高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)第6章第2講 反應(yīng)熱的計算及比較（含解析）

PAGEPAGE8訓(xùn)練(二十八)反應(yīng)熱的計算及比較1．(2021·山東淄博期初調(diào)研)已知：25℃、101kPa，H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料時反應(yīng)C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)的ΔH是()A．－131.3kJ·mol－1 B．＋131.3kJ·mol－1C．＋352.3kJ·mol－1 D．－352.3kJ·mol－1B[將題給熱化學(xué)方程式依次編號為①②，由②－①可得：C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)，根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的ΔH＝(－110.5kJ·mol－1)－(－241.8kJ·mol－1)＝＋131.3kJ·mol－1。]2．(2021·湖北武漢聯(lián)考)根據(jù)以下熱化學(xué)方程式，ΔH1和ΔH2的大小比較錯誤的是()A．2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH12H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH2則ΔH1>ΔH2B．Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)ΔH1Br2(l)＋H2(g)=2HBr(g)ΔH2則ΔH1<ΔH2C．4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH14Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH2則ΔH1<ΔH2D．Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)ΔH1Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)ΔH2則ΔH1<ΔH2A[將A中的熱化學(xué)方程式依次編號為①、②，由①－②可得2S(s)＋2O2(g)=2SO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2，A項錯誤；Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量，故1molBr2(g)與H2(g)反應(yīng)生成HBr(g)放出的熱量比1molBr2(l)與H2(g)反應(yīng)生成HBr(g)放出的熱量多，則有ΔH1<ΔH2，B項正確；將C中的兩個熱化學(xué)方程式依次編號為①、②，根據(jù)蓋斯定律，由①－②得4Al(s)＋2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)＋4Fe(s)，則有ΔH3＝ΔH1－ΔH2<0，則ΔH1<ΔH2，C項正確；Cl2比Br2活潑，則Cl2與H2反應(yīng)時越容易，放出的熱量越多，ΔH越小，故ΔH1<ΔH2，D項正確。]3．(2021·江蘇常熟調(diào)研)下列關(guān)于反應(yīng)過程中能量變化的說法正確的是()A．圖中a、b曲線可分別表示反應(yīng)CH2=CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g)ΔH＜0使用和未使用催化劑時，反應(yīng)過程中的能量變化B．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2，則ΔH1＞ΔH2C．同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同D．在一定條件下，某可逆反應(yīng)的ΔH＝＋100kJ·mol－1，則該反應(yīng)正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100kJ·mol－1D[由圖可知，CH2=CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g)ΔH＞0，A項錯誤；等量C與O2反應(yīng)生成CO2放出熱量比生成CO放出熱量多，放出熱量越多，ΔH越小，則有ΔH1<ΔH2，B項錯誤；H2與Cl2反應(yīng)生成HCl的ΔH與反應(yīng)條件無關(guān)，取決于反應(yīng)物具有總能量和生成物具有總能量的相對大小，C項錯誤；某可逆反應(yīng)的ΔH＝＋100kJ·mol－1>0，據(jù)ΔH＝Ea(正反應(yīng))－Eb(逆反應(yīng))>0推知，該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能大100kJ·mol－1，D項正確。]4．(2021·陜西漢中聯(lián)考)肼(N2H4)在不同條件下分解產(chǎn)物不同，T℃時在Cu表面分解的機理如圖。已知200℃時：反應(yīng)Ⅰ：3N2H4(g)=N2(g)＋4NH3(g)ΔH1＝－akJ·mol－1(a＞0)反應(yīng)Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)=2NH3(g)ΔH2＝bkJ·mol－1總反應(yīng)為N2H4(g)=N2(g)＋2H2(g)ΔH3下列說法不正確的是()A．圖示反應(yīng)①是放熱反應(yīng)B．b＜0C．3molN2H4(g)的總能量大于1molN2(g)和4molNH3(g)的總能量D．