2019届二轮复习反应热的计算作业（全国通用） 6页

反应热的计算 一．反应热的计算 ‎1．键能与反应热 ‎1．已知：①1mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol I2蒸气中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量；③由H和I形成1mol HI气态分子时释放299kJ的能量。下列热化学方程式正确的是（ ）‎ A．2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝＋11kJ·mol−1‎ B．H2(g)＋I2(g)===HI(g) ΔH＝－11 kJ·mol−1‎ C．H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔH＝＋288 kJ·mol−1‎ D．H2(g)＋I2(g)===HI(g) ΔH＝－144 kJ·mol−1‎ ‎【解析】从题给信息知键能：E(H2)＝436 kJ·mol−1，E(I2)＝151 kJ·mol−1，E(HI)＝299 kJ·mol−1，则H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔH＝E(H2)＋E(I2)－2E(HI)＝(436＋151－2×299)kJ·mol−1＝－11 kJ·mol−1，则2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝＋11 kJ·mol−1。‎ ‎【答案】A ‎2．盖斯定律与反应热 ‎2．由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤为 TiO2―→TiCl4Ti 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2‎ ‎③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3‎ 则反应 TiO2(s)＋2Cl2(g)＋‎2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为（ ）‎ A．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3＋ΔH1 －ΔH2‎ C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋ΔH1 －2ΔH2‎ ‎【解析】2×①－②＋③，得到：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋‎2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝2ΔH1－ΔH2＋ΔH3，C正确。‎ ‎【答案】C ‎3．盖斯定律与热化学方程式 ‎3．在一定条件下，CH4可与NOx反应除去NOx，已知有下列热化学方程式：‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3 kJ·mol−1‎ ‎②N2(g)＋2O2(g) ===2NO2(g) ΔH2＝＋67.0 kJ·mol−1‎ ‎③H2O(g)===H2O(l) ΔH3＝－41.0 kJ·mol−1‎ 则CH4(g)＋2NO2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) ΔH＝____________。‎ ‎【解析】由盖斯定律知①－②－2×③可得目标方程式。故ΔH＝ΔH1－ΔH2－2ΔH3＝[－890.3－(＋67.0)－2×(－41.0)]kJ·mol−1＝－875.3 kJ·mol−1。‎ ‎【答案】－875.3 kJ·mol−1‎ 二．对点增分集训 ‎1．肼(H2N－NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N键为942、O=O键为500、N－N键为154，则断裂1 mol N－H键所需的能量(kJ)是（ ）‎ A．194 B．‎391 C．516 D．658‎ ‎【解析】ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，由图可知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534kJ·mol−1。设断裂1mol N—H键所需能量为x kJ，则154kJ＋4x kJ＋500kJ－2752kJ＝－534kJ，可求得x＝391，故选B。‎ ‎【答案】B ‎2．已知：①1mol H2中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1mol Cl2中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由氢原子和氯原子形成1mol HCl时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是（ ）‎ A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)‎ B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183 kJ·mol−1‎ C．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol−1‎ D．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol−1‎ ‎【解析】根据反应热的含义，形成2mol H－Cl键放出热量431×2 kJ，断裂1mol H－H和Cl－Cl键分别吸收热量436 kJ、243 kJ，故ΔH＝(436＋243－431×2) kJ·mol−1＝－183 kJ·mol−1。‎ ‎【答案】C ‎3．已知反应：H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ·mol−1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，‎ 其他相关数据如下表所示：‎ H2(g)‎ Br2(g)‎ HBr(g)‎ ‎1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ ‎436‎ a ‎369‎ 则表中a为（ ）‎ A．404 B．‎260 C．230 D．200‎ ‎【解析】由H2(g)＋Br2(l) ===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ·mol−1；Br2(l) ===Br2(g) ΔH＝＋30 kJ·mol－1可得出H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝(－72kJ·mol−1)－(＋30 kJ·mol−1)＝－102kJ·mol−1，又该反应的ΔH＝(436＋a－2×369)kJ·mol−1＝－102kJ·mol−1，所以a＝200。‎ ‎【答案】D ‎4．硫及其化合物的转化关系如图所示(反应条件已省略)，下列说法正确的是（ ）‎ A．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3‎ B．图中涉及的反应均为化合反应 C．