化學(xué)反應(yīng)熱的計算測試題（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 /ol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 /ol
1 olCO和3 ol CH4組成的混合氣體，在相同條件下完全燃燒時，釋放的熱量為(　　)
A．2 912 　　　　　　　B．2 953
C．3 236 D．3 867
解析：由熱化學(xué)方程式可知，2 olCO燃燒可放出566 熱量，則1 ol CO完全燃燒釋放283 熱量，同理3 ol CH4釋放3×890 ＝2 670 熱量，所以1 ol CO和3 ol CH4完全燃燒共釋放熱量為2 953 。
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 ol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 ol混合氣體中含Ax ol，Dy ol，
則有x＋y＝1ΔH1x＋ΔH2y＝ΔH3，解得x＝ΔH2－ΔH3ΔH2－ΔH1y＝ΔH3－ΔH1ΔH2－ΔH1
故xy＝ΔH2－ΔH3ΔH3－ΔH1。B選項正確。
答案：B
3．已知25℃、101 kPa條件下：
(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－2 834.9 /ol
(2)4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－3 119.1 /ol
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 /ol，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 /ol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 /ol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 /ol
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 ol H2、CO燃燒放出的熱量約為283 ～285.8 ；1 ol CH4燃燒放出的熱量為890.3 ，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 /ol，CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.57 /ol。
與這些碳完全燃燒相比較，損失的熱量是(　　)
A．392.92 B．2 489.44
C．784.92 D．3 274.3
解析：100 g碳不完全燃燒時產(chǎn)生CO物質(zhì)的量為10012×13 ol，因為碳完全燃燒可分兩步，先生成CO同時放熱，CO再生成CO2再放熱，總熱量即為完全燃燒時放出的熱。因此與100 g碳完全燃燒相比，損失的熱量為10012×13 ol CO燃燒放出的熱量，設(shè)為Q。
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH(298K)＝－282.57 /ol
1 ol　　　　　　　　　　　　　　　　282.57
10012×13 ol　　　　　　　　　　　　　　Q
Q＝282.57 ×10012×13，Q＝784.92 。
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) /ol
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝2(b－a) /ol
C.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(l)　ΔH＝(b＋c－a) /ol
D.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(g)　ΔH＝(a＋b) /ol
解析：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫。由能量圖像知，12 ol N2(g)和32 ol H2(g)需要吸收a 的熱量分解為1 ol N和3 ol H，而1 ol N和3 ol H放出b 熱量生成1 ol NH3(g)，1 ol NH3(g)液化放出c 熱量，因此由12 olN2(g)和32 ol H2(g)生成1 ol NH3(l)的反應(yīng)熱ΔH＝(a－b－c) /ol。
答案：A
7．已知：H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.83 /ol
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 /ol
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 熱量，則混合氣體中CO的物質(zhì)的量為(　　)
A．0.22 ol B．0.15 ol
C．0.1 ol D．0.05 ol
解析：設(shè)生成5.4 g H2O時放出的熱量為x。
H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.83 /ol
　　　　　　　　18 g　　　　　285.83
　　　　　　　　5.4 g　　　　　　x
解得x＝85.75 。
由CO燃燒放出的熱量為114.3－85.75＝28.55 。
設(shè)有CO的物質(zhì)的量為y，
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 /ol
1 ol　　　　　　　　　　　　　282.9
y　　　　　　　　　　　　　　　28.55
解得：y＝0.1 ol。
答案：C
8．在298 K、1.01×105 Pa下，將22 g CO2通入750 L 1 ol/L NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)放出x 的熱量。已知在該條件下，1 ol CO2通入1 L 2 ol/L NaOH溶液中充分反應(yīng)放出y 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) /ol
B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2x－y) /ol
C．2CO2(g)＋2NaOH(aq)===2NaHCO3(aq)
ΔH＝－(4x－y) /ol
D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)
ΔH＝－(8x－2y) /ol
解析：0.5 ol CO2與0.75 ol NaOH反應(yīng)生成0.25 ol Na2CO3和0.25 ol NaHCO3，反應(yīng)所放出的熱量為x ，則生成1 ol Na2CO3和1 ol NaHCO3放出4x 的熱量。寫出對應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
2CO2(g)＋3NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋NaHCO3(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－4x /ol。 ①
由題意知：CO2(g)＋2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝－ y /ol。 ②
①－②得：CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－(4x－y) /ol。
D項中Na2CO3與NaHCO3的狀態(tài)未標(biāo)對；只有C正確。
答案：C
9．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 878 /ol
(CH3)2CHCH3(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 869 /ol
下列說法正確的是(　　)
A．正丁烷分子儲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放熱過程
D．異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多
解析：本題是考查物質(zhì)穩(wěn)定性及能量變化的題目。1 ol正丁烷燃燒放出2 878 的熱量，1 ol異丁烷燃燒放出2 869 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錯誤。兩式相減得CH3CH2CH2CH3(g)===(CH3)2CHCH3(g)　ΔH＝－9 /ol，異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷是一個吸熱過程。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 /ol，
②C(固、石墨)＋O2(氣)===CO2(氣)　ΔH＝－394 /ol，
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，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 /ol，所以由金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭�墨是一個放熱反應(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 /ol　石墨
能力提升
11．(2011•新標(biāo)全國高考)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 /ol、－283.0 /ol和－726.5 /ol。請回答下列問題：
(1)用太陽能分解10 ol水消耗的能量是__________；
(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 /ol，即每生成1 ol的水就放出285.8 的能量，反之分解1 ol的水就要消耗285.8 的能量，所以用太陽能分解10 ol水消耗的能量是2 858 ；
(2)由CO(g)和CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式
①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) 新標(biāo)第一網(wǎng)
ΔH＝－283.0 /ol；
②CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－726.5 /ol；
可知②－①得到CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－443.5 /ol。
答案：(1)2 858
(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－443.5 /ol
12．(2011•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)??2SO3(g)　ΔH＝－196.6 /ol
2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g) ΔH＝－113.0 /ol
則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)??SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______/ol。
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)的計算。①2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH1＝－196.6 /ol　②2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g) ΔH2＝－113.0 /ol。①－②即得出2NO2(g)＋2SO2(g)??2SO3(g)＋2NO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－196.6 /ol＋113.0 /ol＝－83.6 /ol。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，即________________ ____________________。
(2)上述四個熱化學(xué)方程式中的哪個反應(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：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 /ol
②H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－242.0 /ol
③CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝－283. 0 /ol
試回答：
(1)請你根據(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 ol CO(g)和1 ol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和，比1 ol C(s)完全燃燒放出的熱量__________(填“多”或“少”)。
甲同學(xué)據(jù)此認為：“煤炭燃燒時加少量水，可以使煤炭燃燒放出更多的熱量。”乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出了下列循環(huán)圖：

并據(jù)此認為“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”。
請分析：甲、乙兩同學(xué)觀點正確的是__________(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 ol碳固體和水蒸氣反應(yīng)的焓變?yōu)?31.5 /ol；在煤轉(zhuǎn)化為水煤氣時需要吸收熱量，因此甲同學(xué)的觀點是正確的。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.5 /ol
(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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