重难提优1 反应热的计算 盖斯定律的应用(含答案)2025-2026学年高中化学苏教版选择性必修1

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重难提优1 反应热的计算 盖斯定律的应用(含答案)2025-2026学年高中化学苏教版选择性必修1

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重难提优1 反应热的计算 盖斯定律的应用
1 [常州联盟检测]下列热化学方程式书写正确的是(  )
A. 甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/mol
B. 在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则表示该反应中和热的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(s)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
D. 500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/mol
2 [无锡江阴四校期中]已知1 g物质完全燃烧时的反应热叫作该物质的热值。有以下能量转化图,下列说法不正确的是(  )
A. 转化Ⅰ的热化学方程式为C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
B. 转化Ⅱ的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.8 kJ/mol
C. 由C―→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-110.6 kJ/mol
D. CO的热值:ΔH=-10.1 kJ/g
3 [苏州十中月考]发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol
②H2(g)===H2(l) ΔH2=-0.92 kJ/mol
③O2(g)===O2(l) ΔH3=-6.84 kJ/mol
④H2O(l)===H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ/mol
则反应H2(l)+O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(  )
A. -949.84 kJ/mol B. -237.46 kJ/mol
C. -118.73 kJ/mol D. -474.92 kJ/mol
4 [南通、徐州十校联考]黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ/mol。
已知:①碳的燃烧热ΔH1=a kJ/mol;
②S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2=b kJ/mol;
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3=c kJ/mol。
则下列关系式正确的是(  )
A. 3a+b=x+c B. c=x-3a-b
C. a+b=x-c D. c=x-a-b
5 [苏州昆山开发区中学阶段练习]肼(N2H4)在不同条件下分解产物如下:
Ⅰ:3N2H4(g)===N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJ/mol
Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)===2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ/mol
200 ℃时在Cu表面发生分解反应的机理如图。
图1 图2
下列说法正确的是(  )
A. 图1中过程①和②都是吸热反应
B. 反应Ⅱ的能量变化如图2所示
C. 3 mol N2H4(g)的化学键能量大于1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键能量
D. 肼生成N2和H2的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)+2H2(g) ΔH=-50.7 kJ/mol
6 [苏州新区一中阶段练习]为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得ΔH4为(  )
A. +533 kJ/mol B. +686 kJ/mol
C. +838 kJ/mol D. +1 143 kJ/mol
7 (1) [扬州期末]甲醇和水蒸气催化重整制取氢气的原理为CH3OH(g)+H2O(g)===3H2(g)+CO2(g)。重整过程中的主要反应为
反应Ⅰ:2CH3OH(g)===HCOOCH3(g)+2H2(g) ΔH1=+47 kJ/mol
反应Ⅱ:HCOOCH3(g)+H2O(g)===CH3OH(g)+HCOOH(g) ΔH2=+18 kJ/mol
反应Ⅲ:HCOOH(g)===H2(g)+CO2(g) ΔH3=-16 kJ/mol
反应CH3OH(g)+H2O(g)===3H2(g)+CO2(g)的ΔH=____________。
(2) [南京六校联合体期末节选]工业上利用两种温室气体CH4和CO2催化重整制取H2和CO,主要反应为
反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247.4 kJ/mol
过程中还发生三个副反应:
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol
反应Ⅲ:2CO(g) CO2(g)+C(s) ΔH3=-171.0 kJ/mol
反应Ⅳ:CH4(g) 2H2(g)+C(s) ΔH4
则ΔH4=________ kJ/mol。
(3) [扬州邗江期中节选]NOx是空气的主要污染物之一,有效去除大气中的NOx可以保护大气环境。含氮废水中氨氮(以NH3、NH形式存在)和硝态氮(以NO、NO形式存在)引起水体富营养化,需经处理后才能排放。空气中污染物NO可在催化剂作用下用NH3还原。
已知:Ⅰ. 4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.0 kJ/mol;
Ⅱ. N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol。
有氧条件下,NH3与NO反应生成N2,相关热化学方程式为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g) ΔH=________kJ/mol。
8 我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。研发二氧化碳被转化为多种基础化学品,如一氧化碳、甲烷、甲醇等是实现“双碳”目标的有效方法。二氧化碳催化加氢反应的部分热化学方程式如下:
