第六章第一节化学反应的热效应课下作业.docx
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第六章第一节化学反应的热效应课下作业
第六章第一节化学反应的热效应
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）
1．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）
A．铝片与稀盐酸的反应
B．灼热的炭与CO2的反应
C．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应
D．甲烷在氧气中的燃烧反应
解析：
A、D均为放热反应，吸热反应的是B、C，但C项是复分解反应．
答案：
B
2．分析所给的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（ ）
A．2A（g）＋B（g）===2C（g）
ΔH＜0
B．2A（g）＋B（g）===2C（g）
ΔH＞0
C．2A＋B===2C ΔH＜0
D．2C===2A＋B ΔH＜0
解析：
当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应放热，ΔH＜0；反之，反应吸热，ΔH＞0；从图上看，若A、B为反应物，则ΔH＜0，若A、B为生成物，则ΔH＞0，同时要注意物质的聚集状态．
答案：
A
3．（2009·广州质检）已知下列热化学方程式：
2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g） ΔH＝＋483.6
kJ·mol－1,2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ·mol－1.当1g水由液态变为气态
时，其热量变化是（ ）
①吸热 ②放热 ③2.44kJ ④4.89kJ ⑤88kJ
A．①⑤B．②④
C．①③D．②③
解析：
水由液态转化为气态时，吸热，故只能在A、C中选择．再由题给热化学方
程式进行计算知，1g水由液态变成气态时吸收的热量为2.44kJ.
答案：
C
4．已知：
①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molCl2分子中
化学键断裂时需要吸收243kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子
时释放431kJ的能量．下列叙述正确的是（ ）
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）
B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183kJ·mol－1
C．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ·mol－1
D．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ·mol－1
解析：
A项热化学方程式缺少反应热（ΔH）；反应热热量变化应为生成物化学键形成
时所放出的总能量（431kJ·mol－1×2）与反应物化学键断裂时所吸收的总能量（436
kJ·mol－1＋243kJ·mol－1＝679kJ·mol－1）的差，即反应的ΔH＝－183kJ·mol－1.
答案：
C
5．（2010·济南模拟）强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为：
H＋（aq）＋OH
－（aq）===H2O（l）
ΔH＝－57.3kJ·mol－1
已知：
CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）===
CH3COONa（aq）＋H2O（l） ΔH＝－Q1kJ·mol－1
HNO3（aq）＋NaOH（aq）===NaNO3（aq）＋H2O（l）
ΔH＝－Q2kJ·mol－1
上述均系在溶液中进行的反应，Q1、Q2的关系正确的是（ ）
A．Q1＝Q2＝57.3B．Q1＞Q2＞57.3
C．Q1＜Q2＝57.3D．无法确定
解析：
中和热表示的是强酸与强碱的稀溶液生成1mol水时的反应热，而第一个反应
中CH3COOH为弱酸，电离时要吸热，所以反应放出的热量小于57.3kJ，故C项正
确．
答案：
C
6．（2009·南京质检）已知热化学方程式：
C（金刚石，s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1①
C（石墨，s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH2②
C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH3＝＋1.9kJ·mol－1③
下列说法正确的是（ ）
A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
B．金刚石比石墨稳定
C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
D．ΔH1＞ΔH2
解析：
由热化学方程式③中ΔH3＝＋1.9kJ·mol－1＞0得出结论石墨比金刚石稳定，
故A项正确，B项错误，C项中正确结论应为ΔH3＝ΔH2－ΔH1；因为ΔH3＞0，所
以ΔH2－ΔH1＞0，即ΔH2＞ΔH1，D项错误．
答案：
A
7．（2010·淄博模拟）下列推论正确的是（ ）
A．S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝a；S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝b；则a>b
B．C（石墨，s）＝C（金刚石，s） ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，则可判定金刚石比石墨稳定
C．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.4kJ·mol－1，则含20g
NaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ
D．CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g） ΔH>0，则该反应任何温度下都能自发进行
解析：
气态硫比固态硫燃烧时放出的热量多，石墨转化为金刚石是吸热反应，故石
墨比金刚石稳定，CaCO3分解是ΔH>0、ΔS>0，高温下ΔH－TΔS可能小于零，能自
发进行．
答案：
C
8．（2010·潍坊期末）已知3.6g炭在6.4g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量akJ.
又知道12.0g炭完全燃烧，放出热量为bkJ.则热化学方程式C（s）＋
O2（g）===CO（g）
ΔH＝ω，ω等于（ ）
A．－（a－b）kJ·mol－1
B．－（a＋b）kJ·mol－1
C．－（5a－0.5b）kJ·mol－1
D．－（10a－b）kJ·mol－1
解析：
根据题意得两个热化学方程式：
①3C（s）＋2O2（g）===2CO（g）＋CO2（g） ΔH＝－10akJ·mol－1；②C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－bkJ·mol－1；则①－②整理得：
C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝－（5a－0.5b）kJ·mol－1.
答案：
C
9．（2008·海南高考）白磷与氧可发生如下反应：
P4＋5O2===P4O10.已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P－PakJ·mol－1、P－ObkJ·mol－1、P===OckJ·mol－1、O===OdkJ·mol－1.根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是（ ）
A．（6a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1
B．（4c＋12b－6a－5d）kJ·mol－1
C．（4c＋12b－4a－5d）kJ·mol－1
D．（4a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1
解析：
依据键能的数值可以估算化学反应的反应热，ΔH＝反应物的键能总和－生成
物的键能总和．P4分子中含6个P—P键，5个O2分子中含5个O===O键，1个P4O10
分子中含4个P===O键和12个P—O键，将键能数值代入上式计算，可得ΔH＝（6a
＋5dc－4c－12b）kJ·mol－1.
答案：
A
10．（2008·重庆高考）化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学
方程式是（ ）
A．N2（g）＋3H2（g）===2NH3（l）
ΔH＝2（a－b－c）kJ·mol－1
B．N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）
ΔH＝2（b－a）kJ·mol－1
C.
N2（g）＋
H2（g）===NH3（l）
ΔH＝（b＋c－a）kJ·mol－1
D.
N2（g）＋
H2（g）===NH3（g）
ΔH＝（a＋b）kJ·mol－1
解析：
由盖斯定律及图示可推出N2（g）＋3H2（g）===2NH3（l）的反应热ΔH＝2akJ·mol－1－2bkJ·mol－1－2ckJ·mol－1＝2（a－b－c）kJ·mol－1，A项正确；N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g）的反应热ΔH＝2（a－b）kJ·mol－1，B项错误；
N2（g）＋
H2（g）===NH3（l）的反应热ΔH＝（a－b－c）kJ·mol－1，C项错误；
N2（g）＋
H2（g）===NH3（g）的反应热ΔH＝（a－b）kJ·mol－1，D项错误．
答案：
A
11．（2010·龙岩质检）乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源，通过乙
醇制取氢气具有良好的应用前景．已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：
a．水蒸气催化重整：
CH3CH2OH（g）＋H2O（g）
4H2（g）＋2CO（g）；ΔH＝＋255.58
kJ·mol－1
b．部分催化氧化：
CH3CH2OH（g）＋
O2（g）
3H2（g）＋2CO（g）；ΔH＝＋13.76
kJ·mol－1
下列说法错误的是（ ）
A．从原料消耗的角度来看，a路线制氢更有价值
B．从能量消耗的角度来看，b路线制氢更加有利
C．a路线制氢由于要消耗很多能量，所以在实际生产中意义不大
D．降低温度，可提高b路线中乙醇的转化率
解析：
相同质量的乙醇，a路线生成的氢气多；b路线需要的能量远远小于a路线；
b路线属于吸热反应，降低温度，平衡向生成乙醇的方向移动，故乙醇的转化率降低．
答案：
D
12．（2009·潍坊模拟）在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol·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，1molCO2通入1L2mol·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）
ΔH＝－（2y－x）kJ·mol－1
B．CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq）
ΔH＝－（2x－y）kJ·mol－1
C．CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq）
ΔH＝－（4x－y）kJ·mol－1
D．2CO2（g）＋2NaOH（l）===2NaHCO3（l）
ΔH＝－（8x－2y）kJ·mol－1
解析：
0.5molCO2与0.75molNaOH反应生成0.25molNa2CO3和0.25molNaHCO3，反应所放出的热量为xkJ，则生成1molNa2CO3和1molNaHCO3放出4xkJ的热量.1molCO2通入含2molNaOH溶液中生成1molNa2CO3，放出ykJ的热量，则1molCO2与含1molNaOH的溶液反应生成1molNaHCO3所放出的热量为（4x－y）kJ，A项、B项错误；D项中Na2CO3与NaHCO3的状态错误；C项正确．
答案：
C
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
13．（12分）“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想．
（1）“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是
________________________________________________________________________；
______________________________________（请写两条）．
（2）下列是298K时，氢气（H2）、碳（C）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）燃烧的热化学方程
式：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·mol－1
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ·mol－1
C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）
ΔH＝－5518kJ·mol－1
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ·mol－1
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是________，通过计、
算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________（保留1位小数）．
解析：
（1）单位质量的H2放热多，产物为H2O，无污染等．
（2）298K时，1gH2完全燃烧放热142.9kJ,1gC完全燃烧放热32.8kJ，1gC8H18完全燃烧放热48.4kJ，1gCH4完全燃烧放热55.6kJ，等质量的H2和C燃烧产生热量的比值约为4.4∶1.
答案：
（1）相同质量时，氢气放出的热量多；产物为水，无污染
（2）H2 4.4∶1
14．（12分）Ⅰ.已知：
H2（g）===H2（l） ΔH＝－0.92kJ·mol－1
O2（g）===O2（l） ΔH＝－6.84kJ·mol－1
H2O（l）===H2O（g） ΔH＝＋44.0kJ·mol－1
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·mol－1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Ⅱ.发射飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水．当
它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热．已知0.4mol液态肼与
足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出356.652kJ的热量．
（1）反应的热化学方程式为_________________________________________________．
（2）又已知：
H2O（l）===H2O（g） ΔH＝＋44kJ·mol－1，
则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ.
