化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算測(cè)試題（附答案）
化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算測(cè)試題（附答案）
雙基練習(xí)
1．在一定溫度下，CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol
1 molCO和3 mol CH4組成的混合氣體，在相同條件下完全燃燒時(shí)，釋放的熱量為( )
A．2 912 kJ B．2 953 kJ
C．3 236 kJ D．3 867 kJ
解析：由熱化學(xué)方程式可知，2 molCO燃燒可放出566 kJ熱量，則1 mol CO完全燃燒釋放283 kJ熱量，同理3 mol CH4釋放3×890 kJ＝2 670 kJ熱量，所以1 mol CO和3 mol CH4完全燃燒共釋放熱量為2 953 kJ。
答案：B
2．已知A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1，D(g)＋B(g)===E(g) ΔH2，且ΔH1＜ΔH2，若A和D的混合氣體1 mol完全與B反應(yīng)，反應(yīng)熱為ΔH3，則A和D的物質(zhì)的量之比為( )
A.ΔH3－ΔH2ΔH3－ΔH1 B.ΔH2－ΔH3ΔH3－ΔH1
C.ΔH2－ΔH3ΔH1－ΔH3 D.ΔH3－ΔH1ΔH2－ΔH3
解析：設(shè)1 mol混合氣體中含Ax mol，Dy mol，
則有x＋y＝1ΔH1x＋ΔH2y＝ΔH3，解得x＝ΔH2－ΔH3ΔH2－ΔH1y＝ΔH3－ΔH1ΔH2－ΔH1
故xy＝ΔH2－ΔH3ΔH3－ΔH1。B選項(xiàng)正確。
答案：B
3．已知25℃、101 kPa條件下：
(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－2 834.9 kJ/mol
(2)4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－3 119.1 kJ/mol
由此得出的正確結(jié)論是( )
A．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變O3為吸熱反應(yīng)
B．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變O3為放熱反應(yīng)
C．O3比O2穩(wěn)定，由O2變O3為吸熱反應(yīng)
D．O2比O3穩(wěn)定，由O2變O3為放熱反應(yīng)
解析：(2)－(1)得：2O3(g)===3O2(g) ΔH＝－284.2 kJ/mol，可知等質(zhì)量的O2能量低。
答案：A
4．管道煤氣的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。相應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ/mol
當(dāng)使用管道煤氣的用戶改用天然氣后，在相同條件下燃燒等體積的天然氣，理論上所獲得的熱值，前者大約是后者的多少倍( )
A．0.8 B．1.3
C．3.1 D．0.32
解析：由熱化學(xué)方程式可得1 mol H2、CO燃燒放出的熱量約為283 kJ～285.8 kJ；1 mol CH4燃燒放出的熱量為890.3 kJ，兩者之比約為0.32，故答案為D。
答案：D
5．100 g碳燃燒所得氣體中，CO占13體積，CO2占23體積，且C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35 kJ/mol，CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ/mol。
與這些碳完全燃燒相比較，損失的熱量是( )
A．392.92 kJ B．2 489.44 kJ
C．784.92 kJ D．3 274.3 kJ
解析：100 g碳不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO物質(zhì)的量為10012×13 mol，因?yàn)樘纪耆紵煞謨刹�，先生成CO同時(shí)放熱，CO再生成CO2再放熱，總熱量即為完全燃燒時(shí)放出的熱。因此與100 g碳完全燃燒相比，損失的熱量為10012×13 mol CO燃燒放出的熱量，設(shè)為Q。
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH(298K)＝－282.57 kJ/mol
1 mol 282.57 kJ
10012×13 mol Q
Q＝282.57 kJ×10012×13，Q＝784.92 kJ。
答案：Cw
6．化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2===2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( )
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ/mol
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝2(b－a) kJ/mol
C.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(l) ΔH＝(b＋c－a) kJ/mol
D.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a＋b) kJ/mol
解析：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫。由能量圖像知，12 mol N2(g)和32 mol H2(g)需要吸收a kJ的熱量分解為1 mol N和3 mol H，而1 mol N和3 mol H放出b kJ熱量生成1 mol NH3(g)，1 mol NH3(g)液化放出c kJ熱量，因此由12 molN2(g)和32 mol H2(g)生成1 mol NH3(l)的反應(yīng)熱ΔH＝(a－b－c) kJ/mol。
答案：A
7．已知：H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.83 kJ/mol
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ/mol
若氫氣與一氧化碳的混合氣體完全燃燒可生成5.4 gH2O(l)，并放出114.3 kJ熱量，則混合氣體中CO的物質(zhì)的量為( )
A．0.22 mol B．0.15 mol
C．0.1 mol D．0.05 mol
解析：設(shè)生成5.4 g H2O時(shí)放出的熱量為x。
H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.83 kJ/mol
