相关热化学方程式如下:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH1=-a kJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-b kJ·mol-1
③2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH3=-c kJ·mol-1
④CH4(g)+H2O(l)CH3OH(l)+H2(g)　ΔH4
下列说法正确的是(　　)
A.ΔH4=a-
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH>-b kJ·mol-1
C.反应①中若生成H2O(g),则ΔH>ΔH1
D.反应③中的ΔH3能表示乙醇的摩尔燃烧焓
9.(1)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和澄清石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为 　　　　　　　　　　　。
(2)已知下列热化学方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH1=-25 kJ·mol-1　①
3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH2=-47 kJ·mol-1　②
Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)　ΔH3=+19 kJ·mol-1　③
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式: 　　　　　　　　　　　。
(3)向足量稀硫酸中加入100 mL 0.4 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,放出的热量是5.12 kJ。向足量稀Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L-1盐酸时,放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为 　　　　　　　　　　　。
C级学科素养拔高练
10.碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳[6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g)],并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1 mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题:
(1)碳汇过程中能量的转化形式为　　　　　　　能转化为　　　　　　　能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量,则吸收的CO2为　　　　　　　 kg。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g)+2NaOH(aq)Na2CO3(aq)+H2O(l)　ΔH=-a kJ·mol-1;
②CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)　ΔH=-b kJ·mol-1。
反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)2NaHCO3(aq)的ΔH=　　　　 kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能:
化学键 N≡N F—F N—F
946.0 157.0 283.0
①关于反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g),下列说法中不正确的是　　　。
A.过程N2(g)2N(g)放出能量
B.反应的热化学方程式为N2(g)+3F2(g)2NF3(g)　ΔH=-281.0 kJ·mol-1
C.破坏反应物中化学键所需的能量高于形成反应产物中化学键释放的能量
②NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,试写出蚀刻反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　。
分层作业2　热化学方程式　反应焓变的计算
1.C　解析 H(g)+H(g)H2(g)　ΔH=-435.7 kJ·mol-1,表示氢原子结合成氢气过程放出热量,因此氢原子能量高于氢分子,故A错误;热化学方程式中的计量数只表示物质的量,不能表示微粒数,故B错误;反应的焓变是对应化学方程式中物质聚集状态,按照计量数全部反应时放出的热量,1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,吸热131.3 kJ,故C正确,D错误。
2.B　解析 根据HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1可得H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,但无法确定H2O(l)H2(g)+O2(g)的焓变,A项错误;CO的摩尔燃烧焓为-283.0 kJ·mol-1,则CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1,故2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0) kJ·mol-1,B项正确;需要加热的反应不一定是吸热反应,如铝热反应需要高温,但铝热反应是放热反应,C项错误;1 mol CH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的摩尔燃烧焓,D项错误。
3.D　解析 根据热化学方程式的含义,互为可逆的两个化学反应其焓变是互为相反数的关系,A→F,ΔH=-ΔH6,A正确;根据盖斯定律:A→D,ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,B正确;ΔH1+ΔH2+ΔH3=-ΔH6-ΔH5-ΔH4,因此ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,C正确;根据ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0,则ΔH1+ΔH6=-(ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5),D错误。
4.C　解析 已知ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,ΔH2=-395.4 kJ·mol-1,则运用盖斯定律可知,C(s,石墨)C(s,金刚石)　ΔH=+1.9 kJ·mol-1,A错误;石墨和金刚石是不同的物质,二者之间的转化是化学变化,B错误;等物质的量的石墨的总能量低于金刚石,则石墨的稳定性强于金刚石,C正确;物质越稳定,所具有的总键能越大,1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大1.9 kJ,D错误。
