人教版高中化學選擇性必修1第1章化學反應的熱效應分層作業(yè)4反應熱的計算含答案

分層作業(yè)4反應熱的計算A級必備知識基礎練題組1.蓋斯定律的理解及應用1.蓋斯定律指出:化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關,而與具體反應途徑無關。物質A在一定條件下可發(fā)生一系列轉化,由圖判斷下列錯誤的是()A.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=1B.A→D,ΔH=-ΔH4C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0D.B→D,ΔH=ΔH2+ΔH32.氧化亞銅常用于制船底防污漆,用CuO與Cu高溫燒結可制取Cu2O。已知反應:①2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)ΔH=-314kJ·mol-1②2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)ΔH=-292kJ·mol-1則CuO(s)+Cu(s)Cu2O(s)的ΔH等于()A.-11kJ·mol-1 B.+11kJ·mol-1C.+22kJ·mol-1 D.-22kJ·mol-13.298K、101kPa時,根據(jù)6C(石墨,s)+3H2(g)C6H6(l)(苯)設計的反應路徑如下:上述條件下,石墨、氫氣、苯的燃燒熱依次為ΔH(石墨)、ΔH(H2)、ΔH(C6H6),下列說法正確的是()A.6×ΔH(石墨)+3×ΔH(H2)=ΔH2B.1molC6H6(l)的能量一定高于6molCO2(g)和3molH2O(l)的能量C.1molC6H6(g)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)的ΔH>ΔH3D.ΔH1=ΔH2+ΔH3題組2.反應熱的計算4.已知:①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1②2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1H—H、OO和O—H的鍵能分別為436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,則a為()A.-332 B.-118C.+350 D.+1305.已知軟脂酸燃燒的熱化學方程式為CH3(CH2)14COOH(s)+23O2(g)16CO2(g)+16H2O(l)ΔH=-9977kJ·mol-1,若該反應中生成89.6L(已換算成標準狀況)CO2,則放出的熱量為()A.9977kJ B.4988.5kJC.2494.25kJ D.1247.12kJ6.(2024·湖南衡陽三校聯(lián)考)已知下列反應的熱化學方程式:①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1②CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)ΔH2=-870.3kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol則2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反應熱ΔH為()A.-488.3kJ·mol-1B.+488.3kJ·mol-1C.-244.15kJ·mol-1D.+244.15kJ·mol-17.(1)用NH3催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH2=-bkJ·mol-1②若1molNH3還原NO生成N2,則該反應過程中的反應熱ΔH3=kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。

(2)已知下列熱化學方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-25kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-47kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=+640kJ·mol-1請寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CO2(g)的熱化學方程式:。

B級關鍵能力提升練8.已知下列熱化學方程式:①H2O(g)H2O(l)ΔH=Q1kJ·mol-1;②C2H5OH(g)C2H5OH(l)ΔH=Q2kJ·mol-1③C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=Q3kJ·mol-1則C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)的ΔH等于()A.(3Q1+Q2+Q3)kJ·mol-1B.-(3Q1+Q2+Q3)kJ·mol-1C.-(3Q1+Q2-Q3)kJ·mol-1D.(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-19.(2024·山東青島模擬)下列關于如圖所示轉化關系(X代表鹵素)的說法不正確的是()A.ΔH3<0B.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0C.按照Cl、Br、I的順序,ΔH2依次減少D.一定條件下,拆開1mol氣態(tài)HX中的化學鍵需要吸收akJ能量,則該條件下ΔH3=-2akJ·mol-110.(2024·湖北武漢重點校聯(lián)考)近日,我國科學家在合成氣直接制烯烴研究領域獲得重大突破。已知:反應①C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH反應②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH2反應③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=-90.1kJ·mol-1反應④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-134.0kJ·mol-1反應⑤3CH3OH(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g)ΔH5=-131.0kJ·mol-1下列說法正確的是()A.ΔH1-ΔH2>0B.反應②為放熱反應C.3CH3OCH3(g)2CH3CHCH2(g)+3H2O(g)ΔH=+140.0kJ·mol-1D.3CO(g)+6H2(g)H3CHCH2(g)+3H2O(g)ΔH=-301.3kJ·mol-111.(2024·山東聊城模擬)將2molCl2和3molF2置于密閉容器中,在250℃下只發(fā)生如下兩個放熱反應:①F2+Cl22ClFΔH1=akJ·mol-1;②Cl2+3F22ClF3ΔH2=bkJ·mol-1。一段時間后,Cl2和F2恰好全部消耗,共放出303kJ熱量。已知:部分化學鍵的鍵能如下表所示:化學鍵F—FCl—ClF—Cl(ClF中)F—Cl(ClF3中)鍵能157243248x則x的值為()A.172 B.208 C.256 D.37112.(1)水煤氣變換反應是工業(yè)上的重要反應,可用于制氫。水煤氣變換反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1該反應分兩步完成:①3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH1=-47.2kJ·mol-1②2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)ΔH2則ΔH2=kJ·mol-1

