2018-2019學年高中化學 第01章 化學反應與能量 專題1.3.2 反應熱的計算試題 新人教版選修4.doc

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專題1.3.2 反應熱的計算 自學課本例1，例2，例3，總結計算反應熱有哪幾種方法：__________、__________、_____________。 【答案】熱化學方程式 蓋斯定律 燃燒熱 1.有關反應熱計算的依據(jù) （1）根據(jù)熱化學方程式計算 反應熱與反應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。 （2）根據(jù)蓋斯定律計算 根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學方程式。 （3）根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值(或燃燒熱)計算 可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量＝可燃物的物質(zhì)的量其燃燒熱。 （4）根據(jù)反應物和生成物的鍵能計算。 ΔH＝反應物的鍵能和－生成物的鍵能和。 2.利用狀態(tài)，迅速比較反應熱的大小 若反應為放熱反應 （1）當反應物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。 （2）當反應物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時，固體反應放熱最少，氣體反應放熱最多。 （3）在比較反應熱(ΔH)的大小時，應帶符號比較。對于放熱反應，放出的熱量越多，ΔH反而越小。 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=?99 kJmol?1。請回答下列問題： （1）圖中A、C分別表示______________、_________________； （2）E表示________；E的大小對該反應的反應熱________(填“有”或“無”)影響。 （3）該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中E________(填“變大”“變小”或“不變”)，理由是______________________________________。 （4）圖中ΔH=________kJmol?1； （5）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJmol?1，計算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH。 【答案】（1）反應物能量 生成物能量 （2）活化能 無 （3）變小 因為催化劑改變了反應的歷程使活化能E降低 （4）?198 （5）S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH1=?296 kJmol?1，SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) ΔH2=?99 kJmol?1 3S(s)+9/2O2(g)3SO3(g) ΔH=3(ΔH1+ΔH2)=?1185 kJmol?1 1．我國的《能源百科全書》說：“能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供給人類所需的光、熱、動力等任一形式的、且可以互相轉(zhuǎn)換的能量的源泉。”人類對于能源的利用大致可以為三個時代：柴草能源、化石能源、多能源時代。以下說法正確的是 A．原始社會人類學會利用火，他們以天然氣取暖，吃熟食，從事生產(chǎn)活動 B．多年來我國廣大農(nóng)村生火做飯使用的都是化石燃料 C．多能源時代指的是新能源時代，包括核能、太陽能、氫能 D．化石燃料的燃燒沒有污染 2．下列敘述正確的是 A．使用催化劑能夠降低化學反應的反應熱(ΔH) B．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結晶時會吸收或釋放較大的熱量 C．在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C，該反應中化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能 D．物質(zhì)內(nèi)部儲存的能量不能決定化學反應的熱效應 3．已知Zn(s)+H2SO4(aq)ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0；則下列敘述不正確的是 A．該反應的ΔH值與反應物用量無關 B．該反應的ΔH值與反應物和生成物的化學鍵有關 C．反應物的總能量高于生成物的總能量 D．ΔH值與是否使用催化劑有關 4．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH=?571.6 kJmol?1；CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH=?282.8 kJmol?1?，F(xiàn)有CO、H2、CO2組成的混合氣體67.2 L (標準狀況)，經(jīng)完全燃燒后放出的總熱量為710.0 kJ，并生成18 g液態(tài)水，則燃燒前混合氣體中CO的體積分數(shù)為 A．80% B．50% C．60% D．20% 5．氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。在壓強為30 MPa時，合成氨時平衡混合氣體中NH3的體積分數(shù)與溫度的關系如表所示： 溫度/℃ 200 300 400 500 600 氨的體積分數(shù)/% 89.9 71.0 47.0 26.4 13.8 請回答下列問題： （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，結合化學平衡移動原理，說明合成氨反應是放熱反應的原因： ________________________________________。 （2）根據(jù)圖寫出合成氨的熱化學方程式是______________________________。 （3）將1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應，測得反應放出的熱量________(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2 kJ，原因是_________________________； 若加入催化劑，ΔH____________(填“變大”、“不變”或“變小”)。 （4）已知分別破壞1 mol N≡N鍵、1 mol H—H鍵時需要吸收的能量為946 kJ、436 kJ，則破壞1 mol N—H鍵需要吸收的能量為________ kJ。 （5）N2H4可視為NH3分子中的H被—NH2取代的產(chǎn)物。發(fā)射衛(wèi)星時以N2H4(g)為燃料、NO2為氧化劑，二者反應生成N2和H2O(g)。 已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH1＝＋67.7 kJmol－1 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJmol－1 則1 mol N2H4與NO2完全反應的熱化學方程式為_____________________________________。 6．[2017江蘇]通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列說法不正確的是 ①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJmol?1 ②CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJmol?1 ③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJmol?1 ④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJmol?1 A．反應①、②為反應③提供原料氣 B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJmol?1 D．反應 2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJmol?1 7．[2016江蘇]通過以下反應均可獲取H2。下列有關說法正確的是 ①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l) ===2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6 kJmol–1 ②焦炭與水反應制氫：C(s)+ H2O(g) ===CO(g)+ H2(g) ΔH2=131.3 kJmol–1 ③甲烷與水反應制氫：CH4(g)+ H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1 kJmol–1 A．反應①中電能轉(zhuǎn)化為化學能 B．反應②為放熱反應 C．反應③使用催化劑，ΔH3減小 D．反應CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJmol–1 1．【答案】C 2．【答案】B 【解析】反應熱與反應物和生成物本身的能量有關，與反應過程無關，因而使用催化劑不能改變反應熱，A錯；Mg在CO2中燃燒，發(fā)光放熱，因而有一部分化學能轉(zhuǎn)化為光能，C錯；物質(zhì)內(nèi)部儲存的能量決定了化學反應的熱效應，D錯。 3．【答案】D 【解析】ΔH與化學方程式中各物質(zhì)的計量系數(shù)有關，A項正確；該反應的ΔH值與反應物和生成物的化學鍵有關，B項正確；該反應是放熱反應，故反應物的總能量高于生成物的總能量，C項正確；ΔH的值與是否使用催化劑無關，D項錯誤。 4．【答案】B 【解析】根據(jù)生成18 g液態(tài)H2O知混合氣體中含1 mol H2，該反應產(chǎn)生的熱量為 kJ=285.8 kJ。CO燃燒放出的熱量為710.0 kJ?285.8 kJ=424.2 kJ，則CO的物質(zhì)的量為n(CO)==1.5 mol，V(CO)%=100%=50%。 5．【答案】 （1）溫度升高，氨在混合氣體中的體積分數(shù)減小，平衡向吸熱反應方向移動，故正反應是放熱反應 （2）N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJmol－1 （3）小于 由于該反應是可逆反應，反應物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物 不變 （4）391 （5）N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－567.85 kJmol－1 6．【答案】C 【解析】A．反應①、②的生成物CO2和H2是反應③的反應物，A正確；B．反應③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，B正確；C．4個反應中，水全是氣態(tài)，沒有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，所以C錯誤；D．把反應②③④三個反應按(②+③)2+④可得該反應及對應的焓變，D正確。 【名師點睛】本題以合成新能源二甲醚為背景，考查學生對簡單化工流程的反應原理、能量的轉(zhuǎn)化關系、化學反應焓變的概念、蓋斯定律的運用等知識的掌握和理解程度，同時關注了節(jié)能減排、工業(yè)三廢資源化處理、開發(fā)利用新能源等社會熱點問題。 7．【答案】D 【解析】A、①中太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，A錯誤；B、②中ΔH2=131.3kJmol–1＞0，反應為吸熱反應，B錯誤；C、使用催化劑能改變反應的活化能，從而改變反應速率，但不能改變化學反應的焓變，C錯誤；D、根據(jù)蓋斯定律：③?②即可得反應CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=206.1 kJmol–1?131.3 kJmol–1=74.8 kJmol–1，D正確。答案選D。