人教版選修4同步練習(xí)： 化學(xué)反應(yīng) 能源 反應(yīng)熱的計(jì)算

金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng) 第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng) 能源 反應(yīng)熱的計(jì)算 課時(shí)作業(yè)一、選擇題（包括8小題。16小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，78小題有兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。）1.下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是( )A.碳酸銨受熱分解B.乙烷燃燒C.鋁粉與硫酸反應(yīng) D.氧化鈉溶于水2.環(huán)境是人類(lèi)生存和活動(dòng)的場(chǎng)所。下列有關(guān)人類(lèi)滿足生活和生產(chǎn)活動(dòng)需求做法的說(shuō)法中，不正確的是( )A.第29屆奧運(yùn)會(huì)的火炬燃料丙烷燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，符合中國(guó)政府辦一個(gè)“綠色奧運(yùn)”的承諾B.“長(zhǎng)征”系列火箭為我國(guó)的航天事業(yè)立下了汗馬功勞，其推進(jìn)劑（偏二甲肼/四氧化二氮）屬于環(huán)保燃料C.2007年在太湖發(fā)生的藍(lán)藻“水華”現(xiàn)象是該區(qū)域的生活污水、工業(yè)廢水等造成水域富營(yíng)養(yǎng)化的結(jié)果D.研究人員用植物碳水化合物制造出了柴油燃料，屬清潔的可再生能源3.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）;H=-57.3 kJ·mo-1L分別向1 L 0.5 mol·-1L的NaOH溶液中加入：稀醋酸，濃硫酸，稀硝酸，恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為H1、H2、H3,它們的關(guān)系正確的是( )A.H1>H2>H3 B.H2<H1<H3C.H1=H2=H3 D.H1>H3>H24.半導(dǎo)體工業(yè)用石英砂做原料通過(guò)三個(gè)重要反應(yīng)生產(chǎn)單質(zhì)硅生產(chǎn)1.00 kg純硅的總反應(yīng)熱為( )A.-21435.71 kJ B.-600.20 kJC.+21435.71 kJ D.+1965.10 kJ5.（2009年四川卷）25 ，101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol，辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( )A.2H+（aq）+SO42-（aq）+Ba2+（aq）+2OH-（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）;H=-57.3 kJ/molB.KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2K2SO4（aq）+H2O（l）;H=-57.3 kJ/molC.C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）;H=-5518 kJ/molD.2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）;H=-5518 kJ/mol6.（2009年珠海模擬）在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）=2SO23（g）；H=-197 kJ·mo-1L現(xiàn)有容積相同的甲、乙、丙三個(gè)容器，在上述條件下分別充入的氣體和反應(yīng)放出的熱量（Q）如下表所列：容器SO2（mol）O2（mol）N2（mol）Q（kJ）甲210Q1乙210Q2丙10.51Q3根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列敘述不正確的是( )A.在上述條件下反應(yīng)生成1 mol SO23氣體放熱98.5 kJB.上述條件下每摩爾該反應(yīng)進(jìn)行到底時(shí)放出的熱量為197 kJC.Q1=2Q2=2Q3=197 kJD.2Q2=2Q3<Q1<197 kJ7.分析下面的能量變化示意圖，確定下列選項(xiàng)中正確的是( )A.2A（g）+B（g）=2C（g）；H<0B.2A（g）+B（g）=2C（g）；H>0C. 2A+B=2C；H<0D.2C（g）=2A（g）+B（g）；H>08.（2009年云浮質(zhì)檢）灰錫（以粉末狀存在）和白錫是錫的兩種同素異形體。已知：Sn（s,白）+2HCl（aq）=SnCl2（aq）+H2（g）；H1Sn（s,灰）+2HCl（aq）=SnCl2（aq）+H2（g）；H2Sn（s,灰）>13.2 /<13.2 Sn（s,白）；H3=+2.1 kJ·mo-1L下列說(shuō)法正確的是( )A.H1<H2B.錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在C.灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2 的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞二、非選擇題9.近20年來(lái)，對(duì)以氫氣作為未來(lái)的動(dòng)力燃料氫能源的研究獲得了迅速發(fā)展，像電一樣，氫是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量來(lái)制取的所謂“二級(jí)能源”，而存在于自然界的可以提供現(xiàn)成形式能量的能源稱(chēng)為一級(jí)能源，如煤、石油、太陽(yáng)能和原子能等。