(2)已知下列反應的熱化學方程式:①C6H5C2H5(g)+212O2(g)8CO2(g)+5H2O(g)ΔH1=-4386.9kJ·mol②C6H5CHCH2(g)+10O2(g)8CO2(g)+4H2O(g)ΔH2=-4263.1kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH3=-241.8kJ·mol計算反應④C6H5C2H5(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)的ΔH4=kJ·mol-1。

13.有科學家預言,氫能將成為21世紀的主要能源。(1)在101kPa下,1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,請回答下列問題:①該反應反應物總能量(填“大于”“小于”或“等于”)生成物總能量。

②1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為。

③該反應的熱化學方程式為。

④若1mol氫氣完全燃燒生成1mol氣態(tài)水放出241kJ的熱量,已知H—O的鍵能為463kJ·mol-1,OO的鍵能為498kJ·mol-1,計算H—H的鍵能為kJ·mol-1。

(2)氫能的儲存是氫能利用的前提,科學家研究出一種儲氫合金Mg2Ni,已知:Mg(s)+H2(g)MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1;Mg2Ni(s)+2H2(g)Mg2NiH4(s)ΔH2=-64.4kJ·mol-1;Mg2Ni(s)+2MgH2(s)2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3。則ΔH3=。

C級學科素養(yǎng)拔高練14.(1)氨熱分解可制氫氣。一定條件下,利用催化劑將NH3分解為N2和H2。相關化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等烴類,是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定條件可發(fā)生反應:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH,相關物質的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示:物質C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱-1560-1411-286則ΔH=kJ·mol-1。

(3)基于CuO/Cu2O載氧體的甲烷化學鏈燃燒技術示意圖如下:空氣反應器與燃料反應器中發(fā)生的反應分別為①2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)ΔH1=-227kJ·mol-1②8CuO(s)+CH4(g)4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-348kJ·mol-1則反應CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=kJ·mol-1。

