鲁科版高中化学选择性必修1第1章化学反应与能量转化分层作业2热化学方程式反应焓变的计算课件

这是一份鲁科版高中化学选择性必修1第1章化学反应与能量转化分层作业2热化学方程式反应焓变的计算课件，共32页。

分层作业2　热化学方程式　反应焓变的计算12345678910111213141516171.下列热化学方程式中,正确的是(　　)A.已知P(白磷,s)═P(红磷,s)　ΔH=-17.6 kJ·mol-1,由此推知红磷更稳定B.甲烷的摩尔燃烧焓为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1C.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,其热化学方程式为3H2+N2 2NH3　ΔH=-38.6 kJ·mol-1D.用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热: CH3COOH(aq)+NaOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH<-57.3 kJ·mol-1A1234567891011121314151617解析 P(白磷,s)═P(红磷,s)　ΔH=-17.6 kJ·mol-1,该反应放热,则红磷的能量更低,由此推知红磷更稳定,A项正确;根据题意可知,甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1,B项错误;将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,因反应为可逆反应,则热化学方程式中的反应热的绝对值大于38.6,而且热化学方程式中没有注明物质的状态,C项错误;醋酸为弱酸,电离时吸热,则用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:ΔH>-57.3 kJ·mol-1,D项错误。12345678910111213141516172.下列关于2C4H10(g)+13O2(g)═8CO2(g)+10H2O(l)　ΔH=-5 800 kJ·mol-1的叙述错误的是(　　)A.该反应的反应热ΔH=-5 800 kJ·mol-1,是放热反应B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关C.该热化学方程式表示在25 ℃、101 kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出5 800 kJ热量D.该反应表明2 mol丁烷燃烧时一定会放出5 800 kJ的热量D解析 由热化学方程式表示的意义可知,A、B项正确;在热化学方程式没有标明温度、压强的情况下,对应的温度、压强为常温、常压,C项正确;2 mol丁烷在常温、常压下完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量才是5 800 kJ,D项错误。12345678910111213141516173.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)B解析 没标明物质的聚集状态,A项错误;符合书写要求,B项正确;ΔH的单位是kJ·mol-1,C项错误;C燃烧反应为放热反应,ΔH为“-”,D项错误。12345678910111213141516174.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(　　)A123456789101112131415161712345678910111213141516175.25 ℃、101 kPa下,①H2O(l)═H2(g)+ O2(g)　ΔH1=+285.8 kJ·mol-1 ②H2O(l)═H2O(g)　ΔH2=+44.0 kJ·mol-1 下列说法不正确的是(　　)A.液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力B.水分解为氢气和氧气,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量C.标准状况下,11.2 L水中含共用电子对总数约为6.02×1023D.25 ℃、101 kPa下,H2O(g)═H2(g)+ O2(g)　ΔH=+241.8 kJ·mol-1 C1234567891011121314151617解析 液态水变为水蒸气是汽化,破坏的是分子间作用力,A正确;水分解是吸热反应,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,B正确;标准状况下,水是液态,不适用气体摩尔体积相关计算,C错误;根据盖斯定律, H2O(g)═H2(g)+ O2(g) 可由①-②合并而成,其ΔH=(+285.8 kJ·mol-1)-(+44.0 kJ·mol-1)=+241.8 kJ·mol-1,D正确。12345678910111213141516176.2021年10月16日0时23分,我国长征二号F火箭将神舟十三号载人飞船送入太空。火箭发射时用肼(N2H4,液态)作燃料,NO2(g)为氧化剂,二者反应生成N2(g)和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量,下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是(　　)A.N2H4+NO2═N2+H2O　ΔH=+567.2 kJB.2N2H4(l)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-567.2 kJ·mol-1C.2N2H4(l)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 134.4 kJ·mol-1D.2N2H4(l)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 134.4 kJ·mol-1D1234567891011121314151617解析 A中热化学方程式未配平,且未注明物质的存在状态,放热反应的反应热ΔH<0,A错误;2 mol N2H4(l)反应放出的热量应为567.2 kJ×2=1 134.4 kJ,B错误,D正确;该反应是放热反应,ΔH<0,且反应产生的是水蒸气,不是液态水,物质的状态不同,反应过程的能量变化不同,C错误。12345678910111213141516177.