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中小学教育资源及组卷应用平台选修4第一章第三节化学反应热的计算(解析版)第I卷(选择题)一、单选题1.在25℃、101kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、870.3kJ·mol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A.-488.3kJ·mol-1B.+488.3kJ·mol-1C.-191kJ·mol-1D.+191kJ·mol-1【答案】A【解析】在25℃、101kPa条件下,H2(g)、C(s)和CH3COOH(l)的燃烧热分别是285.8kJ·mol-1、393.5kJ·mol-1和870.3kJ·mol-1;分别写出燃烧热的热化学方程式可以得到:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ·mol-1①,C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1②,CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-870.3kJ?mol-1③,由盖斯定律可知,①×2+②×2-③可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1),则此反应的△H=2×(-285.8kJ·mol-1)+2×(-393.5kJ·mol-1)+870.3kJ·mol-1=-488.3kJ·mol-1,答案选A。2.在298K、100kPa时,已知:2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H22Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是()A.△H3=△H1+△H2B.△H3=△H1-△H2C.△H3=△H1+2△H2D.△H3=△H1-2△H2【答案】C【解析】根据盖斯定律可知,反应三可由反应二乘2加反应一整理得到,则反应三的焓变:△H3=△H1+2△H2;答案选C。3.根据碘与氢气反应的热化学方程式:①I2(g)+H2(g)2HI(g)△H=-9.48k.J·mol-1②I2(s)+H2((g)2HI(g)△H=+26.48k.J·mol-1下列判断正确的是A.254gI(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低D.反应①的生成物比反应②的生成物稳定【答案】C【解析】已知:①I2(g)+H2(g)?2HI(g)△H=-9.48kJ?mol-1;②I2(s)+H2(g)?2HI(g)△H=+26.48kJ?mol-1,利用盖斯定律将①-②可得I2(g)=I2(s)△H=-9.48kJ?mol-1-26.48kJ?mol-1=-35.96kJ?mol-1,A.n(I2)=1moL,n(H2)=1mol,由于该反应为可逆反应不能完全进行,则放出的热量小于9.48kJ,故A错误;B.由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ?mol-1,可知1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ,故B错误;C.由I2(g)=I2(s)△H=-35.96kJ?mol-1,可知I2(g)能量大于I2(s),故C正确;D.反应①、②的产物都是HI,状态相同,稳定性相同,故D错误;故选:C。4.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为A.920kJB.557kJC.436kJD.188kJ【答案】C【解析】已知1g即0.5mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,则该反应的热化学反应方程式为:H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=-242kJ/mol,焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,设1molH-H键断裂时吸收热量为xkJ,则有xkJ/mol+×496kJ/mol-2×463kJ/mol=-242kJ/mol,解得x=436kJ/mol,即1molH-H键断裂时吸收热量为436kJ,故答案为C。5.已知CH4气体的燃烧热为802kJ?mol-1,1molCH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519kJ。如果1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25kJ的热量,则一定量O2的质量为A.40gB.56gC.60gD.无法计算【答案】C【解析】根据CH4气体的燃烧热为802kJ?mol-1,可写出甲烷燃烧热的热化学方程式,再根据1molCH4气体不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为519kJ,写出甲烷燃烧生成CO的热化学方程式,已知1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25kJ的热量,可设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,依据反应热可列方程组求解,进而计算消耗氧气的质量。已知CH4气体的燃烧热为802kJ?mol-1,则1molCH4气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出的热量为802kJ,1molCH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519kJ,则可以写出甲烷燃烧的热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-802kJ·mol-1②CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=-519kJ·mol-1根据已知条件:1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25kJ的热量,可列方程组求解。设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,则可得等式:x+y=1,802x+519y=731.25,联立两等式,解得x=0.75mol,y=0.25mol,所用的O2的质量为32g?mol-1×(0.75mol×2+0.25mol×3/2)=60g;答案选C。6.反应A+B→C((放热)分两步进行:①A+B→X(吸热)②X→C(放热),下列示意图中能正确表示总反应过程中能量进变化的是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】A+B→C为放热反应,则A+B的总能量大于生成C的总能量,排除A、?B选项,A+B→X(吸热),则X的能量大于A+B的总能量,X→C(放热),则X的能量大于C的总能量,排除C选项;答案选D7.已知断裂化学键吸收的能量如下表所示:化学键C=CC-CC-HH-H键能()615348413436则反应的为()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据图表分析可知,反应的为,故反应的焓变为,答案选D。8.下列说法或表示正确的是A.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJmol-1,若将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJB.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多C.