18 g 285.83 kJ
5.4 g x
解得x＝85.75 kJ。
由CO燃燒放出的熱量為114.3－85.75＝28.55 kJ。
設(shè)有CO的物質(zhì)的量為y，
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ/mol
1 mol 282.9 kJ
y 28.55 kJ
解得：y＝0.1 mol。
答案：C
8．在298 K、1.01×105 Pa下，將22 g CO2通入750 mL 1 mol/L NaOH溶液中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出x kJ的熱量。已知在該條件下，1 mol CO2通入1 L 2 mol/L NaOH溶液中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量，則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是( )
A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2y－x) kJ/mol
B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2x－y) kJ/mol
C．2CO2(g)＋2NaOH(aq)===2NaHCO3(aq)
ΔH＝－(4x－y) kJ/mol
D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)
ΔH＝－(8x－2y) kJ/mol
解析：0.5 mol CO2與0.75 mol NaOH反應(yīng)生成0.25 mol Na2CO3和0.25 mol NaHCO3，反應(yīng)所放出的熱量為x kJ，則生成1 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的熱量。寫出對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
2CO2(g)＋3NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋NaHCO3(aq)＋H2O(l) ΔH1＝－4x kJ/mol。 ①
由題意知：CO2(g)＋2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋H2O(l) ΔH2＝－ y kJ/mol。 ②
�、伲诘茫篊O2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－(4x－y) kJ/mol。
D項(xiàng)中Na2CO3與NaHCO3的狀態(tài)未標(biāo)對(duì)；只有C正確。
答案：C
9．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ/mol
(CH3)2CHCH3(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 869 kJ/mol
下列說法正確的是( )
A．正丁烷分子儲(chǔ)存的能量大于異丁烷分子
B．正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷
C．異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個(gè)放熱過程
D．異丁烷分子中的碳?xì)滏I比正丁烷的多
解析：本題是考查物質(zhì)穩(wěn)定性及能量變化的題目。1 mol正丁烷燃燒放出2 878 kJ的熱量，1 mol異丁烷燃燒放出2 869 kJ的熱量，正丁烷燃燒放出的熱量大于異丁烷燃燒放出的熱量，故A正確。正丁烷的能量大，穩(wěn)定性差，故B錯(cuò)誤。兩式相減得CH3CH2CH2CH3(g)===(CH3)2CHCH3(g) ΔH＝－9 kJ/mol，異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷是一個(gè)吸熱過程。正丁烷和異丁烷是同分異構(gòu)體，具有相同C－H鍵，都含有10個(gè)C－H鍵。
答案：A
10．已知熱化學(xué)方程式：
①C(固、金剛石)＋O2(氣)===CO2(氣)
ΔH＝－395.4 kJ/mol，
�、贑(固、石墨)＋O2(氣)===CO2(氣) ΔH＝－394 kJ/mol，
由金剛石轉(zhuǎn)化為石墨的熱化學(xué)方程式___________________ _________________，由熱化學(xué)反應(yīng)方程式看來，更穩(wěn)定的碳的同素異形體是______________________。
解析：①－②得
C(固、金剛石)＝C(固、石墨) ΔH＝－1.4 kJ/mol，所以由金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭且粋�(gè)放熱反應(yīng)，所以石墨比金剛石穩(wěn)定。
答案：C(固、金剛石)===C(固、石墨) ΔH＝－1.4 kJ/mol 石墨
能力提升
11．(2011新課標(biāo)全國(guó)高考)科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為－285.8 kJ/mol、－283.0 kJ/mol和－726.5 kJ/mol。請(qǐng)回答下列問題：
(1)用太陽能分解10 mol水消耗的能量是__________kJ；
(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為______________________________；
解析：(1)氫氣的燃燒熱是－285.8 kJ/mol，即每生成1 mol的水就放出285.8 kJ的能量，反之分解1 mol的水就要消耗285.8 kJ的能量，所以用太陽能分解10 mol水消耗的能量是2 858 kJ；
(2)由CO(g)和CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式
�、貱O(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) 新課標(biāo)第一網(wǎng)
ΔH＝－283.0 kJ/mol；
�、贑H3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－726.5 kJ/mol；
可知②－①得到CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－443.5 kJ/mol。
答案：(1)2 858
(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－443.5 kJ/mol