能源问题是人类社会面临的重大课题,H2、CO、CH3OH(l)都是重要的能源物质,它们的摩尔燃烧焓(ΔH)依次为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1、-726.7 kJ·mol-1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)+2H2(g)═ CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　)A.CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)　ΔH=-127.9 kJ·mol-1B.CO(g)+2H2(g)═ CH3OH(l)　ΔH=+127.9 kJ·mol-1C.CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)　ΔH=-127.9 kJ·mol-1D.CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)　ΔH=+127.9 kJ·mol-1A1234567891011121314151617解析 根据题给三种物质的摩尔燃烧焓可以写出: 运用盖斯定律进行计算,由①×2+②-③可得:CO(g)+2H2(g)═ CH3OH(1)　ΔH=2ΔH1+ΔH2-ΔH3=2×(-285.8 kJ· mol-1)+(-283.0 kJ· mol-1)-(-726.7 kJ· mol-1)=-127.9 kJ· mol-1。12345678910111213141516178.(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g 甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ,写出此反应的热化学方程式:_________________________________________________。 (2)使Cl2(g)和H2O(g)通过灼热的炭层生成HCl(g)和CO2(g)的反应是放热反应,当1 mol Cl2(g)参与反应时释放145 kJ的热量,写出此反应的热化学方程式:_________________________________________________________。 (3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷,当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出的热量是5×105 kJ,试写出丁烷燃烧的热化学方程式: ____________________________________________________________。 SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(g) ΔH=-1 427.2 kJ· mol-1 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)　ΔH=-290 kJ· mol-1 1234567891011121314151617解析 (1)1 mol SiH4完全燃烧生成SiO2(s)和H2O(g)时,放出热量为32×44.6 kJ=1 427.2 kJ,故该反应的热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(g)　ΔH=-1 427.2 kJ· mol-1。12345678910111213141516179.已知:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)　ΔH=a kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)═2CO(g)　ΔH=-220 kJ·mol-1。H—H键、O=O键和O—H键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,则a为(　　)A.-332 B.-118 C.+350 D.+130D解析 根据盖斯定律,由第一个反应×2-第二个反应可得2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)　ΔH=(2a+220) kJ· mol-1。根据反应焓变与键能的关系计算,则2a+220=4×462-(436×2+496),解得a=+130。123456789101112131415161710.已知下列热化学方程式: 则14 g CO气体还原足量FeO固体得到单质Fe和CO2气体时对应的ΔH约为(　　)A.-218 kJ·mol-1 B.-109 kJ·mol-1C.+218 kJ·mol-1 D.+109 kJ·mol-1B1234567891011121314151617123456789101112131415161711.已知化学反应A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是(　　)A.该反应的反应热ΔH=-(a-b) kJ·mol-1B.每生成2 mol AB(g)吸收b kJ能量C.该反应中反应物的总能量高于反应产物的总能量D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键,吸收a kJ能量D1234567891011121314151617解析 由题图可知,该反应为吸热反应,反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1,故A错误;反应中每生成2 mol AB(g)吸收(a-b) kJ能量,故B错误;根据题图分析可知,该反应中反应物的总能量低于反应产物的总能量,故C错误;断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键,吸收a kJ能量,故D正确。123456789101112131415161712.已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)　ΔH1,CO2(g)+C(s)═2CO(g)　ΔH2, 2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)　ΔH3,4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)　ΔH4, 3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)　ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4<0C.ΔH1=ΔH2-ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5B123456789101112131415161713.已知热化学方程式: 则反应④2C(s)+H2(g)═C2H2(g)的ΔH为(　　)A.+228.2 kJ·mol-1 B.-228.2 kJ·mol-1C.+1 301.0 kJ·mol-1 D.+621.7 kJ·mol-1A解析 热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2×②+③-①=④。所以2ΔH2+ΔH3-ΔH1=ΔH=-2×393.5 kJ·mol-1-285.8 kJ·mol-1+1 301.0 kJ·mol-1=+228.2 kJ·mol-1。123456789101112131415161714.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。常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体0.5 mol,经完全燃烧恢复至室温,放出的热量为(　　)A.-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH3)B.