由C(石墨)=C(金刚石)H=+1.9kJmol-1,可知,金刚石比石墨稳定D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)H=akJmol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=bkJmol-1,则a>b【答案】A【解析】A.醋酸为弱电解质,不能完全电离,电离过程吸热,若将含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,A项正确;B.硫蒸气转化为硫固体放热,等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量大于后者,B项错误;C.由C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.90kJ?mol?1可知,金刚石能量大于石墨,则石墨更稳定,C项错误;D.完全燃烧放出的热量多,且焓变为负,放热越多,焓变△H越小,则a答案选A。9.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=xkJ·mol-1已知:碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol-1;S(s)+2K(s)=K2S(s)△H2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)△H3=ckJ·mol-1;则x为( )A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b【答案】A【解析】碳的燃烧热△H1=a?kJ?mol-1,其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=a?kJ?mol-1①S(s)+2K(s)═K2S(s)△H2=b?kJ?mol-1②2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H3=c?kJ?mol-1③将方程式3①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则△H=x?kJ?mol-1=(3a+b-c)kJ?mol-1,所以x=3a+b-c,故答案为A。10.1mol白磷转化为红磷放热18.39kJ,已知:P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH=-akJ·mol-1(a>0);4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH=-bkJ·mol-1(b>0);则a和b的关系是()A.a<bB.a>bC.a=bD.无法确定【答案】B【解析】P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)①4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH=-bkJ·mol-1(b>0)②①-②得,P4(白磷,s)=4P(红磷,s)ΔH=-(a-b)kJ·mol-1则a-b=18.39>0,a>b,故选B。11.航天燃料从液态变为固态,是一项技术突破。铍(Be)是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,每千克的铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )A.Be+O2=BeO ΔH=-564.3kJ·mol-1B.Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=+564.3kJ·mol-1C.Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=-564.3kJ·mol-1D.Be(s)+O2(g)=BeO(g) ΔH=-564.3kJ【答案】C【解析】A.Be+O2=BeOΔH=-564.3kJ?mol?1,没有标明物质的状态,故A错误;B.Be(s)+O2(g)=BeO(s)ΔH=+564.3kJ?mol?1,Be燃烧是放热反应,故B错误;C.每千克的铍完全燃烧放出的热量为62700kJ,则9gBe即物质的量1mol放出热量为564.3kJ,因此Be(s)+O2(g)=BeO(s)ΔH=-564.3kJ?mol?1,故C正确;D.Be(s)+O2(g)=BeO(g)ΔH=-564.3kJ,单位是kJ?mol?1,故D错误。综上所述,答案为C。12.已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-184.6kJ·mol-1则反应:HCl(g)===1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的ΔH为()A.+184.6kJ·mol-1B.-92.3kJ·mol-1C.-369.2kJ·mol-1D.+92.3kJ·mol-1【答案】D【解析】反应HCl(g)===H2(g)+Cl2(g)相当于反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-184.6kJ·mol-1乘以-,根据焓变的计算规则,反应HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的焓变为:ΔH=-184.6kJ·mol-1×(-)=+92.3kJ·mol-1,D选项正确。答案选D。13.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)△H1②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)△H2③H2S(g)+NO2(g)=S(g)+H2O(g)△H3④2S(g)=-S2(g)△H4则△H4的正确表达式为()A.△H4=(3△H3-△H1-△H2)B.△H4=(△H1+△H2-3△H3)C.△H4=(△H1+△H2-3△H3)D.△H4=(△H1-△H2-3△H3)【答案】B【解析】根据盖斯定律,反应④的反应物和生成物确定,由反应①+反应②整体乘减反应③乘2,故反应④的焓变为:△H4=(△H1+△H2-3△H3);答案选B。14.已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H13H2(g)+Fe2O3(s)═2Fe(s)+3H2O(g)△H22Fe(s)+O2(g)═Fe2O3(s)△H32Al(s)+O2(g)═Al2O3(s)△H42Al(s)+Fe2O3(s)═Al2O3(s)+2Fe(s)△H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A.△H1<0,△H3>0B.△H5<0,△H4<△H3C.△H1=△H2+△H3D.△H3=△H4+△H5【答案】B【解析】A.物质的燃烧均为放热反应,而放热反应的△H均为负值,故A错误;B.铝热反应为放热反应,故△H5<0;而③2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)△H3;④2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)△H4,将④﹣③可得:2Al(s)+Fe2O3(s)=A12O3(s)+2Fe(s)△H5=△H4﹣△H3<0时,故△H4<△H3,故B正确;C.已知:②3H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O(g)△H2;③:2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)△H3,将(②+③)×可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=(△H2+△H3),故C错误;D.已知:③2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)△H3;④2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)△H4,将④﹣③可得:2Al(s)+Fe2O3(s)=A12O3(s)+2Fe(s)故有:△H5=△H4﹣△H3,即:△H3=△H4﹣△H5,故D错误;综上所述答案为:B。15.下列叙述正确的是A.加热条件下发生的反应均是吸热反应B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,放出的热量相等C.有能量变化的过程一定有化学键的断裂与形成D.物质发生化学变化时一定伴随着能量变化【答案】D【解析】A.铝热反应需要加热条件下才能发生,但属于放热反应,故A错误;B.反应热与参与反应的物质含量多少有关,还与参与反应的物质的状态有关,硫固体变为硫蒸气需要吸收热量,则等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,放出的热量不相等,故B错误;C.物质的三态(气、液、固)转化过程有能量的变化,但是没有化学键的断裂与形成D.化学反应的实质是旧键断裂,同时形成新键,断键吸收能量,成键释放能量,则物质发生化学变化时一定伴随着能量变化,故D正确;答案选D。16.氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键吸收的能量为Q1kJ,破坏1molO=O键吸收的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式正确的是()A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2D.Q1+Q2=Q3【答案】B【解析】氢气在氧气中燃烧:,反应放热。在反应中,要破坏2molH-H键和1molO=O键,形成4molH-O,则2Q1+Q2-4Q3<0,从而得出2Q1+Q2<4Q3,故选B。17.已知热化学方程式:①C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH1=-1301.0kJ?mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ?mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ·mol-1则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H为()A.+228.2kJ·mol-1B.-228.2kJ·mol-1C.+1301.0kJ·mol-1D.+621.7kJ·mol-1【答案】A【解析】已知:①C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH1=-1301.0kJ?mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ?mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ·mol-1根据盖斯定律②×2+③-①可得2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H=-393.5kJ?mol-1×2+(-285.8kJ·mol-1)-(-1301.0kJ?mol-1)=+228.2kJ·mol-1,故答案为A。18.科学家已获得了气态分子,其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂键吸收能量,断裂键吸收能量。下列说法正确的是()A.属于新型化合物B.转化为时要吸收能量C.分子中只存在非极性共价键D.转化为的过程中没有化学键的断裂与生成【答案】C【解析】A.是只含一种元素的纯净物,所以为单质,选项A错误;B.气体中含有键,可生成,形成键,则气体转化为时,断裂化学键吸收的热量为,形成化学键放出的热量为,反应放热,放出的热量为,选项B错误;C.同种非金属元素原子之间形成非极性键,根据题图可知,该分子中只存在非极性键,选项C正确;D.化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,转化为的过程发生化学变化,所以有化学键的断裂和形成,选项D错误。答案选C。19.LiH?可作飞船的燃料,已知下列反应:①2Li(s)+?H2(g)=2LiH(s)△H=-182?kJ/mol②2H2(g)+O(g)=2H2O1)△H=-?572?kJ/mol③4Li(s)+O2(g)?=?2Li2O(s)△H=-1196?kJ/mol则反应2LiH(s)+O2(g)=Li2O(s)+H2O(l)的焓变为A.+351?kJ/molB.-351?kJ/molC.+702kJ/molD.-702?kJ/mol【答案】D【解析】将上述三个反应的焓变依次标记为:△H1、△H2、△H3,根据盖斯定律,反应2LiH(s)+O2(g)=Li2O(s)+H2O(l)可由得到,则该反应的焓变==,D选项正确,故选:D。20.反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示:已知:断开1molN2(g)中化学键需吸收946kJ能量,断开1molO2(g)中化学键需吸收498kJ能量。下列说法正确的是A.断开1molNO(g)中化学键需要吸收632kJ能量B.NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=+90kJ/molC.N2(g)+O2(g)=2NO(g)?H=-180kJ/molD.形成1molNO(g)中化学键时释放90kJ能量【答案】A【解析】A.断开1molNO(g)中化学键需要吸收能量为(946kJ+498kJ-180kJ)×=632kJ,A正确;B.依图中信息,NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-90kJ/mol,B错误;C.依据图中能量关系,N2(g)+O2(g)=2NO(g)?H=+180kJ/mol,C错误;D.由A中计算可知,形成1molNO(g)中化学键时释放632kJ能量,D错误;故选A。第II卷(非选择题)二、填空题21.硫酸是无机工业的“血液”,SO2的催化氧化是工业制备硫酸的重要环节。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH1=-99kJ·mol-1。请回答下列问题:(1)该反应属于____反应(填“放热”或“吸热”)。(2)从能量角度分析图中C表示_____________________。(3)从化学键的角度分析,F代表什么意义?____________。(4)改变反应条件可改变E值大小,如加入V2O5作为催化剂,可使E值减小。E的大小对该反应的反应热______(填“无影响”“有影响”或“不确定”)。(5)图中ΔH=_____kJ·mol-1。(6)若已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(l)的ΔH2=-QkJ·mol-1,则ΔH1_____ΔH2(填“>”“<”或“=”)。【答案】放热反应产物的总能量形成新键释放的能量无影响-198>【解析】(1)根据图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应是放热反应;(2)根据图示可知,图中C表示反应产物的总能量;(3)根据图示可知,F表示形成新键释放的能量;(4)反应的反应热仅与反应物与产物的能量有关,与E无关,故E的大小对该反应的反应热无影响;(5)已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH1=-99kJ·mol-1;故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1;(6)已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(l)的ΔH2=-QkJ·mol-1,物质的能量越低越稳定,则SO3(l)的能量低于SO3(g);故生成SO3(l)放出的能量更多,则焓变越小,ΔH1>ΔH2。22.研究化学反应时,既要关注物质变化,又要关注能量变化。请回答以下问题.(1)氢气在氧气中燃烧,破坏1molH-H键吸收Q1kJ的热量,破坏1molO=O键吸收Q2kJ的热量,形成1molH—O键释放Q3kJ的热量,则下列关系式正确的是。_____(填字母序号)A2Q1+Q2>4Q3BQ1+Q2C2Q1+Q2<4Q3D2Q1+Q2=4Q3(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:①2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)=CH4(g)+4NO(g)ΔH1=akJ/mol②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol③H2O(1)=H2O(g)ΔH3=ckJ/mol则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)ΔH=_______kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。(3)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程中的热量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据如图回答下列问题:①写出P(s)和Cl2(g)反应生成PCl5(g)的热化学方程式________;②已知:常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:ΔH1___ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。i.P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1<0ii.4P(红磷,s)+5O2(g)=22P2O5(s)ΔH2<0【答案】C.1/2(b-a)-2cP(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g)ΔH=-399kJ/mol<【解析】(1)2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H<0,△H=反应物键能总和?生成物键能总和,在该反应中破坏2molH?H键、1molO═O键,形成4molH?O键,则2Q1+Q2?4Q3<0,则2Q1+Q2<4Q3,故答案为:C;(2)根据盖斯定律可知,该反应可由得到,则ΔH==1/2(b-a)-2c,故答案为:1/2(b-a)-2c;(3)①由能量变化图可知,P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的△H=(-306kJ/mol)+(-93kJ/mol)=-399kJ/mol,P(s)和Cl2(g)反应生成PCl5(g)的热化学方程式P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g)ΔH=-399kJ/mol,故答案为:P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g)ΔH=-399kJ/mol;②根据盖斯定律可知:P4(白磷,s)=4P(红磷,s)的反应可由反应i-ii得到,则该反应的反应热ΔH=ΔH1-ΔH2,由题意白磷比红磷稳定,可知白磷的能量低,红磷的能量高,该反应应为吸热反应,即ΔH=ΔH1-ΔH2<0,则ΔH1<ΔH2,故答案为:<;23.(1)已知25℃、101kPa时:①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)??ΔH1=-197kJ/mol;②H2O(g)=H2O(l)???ΔH2=-44kJ/mol;③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)??ΔH3=-545kJ/mol。则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式为__________。(2)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):①WO2(s)+2H2(g)?W(s)+2H2O(g)??ΔH1=+66.0kJ·mol-1②WO2(g)+2H2(g)?W(s)+2H2O(g)????ΔH2=-137.9kJ·mol-1则WO2(s)?WO2(g)的ΔH=__________。【答案】SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol+203.9kJ?mol-1【解析】(1)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H1=-197kJ/mol①H2O(g)=H2O(1)△H2=-44kJ/mol②2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol③利用盖斯定律:(③-①)×-②得SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ/mol;(2)已知:①WO2(s)+2H2(g)?W(s)+2H2O(g);△H=+66.0kJ?mol-1②WO2(g)+2H2?W(s)+2H2O(g);△H=-137.9kJ?mol-1①-②得则WO2(s)?WO2(g),故△H=66.0kJ?mol-1-(-137.9kJ?mol-1)=+203.9kJ?mol-1。24.2013年12月2日,“嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。“长征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体。(1)写出反应的化学方程式:_____________________________________________。(2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,断开化学键________的总能量小于形成化学键________的总能量(填“吸收”或“放出”)。(3)如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题。已知:Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ·mol-1Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH2=+473.63kJ·mol-1写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式____________________。【答案】C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O放热大于吸收放出Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ/mol【解析】⑴“长征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体,因此反应的化学方程式:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O;故答案为:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O。⑵燃烧放出大量热,因此该反应是放热反应,ΔH=生成物总能量?反应物总能量=断键吸收的能量?