（1）為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價(jià)的氫氣，下列可供開(kāi)發(fā)又較經(jīng)濟(jì)且資源可持續(xù)利用的制氫氣的方法是( )A.電解水 B.鋅和稀硫酸反應(yīng)C.光解海水 D.以石油、天然氣為原料（2）氫氣燃燒時(shí)耗氧量小，發(fā)熱量大。已知，熱化學(xué)方程式為：C（s）+O2（g）=CO2（g）;H=-393.5 kJ·mo-1L2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）;H=-571.6 kJ·mo-1L試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比是_。（3）氫能源有可能實(shí)現(xiàn)能源的貯存，也有可能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的輸送。研究表明過(guò)渡金屬型氫化物（又稱(chēng)間充氫化物），在這類(lèi)氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計(jì)量的，如:LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附896體積的氫氣（鈀粉的密度為10.64 g/cm3，相對(duì)原子質(zhì)量為106.4），試寫(xiě)出鈀（Pd）的氫化物的化學(xué)式_ 。10.丙烷燃燒可以通過(guò)以下兩種途徑：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）判斷等量的丙烷通過(guò)兩種途徑放出的熱量，途徑放出的熱量_（填“大于”、“等于”或“小于”）途徑放出的熱量。（2）由于C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）的反應(yīng)中，反應(yīng)物具有的總能量_（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要_（填“放出”或“吸收”）能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件是_ 。（3）b與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是_ 。11.（2009年蘇州調(diào)研）AG是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，A、D為單質(zhì)，G是含A元素的酸性氣體。已知：A（s）+B（g）=C（g）+D（g）；H=+131.4 kJ·mo-1L，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)知，4 g A發(fā)生上述反應(yīng)吸收43.8 kJ的熱量。（1）寫(xiě)出A元素的名稱(chēng)_。（2）另外知：A（s）+O2（g）=G（g）；H=-393.6 kJ·mo-1LC（g）+1/2O2（g）=G（g）；H=-283 kJ·mo-1LD（g）+1/2O2（g）=B（g）；H=-242 kJ·mo-1L由此判斷“因?yàn)?83 kJ·mo-1L+242 kJ·mo-1L>393.6 kJ·mo-1L，所以A燃燒時(shí)加少量B可以放出更多的熱量”這種說(shuō)法是否正確？并說(shuō)明理由_ _ 。（3）寫(xiě)出A+O2C的熱化學(xué)方程式：_ 。12.（2008年全國(guó)卷改編）紅磷P（s）和Cl2發(fā)生反應(yīng)生成PCl3和PCl5，反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如下圖所示（圖中的H表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）根據(jù)下圖回答下列問(wèn)題：（1）P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式_ _ ；（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式_ _ ；（3）工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行，先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3，然后降溫，再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是_ _ ；（4）P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H3=_;P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H4_H3（填“大于”，“小于”或“等于”）；（5）PCl5與足量水反應(yīng)，最終生成兩種酸，其化學(xué)方程式是_ 。參考答案：1.解析:生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的化學(xué)反應(yīng)必為吸熱反應(yīng)。B、C、D三項(xiàng)均為放熱反應(yīng)，A為吸熱反應(yīng)。結(jié)合平時(shí)對(duì)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)即可判斷。 答案:A 2.解析:A項(xiàng)中丙烷燃燒產(chǎn)物是H2O和CO2，無(wú)污染，正確；B中偏二甲肼是一種劇毒物質(zhì)，且偏二甲肼與四氧化二氮反應(yīng)后的產(chǎn)物也對(duì)人體有害，污染環(huán)境，故B錯(cuò)；C、D正確。 答案:B 3.解析:等物質(zhì)的量的NaOH與稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的水，若不考慮物質(zhì)的溶解熱和弱電解質(zhì)電離吸熱，應(yīng)放出相同的熱量。但在實(shí)際反應(yīng)中，濃硫酸溶解放熱，醋酸是弱電解質(zhì)，電離要吸熱，故選D。注意放熱越多，H的值越小。 答案:D 4.