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优
点是___________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：
Ⅰ.设计如下途径
ΔH＝－285.8kJ·mol－1＋0.92kJ·mol－1＋
×6.84kJ·mol－1＋44.0kJ·mol－1＝－237.46
kJ·mol－1
Ⅱ.首先写出反应方程式：
N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O,1mol肼产生的热量为356.652
kJ/0.4＝891.63kJ.
（1）N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）
ΔH＝－891.63kJ·mol－1
（2）由于H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－44kJ·mol－1，
故N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（l）
ΔH＝－891.63kJ·mol－1＋4×（－44kJ·mol－1）
＝－1067.63kJ·mol－1.
故16g液态肼燃烧放出热量为：
×1067.63kJ·mol－1＝533.815kJ.
（3）肼与双氧水反应产生N2和H2O，产物不污染环境．
答案：
Ⅰ.H2（l）＋
O2（l）===H2O（g）
ΔH＝－237.64kJ·mol－1
Ⅱ.
（1）N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）
ΔH＝－891.63kJ·mol－1
（2）533.815 （3）产物不会污染环境
15．（14分）（2008·全国卷Ⅱ）红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）．反应过
程和能量关系如图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）．
根据上图回答下列问题：
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
______________________________________________________．
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
上述分解反应是一个可逆反应．温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应
达平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于________；若反应温度由T1升高到
T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2________α1（填“大于”“小于”或“等于”）．
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降
温，再和Cl2反应生成PCl5.原因是___________________________________________．
（4）P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝______，P和Cl2一步反应生成1mol
PCl5的ΔH4________ΔH3（填“大于”“小于”或“等于”）．
（5）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是
________________________________________________________________________．
解析：
（1）由图象知P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是P（s）＋
Cl2（g）===PCl3（g）
ΔH＝－306kJ·mol－1.
（2）由题意可得热化学方程式，PCl3（g）＋Cl2（g）===PCl5（g）
ΔH＝－93kJ·mol－1，将其变换又得PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g） ΔH＝＋93kJ·mol－1.
分解率＝
＝
×100%＝25%.由于反应
PCl5
PCl3＋Cl2是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，分解率增大，
即α2大于α1.
（3）3Cl2＋2P===2PCl3、PCl3＋Cl2
PCl5两个反应均为放热反应，降低温度，有
利于平衡向正向移动，提高了PCl3的转化率，同时防止PCl5分解．
（4）根据盖斯定律，P和Cl2分两步反应和一步反应生成PCl5的ΔH应该是相等的．
（5）PCl5与H2O反应，其中P元素和Cl元素的化合价不变，即该反应生成的两种酸
是H3PO4和HCl.化学方程式是PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl.
答案：
（1）
Cl2（g）＋P（s）===PCl3（g） ΔH＝－306kJ·mol－1
（2）PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g） ΔH＝＋93kJ·mol－1 25% 大于
（3）两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解
（4）－399kJ·mol－1 等于
（5）PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl
16．（14分）（2009·宁夏高考，有改动）2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）反应过程的能量变化
如图所示．（已知1molSO2（g）氧化为1molSO3（g）的ΔH＝－99kJ·mol－1）．
请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应热有无影响？
________.该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？
________________________________________________________，
理由是___________________________________________________________；
（2）图中ΔH＝________kJ·mol－1；
（3）V2O5的催化循环机理可能为：
V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；
四价钒化合物再被氧气氧化．写出该催化循环机理的化学方程式
______________________________________________________
______________________________________________________________；
（4）已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol－1，计算由S（s）生成3molSO3（g）的
ΔH____________（要求计算过程）．
解析：
（1）由图象知A、C分别代表反应物、产物的总能量，E为反应的活化能，因反应历程不同而不同，但对反应热无影响；催化剂的加入，改变了反应历程，降低了反应的活化能，从而加快了反应速率．
（2）由已知数据可知ΔH＝－99kJ·mol－1×2＝－198kJ·mol－1.
（3）V2O5与SO2反应时，被还原为四价钒化合物，可知为VO2，由题意可写出相应
化学方程式：
V2O5＋SO2===2VO2＋SO3,4VO2＋O2＝2V2O5.
（4）硫的燃烧热为296kJ·mol－1，所以有：
S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－296kJ·mol－1，结合SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g） ΔH＝－198kJ·mol－1，利用盖斯定律，即可求得由S（s）生成3molSO3（g）
的ΔH.
答案：
（1）反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历
程，使活化能E降低
（2）－198
（3）SO2＋V2O5===SO3＋2VO2 4VO2＋O2===2V2O5
（4）S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH1＝－296kJ·mol－1①
SO2（g）＋
O2（g）===SO3（g） ΔH2＝－99kJ·mol－1②
①×3＋②×3得3S（s）＋
O2（g）===3SO3（g） ΔH＝（ΔH1＋ΔH2）×3＝－1185kJ·mol－1
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