教育资料132课时作业反应热的计算学习专用.docx

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教育资料132课时作业反应热的计算学习专用

课后作业

一、选择题(每小题4分,每小题有1~2个正确选项,共40分)

1.相同温度时,下列两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示,则(  )

①H2(g)+

O2(g)===H2O(g) ΔH1=-Q1kJ·mol-1;

②2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2=+Q2kJ·mol-1

A.Q1>Q2        B.Q1=Q2

C.2Q1

Q2=Q1

解析:

将①式改写成③式:

2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH3=+2Q1kJ·mol-1,③式中的化学计量数与②式相同,但③式中H2O为气态,②式中H2O为液态,生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多,故2Q1

答案:

C

2.已知:

C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1

H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH=-241.8kJ·mol-1

欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为(  )

A.2∶3.25B.12∶3.25

C.1∶1D.393.5∶241.8

解析:

由题意可列方程:

n(C)×393.5kJ·mol-1=n(H2)×241.8kJ·mol-1

答案:

B

3.已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g);ΔH=-72kJ/mol。

蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:

H2(g)

Br2(g)

HBr(g)

1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)

436

a

369

则表中a为(  )

A.404B.260

C.230D.200

解析:

本题考查了化学键与化学反应中的能量变化的关系。

Br2(g)===Br2(l) ΔH=-30kJ/mol,与原式相加,得H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-102kJ/mol,反应热=反应物总键能-生成物总键能,则:

436+a-2×369=-102kJ/mol,

a=200。

答案:

D

4.已知:

①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)

ΔH1;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2;

③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3。

室温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气11.2L(标准状况),经完全燃烧后恢复至室温,放出的热量为(  )

A.-(0.4mol×ΔH1+0.05mol×ΔH3)

B.-(0.4mol×ΔH1+0.05mol×ΔH2)

C.-(0.4mol×ΔH1+0.1mol×ΔH3)

D.-(0.4mol×ΔH1+0.1mol×ΔH2)

解析:

先算出甲烷和氢气各自的体积,再根据热化学方程式分别求算它们各自完全燃烧放出的热量,就可求出总热量。

也可以求出甲烷和氢气按体积比4∶1燃烧的热化学方程式,列比例来求反应放出的总热量。

n(气体)=

=0.5mol,n(CH4)=0.5mol×

=0.4mol,n(H2)=0.5mol×

=0.1mol。

燃烧后恢复至室温,H2O为液态,所以放出的热量:

Q=0.4mol×(-ΔH1)+0.1mol×(-

)=-(0.4mol×ΔH1+0.05mol×ΔH3)。

答案:

A

5.已知A(g)+C(g)===D(g) ΔH=-Q1kJ/mol,B(g)+C(g)===E(g) ΔH=-Q2kJ/mol,Q1、Q2均大于0,且Q1>Q2,若A与B组成的混合气体1mol与足量的C反应,放热为Q3kJ,则原混合气体中A与B物质的量之比为(  )

A.

B.

C.

D.

答案:

A

6.在298K、101×105Pa下,将22gCO2通入1mol·L-1NaOH溶液750mL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2mol·L-1NaOH溶液

1L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2molNaOH溶液中生成1molNa2CO3,放出ykJ的热量,则1molCO2与1molNaOH的溶液反应生成1molNaHCO3所放出的热量为(4x-y)kJ。

D项中NaOH和NaHCO3的状态标错了。

答案:

C

7.一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀。

则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是(  )

A.0.5QB.Q

C.2QD.5Q

解析:

CaCO3中的C来自于乙醇。

100gCaCO3中含碳的物质的量为

=1mol,而1molC2H5OH中含2mol碳,即1mol乙醇完全燃烧时放出2Q的热量。

答案:

C

8.已知:

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1

CO(g)+

O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.8kJ·mol-1

现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L(标准状况),经完全燃烧后放出的总热量为710.0kJ,并生成18g液态水,则燃烧前混合气体中CO的体积分数为(  )

A.80%B.50%

C.60%D.20%

解析:

标准状况下混合气体的物质的量为

=3mol,其中有H2

=1mol,

1molH2燃烧生成液态水时放热

=285.8kJ。

CO燃烧时放出的热量为710.0kJ-285.8kJ=424.2kJ(CO2不燃烧),故n(CO)=

=1.5mol,

CO的体积分数为

×100%=50%。

答案:

B

9.关于反应:

①2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-2600kJ·mol-1;

②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)

ΔH=-566kJ·mol-1;

③CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)

ΔH=+216kJ·mol-1。

下列叙述正确的是(  )

A.CO的燃烧热为-283kJ·mol-1

B.在③进行时,若加入催化剂,可以使ΔH减小

C.若有3.2gCH4与足量水蒸气按③反应,则放出的热量是43.2kJ

D.若生成相同质量的CO2,C2H2放出的热量大于CO

解析:

CO的燃烧热为正值,即283kJ·mol-1,不是焓变,A项错误;对于一个确定的化学反应,ΔH不变,与是否加入催化剂无关,B项错误;根据③可知,CH4与足量水蒸气反应的过程吸热,C项错误;根据①和②可知,D项正确。

