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第一章 第一节 第2课时 热化学方程式 燃烧热 测试题
榆次一中 李金虎
一、选择题(本题共有15小题,每小题4分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列说法错误的是( )
A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量
B.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而状态不同,ΔH也不相同
D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
2. 在常温常压下,1 g 氢气在足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体,放出92.3 kJ 的热量。下列
热化学方程式中正确的是( )
A.H(g)+Cl(g)=2HCl(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1
2 2
B.H(g)+Cl(g)=2HCl(g) ΔH=+92.3 kJ·mol-1
2 2
C.H(g)+Cl(g)=2HCl(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1
2 2
D.2HCl(g)=H (g)+Cl(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1
2 2
3. 已知热化学方程式H(g)+Br (l) ===2HBr(g) ΔH=-72.8 kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )
2 2
A.该反应中化学能全部转化为热能
B.反应物总能量小于生成物总能量
C.1 mol H 与1 mol Br 反应放出72.8 kJ热量
2 2
D.H(g)+Br (g) ===2HBr(g) ΔH<-72.8 kJ·mol-1
2 2
1
4.热化学方程式与普通化学方程式不同,下列有关热化学方程式CO(g)+ O(g)===CO(g) ΔH=-
2 2
2
283.0 kJ·mol-1的说法错误的是( )
A.既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应中的能量变化
1
B.表示1 mol CO(g)与 mol O(g)完全反应生成1 mol CO (g)放出283.0 kJ的热量
2 2
2
C.一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1
D.CO与O 反应生成CO 只能实现化学能向热能的转化
2 2
5. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq) ===HO(l);ΔH=-
2
57.3 kJ·mol-1,向1 L 0.5 mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、浓HSO 、稀HNO ,则恰好完全
2 4 3
反应时的热效应ΔH、ΔH、ΔH 的关系正确的是( )
1 2 3
A.ΔH>ΔH>ΔH B.ΔH<ΔH<ΔH
1 2 3 1 3 2
C.ΔH>ΔH>ΔH D.ΔH>ΔH>ΔH
2 1 3 1 3 2
6. 热化学方程式C(s)+HO(g)===CO(g)+H(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示( )
2 2
A.碳和水反应吸收131.3 kJ能量
1
学科网(北京)股份有限公司B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量
C.1 molC(s)和1 molHO(g)反应生成1 molCO(g)和1 molH(g),吸收131.3 kJ热量
2 2
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
7. 下列热化学方程式可用于表示甲烷的燃烧热的是( )
A.CH(g)+2O(g) ===CO(g)+2HO(g) ΔH=-802.3 kJ/mol
4 2 2 2
B.CH(g)+2O(g) ===CO(g)+2HO(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
4 2 2 2
3
C.CH(g)+ O(g) ===CO(g)+2HO(l) ΔH=-607.3 kJ/mol
4 2 2
2
3
D.CH(g)+ O(g) ===CO(g)+2HO(g) ΔH=-519.3 kJ/mol
4 2 2
2
8. 今有如下三个热化学方程式,关于它们的下列表述正确的是( )
H(g)+O(g)===H O(g) ΔH=a kJ·mol-1
2 2 2
H(g)+O(g)===H O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2 2 2
2H(g)+O(g)===2H O(l) ΔH=c kJ·mol-1
2 2 2
A.它们都是吸热反应 B.a、b和c均为正值
C.反应热的关系:a=b D.反应热的关系:2b=c
9. 常用火箭燃料二甲基肼(H C—NH—NH—CH )1.5g完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出
3 3
50 kJ热量,则二甲基肼的燃烧热为( )
A.1 000 kJ·mol-1 B.1 500 kJ·mol-1
C.2 000 kJ·mol-1 D.3 000 kJ·mol-1
10.1 mol白磷(P ,s)和4 mol红磷(P,s)与氧气反应过程中的能量变化如图(E表示能量)。下列说法
4
正确的是( )
A.P(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH>0
4
B.以上变化中,白磷和红磷所需活化能相等
C.白磷比红磷稳定
D.红磷燃烧的热化学方程式是4P(红磷,s)+5O(g)===P O (s) ΔH=-(E-E)kJ·mol-1
2 4 10 2 3
11.铍是高效率的火箭燃料,已知:2Be(s)+O(g) ===2BeO(s) ΔH=-1 087.2 kJ·mol-1,下列说法
2
正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.用粉碎后的Be作原料;该反应的ΔH会减小
