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第二节反应热的计算A级必备知识基础练1.(2022湖南沅陵县第一中学高二开学考试)如图所示,E1=393.5kJ·mol-1,E2=395.0kJ·mol-1,下列说法或热化学方程式正确的是()A.断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少B.石墨与金刚石之间的

转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨的稳定性D.C(s,石墨)C(s,金刚石)ΔH=+1.5kJ·mol-12.(2022河南高二期末)工业上常用CH4在复合组分的催化剂作用下还原大气污染物SO2,生成S

固体,同时生成CO2和液态H2O。已知:H2(g)、CH4(g)、S(s)的燃烧热(ΔH)分别是-285.8kJ·mol-1、-890.3kJ·mol-1、-297.2kJ·mol-1。下列说法正确的是()A.1molS(s)燃烧

生成SO3(l),放出297.2kJ的热量B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1C.CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)ΔH=-295.9kJ·mol-1D.同一条件下,单位质量的CH4完全燃

烧放出的热量比H2多3.氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)ΔH=-314kJ·mol-1;2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)Δ

H=-292kJ·mol-1。则Cu2O(s)CuO(s)+Cu(s)的ΔH等于()A.-135kJ·mol-1B.+11kJ·mol-1C.+168kJ·mol-1D.-303kJ·mol-14.已知断开1molH2(g)中H—H需要吸收436kJ能量,根据能量变化示意图,下列说法或热

化学方程式错误的是()A.断开1molHCl(g)中H—Cl要吸收432kJ能量B.生成1molCl2(g)中的Cl—Cl放出243kJ能量C.HCl(g)12H2(g)+12Cl2(g)ΔH=+92.5kJ·mol-1D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(l)ΔH(

ΔH>-185kJ·mol-1)5.已知在10.8g碳不完全燃烧所得气体中,CO占13体积,CO2占23体积且C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH=-110kJ·mol-1;CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-

280kJ·mol-1。与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是()A.39kJB.248kJC.84kJD.326kJ6.已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-

220kJ·mol-1,H—H、OO和O—H的键能分别为436kJ·mol-1、497.3kJ·mol-1和462.8kJ·mol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130.957.已知:H2O(l)H2O(g)ΔH=+Q1k

J·mol-12H2O(g)2H2(g)+O2(g)ΔH=+Q2kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q3kJ·mol-1则H2和CH4的燃烧热的比值为()A.𝑄1+𝑄22𝑄1+𝑄

2B.𝑄1+𝑄22𝑄1+𝑄3C.2𝑄1+𝑄22𝑄3D.𝑄1+2𝑄22𝑄38.回答下列问题:(1)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示:NH3NONO2HNO3NH4NO3已知:4NO(g)+4NH3(g)+O2(

g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1745.2kJ·mol-1;6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1925.2kJ·mol-1。则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为。(2)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应

制备磷酸。已知25℃,101kPa时:CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l)ΔH=-271kJ·mol-15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)ΔH=-937kJ·mol-

1则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是。B级关键能力提升练以下选择题中有一个或两个选项符合题目要求9.(2021黑龙江大庆高二开学考试)向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法不正确的是()A.反应HCO3-(aq)

+H+(aq)CO2(g)+H2O(l)为吸热反应B.ΔH1<ΔH2,ΔH2<ΔH3C.CO32-(aq)+2H+(aq)CO2(g)+H2O(l)ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3D.H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l)

,若使用催化剂,则ΔH3变小10.一些烷烃的燃烧热如下表:化合物Δ𝐻(kJ·mol-1)化合物Δ𝐻(kJ·mol-1)甲烷-891.0正丁烷-2878.0乙烷-1560.8异丁烷-2869.6丙烷-2221.52-甲基丁烷-3531.3下列说法正确的是()A.