解析:首先將由石英制純硅的不同途徑圖示如下： 根據(jù)蓋斯定律： H=H1+H2+H3=-600.20 kJ·mol-1，生成1.00 kg純硅反應(yīng)熱總量為：1000 g/28 g·mol-1×（-600.20 kJ·mol-1) =-21435.71 kJ。 答案:A 5.解析:A項(xiàng)，生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀；C項(xiàng)，應(yīng)生成液態(tài)水；D項(xiàng)，辛烷應(yīng)為1 mol。 答案:B 6.解析:甲容器中實(shí)際生成的SO3少于2 mol,故放熱少于197 kJ,又因壓強(qiáng)減小，乙丙兩容器生成的SO3分別少于甲容器中生成SO3的一半，故有2Q2=2Q3<Q1<197 kJ。 答案:C 7.解析:若A（g)和B（g)為反應(yīng)物，C（g)為產(chǎn)物，反應(yīng)為放熱，則熱化學(xué)方程式為A選項(xiàng)；若C（g)為反應(yīng)物，A（g)和B（g)為產(chǎn)物，則反應(yīng)為吸熱，熱化學(xué)方程式為D選項(xiàng)。 答案:AD8.解析:根據(jù)蓋斯定律，-，得Sn（s,灰)=Sn（s,白)H3=H2-H1=+2.1 kJ·mol-1，因此很容易判斷出，B、C是錯(cuò)誤的；由可看出，在低于13.2 的環(huán)境，錫易變成粉末狀的灰錫，自行毀滅。 答案:AD9.解析:（1)光解海水，充分利用太陽(yáng)和水資源，可開(kāi)發(fā)又較經(jīng)濟(jì)且資源可持續(xù)利用。 （2)等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量的比 =（571.6 kJ/4)393.5 kJ/12=4.361。 （3)PdH=n（Pd)2n（H2) =（1 cm3×10.64 g/cm3÷106.4 g/mol)2（896×10-3 L÷22.4 L/mol) =10.8。 答案:（1)C（2)4.361（3)PdH0.810.解析:（1)由蓋斯定律可知，反應(yīng)物的反應(yīng)熱與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)，故途徑、放出的熱量相等。 （2)因C3H8（g)=C3H6（g)+H2（g)；H=+b kJ/mol>0是吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量，因此在化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就需要對(duì)反應(yīng)物加熱。 （3)若途徑、中從上至下四式依次為、式則2+=2,即2b+（-c)+（-d)=2（-a)整理得：2b=c+d-2a。 答案:（1)等于 （2)小于吸收加熱 （3)2b=c+d-2a11.解析:（1)由A（s)+B（g)=C（g)+D（g)； H=+131.4 kJ·mol-1， 知n（A)=43.8 kJ/131.4 kJ·mol-1= mol。 M（A)=4 g/ mol=12 g·mol-1，故A為碳，B為H2O，C為CO,D為H2，G為CO2，E為濃H2SO4或濃HNO3。 （2)可把3個(gè)熱化學(xué)方程式具體寫(xiě)為： C（s)+O2（g)=CO2（g)；H=-393.6 kJ·mol-1 CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)；H=-283 kJ·mol-1 H2（g)+1/2O2（g)=H2O（g)；H=-242 kJ·mol-1 兩種途徑反應(yīng)熱分別為：-283 kJ·mol-1-242 kJ·mol-1+131.4 kJ·mol-1=-393.6 kJ·mol-1和-393.6 kJ·mol-1，可見(jiàn)是相等的。 （3)將C（s)+O2（g)=CO2（g)；H=-393.6 kJ·mol-1和CO（g)+1/2O2（g)=CO2（g)；H=-283 kJ·mol-1兩式相減即得C+O2=CO的熱化學(xué)方程式。 答案:（1)碳（2)不正確，因?yàn)? mol A與O2直接燃燒放出的熱量為393.6 kJ，而1 mol A先與B反應(yīng)生成C和D，C和D再與O2反應(yīng)，共放熱量-131.4 kJ+283 kJ+242 kJ=393.6 kJ,兩者相同 （3)C（s)+1/2O2（g)=CO（g)；H=-110.6 kJ·mol-112.解析:（1)由題圖找到反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)和反應(yīng)熱，可以直接寫(xiě)出其熱化學(xué)方程式為： 2P（s)+3Cl2（g)=2PCl3（g);H=-612 kJ/mol。 （2)由圖逆向找到反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)和反應(yīng)熱，可以寫(xiě)出其熱化學(xué)方程式為： PCl5（g)=PCl3（g)+Cl2（g); H=+93 kJ/mol。 （3)因?yàn)镻Cl5分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl5的生成。 （4)依蓋斯定律：H3=（-612 kJ/mol)/2+（-93 kJ/mol) =-399 kJ/mol；兩個(gè)途徑反應(yīng)的起始狀態(tài)相同，因此焓變相同。 （5)PCl5與足量水反應(yīng)，最終生成兩種酸，只可能一種是含P、另一種含Cl,由PCl5中P、Cl的化合價(jià)可知，應(yīng)是H3PO4和HCl。 答案:（1)2P（s)+3Cl2（g)=2PCl3（g); H=-612 kJ/mol （2)PCl5（g)=PCl3（g)+Cl2（g);H=+93 kJ/mol （3)因?yàn)镻Cl5分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度太高，不利于PCl5的生成 （4)-399 kJ/mol等于 （5)PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl第 7 頁(yè) 共 7 頁(yè) 金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng)