資源簡(jiǎn)介

高二化學(xué)選擇性必修第一冊(cè)(配人教版)
1.1.2 熱化學(xué)方程式　燃燒熱
A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol-1。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．CO的燃燒熱為－283 kJ·mol-1
B．CO的燃燒熱為566 kJ·mol-1
C．CO的燃燒熱ΔH＝－283 kJ·mol-1
D．下圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系
2．2023年5月30日搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。運(yùn)載火箭使用的推進(jìn)劑是N2O4/C2H8N2，其推進(jìn)劑的熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．該推進(jìn)劑完全反應(yīng)后的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好
B．無(wú)氧環(huán)境下不影響該推進(jìn)劑的使用
C．若反應(yīng)物都是氣態(tài)的，反應(yīng)的ΔH將變大
D．C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l)的ΔH<0
3．N2與O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一。下圖顯示了該反應(yīng)中的能量變化。下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．N≡N鍵的鍵能大于O===O鍵的鍵能
B．完全斷開(kāi)1 mol NO中的化學(xué)鍵需吸收1 264 kJ能量
C．該反應(yīng)中產(chǎn)物所具有的總能量高于反應(yīng)物所具有的總能量
D．生成NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol-1
4．下列熱化學(xué)方程式正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確)(　　)
A．2NO2===2NO＋O2　ΔH＝＋116.2 kJ·mol-1(反應(yīng)熱)
B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 360.7 kJ·mol-1(燃燒熱)
C．H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1(中和熱)
D．C(金剛石，s)===C(石墨，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol-1(反應(yīng)熱)(已知石墨比金剛石穩(wěn)定)
5．已知反應(yīng)：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－806.0 kJ·mol-1，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
化學(xué)鍵 C—H O===O C===O H—O
1 mol化學(xué)鍵斷裂 時(shí)吸收的能量/kJ x 498 803 464
下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量
B．CH4的燃燒熱是806.0 kJ·mol-1
C．x＝415
D．?dāng)嚅_(kāi)氧氧鍵形成1 mol氧原子需要放出能量249 kJ
6．煤的氣化是實(shí)施節(jié)能環(huán)保的一項(xiàng)重要措施。通常在高溫下將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣，再將水煤氣作為氣體燃料。有關(guān)熱化學(xué)方程式如下：
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH1＝＋131.3 kJ·mol-1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝－566.0 kJ·mol-1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH3＝－483.6 kJ·mol-1
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)
A．水煤氣只能用作燃料
B．水煤氣是一種二次能源，比煤直接燃燒污染小
C．等質(zhì)量的CO和H2完全燃燒時(shí)，前者放熱多
D．由反應(yīng)③可以確定H2的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1
7．下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　)
選項(xiàng) 已知條件 熱化學(xué)方程式
A H2的燃燒熱為a kJ ·mol-1 H2＋Cl22HCl　ΔH＝－a kJ·mol-1
B 1 mol SO2、0.5 mol O2完全反應(yīng)，放出熱量98.3 kJ 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJ·mol-1
C H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1 H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol-1
D 31 g白磷(P4)比31 g紅磷能量多b kJ P4(白磷，s)===4P(紅磷，s)　ΔH＝－4b kJ·mol-1
8．依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)1 mol C2H4(g)與足量O2(g)反應(yīng)，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 411 kJ的熱量。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)1 mol C2H5OH(l)與足量O2(g)反應(yīng)，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 367 kJ的熱量。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)2 mol Al(s)與足量O2(g)反應(yīng)，生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的熱量。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)18 g葡萄糖與足量O2(g)反應(yīng)，生成CO2(g)和H2O(l)，放出280.4 kJ的熱量。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