答案:

D

10.已知:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-196.6kJ/mol。

实验室测得4molSO2发生上述化学反应时放出314.3kJ热量,SO2的转化率最接近于(  )

A.40%   B.50%   C.80%   D.90%

答案:

C

二、非选择题(共60分)

11.(10分)

(1)已知1g炭粉在氧气中完全燃烧放出的热量是32.8kJ,试写出相关的热化学方程式:

______________________________

__________________________________________________________________________________________________________________。

(2)已知:

O2(g)===O

(g)+e- ΔH1=+1175.7kJ·mol-1

PtF6(g)+e-===PtF

(g) ΔH2=-771.1kJ·mol-1

O2PtF6(s)===O

(g)+PtF

(g)

ΔH3=+482.2kJ·mol-1

则反应O2(g)+PtF6(g)===O2PtF6(s)的ΔH=________kJ·mol-1。

解析:

(1)1molC完全燃烧放出的热量是32.8kJ×12=393.6kJ,其热化学方程式为C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6kJ/mol

(2)将题目所给三个方程式编号为①、②、③,则①+②-③即得到所求的热化学方程式,故

ΔH=(+1175.7kJ·mol-1)+(-771.1kJ·mol-1)-(+482.2kJ·mol-1)=-77.6kJ·mol-1。

答案:

(1)C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH=-393.6kJ/mol

(2)-77.6

12.(15分)

(1)广州亚运会“潮流”火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。

试回答下列问题:

①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,请在附图中的括号内填入“+”或“-”。

②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:

______________________________________________________。

③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。

1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。

若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。

(2)盖斯定律认为:

不管化学过程是一步完成或分数步完成,整个过程的总热效应相同。

试运用盖斯定律回答下列问题:

已知:

H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1kJ/mol

C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2kJ/mol

C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)

ΔH3=-Q3kJ/mol

若使23g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为________kJ。

解析:

(1)①因反应物能量高于生成物的能量,故该反应为放热反应,ΔH<0。

②因为1molC3H8完全燃烧生成4molH2O(l),所以放出热量为553.75kJ×4=2215kJ,所以丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215kJ/mol。

所以C3H8与二甲醚物质的量之比为190∶570=1∶3。

(2)设已知三个方程式分别为a、b、c,则据盖斯定律知:

c-b+3a得到:

C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) 反应热ΔH=-Q3-(-Q2)+3(-Q1)=-(Q3-Q2+3Q1)kJ/mol

所以23g(即0.5mol)液态无水乙醇完全燃烧生成液态H2O时放出热量为0.5(Q3-Q2+3Q1)kJ。

答案:

(1)①-

②C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=-2215kJ/mol

描写学习态度的成语③1∶3

教师名言

(2)0.5(Q3-Q2+3Q1)

13.(15分)2007年4月26日,北京奥运会火炬“祥云”正式向世界亮相。

与往届奥运会火炬的混合燃料不同,“祥云”火炬的燃料采用丙烷,该气体燃烧的火焰颜色为亮黄色,这样的颜色便于识别和电视转播、新闻摄影。

已知下列两个热化学方程式:

教育调查报告小学H2(g)+

O2(g)===H2O(l) ΔH=-285kJ/mol

C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=-2220.0kJ/mol

教育调查报告小学

(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为________。

(2)已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol

武汉牛津英语写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式:

______________________________________________________。

解析:

(1)设H2和C3H8的物质的量分别为xmol和ymol,则有:

,解得:

x=y=2.5,则V(H2)∶V(C3H8)=1∶1。

(2)先将H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol扩大4倍,再与已知C3H8的热化学反应方程式相加,消掉H2O(l)可得答案。

昆虫记阅读题及答案答案:

(1)1∶1

校长在家长会上的讲话

(2)C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g)

教师李莉的事情是真实的吗ΔH=-2044.0kJ/mol

14.(20分)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。

甲醛与气态甲醇之间转化的能量关系如下图所示。

李笑来学习这里

(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热________(填“相同”或“不同”),原因是___________________________________________。

(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式__________

___________________________________________________________________________________________________________________。

政治考核(4)甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中,如果要使反应温度维持在700℃,需向体系中通入空气,通过计算确定进料甲醇与空气的物质的量理论比值为多少?

[假设:

H2(g)+

O2(g)===H2O(g) ΔH=-akJ·mol-1,空气中氧气含量为20%]

解析:

(1)吸热 

(2)相同 一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关,而与反应的途径无关

(3)CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g)

ΔH=+(E2-E1)kJ·mol-1

(4)CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1)kJ·mol-1

 1(E2-E1)

 n(CH3OH)n(CH3OH)(E2-E1)

H2(g)+

O2(g)===H2O(g) ΔH=-akJ·mol-1

0.5a

n(O2)2n(O2)a

则n(CH3OH)(E2-E1)=2n(O2)a,

即n(CH3OH)∶n(O2)=2a∶(E2-E1),

则n(CH3OH)∶n(空气)=2a∶5(E2-E1)

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