Ⅰ. CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165.0 kJ/mol
Ⅱ. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ/mol
Ⅲ. CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=+49 kJ/mol
(1) 二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为__________
______________________________________________________________________。
(2) 消除NO污染物,在一定条件下,用H2将NO还原为N2和H2O(g)。H2还原的总反应为2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g),其能量变化如下图所示。每还原1 mol NO,应________(填“释放”或“吸收”)________kJ能量。
9 [南京外国语学校期中]2024年10月30日凌晨我国进行了“神州十九号”载人飞船发射,获得了圆满成功。火箭推进剂在航天和军事等领域具有广泛的应用:
(1) 液氧甲烷可以作为火箭推进剂。已知25 ℃、101 kPa下1 g甲烷燃烧生成CO2和液态水放出热量55.4 kJ,则甲烷的燃烧热ΔH=________,甲烷燃烧的热化学方程式为____________________________________________________________。
(2) 长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料,工业上H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。
已知:在25 ℃、101 kPa下:
反应Ⅰ:H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH1=+241.8 kJ/mol
反应Ⅱ:C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2=-110.5 kJ/mol
反应Ⅲ:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ/mol
则CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为__________________
____________________________________________。
(3) 用于神舟系列飞船发射的长征二号F使用肼类燃料,已知:
①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)正反应的活化能Ea=123.2 kJ/mol,则逆反应的活化能Ea=__________。
②N2H4(l)与NO2(g)反应生成N2(g)和水蒸气的热化学方程式_______________
______________________________________________________________________。
③1 g N2H4(l)与足量NO2(g)反应生成N2(g)和液态水时,放出的热量是________kJ(结果保留1位小数)。
10 [苏州十中阶段检测]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) 已知丙烷的燃烧热ΔH=-2 215 kJ/mol,若一定量的丙烷完全燃烧后生成14.4 g水,则放出的热量为________kJ。
(2) 根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=____
________________。
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ/mol) 414 489 565 155
(3) 将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,可发生反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ/mol。
已知反应Ⅱ:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ/mol,写出由CO2和H2O(g)(两者物质的量之比为1∶3)生成CO、H2、O2的热化学方程式:______________________________________________________________________。
(4) 下图是某温度下金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。根据图中信息,写出此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式:___________________
________________________________________。
(5) 用O2将HCl转化为Cl2,可提高效率减少污染。传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。其中,反应①为2HCl(g)+CuO(s)===H2O(g)+CuCl2(s) ΔH1,反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为________
_____________________________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(6) 已知:a. C2H2(g)+H2(g)===C2H4(g) ΔHa<0
b. 2CH4(g)===C2H4(g)+2H2(g) ΔHb>0
现有以下3个热化学方程式:
①C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH1
②C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH2
③C(s)+H2(g)===C2H4(g) ΔH3
则ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是________________。
11 [泰州中学期中]“碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1) 天然气中普遍含有H2S,需回收处理并加以利用。
①已知下列反应的热化学方程式:
反应Ⅰ:2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ/mol
反应Ⅱ:4H2S(g)+2SO2(g)===3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ/mol