B組·能力提升
9．根據(jù)下圖所給信息，得出的結(jié)論正確的是(　　)
A．48 g C(s)完全燃燒生成CO2氣體放出的熱量為1 574 kJ
B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　
ΔH＝－110.5 kJ·mol-1
C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　
ΔH＝＋283.0 kJ·mol-1
D．C(s)＋O2(g)===CO2(s)　
ΔH＝－393.5 kJ·mol-1
10．在一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷氣體放出熱量為Q kJ，經(jīng)測(cè)定完全吸收生成的CO2需消耗5 mol·L-1的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽，則此條件下反應(yīng)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH為(　　)
A．＋8Q kJ·mol-1
B．＋16Q kJ·mol-1
C．－8Q kJ·mol-1
D．－16Q kJ·mol-1
11．科技工作者運(yùn)用DFT計(jì)算研究在甲醇鈀基催化劑表面上制氫的反應(yīng)歷程如圖所示。其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B．甲醇在不同催化劑表面上制氫的反應(yīng)歷程完全相同
C．CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝＋157.2 kJ·mol-1
D．該歷程中的最大能壘(活化能)E正＝179.6 kJ·mol-1
12．熱解H2S制H2。根據(jù)文獻(xiàn)，將H2S和CH4的混合氣體導(dǎo)入石英管反應(yīng)器熱解(一邊進(jìn)料，另一邊出料)，發(fā)生如下反應(yīng)：
Ⅰ.2H2S(g) 2H2(g)＋S2(g)　ΔH1＝＋170 kJ·mol-1
Ⅱ.CH4(g)＋S2(g) CS2(g)＋2H2(g)
ΔH2＝＋64 kJ·mol-1
總反應(yīng)：
Ⅲ.2H2S(g)＋CH4(g) CS2(g)＋4H2(g)若將反應(yīng)Ⅲ看成由反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ兩步進(jìn)行，畫出由反應(yīng)原料經(jīng)兩步生成產(chǎn)物的反應(yīng)過(guò)程能量示意圖。
13．已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在，其結(jié)構(gòu)為(冠狀)。在一定條件下，S8(s)與O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系可用下圖簡(jiǎn)單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的反應(yīng)熱)。
(1)寫出表示S8(s)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)寫出SO3(g)分解生成SO2(g)和O2(g)的熱化學(xué)方程式：______________________
________________________________________________________________________。
(3)化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開(kāi))1 mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。若已知硫氧鍵(S＝O)的鍵能為d kJ·mol-1，氧氧鍵(O＝O)的鍵能為e kJ·mol-1，則S8分子中硫硫鍵(S—S)的鍵能為_(kāi)_______________________________________________________________________。
參考答案
A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1、【答案】C　【解析】CO的燃燒熱為283 kJ·mol-1，D圖中的量標(biāo)示錯(cuò)誤，C正確。
2.【答案】C　【解析】用N2O4/C2H8N2作推進(jìn)劑，反應(yīng)產(chǎn)物為氮?dú)夂投趸肌⑺瑹o(wú)污染，對(duì)環(huán)境友好，A正確；根據(jù)題意可知，反應(yīng)不需要氧氣，無(wú)氧環(huán)境下不影響該推進(jìn)劑的使用，B正確；液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸熱，若反應(yīng)物都是氣態(tài)的，則該反應(yīng)的ΔH將變小，C錯(cuò)誤；推進(jìn)劑反應(yīng)釋放大量的熱量給火箭提供動(dòng)力，反應(yīng)的ΔH<0，D正確。
3.【答案】B　【解析】據(jù)圖可知1 mol N≡N鍵斷裂吸收946 kJ的能量，1 mol O===O鍵斷裂吸收498 kJ能量，即N≡N鍵的鍵能大于O===O鍵的鍵能，A正確；據(jù)圖可知由2 mol N原子和2 mol O原子形成2 mol NO時(shí)放出1 264 kJ能量，則完全斷開(kāi)2 mol NO中的化學(xué)鍵才需吸收1 264 kJ能量，B錯(cuò)誤；焓變＝斷鍵吸收總能量－成鍵釋放總能量＝946 kJ·mol-1＋498 kJ·mol-1－1 264 kJ·mol-1＝＋180 kJ·mol-1，焓變大于0則為吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)中產(chǎn)物所具有的總能量高于反應(yīng)物所具有的總能量，C正確；該反應(yīng)焓變?yōu)棣＝＋180 kJ·mol-1，結(jié)合圖可知熱化學(xué)方程式為N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol-1，D正確。
4.【答案】C　【解析】熱化學(xué)方程式書寫時(shí)需注明各物質(zhì)所處的狀態(tài)，故熱化學(xué)方程式錯(cuò)誤，A錯(cuò)誤；燃燒熱是指1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，水為液態(tài)水，故C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 360.7 kJ·mol-1不是表示燃燒熱，B錯(cuò)誤；中和熱是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量，故H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1表示中和熱，C正確；已知石墨比金剛石穩(wěn)定，即石墨具有的總能量比金剛石低，故金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是一個(gè)放熱反應(yīng)，即C(金剛石，s)===C(石墨，s)　ΔH＝－1.9 kJ·mol-1，D錯(cuò)誤。