ΔH3＝(a＋2b)kJ·mol－1D[圖示反應(yīng)①N2H4分解為N2和NH3的ΔH＜0，則①是放熱反應(yīng)，A項正確；由能量變化圖示可知，N2H4(g)＋H2(g)具有總能量高于2NH3(g)具有總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則b＜0，B項正確；反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng)，則3molN2H4(g)具有總能量高于1molN2(g)和4molNH3(g)具有總能量，C項正確；由Ⅰ－Ⅱ×2可得：N2H4(g)=N2(g)＋2H2(g)，根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的ΔH3＝－(a＋2b)kJ·mol－1，D項錯誤。]5．(2021·山東濟南檢測)已知反應(yīng)：①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1②2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1在C2H4(g)＋H2O(g)=CH3CH2OH(g)ΔH4中，ΔH4等于()A．－48.5kJ·mol－1 B．＋48.5kJ·mol－1C．－45.5kJ·mol－1 D．＋45.5kJ·mol－1C[分析目標(biāo)熱化學(xué)方程式C2H4(g)＋H2O(g)=CH3CH2OH(g)，將三個已知熱化學(xué)方程式中CH3OH(g)、CH3OCH3(g)消去。根據(jù)蓋斯定律，由①－②－③可得：C2H4(g)＋H2O(g)=CH3CH2OH(g)，則有ΔH4＝(－23.9kJ·mol－1)－(－29.1kJ·mol－1)－(＋50.7kJ·mol－1)＝－45.5kJ·mol－1。]6．(2021·浙江杭州模擬)氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的能量關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．ΔH5<0B．ΔH1>ΔH2＋ΔH3＋ΔH4C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0D．O—H鍵鍵能為ΔH1B[液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水需要吸熱，則ΔH5>0，A項錯誤；根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，由于ΔH5>0，因此ΔH1>ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，B項正確；根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，則ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5－ΔH1＝0，C項錯誤；O—H鍵鍵能為－ΔH1×eq\f(1,2)，D項錯誤。]7．(2021·北京海淀區(qū)一模)AlH3是一種儲氫材料，可作為固體火箭推進劑。通過激光加熱引發(fā)AlH3的燃燒反應(yīng)，燃燒時溫度隨時間變化關(guān)系如圖所示。燃燒不同階段發(fā)生的主要變化如下：2AlH3(s)=2Al(s)＋3H2(g) ΔH1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g) ΔH2Al(s)=Al(g) ΔH3Al(g)＋eq\f(3,4)O2(g)=eq\f(1,2)Al2O3(s) ΔH4下列分析正確的是()A．AlH3燃燒需要激光加熱引發(fā)，所以AlH3燃燒是吸熱反應(yīng)B．其他條件相同時，等物質(zhì)的量的Al(s)燃燒放熱大于Al(g)燃燒放熱C．在反應(yīng)過程中，a點時物質(zhì)所具有的總能量最大D．2AlH3(s)＋3O2(g)=Al2O3(s)＋3H2O(g)ΔH＝ΔH1＋3ΔH2＋2ΔH3＋2ΔH4D[由圖可知，AlH3燃燒在激光加熱引發(fā)后，體系溫度能升高到接近于1600℃，故AlH3燃燒是放熱反應(yīng)，A項錯誤；其他條件相同時，等物質(zhì)的量的Al(g)具有能量高于Al(s)，故Al(g)放出熱量多，B項錯誤；AlH3的燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中各點物質(zhì)具有的總能量均低于反應(yīng)物具有總能量，C項錯誤；將題給熱化學(xué)方程式依次編號為①②③④，由①＋②×3＋③×2＋④×2可得反應(yīng)：2AlH3(s)＋3O2(g)=Al2O3(s)＋3H2O(g)，根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的ΔH＝ΔH1＋3ΔH2＋2ΔH3＋2ΔH4，D項正確。]8．(2021·湖北荊州中學(xué)檢測)水煤氣變換反應(yīng)為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)。我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用·標(biāo)注。下列說法正確的是()A．水煤氣變換反應(yīng)的ΔH＞0B．步驟③的化學(xué)方程式為CO·＋OH·＋H2O(g)=COOH·＋H2O·C．步驟⑤只有非極性鍵H—H鍵形成D．該歷程中最大能壘(活化能)E正＝1.91eVB[由圖可知，CO(g)＋2H2O(g)具有總能量高于CO2(g)＋H2(g)＋H2O(g)具有總能量，則水煤氣變換反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，A項錯誤；步驟③中CO·＋OH·＋H2O(g)轉(zhuǎn)化為COOH·＋H2O·，B項正確；步驟⑤中COOH·＋2H·＋OH·轉(zhuǎn)化為CO2(g)＋H2(g)＋H2O·，故步驟⑤有C=O鍵、H—H鍵和H—O鍵形成，C項錯誤；圖中步驟④的能壘(活化能)最大，最大能壘E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，D項錯誤。]9．(2021·山東煙臺一中檢測)通過以下反應(yīng)均可獲取H2。