反应Ⅲ:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3=-484 kJ/mol
计算H2S热分解反应Ⅳ:2H2S(g)===S2(g)+2H2(g)的ΔH4=____________。
②较普遍处理H2S的方法是采用克劳斯工艺,即利用反应Ⅰ和Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺,利用反应Ⅳ处理H2S的优点是_____________________,缺点是________________________。
(2) CO2和H2在催化剂作用下可合成CH4,已知:
化学键 C—H H—H C===O H—O
键能/(kJ/mol) a b c d
则反应CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=____________________。
(3) 工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。
反应分两步:
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4;
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
反应过程中能量变化如图所示。
①反应ⅰ为________(填“吸热”或“放热”,下同)反应;反应ⅱ为________反应。
②写出CO2和NH3合成尿素总反应的热化学方程式______________________
_____________________________________。
12 (1) [宿迁调研]尿素的催化合成。
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-286.0 kJ/mol
N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH2=-92.2 kJ/mol
2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(aq)+H2O(l) ΔH3=-101.5 kJ/mol
将N2、CO2按体积比1∶1通入含有CuBi2O4涂层的石墨网上,同时喷洒水微滴合成尿素,化学方程式为_____________________________________________
____________________________________。上述反应的ΔH=________ kJ/mol。
(2) [苏州学业质量调研]尿素生产一般控制在180~200 ℃、15~25 MPa下进行,主要涉及下列反应:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)===NH2COONH4(l) ΔH=-100.4 kJ/mol
反应Ⅱ:NH2COONH4(l)===CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=+27.6 kJ/mol
反应2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(l)+H2O(l)的ΔH=______________。
(3) [苏州期初调研]研究二氧化碳的资源化利用具有重要的意义。CO2催化加氢制CH4是CO2的有机资源转化途径之一。
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7 kJ/mol;
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol。
反应Ⅲ:2CO(g)+2H2(g)===CO2(g)+CH4(g) ΔH=________ kJ/mol。
(4) [镇江名校期初]将CO2转化为HCOOH能有效减少CO2排放。已知:
Ⅰ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566.0 kJ/mol
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=-483.6 kJ/mol
Ⅲ.HCOOH(l)===CO(g)+H2O(g) ΔH3=+72.6 kJ/mol
则CO2(g)+H2(g)===HCOOH(l) ΔH4=________ kJ/mol。
13 (1) [南京、盐城一模]乙醇是一种清洁的替代能源,催化加氢制备乙醇技术是当前的研究热点。 CO2催化加氢制备乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g)===
C2H5OH(l)+3H2O(l)。若要计算上述反应的ΔH,须查阅的两个数据是C2H5OH(l)的燃烧热和____________________。
(2) [南京外国语、金陵中学、海安中学联考]甲烷不只是燃料,也是重要的化工原料,由甲烷可以制取H2、CH3OH等。CH4与H2O重整制氢的流程如下:
已知:Ⅰ. CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.3 kJ/mol
Ⅱ. CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41.2 kJ/mol
研究表明,反应Ⅱ在Fe3O4催化下进行,反应分如下两步进行:
第一步:Fe3O4(s)+4CO(g)===3Fe(s)+4CO2(g) ΔH3=-14 kJ/mol
写出第二步的热化学方程式:_________________________________________
__________________________________。
(3) [盐城联盟校二联]氮氧化物(NOx)、SO2、CO和CO2等气体会造成环境问题。研究这些气体具有重要意义。已知:反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=a kJ/mol分三步进行,各步的相对能量变化如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示(相对能量单位: kJ/mol)。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
①反应Ⅱ逆反应的活化能E2(逆)=________________。
②反应ⅢN2O(g)+CO2(g)+CO(g) 2CO2(g)+N2(g)的ΔH=______________。
重难提优1 反应热的计算 盖斯定律的应用
1. B 燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定产物所放出的热量,H元素完全燃烧生成的产物应为液态水,A错误;2 g H2对应物质的量为1 mol,即1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,则2 mol H2完全燃烧生成液态水,放出571.6 kJ热量,热化学方程式正确,B正确;NaOH(s)溶于水会放出热量,若表示HCl和NaOH反应的中和热,则NaOH应为稀溶液,正确的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,C错误;该反应为可逆反应,则ΔH<-38.6 kJ/mol,D错误。