成键放出的能量<0,因此反应物的总能量大于生成物的总能量,断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量;故答案为:放热;大于;吸收;放出。⑶将第1个方程式减去第2个方程式得到Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol?1;故答案为:Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol?1。25.写出或完成下列热化学方程式。(1)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式__________。(2)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。下表是一些化学键的键能。化学键C-HC-FH-FF-F键能kJ/mol414489565155根据键能数据估算下列反应:CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热△H为_____。(3)1840年瑞士的化学家盖斯(Hess)在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出:“定压或定容条件下的任意化学反应,在不做其它功时,不论是一步完成的还是几步完成的,其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。”已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH13Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3请写出CO还原FeO的热化学方程式:______。(4)在101KP下,1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,请回答下列问题:①氢气的燃烧热为__________;②氢气燃烧热的热化学方程式为________;(5)氢能的存储是氢能利用的前提,科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni,已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1;Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2;Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3=+84.6kJ·mol-1。则ΔH2=_______kJ·mol-1;(6)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH为_____。(7)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJ·mol-1②P(红磷,s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)ΔH2=-738.5kJ·mol-1相同状况下,能量较低的是________;白磷的稳定性比红磷________(填“大”或“小”)。【答案】CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol-1940kJ/molCO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6285.8kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1-64.4kJ·mol-1(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1红磷小【解析】(1)热化学方程式的书写要注意标注状态及焓变,由题知0.5molCH4完全燃烧放出445kJ的热量,所以根据关系式可以写出甲烷燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;(2)反应物的总键能-生成物的总键能=焓变,由表格数据,可以计算出;故答案为:-1940kJ/mol;(3)先写出CO还原FeO的,再根据已知的3个方程进行叠加,抵消掉不需要的物质,最终焓变为:(3△H1-△H2-2△H3)/6,则CO还原FeO的热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6;故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=(3△H1-△H2-2△H3)/6;(4)氢气燃烧的热化学方程式为:,找出对应的关系式:,氢气的燃烧热指氢气完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为:;氢气燃烧热的热化学方程式要求可燃物氢气前的系数为1,氢气燃烧热的热化学方程式H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;故答案为:285.8kJ·mol-1;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;(5)热化学方程式计算焓变,将已知方程进行叠加,消除不需要的中间物质,可得;故答案为:-64.4kJ·mol-1;(6)的结构图知,完全燃烧生成,要断裂键和键,形成键和键,因此该反应的焓变:;故答案为:(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1;(7)由已知方程可得白磷红磷转化的热化学方程式:在相同的状况下,能量较低的是红磷,能量越低越稳定,白磷的稳定性比红磷小;故答案为:红磷;小。21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页(共2页)HYPERLINK"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)"21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台选修4第一章第三节化学反应热的计算(原卷版)第I卷(选择题)1.在25℃、101kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、870.3kJ·mol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A.-488.3kJ·mol-1B.+488.3kJ·mol-1C.-191kJ·mol-1D.+191kJ·mol-12.在298K、100kPa时,已知:2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H22Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是()A.△H3=△H1+△H2B.△H3=△H1-△H2C.△H3=△H1+2△H2D.△H3=△H1-2△H23.根据碘与氢气反应的热化学方程式:①I2(g)+H2(g)2HI(g)△H=-9.48k.J·mol-1②I2(s)+H2((g)2HI(g)△H=+26.48k.J·mol-1下列判断正确的是A.254gI(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低D.反应①的生成物比反应②的生成物稳定4.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为A.920kJB.557kJC.436kJD.188kJ5.已知CH4气体的燃烧热为802kJ?mol-1,1molCH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519kJ。