2
学科网(北京)股份有限公司C.当消耗3.2 g O 时;转移的电子数为0.2N
2 A
D.Be(s)的燃烧热ΔH=-543.6 kJ·mol-1
12.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A. 已知 H+(aq)+OH-(aq)===H O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则 HSO 和Ba(OH) 反应:
2 2 4 2
HSO (aq)+Ba(OH) (aq)===BaSO (s)+2HO(l)的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
2 4 2 4 2
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CHOH(g)+O(g)===CO (g)+2H(g)
3 2 2 2
ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则CHOH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol-1
3
C.H(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则2HO(g)===2H (g)+O(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
2 2 2 2
D.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则 C H O(s)+3O(g)===3CO (g)+3HO(l) ΔH=-1
6 12 6 2 2 2
400 kJ·mol-1
13.已知:1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出110.4 kJ热量,Cu O与O 反应的能量变化如图所示。下
2 2
列叙述正确的是( )
A.C(s)的燃烧热为110.4 kJ·mol-1
B.1 mol CuO分解生成Cu O吸收73 kJ热量
2
C.反应2Cu O(s)+O(g)===4CuO(s)的活化能为640 kJ·mol-1
2 2
D.足量炭粉与CuO反应生成Cu O的热化学方程式为
2
C(s)+2CuO(s)===Cu O(s)+CO(g) ΔH=-35.6 kJ·mol-1
2
14.标准状况下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H键、H—O键和O=O键
的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是( )
1
A.HO(g) ===H(g)+ O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
2 2 2
2
1
B.HO(g) ===H(g)+ O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
2 2 2
2
C.2H(g)+O(g) ===2HO(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
2 2 2
D.2H(g)+O(g) ===2HO(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
2 2 2
15.化学反应N(g)+3H(g) ===2NH (g)的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是 ( )
2 2 3
A.N(g)+3H(g) ===2NH (l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
2 2 3
B.N(g)+3H(g) ===2NH (g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
2 2 3
3
学科网(北京)股份有限公司1 3
C. N(g)+ H(g) ===NH (l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
2 2 3
2 2
1 3
D. N(g)+ H(g) ===NH (g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
2 2 3
2 2
二、填空题(本题包括3个小题,共40分)
16.(12分)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)甲硅烷(SiH)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO 和液态水。已知室温
4 2
下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ,其热化学方程式是 。
(2)13 g C H(g)完全燃烧生成CO 和HO(l)时,放出659 kJ的热量,该反应的热化学方程式为
2 2 2 2
。
(3)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7 g水和2.24 L CO (标
2
准状况),并放出68.35 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为 。
(4)已知拆开1 mol H—H键,1 mol N—H键,1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391
kJ 、 946 kJ , 则 N 与 H 反 应 生 成 NH 的 热 化 学 方 程 式 为
2 2 3
。
17.(12分)我国成功发射“天宫一号”飞行器的长征Ⅱ火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N H)和
2 4
强氧化剂液态双氧水(H O)。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。
2 2
已知:0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应放出256.0 kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为 。