正戊烷的燃烧热大约是-3540kJ·mol-1B.热稳定性:正丁烷>异丁烷C.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-1560.8kJ·mol-1D.相同质量的烷烃,氢的质量分数越大,燃烧放出的热量越多11.(2021北京高三一模)

甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法,且具有良好的应用前景。依据图示关系,下列说法不正确的是()A.甲醇与水蒸气发生的反应是吸热反应B.1molCO(g)和1molH2O(g)的总能量高于1mo

lCO2(g)和1molH2(g)总能量C.化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关D.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-112.已知甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890

kJ·mol-1,但当1molCH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为607kJ,如果1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O(l),并放出819.25kJ的热量,则一定量O2的质量为()A.40gB.56gC.60gD.无法计算13.为了合理利用

化学能,确保安全生产,进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定,也可通过理论进行推算。(1)实验测得,5g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则1m

ol液态甲醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水的热化学方程式为。(2)现有如下两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH1=akJ·mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=bkJ·mol-1则a(填“>”“<”或“=”)b。(3)从化学键的

角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中,断裂化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ·mol-1,根据下表中所列键能数据可计算出a=。化学键H—HN—HN≡N键能/(kJ·mol-

1)436390.894614.(2021湖南长沙高二开学考试)化学反应中的能量变化,是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。(1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH),下表是部分

化学键的键能数据:化学键P—PP—OOOPO键能(kJ·mol-1)172335497.3x已知白磷的燃烧热为2378.0kJ·mol-1,白磷完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中x=。(2)1840年,俄国化学家盖

斯在分析了许多化学反应热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得。①已知:Ⅰ.C(石墨,s)+O2(g)CO2(g

)ΔH1=-393.5kJ·mol-1Ⅱ.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1Ⅲ.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599.2kJ·mol-1则由C(石墨,s)和H2(g)反应生成1mo

lC2H2(g)的热化学方程式为。②已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧至反应物耗尽,放出xkJ热量。已知单质碳的燃烧热为ykJ·mol-1,则1molC与O2反应生成CO的反应热ΔH为。C级学科素养拔高练15.2022年,第24届冬奥会

在中国北京、张家口两地举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目,计划在张家口市崇礼区种植小树。碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳[6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g)],并将其固定在植被和土壤中,

从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ。请回答下列问题:(1)碳汇过程中能量的转化形式为能转化为能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸

收了1.88×107kJ能量,则吸收的CO2为kg。(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:①CO2(g)+2NaOH(aq)Na2CO3(aq)+H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1;②CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO

3(aq)ΔH=-bkJ·mol-1。反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)2NaHCO3(aq)的ΔH=kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是

几种化学键的键能:化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ·mol-1)946.0157.0283.0①关于反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g),下列说法不正确的是(填字母)。A.过程N2(g)2N(g)放出能量B.反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)放出能量C.使用催化剂能减小反应的ΔH

②用NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,试写出蚀刻的反应方程式:。第二节反应热的计算1.D根据题意可得:①C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-395.0kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)Δ

H2=-393.5kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②-①可得:C(s,石墨)C(s,金刚石)ΔH=+1.5kJ·mol-1,为吸热反应,可说明石墨总能量较低,金刚石不如石墨稳定,石墨所含共价键键能较大,则断裂1mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量多,

故A、C错误,D正确;石墨和金刚石是两种不同的单质,故石墨和金刚石之间的转化是化学变化,故B错误。2.CS(s)的燃烧热是指1molS(s)燃烧生成SO2(g)所放出的热量,A项错误;根据燃烧热的概念,应该生成液态水,B项错误;S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH

=-297.2kJ·mol-1,CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1,由盖斯定律计算出CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)ΔH=-295.9kJ·mol-1,C项正确;根据燃烧热计算出

单位质量的氢气完全燃烧放出的热量更高,D项错误。3.B已知反应:①2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)ΔH=-314kJ·mol-1;②2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)ΔH=-292kJ·mol-1,根据盖斯定

律:12×(②-①)可得,Cu2O(s)CuO(s)+Cu(s)ΔH=+11kJ·mol-1,答案选B。4.D根据图示可知,2molH(g)和2molCl(g)结合成2molHCl(g)放出864kJ能量,则断开2mol

HCl(g)中H—Cl需要吸收864kJ能量,由此推出断开1molHCl(g)中H—Cl要吸收432kJ能量,A项正确;断裂1molH2(g)中的H—H和1molCl2(g)中Cl—Cl吸收679kJ能量,断裂1molH—H吸收436kJ能量

