1.1.2 反应热的测量与计算 能源的充分利用同步精练 苏教版选修4
1．下列说法中正确的是( ) A ．物质燃烧放出的热量是燃烧热
B ．1 mol
C 燃烧生成CO 时放出的热量就是C 的燃烧热 C ．1 mol H 2燃烧生成水放出的热量是H 2的燃烧热
D ．相同条件下，1 mol H 2O(l)完全分解吸收的热量与H 2、O 2化合生成1 mol H 2O(l)放出的热量数值相等 解析：燃烧热是指在25 ℃，101 kPa 下，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，显然A 项错误；B 项中碳燃烧生成稳定化合物应为CO 2，C 项中H 2燃烧时的条件及生成水的状态不确定，1 mol H 2燃烧生成水放出的热量不一定是H 2的燃烧热，故B 、C 错误；根据能量守恒定律可知D 项正确。 答案：D
2．已知下列热化学方程式
Zn(s)＋1
2O 2(g)===ZnO(s) ΔH 1＝－Q 1 kJ/mol ① Hg(l)＋1
2O 2(g)===HgO(s) ΔH 2＝－Q 2 kJ/mol ② 则Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s) ΔH ＝－Q kJ/mol ③ ③中的Q 值为( ) A ．Q 2－Q 1 B ．Q 2＋Q 1 C ．Q 1－Q 2
D ．－Q 1－Q 2
解析：由题意知：
Zn(s)＋1
2O 2(g)===ZnO(s) ΔH 1＝－Q 1 kJ/mol ① Hg(l)＋1
2O 2(g)===HgO(s) ΔH 2＝－Q 2 kJ/mol ② Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s) ΔH ＝－Q kJ/mol ③ 由盖斯定律得③＝①－②：
所以ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2＝－Q 1 kJ/mol －(－Q 2 kJ/mol)＝(Q 2－Q 1)kJ/mol 则－Q ＝Q 2－Q 1，即Q ＝Q 1－Q 2。 答案：C
3．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ ·mol －
1
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ ·mol －
1
现有H 2与CH 4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ 。则原混合气体中H 2与CH 4的物质的量之比是( ) A ．1∶1 B ．1∶3 C ．1∶4 D ．2∶3
解析：设H 2和CH 4的物质的量分别为x 、y ，则 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ ·mol －
1
2 mol 571.6 kJ x Q 1
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)；ΔH ＝－890 kJ ·mol －
1
1 mol 890 kJ y Q 2
由题意得?????
x ＋y ＝112 L
22.4 L ·mol －
1
Q 1
＋Q 2
＝3 695 kJ
2 mol x ＝571.6 kJ
Q 11 mol y ＝890 kJ Q
2
解得x ＝1.25 mol ，y ＝3.75 mol ，两者之比为1∶3。 答案：B
4．已知CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－Q 1 kJ/mol
H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－1
2Q 2 kJ/mol H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－1
2Q 3 kJ/mol
常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复到室温，则放出的热量为( ) A ．(0.4Q 1＋0.05Q 3)kJ
B ．(0.4Q 1＋0.05Q 2)kJ
C ．(0.4Q 1＋0.1Q 3)kJ
D ．(0.4Q 1＋0.2Q 2)kJ
解析：0.4 mol CH 4完全燃烧放出的热量为0.4 mol ×Q 1 kJ/mol ＝0.4Q 1 kJ,0.1 mol H 2完全燃烧放出的热量为0.1 mol ×1
2Q 3 kJ/mol ＝0.05Q 3 kJ ，故放出的热量为(0.4Q 1＋0.05Q 3)kJ 。 答案：A
5．把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1<0 ①
途径Ⅱ：先制成水煤气：
C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH 2>0 ②
再燃烧水煤气：
2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3<0 ③ 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 4<0
④
请回答下列问题：
(1)途径Ⅰ放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量，原因是_____。 (2)ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3、ΔH 4的数学关系式是____。
(3)12 g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35 kJ 热量，其热化学方程式为__________________。
(4)煤炭作为燃料采用途径Ⅱ的优点有____________________________。
解析：(1)根据盖斯定律，不管反应是一步完成，还是分几步完成，最后的反应热不变，即反应热与途径无关，只与始态和终态有关。 (2)由盖斯定律得： ①＝②＋12×③＋④×1
2，
所以ΔH 1＝ΔH 2＋1
2(ΔH 3＋ΔH 4)。 (3)C ＋1
2O 2===CO ， n (C)＝12 g
12 g/mol ＝1 mol
所以1 mol C 不完全燃烧生成CO 时放出热量为110.35 kJ 故碳不完全燃烧生成CO 的热化学方程式为： C(s)＋1
2O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.35 kJ/mol 。
答案：(1)等于 根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的
(2)ΔH 1＝ΔH 2＋1
2(ΔH 3＋ΔH 4)
(3)C(s)＋12O 2(g)===CO(g)ΔH ＝－110.35 kJ ·mol －
1 (4)燃料燃烧充分，利用率高，放热多，污染小 6．用50 mL 0.50 mol ·L
－1
的盐酸与50 mL 0.55 mol ·L
－1
的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反
应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
(1)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？________(填“能”或“不
能”)，其原因是_______________________________； (2)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol ·L －1
的原因是
____________________________________；
(3)已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H 2O 时，放出57.3 kJ 的热量，则上述反应的热化学方程式为：_____________________________。 答案：(1)不能
①铁会和盐酸反应，②铁导热性好，热量损失大 (2)为了确保盐酸完全被中和
(3)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ ·mol －
1
7．已知：H ＋(aq)＋OH －
(aq)===H 2O(l)
ΔH ＝－57.3 kJ/mol ，计算下列中和反应里放出的热量
(1)用20 g NaOH 配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出________kJ 的热量。 (2)用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出________kJ 的热量。
(3)用1 mol 醋酸稀溶液和足量NaOH 稀溶液反应，放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)57.3 kJ ，理由是 ________________________。
(4)1 L 0.1 mol/L NaOH 溶液分别与①醋酸溶液、②浓硫酸、③稀硝酸恰好反应时，放出的热量分别为Q 1、Q 2、Q 3(单位：kJ)。则它们由大至小的顺序为__________________。
解析：由于CH 3COOH 电离要吸收热量，所以CH 3COOH(aq)与NaOH(aq)中和放热要少些。浓H 2SO 4溶解时放出大量热，所以(4)中Q 2最大。 答案：(1)28.65 (2)11.46 (3)小于 醋酸电离需要吸热 (4)Q 2>Q 3>Q 1
1．根据热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝a kJ ·mol －
1(a ＝－297.2)。分析下列说法，其中不正确
的是( )
A ．S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应
B ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝b kJ ·mol －
1，则a ＞b
C ．1 mol SO 2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O 2(g)所具有的能量之和
D ．16 g 固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ 的热量
解析：由题中条件可知：反应的热效应ΔH ＝a kJ ·mol －
1＝－297.2 kJ ·mol －
1，可知该反应的正向反应为
放热反应，故D 错误。 答案：D
2．C(s)＋H 2O(g)=====高温
CO(g)＋H 2(g)是吸热反应，则CO(g)＋H 2(g)===C(s)＋H 2O(g)是( ) A ．放热反应，也是氧化还原反应 B ．吸热反应，也是置换反应 C ．既不是放热反应，也不是吸热反应 D ．无法判断是吸热反应还是放热反应
解析：某一反应为吸热反应，则逆向进行的反应为放热反应。
3．下列说法正确的是( )
A ．CO 是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO 2，故反应一定是吸热反应
B ．在101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C ．物质燃烧都需要氧气
D ．物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
解析：A 中CO 是强还原剂(高温时)，点燃时易和氧气反应，生成稳定的二氧化碳，故CO 燃烧是放热反应；B 中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1 mol 碳完全燃烧生成CO 2时所放出的热量叫燃烧热；任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H 2在Cl 2中燃烧。 答案：D 4．已知：
(1)H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1＝a kJ ·mol －
1 (2)2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 2＝b kJ ·mol －
1
(3)H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3＝c kJ ·mol －
1 (4)2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 4＝d kJ ·mol －
1
下列关系式中正确的是( ) A ．a
D ．2c ＝d >0