分層作業(yè)4反應熱的計算1.A解析根據(jù)蓋斯定律及圖示可知,物質A經(jīng)過一系列轉化最終又得到物質A,所以始態(tài)和終態(tài)相同,反應熱為0,則ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0,A錯誤,C正確;A→D與D→A互為逆反應,則根據(jù)蓋斯定律可得,A→D的ΔH=-ΔH4,B正確;如圖所示B→D的ΔH=ΔH2+ΔH3,D正確。2.A解析根據(jù)蓋斯定律,由12×(①-②)可得目標反應CuO(s)+Cu(s)Cu2O(s)。該反應的ΔH=12×(-314kJ·mol-1)-12×(-292kJ·mol-1)=-11kJ·3.A解析已知:①C(石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH(石墨);②H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH(H2)6×①+3×②得:6C(石墨,s)+3H2(g)+152O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)ΔH2,則ΔH2=6×ΔH(石墨,s)+3×ΔH(H2),A正確;C6H6(l)與氧氣反應生成CO2(g)和H2O(l)是放熱反應,說明反應物的總能量高于生成物的總能量,反應物還有O2(g),故不能判斷1molC6H6(l)的能量與6molCO2(g)和3molH2O(l)的能量高低,B錯誤;等物質的量時,C6H6(g)的能量要高于C6H6(l),1molC6H6(g)完全燃燒時放出的能量要多一些,但是ΔH要更小,故1molC6H6(g)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)的ΔH<ΔH3,C錯誤;根據(jù)題中圖像,結合蓋斯定律可得,ΔH2=ΔH1+ΔH34.D解析根據(jù)蓋斯定律由①×2-②可得2H2O(g)2H2(g)+O2(g)ΔH=+(2a+220)kJ·mol-1,則有4×462kJ·mol-1-2×436kJ·mol-1-496kJ·mol-1=(2a+220)kJ·mol-1,解得a=+130。5.C解析標準狀況下,89.6LCO2的物質的量為4mol,生成16molCO2時放出的熱量為9977kJ,則生成4molCO2時放出的熱量為9977kJ×416=2494.25kJ6.A解析分析熱化學方程式,根據(jù)蓋斯定律,由①×2+③×2-②可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l),則該反應的反應熱ΔH=2ΔH1+2ΔH3-ΔH2=(-393.5kJ·mol-1)×2+(-285.8kJ·mol-1)×2-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1。7.答案(1)3(2)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)ΔH=-218kJ·mol-1解析(1)根據(jù)蓋斯定律,由①-②×3可得4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g),該反應的焓變ΔH=ΔH1-3ΔH2=(3b-a)kJ·mol-1,若1molNH3還原NO生成N2,則該反應過程中的反應熱ΔH3=3b-a4kJ(2)根據(jù)蓋斯定律,由①×12-②×16-③×13可得FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CO2(g)的熱化學方程式:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)ΔH=-218kJ·8.D解析分析已知熱化學方程式,根據(jù)蓋斯定律,由3×①-②+③可得C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l),則有ΔH=3×ΔH1-ΔH2+ΔH3=(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1。9.B解析形成化學鍵放出能量,則2H(g)+2X(g)2HX(g)的ΔH3<0,A正確;由蓋斯定律可知,ΔH1=ΔH2+ΔH3,則ΔH1-ΔH2-ΔH3=0,B錯誤;由于鍵能:Cl—Cl>Br—Br>I—I,斷裂化學鍵時吸收能量,則吸收的能量逐漸減小,所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次減小,即ΔH2依次減小,C正確;一定條件下,拆開1mol氣態(tài)HX需要吸收akJ能量,即形成1molHX放出熱量是akJ,因此形成2molHX放出熱量為2akJ,該條件下ΔH3=-2akJ·mol-1,D正確。10.C解析根據(jù)蓋斯定律,由①-②可得H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=ΔH1-ΔH2,而該反應為放熱反應,則有ΔH<0,從而推知ΔH1-ΔH2<0,A錯誤;反應②中C(s)與H2O(g)在高溫下反應生成CO(g)和H2(g),該反應為吸熱反應,B錯誤;根據(jù)蓋斯定律,由⑤×2-④×3可得3CH3OCH3(g)2CH3CHCH2(g)+3H2O(g),該反應的ΔH=(-131.0kJ·mol-1)×2-(-134.0kJ·mol-1)×3=+140.0kJ·mol-1,C正確;根據(jù)蓋斯定律,由③×3+⑤可得3CO(g)+6H2(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g),則有ΔH=(-90.1kJ·mol-1)×3+(-131.0kJ·mol-1)=-401.3kJ·mol-1,D11.A解析根據(jù)反應熱與鍵能的關系,結合表中數(shù)據(jù)可得:ΔH1=(157+243)kJ·mol-1-2×248kJ·mol-1=-96kJ·mol-1=akJ·mol-1,ΔH2=(243+157×3)kJ·mol-1-2×3x=(714-6x)kJ·mol-1=bkJ·mol-1,則有a=-96、b=714-6x。假設參與反應①的Cl2為mmol,同時消耗mmolF2,則剩余Cl2為(2-m)mol,剩余F2為(3-m)mol,由于Cl2和F2恰好全部消耗,結合反應②可得:(2-m)mol(3-m)mol=13,解得m=1.5。由于共放出303kJ熱量,則有1.5mol×96kJ·mol-1+0.5mol×(612.答案(1)+6(2)+118解析(1)根據(jù)蓋斯定律,反應②=水煤氣變換反應-反應①,則有ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2kJ·mol-1)-(-47.2kJ·mol-1)=+6kJ·mol-1。(2)根據(jù)蓋斯定律,反應④可由①-②-③得到,故ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3=(-4386.9+4263.1+241.8)kJ·mol-1=+118kJ·mol-1。13.答案(1)①大于②285.8kJ③2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1④436(2)84.6kJ·mol-1解析(1)①該反應為放熱反應,則反應物的總能量大于生成物的總能量;②1mol氫氣為2g,完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量;③根據(jù)上面的分析可得熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1;④若1mo