途径①发生氧化还原反应，H2O2既被氧化又被还原 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq) ===2H2O(l)＋O2(g)为吸热反应 ‎【解析】A项，由于途径①与途径②只有终态一致而始态不同，故ΔH1≠ΔH2＋ΔH3；C项，途径①中H2O2只作氧化剂，被还原；D项，由盖斯定律知途径①－途径②得H2O2(aq)===H2O(l)＋O2(g) ΔH＝ΔH1－(ΔH2＋ΔH3)<0，故该反应为放热反应。‎ ‎【答案】B ‎5．常温下，0.01 mol·L−1 MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4‎ ‎(aq)＋2H2O(l) ΔH1＝－24.2 kJ·mol−1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH2＝－57.3kJ·mol−1。则MOH在水溶液中电离的ΔH 为（ ）‎ A．＋33.1kJ·mol−1 B．＋45.2kJ·mol−‎1 C．－81.5kJ·mol−1 D．－33.1kJ·mol−1‎ ‎【解析】根据题中0.01mol·L−1 MOH溶液的pH＝10，知MOH为弱碱，MOH溶液与硫酸的中和反应可以看作两个过程：MOH(aq) ===M＋(aq)＋OH－(aq) ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH2，根据盖斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－24.2kJ·mol−1)×－(－57.3kJ·mol−1)＝＋45.2kJ·mol−1，B项正确。‎ ‎【答案】B ‎6．已知在常温常压下：‎ ‎①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH1＝−1 275.6 kJ·mol−1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol−1‎ ‎③H2O(g)===H2O(l) ΔH3＝－44.0 kJ·mol−1‎ 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式：___________________________________。‎ ‎【解析】依据盖斯定律①－②得到2CH3OH(l)＋2O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g) ΔH＝－709.6 kJ·mol−1；化简得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式：CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝－354.8 kJ·mol−1。‎ ‎【答案】CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝－354.8 kJ·mol−1‎ ‎7．目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)。阅读下图，计算该反应的反应热ΔH＝________kJ·mol−1。‎ ‎ ‎ ‎【解析】设图像中甲烷燃烧的反应热为ΔH1，二氧化碳生成一氧化碳和氧气的反应热为ΔH2，氢气燃烧的反应热为ΔH3，则CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)的反应热ΔH＝ΔH1＋ΔH2－3ΔH3＝－846.3kJ·mol−1＋282kJ·mol−1－3×(－241.8kJ·mol−1‎ ‎)＝＋161.1kJ·mol−1。‎ ‎【答案】＋161.1‎ ‎8．应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。‎ 已知：①CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋93.0 kJ·mol−1；②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝−192.9 kJ·mol−1；③CH3OH(g)===CH3OH(l) ΔH＝－38.19 kJ·mol−1则表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为_______________________________。‎ ‎【解析】根据盖斯定律，由②×3－①×2－③，可得CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝−192.9 kJ·mol−1×3－93.0kJ·mol−1×2－(－38.19 kJ·mol−1)＝－726.51kJ·mol−1。‎ ‎【答案】CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.51 kJ·mol−1‎ ‎9．（1）如下图所示表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_______________________________________________。‎ ‎（2）已知：‎ ‎①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ· mol−1‎ ‎②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ· mol−1‎ ‎③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋19 kJ· mol−1‎ 请写出CO还原FeO的热化学方程式：_________________________________。‎ ‎【解析】（1）根据能量变化示意图，此反应是放热反应，热化学反应方程式：NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝(134－368) kJ· mol−1＝－234kJ· mol−1。（2）(3×①－②－2×③)/6得到：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝−11 kJ· mol−1。‎ ‎【答案】（1）NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234kJ· mol−1‎ ‎（2）FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝−11 kJ· mol−1‎ ‎10．已知：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝a kJ·mol−1‎ ‎②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH＝b kJ·mol−1‎ ‎③Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH＝c kJ·mol−1‎ 工业上生产粗硅的热化学方程式为____________________________________。‎ ‎【解析】根据盖斯定律，①＋②－③得：‎2C(s)＋SiO2(s)===2CO(g)＋Si(s) ΔH＝(a＋b－c)kJ·mol−1。‎ ‎【答案】‎2C(s)＋SiO2(s)===2CO(g)＋Si(s) ΔH＝(a＋b－c)kJ·mol−1‎