-(0.4 mol×ΔH1+0.05 mol×ΔH2)C.-(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH3)D.-(0.4 mol×ΔH1+0.1 mol×ΔH2)A123456789101112131415161715.已知胆矾溶解于水时温度降低,室温时将1 mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1 kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)═ CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=Q2 kJ·mol-1,则Q1和Q2的关系为(　　)A.Q1Q2C.Q1=Q2 D.无法确定A解析 根据题意,可把胆矾溶于水看成两个过程: 过程①吸收热量,1 mol CuSO4·5H2O(s)分解吸收的热量为Q2 kJ;过程②放出热量,1 mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量Q1 kJ,但整个过程要使溶液温度降低,说明ΔH>0,则Q2-Q1=ΔH>0,因此Q2>Q1,故答案选A。123456789101112131415161716.化学反应中的能量变化,是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。(1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH),下表是部分化学键的键能数据:已知白磷的摩尔燃烧焓为2 378.0 kJ·mol-1,白磷完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中X=______________。 4701234567891011121314151617解析 白磷燃烧的化学方程式为P4+5O2 P4O10,1 mol P4完全燃烧需断裂6 mol P—P键、5 mol O=O键,形成12 mol P—O键、4 mol P=O键,所以(6 mol×172 kJ·mol-1+5 mol×498 kJ·mol-1)-(12 mol×335 kJ·mol-1+4 mol×X kJ·mol-1)=-2 378.0 kJ,解得X=470。1234567891011121314151617(2)1840年,俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得。①已知:Ⅰ.C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1Ⅱ.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)　ΔH2=-571.6 kJ·mol-1Ⅲ.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)　ΔH3=-2 599.2 kJ·mol-1则由C(石墨,s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的热化学方程式为________________________________________________________。 ②已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出x kJ热量。已知单质碳的摩尔燃烧焓ΔH=-y kJ·mol-1,则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH为____________________________。 2C(石墨,s)+H2(g)═C2H2(g)　ΔH=+226.8 kJ·mol-1 -(5x-0.5y)kJ·mol-1 12345678910111213141516171234567891011121314151617设生成的CO的物质的量为a mol,CO2的物质的量为b mol。根据碳元素守恒有a+b=0.3,根据氧元素守恒有a+2b=0.2×2,联立方程,解得a=0.2,b=0.1;单质碳的摩尔燃烧焓为y kJ·mol-1,所以生成0.1 mol CO2放出的热量为0.1 mol×y kJ·mol-1 =0.1y kJ,因此生成0.2 mol CO放出的热量为x kJ-0.1y kJ。由于碳燃烧为放热反应,所以反应热ΔH的符号为“-”,故1 mol C与O2反应生成CO的反应热123456789101112131415161717.“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的“气”是指天然气,其主要成分是甲烷。工业上将C与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,两者的体积比约为1∶1。已知:1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ 热量;1 mol H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ 热量;1 mol 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H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式: _________________________________________;若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量_________ (填“>”“=”或“<”)890 kJ。2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1 < 1234567891011121314151617(2)忽略水煤气中的其他成分,相同状况下(生成CO2和液态水)若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为______________;燃烧生成的CO2的质量比约为______________。 (3)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作民用燃料,突出的优点是________________________________________________________。 3∶1 3∶2 燃烧放出的热量多,减少了CO2的排放量,有利于保护环境 1234567891011121314151617解析 (1)1 mol H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,根据热化学方程式的书写要求,则2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1。因气态水变为液态水要放热,故1 mol CH4完全燃烧生成CO2和水蒸气,放出的热量小于890 kJ。(3)由(2)中结论可知,使用天然气作为燃料,相同条件下比水煤气燃烧放出的热量多,且减少了CO2的排放,有利于保护环境。