《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版B山东专版》

7. (双选)已知将 $ 1 \, mol \, CuSO_4(s) $ 溶于水会使溶液温度升高，将 $ 1 \, mol \, CuSO_4 · 5H_2O(s) $ 溶于水会使溶液温度降低，$ CuSO_4(aq) $ 电离需要吸收热量。关于下列 $ \Delta H $ 的判断不正确的是(AD)。
$ CuSO_4 · 5H_2O(s) = CuSO_4(s) + 5H_2O(l) $ $ \Delta H_1 $
$ CuSO_4(s) = CuSO_4(aq) $ $ \Delta H_2 $
$ CuSO_4(aq) = Cu^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq) $ $ \Delta H_3 $
$ CuSO_4 · 5H_2O(s) = Cu^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq) + 5H_2O(l) $ $ \Delta H_4 $

A.$ \Delta H_1 ＜ \Delta H_4 $
B.$ \Delta H_1 ＞ 0 $，$ \Delta H_2 ＜ 0 $
C.$ \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 = \Delta H_4 $
D.$ \Delta H_2 + \Delta H_3 ＞ \Delta H_1 $

答案： AD 解析$CuSO_4·5H_2O(s)$受热分解生成$CuSO_4(s)$和$H_2O(l)$的反应为吸热反应，则$\Delta H_1＞0，$将$CuSO_4(s)$溶于水会使溶液温度升高，则$\Delta H_2+\Delta H_3$＜0，CuSO_4(aq)电离需要吸收热量，则\Delta H_3＞0、$\Delta H_2$＜0，将1 mol CuSO_4·5H_2O(s)溶于水会使溶液温度降低，则\Delta H_4＞0，由盖斯定律$\Delta H_4=\Delta H_1+\Delta H_2+\Delta H_3＞0$与$\Delta H_2+\Delta H_3$＜0可得\Delta H_1＞$\Delta H_4，$A项错误;由上述分析可知，$\Delta H_1＞0，$$\Delta H_2$＜0，B项正确;由盖斯定律可知，前三个反应相加可得到第四个反应，即\Delta H_1+\Delta H_2+\Delta H_3=\Delta H_4，C项正确;由上述分析可知\Delta H_2+\Delta H_3＜0，\Delta H_1＞0，故$\Delta H_1＞\Delta H_2+\Delta H_3，$D项错误。

8. (双选)$ 2 \, mol $ 金属钠与 $ 1 \, mol $ 氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(BC)。


A.$ \Delta H_2 ＞ 0 $
B.$ \Delta H_4 + \Delta H_5 + \Delta H_8 = \Delta H_1 $
C.在相同条件下，$ 2K(g) \to 2K^+(g) $ 的 $ \Delta H_3' ＞ \Delta H_3 $
D.$ \Delta H_6 + \Delta H_7 = \Delta H_8 $

答案： BC 解析金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此$\Delta H_2＞0，$A项正确;由盖斯定律可知，$\Delta H_2+\Delta H_3+\Delta H_4+\Delta H_5+\Delta H_8=\Delta H_1，$B项不正确;由于钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)→2K^+(g)的$\Delta H'_3＜\Delta H_3，$C项错误;由盖斯定律可知，$\Delta H_6+\Delta H_7=\Delta H_8，$D项正确。

$9. $已知：$ CH_4(g) + H_2O(g) = CO(g) + 3H_2(g)$　　$\Delta H = +206.2 \, kJ · mol^{-1} ①$　　
$ CH_4(g) + CO_2(g) = 2CO(g) + 2H_2(g)$　　$\Delta H = +247.4 \, kJ · mol^{-1} ②$　　
$(1) $利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式：　　$CH_4(g)+2O_2(g)=CO_2(g)+2H_2O(g) \Delta H=−802.2 kJ·mol^{−1}$　　。　　
$(2) $以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，$ CH_4(g) $与$ H_2O(g) $反应生成$ CO_2(g) $和$ H_2(g) $的热化学方程式为　　$CH_4(g)+2H_2O(g)=CO_2(g)+4H_2(g) \Delta H=+165.0 kJ·mol^{−1}$　　。　　

答案： $(1)CH_4(g)+2O_2(g)=CO_2(g)+2H_2O(g) \Delta H=−802.2 kJ·mol^{−1} (2)CH_4(g)+2H_2O(g)=CO_2(g)+4H_2(g) \Delta H=+165.0 kJ·mol^{−1}$
解析
(1)根据已知$:①CH_4(g)+H_2O(g)=CO(g)+3H_2(g) \Delta H=+206.2 kJ·mol^{−1};②CH_4(g)+CO_2(g)=2CO(g)+2H_2(g) \Delta H=+247.4 kJ·mol^{−1};③2H_2(g)+O_2(g)=2H_2O(g) \Delta H=−483.6 kJ·mol^{−1}，$则①×2−②+③×2得$CH_4(g)+2O_2(g)=CO_2(g)+2H_2O(g) \Delta H=−802.2 kJ·mol^{−1}，$故甲烷完全燃烧的热化学方程式$:CH_4(g)+2O_2(g)=CO_2(g)+2H_2O(g) \Delta H=−802.2 kJ·mol^{−1};$
(2)由已知$:①CH_4(g)+H_2O(g)=CO(g)+3H_2(g) \Delta H=+206.2 kJ·mol^{−1};②CH_4(g)+CO_2(g)=2CO(g)+2H_2(g) \Delta H=+247.4 kJ·mol^{−1}$可知，①×2−②为$CH_4(g)+2H_2O(g)=CO_2(g)+4H_2(g) \Delta H=+206.2 kJ·mol^{−1}×2−247.4 kJ·mol^{−1}=+165.0 kJ·mol^{−1}。$

10. 氢气可将 $ CO_2 $ 还原为甲烷，反应为 $ CO_2(g) + 4H_2(g) \rightleftharpoons CH_4(g) + 2H_2O(g) $。科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了在 $ Pt/SiO_2 $ 催化剂表面上 $ CO_2 $ 与 $ H_2 $ 的反应历程，前三步反应历程如图所示，其中吸附在 $ Pt/SiO_2 $ 催化剂表面用“·”标注，$ Ts $ 表示过渡态。物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会吸收热量（填“放出热量”或“吸收热量”）；物质吸附在催化剂表面形成过渡态的过程中能量变化最小的步骤的化学方程式为·OH+·H=H_2O(g)。

答案： 吸收热量$ ·OH+·H=H_2O(g)$
解析据题图可知物质吸附在催化剂表面，形成过渡态后能量变高，所以该过程中吸收热量;第三步反应时物质吸附在催化剂表面形成过渡态的过程中能量变化最小，相应的化学方程式为$·CO+·OH+·H+3H_2(g)=·CO+3H_2(g)+H_2O(g)，$即$·OH+·H=H_2O(g)。$