化学人教版 (2019)第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试随堂练习题

这是一份化学人教版 (2019)第一章 化学反应的热效应本单元综合与测试随堂练习题，共8页。

(建议用时：40分钟)


[合格过关练]


1．根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中焓变的关系正确的是( )





A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4


B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4


C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4


D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4


D [A→B、B→C、C→D、A→D四个反应的ΔH不可能相同， A错误；ΔH3＋ΔH4是B→D的ΔH，用B→A→D的ΔH表示应为ΔH1－ΔH2，B错误；从反应方向分析，ΔH4应等于ΔH1－ΔH2－ΔH3, C错误；从反应方向和盖斯定律可知A→D的ΔH就是A→B→C→D的ΔH的和，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。]


2．(双选)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：


①Sn(白，s)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g) ΔH1


②Sn(灰，s)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g) ΔH2


③Sn(灰，s) Sn(白，s) ΔH3＝＋2.1 kJ·ml－1


下列说法正确的是( )


A．ΔH1＜ΔH2


B．锡在常温下以灰锡状态存在


C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应


D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏


AD [由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2 ℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，所以B、C都错。]


3．已知热化学方程式：C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1；


C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2;


C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH3＝＋1.9 kJ·ml－1


下列说法正确的是( )


A．金刚石比石墨稳定


B．ΔH1>ΔH2


C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2


D．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应


D [石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定， A错误；石墨的能量低于金刚石的能量，故石墨燃烧放出的能量比金刚石低，放热反应的ΔH<0，ΔH1＜ΔH2，故B错误；将3个反应依次编为1式、2式、3式，根据盖斯定律，3式＝2式－1式，故ΔH3＝ΔH2－ΔH1, C错误；石墨转化为金刚石ΔH3＝＋1.9 kJ·ml－1，为吸热反应， D正确。]


4．氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应：


2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s) ΔH＝－314 kJ·ml－1


2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s) ΔH＝－292 kJ·ml－1


则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于( )


A．－11 kJ·ml－1B．＋11 kJ·ml－1


C．＋22 kJ·ml－1 D. －22 kJ·ml－1


A [根据盖斯定律，热化学方程式可以“加减运算”，获得新的热化学方程式。已知反应中，(前式－后式)/2得CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)，故ΔH＝(－314＋292)kJ·ml－1/2＝－11 kJ·ml－1。]


5．已知：


①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1


②3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2


③2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3


④2Al(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s) ΔH4


⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋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．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3


C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3


D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5


B [反应2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s)为放热反应，故ΔH3<0，A错误；反应2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)为放热反应，ΔH5<0，根据盖斯定律有④－③＝⑤，故ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，则ΔH4<ΔH3，B正确，D错误；根据盖斯定律有①＝(②＋③)×eq \f(2,3)，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)×eq \f(2,3)，C错误。]


6．已知下列反应的热化学方程式：


6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1


2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2


C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3


则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为( )


A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1


B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3


C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1


D．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3


A [利用盖斯定律求新的方程式时应注意两点：①如果要保持分步反应与总反应中的物质在同一侧时应相加，将分步反应中的物质转移至另一侧时应该相减；②可将分步反应乘以适当的化学计量数来求总反应方程式。]


7．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为


S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·ml－1


已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·ml－1


S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·ml－1


2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·ml－1则x为( )


A．3a＋b－cB．c－3a－b


C．a＋b－cD．c－a－b


A [碳燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·ml－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·ml－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·ml－1，运用盖斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝(3a＋b－c) kJ·ml－1，则x＝3a＋b－c，故A正确。]


8．已知下列热化学方程式：


C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·ml－1


2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·ml－1现有0.2 ml的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为( )


A．1∶1B．1∶2


C．2∶3D．3∶2


A [设炭粉的物质的量为x，H2的物质的量为y，由题意知


eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x＋y＝0.2,393.5 kJ·ml－1x＋\f(483.6 kJ·ml－1,2)y＝63.53 kJ))


解得x＝0.1 ml，y＝0.1 ml，则x∶y＝1∶1。]


9．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)


ΔH＝a kJ·ml－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)


ΔH＝－220 kJ·ml－1


H—H、O===O和O—H的键能分别为436 kJ·ml－1、496 kJ·ml－1和462 kJ·ml－1，则a为( )


A．－332B．－118


C．＋350D．＋130


D [根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。结合题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝(2×436＋496－4×462) kJ·ml－1，即③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－480 kJ·ml－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－220 kJ·ml－1，(②－③)×eq \f(1,2)得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×eq \f(1,2)，即a＝(－220＋480)×eq \f(1,2)＝＋130，选项D正确。]


[素养培优练]


10．乙醇的燃烧热为ΔH1，甲醇的燃烧热为ΔH2，且ΔH1＜ΔH2，若乙醇和甲醇的混合物1 ml完全燃烧，反应热为ΔH3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为( )


A.eq \f(ΔH3－ΔH2,ΔH3－ΔH1) B.eq \f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)


C.eq \f(ΔH2－ΔH3,ΔH1－ΔH3) D.eq \f(ΔH3－ΔH1,ΔH2－ΔH3)