5.【答案】C　【解析】該反應(yīng)ΔH＜0，說(shuō)明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，A錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)可知，1 mol甲烷完全燃燒生成氣態(tài)水放出能量806.0 kJ·mol-1，則其燃燒熱數(shù)值大于806.0 kJ·mol-1，B錯(cuò)誤；根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，列等式：(4x＋498×2)kJ－(803×2＋4×464)kJ＝－806 kJ，解得x＝415，C正確；斷開(kāi)1 mol氧氧鍵可形成2 mol氧原子，吸收熱量498 kJ，則斷開(kāi)氧氧鍵形成1 mol氧原子需要吸收能量249 kJ，D錯(cuò)誤。
6.【答案】B　【解析】水煤氣在工業(yè)上還可用于煉制金屬等，A錯(cuò)誤；水煤氣屬于二次能源，其燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O，比煤直接燃燒污染小，B正確；通過(guò)②③反應(yīng)可以計(jì)算得出，等質(zhì)量的H2比CO完全燃燒放熱多，C錯(cuò)誤；計(jì)算H2的燃燒熱時(shí)，生成的指定產(chǎn)物應(yīng)為液態(tài)水，D錯(cuò)誤。
7.【答案】D　【解析】燃燒熱是指1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所釋放的熱量，應(yīng)是1 mol氣態(tài)H2和氣態(tài)O2反應(yīng)生成1 mol液態(tài)水放出的熱量，A錯(cuò)誤；根據(jù)1 mol SO2、0.5 mol O2完全反應(yīng)后，放出熱量98.3 kJ可知，則2 mol SO2、1 mol O2完全反應(yīng)后，放出熱量196.6 kJ，因此2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1，B錯(cuò)誤；根據(jù)H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，生成BaSO4沉淀，放出的熱量大于114.6 kJ ，故H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＜－114.6 kJ·mol-1，C錯(cuò)誤；根據(jù)31 g即0.25 mol白磷比31 g即1 mol紅磷能量多b kJ，白磷轉(zhuǎn)化為紅磷會(huì)釋放能量，1 mol白磷固體變?yōu)? mol紅磷固體釋放4b kJ的熱量，因此P4(白磷，s)===4P(紅磷，s)　ΔH＝－4b kJ·mol-1，D正確。
8.【答案】(1)C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 411 kJ·mol-1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1 367 kJ·mol-1
(3)2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH＝－1 669.8 kJ·mol-1
(4)C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)
ΔH＝－2 804 kJ·mol-1
【解析】書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，要注意反應(yīng)熱的絕對(duì)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。放熱時(shí)ΔH<0，吸熱時(shí)ΔH>0。
B組·能力提升
9.【答案】A　【解析】根據(jù)圖像可知，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol-1，故2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol-1，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol-1，故2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋566.0 kJ·mol-1，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol-1，D錯(cuò)誤。
10.【答案】D　【解析】據(jù)元素守恒建立關(guān)系式：
C4H10～4CO2～8KOH　　　～　　ΔH
　　　　　　　8 mol　　　　　　 ΔH
　　　　5 mol·L-1×0.1 L　　　－Q kJ·mol-1
則ΔH＝－＝－16Q kJ·mol-1。
11.【答案】D　【解析】由圖可知，生成物的總能量高于反應(yīng)物，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；催化劑可以改變路徑，使用不同的催化劑，反應(yīng)的歷程不同，B錯(cuò)誤；CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝生成物相對(duì)能量－反應(yīng)物相對(duì)能量＝(97.9－0)kJ·mol-1＝＋97.9 kJ·mol-1，C錯(cuò)誤；由圖可知，該歷程中最大能壘(活化能)就是由－65.7 kJ·mol-1上升到113.9 kJ·mol-1，E正＝(113.9＋65.7)kJ·mol-1＝179.6 kJ·mol-1，D正確。
12.【答案】
13.【答案】(1)S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ·mol-1
(2)2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋2b kJ·mol-1
(3)(2d－a－e) kJ·mol-1
【解析】(1)根據(jù)圖像分析可知，1 mol O2(g)和 mol S8(s)反應(yīng)生成二氧化硫氣體放熱a kJ，根據(jù)燃燒熱的定義可寫出熱化學(xué)方程式。(2)根據(jù)題中圖像可知，SO3(g)的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，注意在書寫熱化學(xué)方程式時(shí)標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

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