化學反應熱與焓變練習題
化學反應熱與焓變練習題
【課前自主複習與思考】
1．閱讀並思考《創新設計》相關內容。
2．化學反應中能量變化的原因，熱化學方程式的書寫。
3．蓋斯定律的應用。
【結合自主複習內容思考如下問題】
1．下列說法中正確的是（ ）
A．在化學反應過程中，發生物質變化的同時不一定發生能量變化
B．破壞生成物全部化學鍵需要的能量大於破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時，該反應為吸熱反應
C．生成物的總焓大於反應物的總焓時，反應吸熱，ΔH＞0
D．ΔH的大小與熱化學方程式的計量數無關
2．下列熱化學方程式書寫正確的是（ ）
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1367.0kJmol－1 （燃燒熱）
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋53.7kJmol－1 （中和熱）
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－269kJmol－1 （反應熱）
D．2 NO2===O2＋2 NO ΔH＝＋116.2kJmol－1 （反應熱）
【考綱點撥】
1．能正確書寫化學方程式，並能根據質量守恆定律進行有關計算。
2．能說明化學反應中能量轉化的原因，知道化學變化中常見的能量轉化形式。
3．瞭解化學能與熱能的相互轉化及其應用。瞭解吸熱反應、放熱反應、反應熱（焓變）的概念。
4．能正確書寫熱化學方程式，能利用蓋斯定律進行簡單化學反應反應熱的計算。
【自主研究例題】
1．（2010浙江卷.12）下列熱化學方程式或離子方程式中，正確的是：
A.甲烷的標準燃燒熱為－890.3kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝－890.3kJmol－1
B. 500℃、30MPa下，將0.5mol N2和1.5molH2置於密閉的容器中充分反應生成NH3(g)，
放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－38.6kJ mol－1
C. 氯化鎂溶液與氨水反應：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D. 氧化鋁溶於NaOH溶液：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)3
2．（2010重慶卷.12）已知：H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)；ΔH＝－72 kJmol－1。蒸發1mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ，其它相關資料如下表：
H2(g) Br2(g) HBr(g)
1 mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ 436 a 369
則表中a為
A．404 B．260 C．230 D．200
我思我疑：
【高考連結】
【例1】（2010山東卷.10）下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是
A．生成物能量一定低於反應物總能量
B．放熱反應的反應速率總是大於吸熱反應的反應速率
C．英語蓋斯定律，可計算某些難以直接側臉房的反應焓變
D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2 HCl(g)在光照和點燃條件的ΔH不同
【例2】（09天津卷.6）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋ ΔH＝－226kJ/mol
根據以上熱化學方程式判斷，下列說法正確的是
A．CO的燃燒熱為283 kJ
B．右圖可表示由CO生成CO2的反應過程和能量關係
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＞－452 kJ/mol
D．CO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時，電子轉移數為6.02×1023
【例3】（2010廣東理綜卷）9．在298K、100kPa時，已知：
2 H2O(g)===O2(g)＋2 H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2 HCl(g) ΔH2
2 Cl2(g)＋2 H2O(g)=== 4 HCl(g)＋O2(g) ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關係正確的是
A．ΔH3＝ΔH1＋2 ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2 ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ ΔH2
【例4】（2010天津卷）10．（14分）二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作製冷劑等，對臭氧層無破壞作用。工業上可利用煤的氣化產物（水煤氣）合成二甲醚。
請回答下列問題：
⑴ 煤的氣化的主要化學反應方程式為：___________________________。
⑵ 煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應的化學方程式為：________________________________________。
⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝ －90.8 kJmol－1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23.5 kJmol－1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJmol－1
總反應：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝ ___________；
一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，要提高CO的轉化率，可以採取的措施是__________（填字母代號）。
a．高溫高壓 b．加入催化劑 c．減少CO2的濃度
d．增加CO的濃度 e．分離出二甲醚
⑷ 已知反應②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數為400 。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH ，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：
物質 CH3OH CH3OCH3 H2O
濃度/（molL－1） 0.44 0.6 0.6
① 比較此時正、逆反應速率的大小：v正 ______ v逆 （填“＞”、“＜”或“＝”)。