12．(2011山東高考題)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
已知：
2SO2(g)＋O2(g)鳩2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/mol
2NO(g)＋O2(g)鳩2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ/mol
則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)鳩馭O3(g)＋NO(g)的ΔH＝______kJ/mol。
一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。
解析：本題考察蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷以及平衡常數(shù)的計(jì)算。①2SO2(g)＋O2(g)鳩2SO3(g) ΔH1＝－196.6 kJ/mol ②2NO(g)＋O2(g)鳩2NO2(g) ΔH2＝－113.0 kJ/mol。①－②即得出2NO2(g)＋2SO2(g)鳩2SO3(g)＋2NO(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－196.6 kJ/mol＋113.0 kJ/mol＝－83.6 kJ/mol。所以本題的正確答案是－41.8。
答案：－41.8
13．煤燃燒的反應(yīng)熱可通過以下兩種途徑來利用：
a．利用煤在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的反應(yīng)熱；
b．先使煤與水蒸氣反應(yīng)得到氫氣和一氧化碳，然后使得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒。這兩個(gè)過程的熱化學(xué)方程式為：
a．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E1 ①
b．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝E2 ②
H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝E3 ③
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝E4 ④
回答：
(1)與途徑a相比途徑b有較多的優(yōu)點(diǎn)，即________________ ____________________。
(2)上述四個(gè)熱化學(xué)方程式中的哪個(gè)反應(yīng)ΔH＞0______。
(3)等質(zhì)量的煤分別通過以上兩條不同的途徑產(chǎn)生的可利用的'總能量關(guān)系正確的是__________。
A．a(chǎn)比b多
B．a(chǎn)比b少
C．a(chǎn)與b在理論上相同
(4)根據(jù)能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之間的關(guān)系為__________。
解析：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)是煤氣化過程中發(fā)生的主要反應(yīng)，生成CO和H2燃燒充分，能量利用率高，且運(yùn)輸方便。
(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)需吸收熱量，ΔH＞0。
(3)根據(jù)蓋斯定律，②③④三方程式的加和可得①，理論上a、b兩條途徑產(chǎn)生的可利用的總能量是相同的。
(4)根據(jù)能量守恒及(3)的分析，不難得出E1＝E2＋E3＋E4。
答案：(1)煤的利用率高；變成氣體以后，運(yùn)輸方便；使燃燒充分 (2)反應(yīng)② (3)C (4)E1＝E2＋E3＋E4
14．煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為
C(s)＋H2O(g)=====高溫 CO(g)＋H2(g)；
C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：
�、貱(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
�、贖2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ/mol
�、跜O(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH3＝－283. 0 kJ/mol
試回答：
(1)請(qǐng)你根據(jù)上述數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式：____________________________。
(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和，比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量__________(填“多”或“少”)。
甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為：“煤炭燃燒時(shí)加少量水，可以使煤炭燃燒放出更多的熱量�！币彝瑢W(xué)根據(jù)蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖：
并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。
請(qǐng)分析：甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是__________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是_____________________________________。
解析：題目考查了熱化學(xué)方程式的書寫和蓋斯定律的運(yùn)用。根據(jù)蓋斯定律可知“無論反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)的焓變是一樣的”，因此得出1 mol碳固體和水蒸氣反應(yīng)的焓變?yōu)?31.5 kJ/mol；在煤轉(zhuǎn)化為水煤氣時(shí)需要吸收熱量，因此甲同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ/mol
(2)多 乙 甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2＞0)
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