,则断裂1molCl—Cl吸收679kJ-436kJ=243kJ能量,因此生成1molCl2(g)中的Cl—Cl放出243kJ能量,B项正确;根据图示知,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=679kJ·mol-1-864kJ·mol-1=-185kJ·mol-1,则HCl(

g)12H2(g)+12Cl2(g)ΔH=+92.5kJ·mol-1,C项正确;HCl由气态变为液态要放出热量,所以生成2mol液态HCl放出的热量大于185kJ,即H2(g)+Cl2(g)2HCl(l)ΔH<-185kJ·mol-

1,D项错误。5.C10.8g碳的物质的量为n=10.8g12g·mol-1=0.9mol,不完全燃烧所得气体中,CO占13体积,根据碳原子守恒,求得CO的物质的量为0.9mol×13=0.3mol,根据CO(g)+12O2

(g)CO2(g)ΔH=-280kJ·mol-1,所以10.8g碳不完全燃烧生成0.3molCO损失的热量为280kJ·mol-1×0.3mol=84kJ。故选C。6.D由于题中没有告诉C(s)中C—C的键能,因此将两个热化学方程式分别标为

①、②,则根据盖斯定律可知②-①×2消去C(g),即得到热化学方程式O2(g)+2H2(g)2H2O(g)ΔH=-(220+2a)kJ·mol-1。则497.3kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-2×2×462.8kJ·mol-1=-(220+2a)k

J·mol-1,解得a=+130.95,答案选D。7.C根据2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-Q2kJ·mol-1,H2O(g)H2O(l)ΔH=-Q1kJ·mol-1。根据燃烧热的定义,可得:H2(g)+12O2(g)

H2O(l)ΔH=-2𝑄1+𝑄22kJ·mol-1,则H2的燃烧热为2𝑄1+𝑄22kJ·mol-1,CH4的燃烧热为Q3kJ·mol-1,则H2和CH4的燃烧热的比值为2𝑄1+𝑄22𝑄3,综上所述故选C。8.答案(1)4NH3(g)+

5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025.2kJ·mol-1(2)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)ΔH=-418kJ·mol-1解析(1)将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①

和②,根据盖斯定律由①×5-②×4得:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025.2kJ·mol-1。(2)设已知中两个反应分别为①、②,根据盖斯定律,①×5-②得,Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF

(g)ΔH=-418kJ·mol-1。9.CD由题图可得,HCO3-(aq)+H+(aq)的能量小于CO2(g)+H2O(l)的能量,所以反应HCO3-(aq)+H+(aq)CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,A正确;ΔH1和ΔH2都小于0,ΔH3>0,且|ΔH1|>|ΔH

2|,所以ΔH1<ΔH2,ΔH2<ΔH3,B正确;由题图可得,CO32-(aq)+2H+(aq)HCO3-(aq)+H+(aq)ΔH1,HCO3-(aq)+H+(aq)H2CO3(aq)ΔH2,H2CO3(aq)CO2(

g)+H2O(l)ΔH3,根据盖斯定律,CO32-(aq)+2H+(aq)CO2(g)+H2O(l)ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,C错误;一个化学反应的焓变与反应过程无关,使用催化剂不会改变ΔH3,D错误。10.AD由正丁烷和异丁烷的燃烧热数据可推出正戊烷比2

-甲基丁烷的燃烧热数值略大些,A正确;1mol正丁烷完全燃烧放出的热量比1mol异丁烷完全燃烧放出的热量多,则正丁烷转化成异丁烷放出能量,从而说明正丁烷的热稳定性小于异丁烷,B错误;乙烷燃烧的热化学方程式应为2

C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-3121.6kJ·mol-1,C错误;根据表格中燃烧热数值分析可知,1gCH4燃烧放出约55.69kJ的热量,1gC2H6燃烧放出约52.03kJ的热量,D正确。11

.D甲醇与水蒸气发生反应,ΔH1或ΔH3均是正值,是吸热反应,A正确;ΔH2=ΔH3-ΔH1=49.5kJ·mol-1-90.7kJ·mol-1=-41.2kJ·mol-1,故1molCO(g)、2molH2(g)和1molH2O(g)的总能量高于1

molCO2(g)和3molH2(g)总能量,所以1molCO(g)和1molH2O(g)的总能量高于1molCO2(g)和1molH2(g)总能量,B正确,D错误;根据盖斯定律,化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,C正