如果1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25kJ的热量,则一定量O2的质量为A.40gB.56gC.60gD.无法计算6.反应A+B→C((放热)分两步进行:①A+B→X(吸热)②X→C(放热),下列示意图中能正确表示总反应过程中能量进变化的是( )A.B.C.D.7.已知断裂化学键吸收的能量如下表所示:化学键C=CC-CC-HH-H键能()615348413436则反应的为()A.B.C.D.8.下列说法或表示正确的是A.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJmol-1,若将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJB.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多C.由C(石墨)=C(金刚石)H=+1.9kJmol-1,可知,金刚石比石墨稳定D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)H=akJmol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=bkJmol-1,则a>b9.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=xkJ·mol-1已知:碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol-1;S(s)+2K(s)=K2S(s)△H2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)△H3=ckJ·mol-1;则x为( )A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b10.1mol白磷转化为红磷放热18.39kJ,已知:P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH=-akJ·mol-1(a>0);4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH=-bkJ·mol-1(b>0);则a和b的关系是()A.a<bB.a>bC.a=bD.无法确定11.航天燃料从液态变为固态,是一项技术突破。铍(Be)是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,每千克的铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是( )A.Be+O2=BeO ΔH=-564.3kJ·mol-1B.Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=+564.3kJ·mol-1C.Be(s)+O2(g)=BeO(s) ΔH=-564.3kJ·mol-1D.Be(s)+O2(g)=BeO(g) ΔH=-564.3kJ12.已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-184.6kJ·mol-1则反应:HCl(g)===1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的ΔH为()A.+184.6kJ·mol-1B.-92.3kJ·mol-1C.-369.2kJ·mol-1D.+92.3kJ·mol-113.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)△H1②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)△H2③H2S(g)+NO2(g)=S(g)+H2O(g)△H3④2S(g)=-S2(g)△H4则△H4的正确表达式为()A.△H4=(3△H3-△H1-△H2)B.△H4=(△H1+△H2-3△H3)C.△H4=(△H1+△H2-3△H3)D.△H4=(△H1-△H2-3△H3)14.已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H13H2(g)+Fe2O3(s)═2Fe(s)+3H2O(g)△H22Fe(s)+O2(g)═Fe2O3(s)△H32Al(s)+O2(g)═Al2O3(s)△H42Al(s)+Fe2O3(s)═Al2O3(s)+2Fe(s)△H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A.△H1<0,△H3>0B.△H5<0,△H4<△H3C.△H1=△H2+△H3D.△H3=△H4+△H515.下列叙述正确的是A.加热条件下发生的反应均是吸热反应B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,放出的热量相等C.有能量变化的过程一定有化学键的断裂与形成D.物质发生化学变化时一定伴随着能量变化16.氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键吸收的能量为Q1kJ,破坏1molO=O键吸收的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式正确的是()A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2D.Q1+Q2=Q317.已知热化学方程式:①C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH1=-1301.0kJ?mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ?mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ·mol-1则反应④2C(s)+H2(g)=C2H2(g)的△H为()A.+228.2kJ·mol-1B.-228.2kJ·mol-1C.+1301.0kJ·mol-1D.+621.7kJ·mol-118.科学家已获得了气态分子,其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂键吸收能量,断裂键吸收能量。下列说法正确的是()A.属于新型化合物B.转化为时要吸收能量C.分子中只存在非极性共价键D.转化为的过程中没有化学键的断裂与生成19.LiH?可作飞船的燃料,已知下列反应:①2Li(s)+?H2(g)=2LiH(s)△H=-182?kJ/mol②2H2(g)+O(g)=2H2O1)△H=-?572?kJ/mol③4Li(s)+O2(g)?=?2Li2O(s)△H=-1196?kJ/mol则反应2LiH(s)+O2(g)=Li2O(s)+H2O(l)的焓变为A.+351?kJ/molB.-351?kJ/molC.+702kJ/molD.-702?kJ/mol20.反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示:已知:断开1molN2(g)中化学键需吸收946kJ能量,断开1molO2(g)中化学键需吸收498kJ能量。下列说法正确的是A.断开1molNO(g)中化学键需要吸收632kJ能量B.NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=+90kJ/molC.N2(g)+O2(g)=2NO(g)?H=-180kJ/molD.形成1molNO(g)中化学键时释放90kJ能量第II卷(非选择题)二、填空题21.硫酸是无机工业的“血液”,SO2的催化氧化是工业制备硫酸的重要环节。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH1=-99kJ·mol-1。请回答下列问题:(1)该反应属于____反应(填“放热”或“吸热”)。(2)从能量角度分析图中C表示_____________________。