①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋131.3kJ·mol－1②CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝＋206.1kJ·mol－1③CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3下列說法正確的是()A．①中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量B．②中使用適當(dāng)催化劑，可以使ΔH2減小C．由①、②計算反應(yīng)CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝－74.8kJ·mol－1D．若知反應(yīng)C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH，結(jié)合ΔH1可計算出ΔH3D[①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，A項錯誤；使用催化劑，可以改變活化能，但反應(yīng)熱ΔH2不變，B項錯誤；由②－①可得反應(yīng)：CH4(g)=C(s)＋2H2(g)，根據(jù)蓋斯定律，則有ΔH＝(＋206.1kJ·mol－1)－(＋131.3kJ·mol－1)＝+74.8kJ·mol－1，C項錯誤；若知反應(yīng)C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH，將該反應(yīng)編號為④，由①－④可得反應(yīng)③，根據(jù)蓋斯定律，則反應(yīng)③的ΔH3＝ΔH1－ΔH，D項正確。]10．(1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9kJ·mol－1又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1，則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)。化學(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能/(kJ·mol－1)abcx已知白磷的燃燒熱為dkJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖所示，則表中x＝______________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。解析(1)利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式進行如下運算：②×3－①×2＋③×2，即可得出甲醇蒸氣燃燒的熱化學(xué)方程式。(2)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4＋5O2eq\o(=,\s\up15(點燃))P4O10，結(jié)合題圖中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)“反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，據(jù)此可得x＝eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)。答案(1)CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7kJ·mol－1(2)eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)11．(2021·廣東廣州六校聯(lián)考)(1)一定條件下，二氧化碳可合成低碳烯烴，緩解溫室效應(yīng)、充分利用碳資源。已知：①C2H4(g)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2(g)ΔH1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2③H2O(l)=H2O(g)ΔH3④2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH4則ΔH4＝__________________________________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。(2)科學(xué)家研究利用鐵觸媒催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用“ad”表示。由圖可知合成氨反應(yīng)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)?NH3(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。該歷程中反應(yīng)速率最慢的步驟的化學(xué)方程式為____________________________。(3)用H2S和天然氣生產(chǎn)CS2的反應(yīng)為CH4(g)＋2H2S(g)CS2(l)＋4H2(g)。已知：Ⅰ.CH4(g)＋4S(s)CS2(g)＋2H2S(g)ΔH1＝akJ·mol－1Ⅱ.S(s)＋H2(g)H2S(g)ΔH2＝bkJ·mol－1Ⅲ.CS2(l)CS2(g)ΔH3＝ckJ·mol－1則反應(yīng)CH4(g)＋2H2S(g)CS2(l)＋4H2(g)的ΔH＝__________kJ·mol－1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。(4)己知：①CH2O(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g)ΔH1＝－480kJ·mol－1；②相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：化學(xué)鍵O=OH—HO—H鍵能/(kJ·mol－1)498436464則CO2(g)＋2H2(