(2)16 g液态肼与液态双氧水反应生成气态水时放出的热量是________kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是
_______________________________________________________________________。
18.(16分)已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO 气体放出283 kJ的热量;1 mol氢气完全燃烧生成
2
液态水放出286 kJ的热量;1 mol CH 气体完全燃烧生成CO 气体和液态水放出890 kJ的热量。
4 2
(1)写出氢气燃烧的热化学方程式:____________________________________________;
(2)若1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量,请写出CH 燃烧生成气态水的热化学方程式:
4
____________________________________________________;
(3)若将a mol CH 、CO和H 的混合气体完全燃烧,生成CO 气体和液态水时,则放出热量(Q)
4 2 2
的取值范围是_________________________;
(4)若将a mol CH 、CO和H 的混合气体完全燃烧,生成CO 气体和液态水,且CO 和水的物
4 2 2 2
质的量相等时,则放出热量(Q)的取值范围是 。
1.答案:B
解析:标准状况是指0 ℃、101 kPa,而热化学方程式如果没有注明温度和压强,则指的是25 ℃、
4
学科网(北京)股份有限公司101 kPa,B错误。
2.答案:D
解析:H 在Cl 中燃烧生成HCl气体,1 g H 燃烧放出92.3 kJ的热量,则1 mol (2 g)H 燃烧放出
2 2 2 2
184.6 kJ的热量,化学反应放出热量,ΔH为“-”。则H 在Cl 中燃烧生成HCl气体的热化学方程
2 2
式为H(g)+Cl(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1。一个放热反应的逆反应是吸热反应,并且
2 2
在其他条件相同时,ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。
3.答案:D
解析:该反应中化学能转化为热能,但不是全部的化学能都转化为热能,还有其他形式的能量转化,
A错误;题给反应的ΔH=-72.8 kJ·mol-1<0,是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,B错误
能量与物质的状态有关,物质的状态不同,放出或吸收的能量不同,应指明物质的状态,1 mol
H(g)与1 mol Br (l)完全反应生成2 mol HBr(g)放热72.8 kJ,C错误;ΔH=生成物的能量-反应物的
2 2
能量,Br (g)的能量大于Br (l)的能量,则ΔH<-72.8 kJ·mol-1,D正确。
2 2
4.答案:D
解析:热化学方程式既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应中的能量变化,A正确;热化
1 1
学方程式CO(g)+ O(g)===CO(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1表示1 mol CO(g)与 mol O(g)完全反应生
2 2 2
2 2
1
成1 mol CO (g)放出283.0 kJ的热量,B正确;在25 ℃、101 kPa下,1 mol CO(g)与 mol O(g)完
2 2
2
全反应生成1 mol CO (g)放出283.0 kJ的热量,则一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1,C正确;CO
2
与O 反应生成CO 为氧化还原反应,可实现化学能向电能的转化,D错误。
2 2
5.答案:D
解析:强酸的H+与强碱的OH-在稀溶液中发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)=HO(l);
2
ΔH=-57.3 kJ/mol。由于稀醋酸中是主要醋酸分子,当醋酸和NaOH发生中和反应时醋酸的电离平
衡向电离的方向移动,电离过程要吸热,因此中和反应放出的热量小于57.3 kJ/mol,ΔH >-57.3
1
kJ/mol;而浓HSO 稀释时要放出热量,所以ΔH<-57.3 kJ/mol,故D符合题意。
2 4 2
6.答案:C
解析:依据反应热的概念,反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时,吸收或
放出的热量,单位是kJ·mol-1,该热化学方程式表示:1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol
一氧化碳气体和1 mol氢气,并吸收131.3 kJ的热量。特别要指明各物质的状态。
7.答案:B
解析:甲烷的燃烧热指1 mol甲烷完全燃烧,生成二氧化碳和液态水时放出的热量,则热化学方程
式为CH(g)+2O(g) ===CO(g)+2HO(l) ΔH=-890.3 kJ/mol,B正确。
4 2 2 2
5
学科网(北京)股份有限公司8.答案:D
解析:A项,H 燃烧属于放热反应;B项,放热反应的焓变为负值;C项,生成1 mol H O(g)放出
2 2
热量比生成1 mol H O(l)放出热量少,所以a>b;D项,状态相同,由于化学计量数成 2倍关系,
2
所以2b=c。
9.答案:C
解析:由二甲基肼的摩尔质量为60 g·mol-1知,n== mol,所以1 mol二甲基肼完全燃烧生成二氧
化碳气体和液态水时放出的热量为2 000 kJ,即燃烧热为2 000 kJ·mol-1。
10.答案:D
解析:等质量的红磷能量比白磷低,A中变化应为放热反应,ΔH<0。B中,由图可知,红磷和白
磷转变成的活化分子的能量相等,则红磷的活化能更高。C中红磷应比白磷稳定。
11.答案:D
解析:该反应的ΔH<0,为放热反应,A项错误;反应物的形状不会改变反应的焓变,因此ΔH不
变,B项错误;3.2 g O 的物质的量为0.1 mol,由反应的方程式可知,当消耗3.2 g O 时,转移的电
2 2
子数为0.4N ,C项错误;燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,由2Be(s)
