2019届二轮复习反应热的计算作业(全国通用)

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2019届二轮复习反应热的计算作业(全国通用)

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
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