5.答案 (1)ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)
(2)小于　吸收　高温
(3)①煤的利用率高　②变成气体燃料后,运输方便(或使燃料充分燃烧,任选两点作答,其他合理答案均可)
解析 (1)由盖斯定律知,将途径Ⅱ的三个化学方程式分别调整系数后叠加可得:ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)。
(2)因为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2>0,所以在制取水煤气的反应中,反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量,在发生反应时,反应物需要吸收能量才能转化为反应产物,因此其反应条件为高温。
6.B　解析 6 g碳的物质的量n==0.5 mol,不完全燃烧所得气体中,CO与CO2的体积比为2∶3,根据碳原子守恒,得n(CO)=0.5 mol×=0.2 mol,n(CO2)=0.3 mol。计算放出的热量可认为碳全部反应生成CO后,又有0.3 mol CO继续燃烧生成CO2,因此反应放出的热量为110.4 kJ·mol-1×0.5 mol+283.0 kJ·mol-1×0.3 mol=140.1 kJ,B正确。
7.A　解析 据题中信息可依次写出热化学方程式:①CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH1=-283 kJ·mol-1;②N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)　ΔH2=-(330+229-123-77) kJ·mol-1=-359 kJ·mol-1;根据盖斯定律,2×(②-①)得反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)　ΔH=2(ΔH2-ΔH1)=-152 kJ·mol-1。
8.BC　解析 根据盖斯定律,反应④=②-①×-③×,所以ΔH4=-b,故A错误;根据反应②可知,反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)放出热量减少,ΔH>-b kJ·mol-1,故B正确;反应①中若生成H2O(g),从H2O(l)变成H2O(g)要吸收能量,使放出的热量减小,ΔH变大,则ΔH>ΔH1,故C正确;摩尔燃烧焓为1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时的焓变,所以反应③中的ΔH3不能表示乙醇的摩尔燃烧焓,故D错误。
9.答案 (1)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-2Q kJ·mol-1
(2)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH=-11 kJ·mol-1
(3)BaCl2(aq)+Na2SO4(aq)BaSO4(s)+2NaCl(aq)　ΔH=-18 kJ·mol-1
解析 (1)CaCO3的物质的量是1 mol,由碳元素守恒可知,二氧化碳的物质的量也为1 mol,即无水乙醇完全燃烧生成1 mol二氧化碳放出的热量为Q kJ,而完全燃烧1 mol无水乙醇时生成2 mol二氧化碳,则放出的热量为2Q kJ,热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-2Q kJ·mol-1。
(2)依据盖斯定律,①×3-(③×2+②)得6CO(g)+6FeO(s)6Fe(s)+6CO2(g)　ΔH=-66 kJ·mol-1,则FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式为CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g)　ΔH=-11 kJ·mol-1。
(3)向足量稀硫酸中加入100 mL 0.4 mol·L-1Ba(OH)2溶液,反应的离子方程式有Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s),H+(aq)+OH-(aq)H2O(l),其中生成的BaSO4的物质的量为0.04 mol,生成H2O的物质的量为0.08 mol;向足量稀Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L-1盐酸时,反应的离子方程式为H+(aq)+OH-(aq)H2O(l),生成H2O的物质的量为0.04 mol,根据放出的热量为2.2 kJ,可知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-=-55 kJ·mol-1。设Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s)　ΔH=-Q kJ·mol-1,则0.04 mol×Q kJ·mol-1+0.08 mol×55 kJ·mol-1=5.12 kJ,解得Q=18,所以Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为BaCl2(aq)+Na2SO4(aq)BaSO4(s)+2NaCl(aq)　ΔH=-18 kJ·mol-1。
10.答案 (1)太阳　化学　1 760
(2)(a-2b)
(3)①AC　②4NF3+3Si3SiF4+2N2
解析 (1)根据题意,碳汇过程中能量的转化形式为太阳能转化为化学能;某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量,则吸收的二氧化碳的物质的量为=4×104 mol,其质量为4×104 mol×44 g·mol-1=1.76×106 g=1 760 kg。
(2)根据盖斯定律,由②×2-①得:CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)2NaHCO3(aq)　ΔH=(a-2b) kJ·mol-1。
(3)①N2(g)2N(g)为化学键的断裂过程,吸收能量,故A错误;反应热=反应物的键能和-生成物的键能和,则反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)的ΔH=(946.0+3×157.0-283.0×6) kJ·mol-1=-281.0 kJ·mol-1,故B正确;该反应放热,破坏反应物中化学键所需能量低于形成产物中化学键释放的能量,故C错误。
②NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,结合所学知识,NF3为气体,因此蚀刻生成物为SiF4和N2,反应的化学方程式为4NF3+3Si3SiF4+2N2。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