2. C 转化Ⅰ是C→CO2,热化学方程式为C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,A正确;转化Ⅱ是CO→CO2,热化学方程式为CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.9 kJ/mol,B正确;C→CO的热化学方程式为C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-(393.5 kJ/mol-282.9 kJ/mol)=-110.6 kJ/mol,或2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.2 kJ/mol,C错误;由热值的定义结合能量转化图可知,CO的热值=≈10.1 kJ/g,D正确。
3. B 根据盖斯定律,①-②-×③+④得H2(l)+O2(l)===H2O(g),ΔH=ΔH1-ΔH2-×ΔH3+ΔH4=-285.8 kJ/mol-(-0.92 kJ/mol)-×(-6.84 kJ/mol)+(+44.0 kJ/mol)=-237.46 kJ/mol,B正确。
4. A 反应①的热化学方程式为C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=a kJ/mol,根据盖斯定律,①×3+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则反应ΔH=x kJ/mol=(3a+b-c)kJ/mol,整理可得3a+b=x+c,A正确。
5. B 图1中过程①即反应Ⅰ,是放热反应;根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅱ×3得2NH3(g)===N2(g)+3H2(g),ΔH=-32.9 kJ/mol-3×(-41.8 kJ/mol)=+92.5 kJ/mol,图1中过程②是吸热反应,A错误;反应Ⅱ的ΔH2<0,为放热反应,反应Ⅱ的能量变化如图2所示,B正确;ΔH=反应物总键能-生成物总键能,根据信息可知ΔH1<0,即3 mol N2H4(g)的总键能小于1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的总键能,C错误;根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅱ×2得N2H4(g)===N2(g)+2H2(g) ΔH=-32.9 kJ/mol-2×(-41.8 kJ/mol)=+50.7 kJ/mol,D错误。
6. C 由图可得如下热化学方程式:①NH4Cl(s)===NH(g)+Cl-(g) ΔH1=+698 kJ/mol,②NH4Cl(s)===NH(aq)+Cl-(aq) ΔH2=+15 kJ/mol,③Cl-(g)===Cl-(aq) ΔH3=-378 kJ/mol,④(NH4)2SO4(s)===NH(g)+SO(g) ΔH4,⑤(NH4)2SO4(s)===NH(aq)+SO(aq) ΔH5=+3 kJ/mol,⑥SO(g)===SO(aq) ΔH6=-530 kJ/mol,⑦NH(g)===NH(aq) ΔH7,由盖斯定律可知,②-③-①=⑦,则ΔH7=(+15 kJ/mol)-(-378 kJ/mol)-(+698 kJ/mol)=-305 kJ/mol,⑤-⑥-⑦=④,则ΔH4=(+3 kJ/mol)-(-530 kJ/mol)-(-305 kJ/mol)=+838 kJ/mol,故选C。
 加合法计算反应热
将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式,反应热也作相应的变化。
7. (1) +49 kJ/mol (2) +76.4 (3) -1 627
解析:(1) 根据盖斯定律,反应Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ可得ΔH=+47 kJ/mol+18 kJ/mol-16 kJ/mol=+49 kJ/mol。(2) 根据盖斯定律,反应Ⅰ+Ⅲ得ΔH4=+247.4 kJ/mol+(-171.0 kJ/mol)=+76.4 kJ/mol。(3) 根据盖斯定律,反应Ⅰ-4×Ⅱ可得ΔH=-905 kJ/mol-4×(+180.5 kJ/mol)=-1 627 kJ/mol。
8. (1) CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ/mol (2) 释放 332
解析:(1) 由盖斯定律,Ⅱ×2-Ⅰ得CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+41 kJ/mol×2-(-165 kJ/mol)=+247 kJ/mol。
(2) 由题干能量变化图示信息可知, H2还原NO的总反应为2NO(g)+2H2 N2(g)+2H2O(g),ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=-483.5 kJ/mol-180.5 kJ/mol=-664 kJ/mol,每还原1 mol NO,应释放332 kJ能量。
9. (1) -886.4 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-886.4 kJ/mol
(2) CO(g)+H2O(g)===H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2 kJ/mol
(3) ①56.8 kJ/mol ②2N2H4(l)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 134.4 kJ/mol
③20.5
解析:(1) 1 g甲烷燃烧生成CO2和液态水放出热量55.4 kJ,则1 mol CH4放出的热量为55.4 kJ×16=886.4 kJ,所以,甲烷的燃烧热ΔH=-886.4 kJ/mol,热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-886.4 kJ/mol。 (2) 根据盖斯定律,Ⅰ+Ⅲ-Ⅱ得目标热化学方程式CO(g)+H2O(g)===H2(g)+CO2(g) ΔH=(+241.8 kJ/mol)+(-393.5 kJ/mol)-(-110.5 kJ/mol)=-41.2 kJ/mol。(3) ①根据反应历程图可知:正反应的活化能Ea=123.2 kJ/mol,正反应的ΔH=+66.4 kJ/mol,则逆反应的活化能Ea=123.2 kJ/mol-(+66.4 kJ/mol)=56.8 kJ/mol。②根据反应历程图得反应Ⅰ:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+66.4 kJ/mol,反应Ⅱ:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol,根据盖斯定律,Ⅱ×2-Ⅰ得N2H4(l)与NO2(g)反应生成 N2(g)和水蒸气的热化学方程式为2N2H4(l)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=(-534 kJ/mol)×2-(+66.4 kJ/mol)=-1 134.4 kJ/mol。③根据第三个反应历程,1 mol气态水转化为1 mol液态水时还要放出44 kJ的热量,则1 g N2H4(l)与足量NO2(g)反应生成N2(g)和液态水时,放出的热量为×≈20.5 kJ。