② 若加入CH3OH後，經10 min反應達到平衡，此時c(CH3OH) ＝ _________；該時間內反應速率v(CH3OH) ＝ __________。
【歸納與思考】
【自主檢測】
1．2010年“六五”世界環境日中國主題為“低碳減排 綠色生活”。下列行為中不符合“促進低碳經濟宗旨”的是
A．提高能源效率、尋找替代能源、保護森林、提倡生態友好型消費
B．推廣以液化石油氣代替天然氣作民用燃料
C．推廣利用二氧化碳與環氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物的生物降解材料
D．推廣“綠色自由”計劃，吸收空氣中的CO2並利用廉價能源合成汽油
2．2010年上海世博會將實現環保世博、生態世博的目標，下列做法不符合這一目標的是
A．部分國家的展館使用可降解的建築材料
B．把世博會期間產生的垃圾焚燒或深埋
C．某些館的外殼使用非晶矽薄膜，以充分利用太陽能
D．停車場安裝了催化光解設施，用於處理汽車尾氣
3．已知25℃、101 kPa條件下：
⑴ 4 Al(s) ＋ 3O2(g) === 2 Al2O3(s) ΔH＝－2834.9 kJmol－1
⑵ 4 Al(s) ＋ 2O3(g) === 2 Al2O3(s) ΔH＝－3119.1 kJmol－1
由此得出的正確結論是
A．等質量的O2比O3能量低，由O2轉變為O3為吸熱反應
B．等質量的O2比O3能量低，由O2轉變為O3為放熱反應
C．O3比O2穩定，由O2變為O3為吸熱反應
D．O2比O3穩定，由O2變為O3為放熱反應
4．已知：H2(g)＋F2(g)===2 HF(g) ΔH＝－270 kJmol－1，下列說法正確的是
A．2 L氟化氫氣體分解成1 L氫氣和1 L氟氣吸收藏夾270 kJ熱量
B．1 mol氫氣與1 mol 氟氣反應生成2 mol液態氟化氫放出的熱量小於270kJ
C．在相同條件下，1 mol氫氣與1 mol氟氣的能量總和大於2 mol氟化氣氣體的能量
D．1個氫氣分子與1個氟氣分子生成2個氟化氫分子放出270 kJ的熱量
5．熾熱的爐膛內發生的`反應為：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－392 kJmol－1，往爐膛內通入水蒸氣時，有如下反應：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131 kJmol－1，CO(g)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282 kJmol－1，H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) －241 kJmol－1，由以上反應推斷出往熾熱的爐膛內通入水蒸氣的說法正確的是
A．不能節省燃料，但能使爐火瞬間更旺
B．雖不能使爐火瞬間更旺，但可以節省燃料
C．既能使爐火瞬間更旺，又能節省燃料
D．既不能使爐火瞬間更旺，又不能節省燃料
6．下列說法或表示正確的是
A．等物質的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，後者放出的熱量多
B．由單質A轉化為單質B時ΔH＝＋119 kJmol－1可知單質B比單質A穩定
C．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大於57.3 kJ
D．在101 kPa時，H2燃燒的熱化學方程式為：2 H2(g)＋O2(g)===2 H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1，則H2在101 kPa時的燃燒熱為571.6 kJmol－1
7．（2010新課標全國卷）已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－12.1 kJmol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－55.6kJmol－1，則HCN在水溶液中電離的ΔH等於
A．－67.7 kJmol－1 B．－43.5 kJmol－1
C．＋43.5 kJmol－1 D．＋67.7 kJmol－1
8．近20年來，對氫能源的研究獲得了巨大的進步。氫能源是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等能量抽取的“二級能源”，而存在於自然界的可以直接提供能量的能源稱為一級能源，如煤、石油、太陽能等。
⑴為了有效發展民用氫能源，首先必須廉價的氫氣，一步到位可供開發又較經濟且資源可持續利用的制氫氣的方法是 。
A．電解水 B．鋅和硫酸反應
C．光解海水 D．以石油、天然氣為原料
⑵氫氣燃燒時耗氧量少，發熱量大。已知熱化學方程式為：
H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJmol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1
試透過計算說明等質量的氫氣和碳燃燒時產生的熱量之比是 。
⑶氫能源可實現能源貯存，也可實現經濟、高效的輸送。研究表明過渡金屬型氫化物（又稱間充氫化物），在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學計量的，如：LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知標準狀況下，1 ㎝3的鈀粉大約可吸附896㎝3的氫氣（鈀粉的密度為10.64 g㎝－3，相對原子質量為106.4），試寫出鈀（Pd）的氫化物的化學式 。
9．化學鍵的鍵能是指氣態原子間形成1 mol化學鍵時釋放的能量。如H(g)＋I(g)→H－I(g) ΔH＝－279 kJmol－1，即H－I的鍵能為279 kJmol－1，也可以理解為破壞1 molH－I鍵要吸收279 kJ的熱量。一個化學反應一般都有舊的化學鍵的斷裂和新的化學鍵的形成。下表是一些鍵能的資料（kJmol－1）：
鍵能 鍵能 鍵能 鍵能
H－H 436 Cl－Cl 243 H－Cl 432 H－O 464
S＝S 255 H－S 339 C－F 427 C－O 347
C－Cl 330 C－I 218 H－F 565
回答下列問題：
⑴由表中資料能否得出這樣的結論：①半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固（即鍵能越大）， （填“能”或“不能”），②非金屬性越強的原子形成的共價鍵越牢固， （填“能”或“不能”）。能否從資料中找出一些規律，請寫出一條：
；試預測C－Br鍵的鍵能範圍 。
⑵由熱化學方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJmol－1，並結合表中資料可推知一個化學反應的反應熱（設反應物、生成物均為氣態）與反應物和生成物的鍵能之間的關係是
，由熱化學方程式2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5 kJmol－1和表中資料可計算出1 molS2(s)化時將 （填“吸收”或“放出”） kJ的熱量。