A
+O (g) ===2BeO(s) ΔH=-1 087.2 kJ·mol-1可知,Be(s)的燃烧热ΔH=-543.6 kJ·mol-1,D项正确。
2
12.答案:D
解析:反应过程中除了H+和OH-反应放热,BaSO 沉淀的生成也伴随有反应热的变化,即HSO
4 2 4
和Ba(OH) 反应的反应热ΔH≠2×(-57.3)kJ·mol-1,故A错误;CHOH(g)的燃烧热为1 mol甲醇蒸气
2 3
燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量,不能生成氢气,故 B错误;H(g)的燃烧热是285.8
2
kJ·mol-1,则2H(g)+O(g)===2H O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,2HO(l)===2H (g)+O(g) ΔH=+
2 2 2 2 2 2
571.6 kJ·mol-1,故C错误;由葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1可知,0.5 mol葡萄糖完全燃烧生成
稳定的氧化物放出的热量为 1 400 kJ,即C H O(s)+3O(g)===3CO (g)+3HO(l) ΔH=-1 400
6 12 6 2 2 2
kJ·mol-1,故D正确。
13.答案:B
解析:C(s)的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成稳定氧化物CO(g)放出的热量,故C(s)的燃烧热不
2
是110.4 kJ·mol-1,A错误。2 mol Cu O(s)和1 mol O (g)反应生成4 mol CuO(s)放出的热量为(640-
2 2
348)kJ=292 kJ,则1 mol CuO分解生成Cu O吸收73 kJ热量,B正确。由图可知,反应2Cu O(s)+
2 2
O(g)===4CuO(s)的活化能为348 kJ·mol-1,C错误。1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出110.4 kJ热量,
2
则有①C(s)+O(g)===CO(g) ΔH=-110.4 kJ·mol-1;由图可得②Cu O(s)+O(g)===2CuO(s) ΔH
2 2 2
=-146 kJ·mol-1;根据盖斯定律,由①-②可得:C(s)+2CuO(s)===Cu O(s)+CO(g),则有ΔH=
2
(-110.4 kJ·mol-1)-(-146 kJ·mol-1)=+35.6 kJ·mol-1,D错误。
14.答案:D
1 1
解析:1 mol的气态水分解产生1 mol的氢气和 mol的氧气的能量变化是2×463 kJ-436 kJ- ×495
2 2
6
学科网(北京)股份有限公司1
kJ=242.5 kJ,因此热化学方程式为HO(g) ===H(g)+ O(g) ΔH=+242.5 kJ·mol-1,A、B错误;2
2 2 2
2
mol的气态水分解产生2 mol的氢气和1 mol的氧气的能量变化是485 kJ,同种化学键断开所吸收的
能量与形成所放出的能量相等,所以氢气燃烧的热化学方程式是2H(g)+O(g) ===2HO(g) ΔH=-
2 2 2
485 kJ·mol-1,C错误,D正确。
15.答案:A
1 3
解析:由题图可以看出, mol N(g)和 mol H(g)的化学键断裂吸收的能量为a kJ,形成1 mol
2 2
2 2
1 3
NH (g)需放出能量b kJ,所以 N(g)+ H(g) ===NH (g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1,而1 mol的NH (g)转
3 2 2 3 3
2 2
1 3
化为1 mol的NH (l)放出的能量为c kJ,所以有 N(g)+ H(g)===NH (l) ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1,即
3 2 2 3
2 2
N(g)+3H(g) ===2NH (l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1。
2 2 3
16.答案:(1)SiH(g)+2O(g)===SiO (s)+2HO(l) ΔH=-1427.2 kJ/mol
4 2 2 2
(2)2C H(g)+5O(g)===4CO (g)+2HO(l) ΔH=-2636 kJ/mol
2 2 2 2 2
(3)C HO(l)+3O(g)===2CO (g)+3HO(l) ΔH=-1367 kJ/mol
2 6 2 2 2
(4)N (g)+3H(g)===2NH(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
2 2 3
解析:此题考查了热化学方程式的书写,应注明物质的聚集状态,注意ΔH与化学计量数的关系及
“+”、“-”号,注意计算和转换。其中(4)由ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出
的总能量及 N +3H===2NH 得:ΔH=946 kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1-6×391 kJ·mol-1=-92
2 2 3
kJ·mol-1。
17.答案:(1)N H(l)+2HO(l)===N (g)+4HO(g) ΔH=-640.0 kJ/mol
2 4 2 2 2 2
(2)320
(3)对环境无污染
解析:(1)N H(肼)与HO 发生氧化还原反应生成N 和HO,反应方程式为NH +2HO===N +
2 4 2 2 2 2 2 4 2 2 2
4HO。1 mol 肼反应生成气态水时放出的热量为=640 kJ,故其热化学方程式为 NH(l)+
2 2 4
2HO(l)===N (g)+4HO(g) ΔH=-640 kJ/mol。(2)16 g液态肼和HO(l)完全反应生成2 mol气态
2 2 2 2 2 2
水时放出=320 kJ热量。(3)反应产物是N 和水,对环境不会造成污染。
2
18.答案:(1)H (g)+O(g) ===HO(l) ΔH=-286 kJ·mol-1
2 2 2
[或2H(g)+O(g) ===2HO(l) ΔH=-572 kJ·mol-1]
2 2 2
(2)CH (g)+2O(g) ==CO(g)+2HO(g) ΔH=-802 kJ·mol-1
4 2 2 2
(3)283a kJ