B [本题可以用十字交叉法：





则得乙醇和甲醇的物质的量之比为eq \f(ΔH2－ΔH3,ΔH3－ΔH1)。]


11．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4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为( )


A．－(0.4 ml×ΔH1＋0.05 ml×ΔH3)


B．－(0.4 ml×ΔH1＋0.05 ml×ΔH2)


C．－(0.4 ml×ΔH1＋0.1 ml×ΔH3)


D．－(0.4 ml×ΔH1＋0.1 ml×ΔH2)


A [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)＝eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，


n(CH4)＝0.5 ml×eq \f(4,5)＝0.4 ml，n(H2)＝0.5 ml×eq \f(1,5)＝0.1 ml。燃烧后恢复至室温，H2O为液态，所以放出热量：Q＝0.4 ml×(－ΔH1)＋0.1 ml×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－\f(ΔH3,2)))＝－(0.4 ml×ΔH1＋0.05 ml×ΔH3)。]


12．成语是中国传统文化的瑰宝。铜墙铁壁、铜心铁胆、金戈铁马、百炼成钢等成语向人传递正能量。工业上，冶炼铁的有关热化学方程式如下


①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·ml－1


②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2＝b kJ·ml－1


③Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH3＝c kJ·ml－1


④2Fe2O3(s)＋3C(s)===4Fe(s)＋3CO2(g ) ΔH4＝d kJ·ml－1(上述热化学方程式中，a、b、c、d均不等于0)下列说法正确的是( )


A．b

B．C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH＝(a＋b)/2 kJ·ml－1


C．d＝3c＋2b


D．CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH

B [①C(s)＋O2(g)===CO2(g)为放热反应，ΔH1＝a kJ·ml－1<0，a<0；②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) 为吸热反应，ΔH2＝b kJ·ml－1 >0，b>0 ，因此b>a，A错误；根据盖斯定律可知，将[①＋②]×eq \f(1,2)可得：C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH＝(a＋b)/2 kJ·ml－1<0，B正确；根据盖斯定律可知，将②×3＋③×2可得：2Fe2O3(s)＋3C(s)===4Fe(s)＋3CO2(g) ΔH4＝d kJ·ml－1＝(3b＋2c) kJ·ml－1，C错误；因为碳燃烧生成一氧化碳为放热反应，所以1 ml碳完全燃烧放出的热量大于1 ml一氧化碳完全燃烧放出的热量，而反应热包括负号和数值，故CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH>a kJ·ml－1, D错误。]


13．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( )


①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·ml－1


②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·ml－1


③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·ml－1


④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·ml－1


A．反应①、②为反应③提供原料气


B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一


C．反应CH3OH(g)===eq \f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq \f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq \f(d,2) kJ·ml－1


D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·ml－1


C [反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物，A正确；反应③可将二氧化碳转化为甲醇，变废为宝，B正确； 4个反应中，水全是气态，没有给出水由气态变为液态的焓变，C错误；根据盖斯定律(②＋③)×2＋④可得该反应对应的焓变，D正确。]


14．已知断裂1 ml化学键吸收的能量或形成1 ml化学键释放的能量称为键能，部分物质的键能如表所示：


甲醛结构式为，甲醛制备乌洛托品(C6H12N4)的反应如下：＋4NH3(g)→＋6H2O(l)。该反应的ΔH为( )


A．6(a＋b＋c－d－e)kJ·ml－1


B．6(d＋e－a－b－c)kJ·ml－1


C．6(b＋2c－2d－2e)kJ·ml－1


D．6(2d＋2a＋2e－b－3c)kJ·ml－1


C [该反应中要断裂12 ml C—H、6 ml C===O和12 ml N—H，形成12 ml C—N、12 ml C—H和12 ml O—H，所以该反应的反应热为ΔH＝(a×12＋b×6＋c×12－d×12－a×12－e×12)kJ/ml＝6(b＋2c－2d－2e)kJ/ml。]


15．[素养题]在环境污染和能源危机日益严重情况下，氢气作为很有发展前景的新型能源备受青睐，下列两种方法都能获取氢气。


(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1­丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：


已知：①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH1


②C4H10(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJ·ml－1


③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·ml－1


反应①的ΔH1为________kJ·ml－1。


(2)如图，通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为____________________________________________________________________、


_______________________________________________________________，


制得等量H2所需能量较少的是__________________。





[解析] (1)②C4H10(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJ·ml－1


③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·ml－1


②－③得C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH1＝＋123 kJ·ml－1。


(2)系统(Ⅰ)涉及水的分解，系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解，利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式相加，可得到水、硫化氢分解的热化学方程式。根据系统(Ⅰ)、系统(Ⅱ)的热化学方程式可知：每反应产生1 ml 氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。


[答案] (1)＋123 (2)H2O(l)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝＋286 kJ·ml－1


H2S(g)===H2(g)＋S(s) ΔH＝＋20 kJ·ml－1 系统(Ⅱ)化学键
C—H
C===O
N—H
C—N
H—O
键能(kJ/ml)
a
b
c
d
e