10. (1) 443 (2) -1 940 kJ/mol (3) CO2(g)+3H2O(g)===CO(g)+3H2(g)+2O2(g) ΔH=+1 008 kJ/mol (4) MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=-117 kJ/mol
(5) 2HCl(g)+O2(g)===H2O(g)+Cl2(g)
ΔH=ΔH1+ΔH2 (6) ΔH2>ΔH3>ΔH1
解析:(1) 丙烷的燃烧热ΔH=-2 215 kJ/mol,一定量的丙烷完全燃烧后生成14.4 g水,则放出的热量约为××2 215 kJ/mol=443 kJ。(2) 反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的ΔH=(4×414+4×155-4×489-4×565)kJ/mol=-1 940 kJ/mol。(3) 根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅱ得CO2(g)+3H2O(g)===CO(g)+3H2(g)+2O2(g) ΔH=+206 kJ/mol+802 kJ/mol=+1 008 kJ/mol。(4) 由图可知,①Mg(s)+Cl2(g)===MgCl2(s) ΔH=-641 kJ/mol,②Mg(s)+Br2(g)===MgBr2(s) ΔH=-524 kJ/mol,根据盖斯定律,①-②得MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=-641 kJ/mol+524 kJ/mol=-117 kJ/mol。(5) 反应②的热化学方程式为CuCl2(s)+O2(g)===CuO(s)+Cl2(g) ΔH2,根据盖斯定律,①+②得2HCl(g)+O2(g)===H2O(g)+Cl2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2。(6) 根据盖斯定律,2×(③-②)得C2H2(g)+H2(g)===C2H4(g) ΔHa=2×(ΔH3-ΔH2)<0,可知ΔH3<ΔH2;同理,2×(③-①)得2CH4(g)===C2H4(g)+2H2(g) ΔHb=2×(ΔH3-ΔH1)>0,可知ΔH3>ΔH1;综上所述ΔH2>ΔH3>ΔH1。
11. (1) ①+170 kJ/mol ②获得的H2可作燃料 能耗较高 (2) (2c+4b-4a-4d)kJ/mol
(3) ①放热 吸热 ②CO2(l)+2NH3(l)===CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=E1-E2+E3-E4
解析:(1) ①根据盖斯定律,×(Ⅰ+Ⅱ-3×Ⅲ)得2H2S(g)===S2(g)+2H2(g) ΔH4=×[(-1 036 kJ/mol)+(+94 kJ/mol)-3×(-484 kJ/mol)]=+170 kJ/mol。②较普遍处理H2S的方法是采用克劳斯工艺,即利用反应Ⅰ和反应Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺,利用反应Ⅳ处理H2S的优点是生成硫单质,同时生成H2,获得的H2可作燃料;缺点是反应Ⅳ是吸热反应、能耗较高。(2) 根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,则反应CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=(2c+4b-4a-4d)kJ/mol。(3) ①反应ⅰ反应物的总能量大于生成物的总能量,反应ⅰ为放热反应;反应ⅱ反应物的总能量小于生成物的总能量,反应ⅱ为吸热反应。②反应ⅰ的热化学方程式为CO2(l)+2NH3(l)===NH2COONH4(l) ΔH=E1-E2;反应ⅱ的热化学方程式为NH2COONH4(l)===CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=E3-E4;将反应ⅰ+反应ⅱ可得总反应的热化学方程式为CO2(l)+2NH3(l)===CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=E1-E2+E3-E4。
12. (1) 2CO2+2N2+4H2O2CO(NH2)2+3O2 +470.6 (2) -72.8 kJ/mol
(3) -247.1 (4) -31.4
13. (1) H2(g)的燃烧热 (2) 3Fe(s)+4H2O(g)===Fe3O4(s)+4H2(g) ΔH=-150.8 kJ/mol (3) ①643.5 kJ/mol ②(a+314.3)kJ/mol
解析:(1) H2(g)燃烧生成H2O(l),乙醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)。若要计算2CO2(g)+6H2(g)===C2H5OH(l)+3H2O(l)的ΔH,须查阅的两个数据是C2H5OH(l)的燃烧热和H2(g)的燃烧热。(2) 根据题目信息,Fe3O4(s) 是催化剂,Fe(s)是中间产物,则第二步反应中Fe(s)是反应物,Fe3O4(s)是生成物,结合总反应中有H2O(g)参加反应和H2(g)生成得方程式。根据盖斯定律:ΔH=4ΔH2-ΔH3=-41.2 kJ/mol×4+14 kJ/mol=-150.8 kJ/mol。(3) ①由图可知:反应Ⅱ逆反应的活化能E2(逆)=130.0 kJ/mol-(-513.5 kJ/mol)=643.5 kJ/mol。②由题意可知,总反应2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+N2(g) ΔH=a kJ/mol,由图可知反应Ⅰ:2NO(g)===N2O2(g) ΔH=+199.2 kJ/mol;反应Ⅱ:N2O2(g)+CO(g) ===N2O(g)+CO2(g) ΔH=-513.5 kJ/mol,由盖斯定律,总反应-反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ:N2O(g)+CO2(g)+CO(g)===2CO2(g)+N2(g)的ΔH=(a+314.3)kJ/mol。

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