(3)从化学键的角度分析,F代表什么意义?____________。(4)改变反应条件可改变E值大小,如加入V2O5作为催化剂,可使E值减小。E的大小对该反应的反应热______(填“无影响”“有影响”或“不确定”)。(5)图中ΔH=_____kJ·mol-1。(6)若已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(l)的ΔH2=-QkJ·mol-1,则ΔH1_____ΔH2(填“>”“<”或“=”)。22.研究化学反应时,既要关注物质变化,又要关注能量变化。请回答以下问题.(1)氢气在氧气中燃烧,破坏1molH-H键吸收Q1kJ的热量,破坏1molO=O键吸收Q2kJ的热量,形成1molH—O键释放Q3kJ的热量,则下列关系式正确的是。_____(填字母序号)A2Q1+Q2>4Q3BQ1+Q2C2Q1+Q2<4Q3D2Q1+Q2=4Q3(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:①2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)=CH4(g)+4NO(g)ΔH1=akJ/mol②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol③H2O(1)=H2O(g)ΔH3=ckJ/mol则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)ΔH=_______kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。(3)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程中的热量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据如图回答下列问题:①写出P(s)和Cl2(g)反应生成PCl5(g)的热化学方程式________;②已知:常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:ΔH1___ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。i.P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1<0ii.4P(红磷,s)+5O2(g)=22P2O5(s)ΔH2<023.(1)已知25℃、101kPa时:①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)??ΔH1=-197kJ/mol;②H2O(g)=H2O(l)???ΔH2=-44kJ/mol;③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)??ΔH3=-545kJ/mol。则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式为__________。(2)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):①WO2(s)+2H2(g)?W(s)+2H2O(g)??ΔH1=+66.0kJ·mol-1②WO2(g)+2H2(g)?W(s)+2H2O(g)????ΔH2=-137.9kJ·mol-1则WO2(s)?WO2(g)的ΔH=__________。24.2013年12月2日,“嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。“长征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体。(1)写出反应的化学方程式:_____________________________________________。(2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,断开化学键________的总能量小于形成化学键________的总能量(填“吸收”或“放出”)。(3)如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题。已知:Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ·mol-1Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH2=+473.63kJ·mol-1写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式____________________。25.写出或完成下列热化学方程式。(1)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式__________。(2)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。下表是一些化学键的键能。化学键C-HC-FH-FF-F键能kJ/mol414489565155根据键能数据估算下列反应:CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热△H为_____。(3)1840年瑞士的化学家盖斯(Hess)在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出:“定压或定容条件下的任意化学反应,在不做其它功时,不论是一步完成的还是几步完成的,其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。”已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH13Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3请写出CO还原FeO的热化学方程式:______。(4)在101KP下,1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,请回答下列问题:①氢气的燃烧热为__________;②氢气燃烧热的热化学方程式为________;(5)氢能的存储是氢能利用的前提,科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni,已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1;Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH2;Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3=+84.6kJ·mol-1。则ΔH2=_______kJ·mol-1;(6)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH为_____。(7)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJ·mol-1②P(红磷,s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)ΔH2=-738.5kJ·mol-1相同状况下,能量较低的是________;白磷的稳定性比红磷________(填“大”或“小”)。21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页(共2页)HYPERLINK"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)"21世纪教育网(www.21cnjy.com) 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