确。12.C设1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,生成水的物质的量为2mol,则根据碳原子守恒可知x+y=1,根据放出819.25kJ的热量可得607x+890y=819.25,解得x=0.25,y=0.75,则n(O2)=12n(

CO)+n(CO2)+12n(H2O)=0.25mol2+0.75mol+1mol=1.875mol,m(O2)=n(O2)×M(O2)=1.875mol×32g·mol-1=60g,答案选C。13.答案(1)C

H3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.4kJ·mol-1(2)>(3)-90.8解析(1)5g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5kJ热量,故32g(1mol)液态C

H3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量325×113.5kJ=726.4kJ,则1mol液态甲醇充分燃烧生成CO2气体和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.4kJ·mol-1

。(2)将两个热化学方程式进行比较,由于H2O由气态变成液态放出热量,故ΔH1>ΔH2,则a>b。(3)由焓变与键能的关系知,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=946kJ·mol-1+436kJ·mol-1×3-390.8kJ·mol-1×6=-90.8kJ·mol-

1,故a=-90.8。14.答案(1)469.1(2)①2C(石墨,s)+H2(g)C2H2(g)ΔH=+226.8kJ·mol-1②-(5x-0.5y)kJ·mol-1解析(1)白磷燃烧的化学方程式为P4+5O2P

4O10,1molP4完全燃烧需拆开6molP—P、5molOO,形成12molP—O、4molPO,所以(6mol×172kJ·mol-1+5mol×497.3kJ·mol-1)-(12mol×335kJ·mol-1+4mol×xkJ·mol-1)=-2378

.0kJ,解得x≈469.1。(2)①由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)的反应2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g)可以根据Ⅰ×2+Ⅱ×12-Ⅲ×12得到,所以反应焓变ΔH=2×(-393.5kJ·mol-1)+(-571.6kJ·m

ol-1)×12-(-2599.2kJ·mol-1)×12=+226.8kJ·mol-1,则热化学方程式为2C(石墨,s)+H2(g)C2H2(g)ΔH=+226.8kJ·mol-1。②碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应2C+O22CO,氧气足量发生反应C+O2CO2;3.6

g碳的物质的量为3.6g12g·mol-1=0.3mol,6.4g氧气的物质的量为6.4g32g·mol-1=0.2mol,n(C)∶n(O2)=3∶2;介于2∶1与1∶1之间,所以上述反应都发生。设生成的CO为amol,CO2为bmol。根据碳元素守恒有a+b=0.3,根据氧元素守

恒有a+2b=0.2×2,联立方程,解得a=0.2,b=0.1;单质碳的燃烧热为ykJ·mol-1,所以生成0.1molCO2放出的热量为0.1mol×ykJ·mol-1=0.1ykJ,因此生成0.2molCO放出的热量为xkJ-0.1ykJ。由于碳燃烧为放热反应,所以反应

热ΔH的符号为“-”,故1molC与O2反应生成CO的反应热ΔH=-𝑥kJ-0.1𝑦kJ0.2mol=-(5x-0.5y)kJ·mol-1。15.答案(1)太阳化学1760(2)a-2b(3)①AC②4NF3+3Si3SiF4+2

N2解析(1)根据题意,碳汇过程中能量的转化形式为太阳能转化为化学能;某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107kJ能量,则吸收的二氧化碳的物质的量为1.88×107kJ470kJ·mol-1=4×104mol

,其质量为4×104mol×44g·mol-1=1.76×106g=1760kg。(2)根据盖斯定律,由②×2-①得:CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)2NaHCO3(aq)ΔH=(a-2b)kJ·mol-1。(3)①N22N(g)为化学键的断裂过程,吸收能量,故A错误;反应热=反

应物的键能和-生成物的键能和,则反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)的ΔH=(946.0+3×157.0-283.0×6)kJ·mol-1=-281.0kJ·mol-1,放出能量,故B正确;使用催化剂不能改变反应的ΔH,故C错误。