2025版新教材高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第2節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算隨堂演練新人教版選擇性必修1

第2節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算1．石墨燃燒過(guò)程中的能量變更可用下圖表示。下列說(shuō)法正確的是(C)A．石墨的燃燒熱為110.5kg·mol－1B．1mol石墨不完全燃燒，生成CO2和CO混合氣體時(shí)，放熱504kJC．由圖可知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ·mol－1D．已知C(s，金剛石)=C(s，石墨)ΔH<0，則金剛石比石墨穩(wěn)定解析：燃燒熱是101kPa時(shí)，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)的反應(yīng)熱，碳元素的穩(wěn)定產(chǎn)物：C→CO2(g)，據(jù)此得石墨的燃燒熱為393.5kg·mol－1，A錯(cuò)誤；1mol石墨不完全燃燒，由于生成CO2和CO混合氣體的相對(duì)量不知，不能確定放熱多少，B錯(cuò)誤；結(jié)合選項(xiàng)C可知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ·mol－1，C正確；已知C(s，金剛石)=C(s，石墨)ΔH<0，則金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，則金剛石不如石墨穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。2．我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭運(yùn)用的是以液氫為燃燒劑，液氧為氧化劑的高能低溫推動(dòng)劑，已知：(1)H2(g)=H2(l)ΔH1＝－0.92kJ·mol－1(2)O2(g)=O2(l)ΔH2＝－6.84kJ·mol－1(3)如圖：下列說(shuō)法正確的是(C)A．2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量低B．氫氣的燃燒熱為ΔH＝－241.8kJ·mol－1C．液氫燃燒的熱化學(xué)方程式2H2(l)＋O2(l)=2H2O(g)ΔH＝－474.92kJ·mol－1D．H2O(g)變成H2O(l)的過(guò)程中，斷鍵吸取的能量小于成鍵放出的能量解析：由圖像分析，2molH2(g)與1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)，放出483.6kJ的熱量，故2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量高，A錯(cuò)誤；氫氣的燃燒熱是指1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，故氫氣的燃燒熱為eq\f(483.6kJ·mol－1＋88kJ·mol－1,2)＝285.8kJ·mol－1，B錯(cuò)誤；由圖像分析，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－483.6kJ·mol－1①，H2(g)=H2(l)ΔH1＝－0.92kJ·mol－1②，O2(g)=O2(l)ΔH2＝－6.84kJ·mol－1③，將①－②×2－③可得2H2(l)＋O2(l)=2H2O(g)ΔH＝－474.92kJ·mol－1，故C正確；H2O(g)生成H2O(l)為物理變更，不存在化學(xué)鍵的斷裂和生成，故D錯(cuò)誤。3．下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。下列說(shuō)法不正確的是(C)A．通過(guò)計(jì)算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1B．通過(guò)計(jì)算，可知系統(tǒng)(Ⅱ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1C．若反應(yīng)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1，則a>286D．制得等量H2所需能量較少的是熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解法解析：該反應(yīng)的焓變?yōu)棣＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝＋286kJ·mol－1，故A正確；該反應(yīng)的焓變?yōu)棣＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝＋20kJ·mol－1，故B正確；對(duì)于反應(yīng)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的焓變?chǔ)＝－286kJ·mol－1，由氣態(tài)水變更為液態(tài)水須要放熱，所以反應(yīng)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝(－286＋Q)kJ·mol－1，其中Q為正值，則a＝286－Q<286，故C錯(cuò)誤；依據(jù)焓變比較，第一種反應(yīng)的焓變?yōu)椋?86kJ·mol－1，其次種反應(yīng)的焓變?yōu)椋?0kJ·mol－1，明顯利用其次種制得等量H2所需能量較少，即利用熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解法制得等量H2所需能量較少，故D正確。4．焦炭與水蒸氣反應(yīng)、甲烷與水蒸氣反應(yīng)均是工業(yè)上制取氫氣的重要方法。這兩個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別為：①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋131.5kJ·mol－1②CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝＋205.9kJ·mol－1試計(jì)算CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH。答案：＋74.4kJ·mol－1解析：分析各化學(xué)方程式的關(guān)系可以得出，將反應(yīng)①的逆反應(yīng)與反應(yīng)②相加，得到反應(yīng)：CH4(g)=C(s)＋2H2(g)即：CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(g)ΔH3＝－ΔH1＝－131.5kJ·mol－1CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝＋2