高中人教版 (2019)第二节 反应热的计算习题ppt课件

第1章  第2节

A组·基础达标

1．在298 K、101 kPa时，已知：

①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1

②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2

③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2  B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2  D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

【答案】A

2．已知H—H、H—O和O＝O键的键能分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是(　　)

A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)    ΔH＝－485 kJ·mol－1

B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)    ΔH＝＋485 kJ·mol－1

C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)    ΔH＝＋485 kJ·mol－1

D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)    ΔH＝－485 kJ·mol－1

【答案】D

3．根据下列热化学方程式：

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－870.3 kJ·mol－1

可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)

A．ΔH＝＋244.1 kJ·mol－1

B．ΔH＝－488.3 kJ·mol－1

C．ΔH＝－996.6 kJ·mol－1

D．ΔH＝＋996.6 kJ·mol－1

4．已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热ΔH依次为－a kJ·mol－1、－b kJ·mol－1、－c kJ·mol－1(a、b、c均大于0)。可利用甲烷与二氧化碳或水反应制备CO和H2：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1、CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2。试推算(　　)

A．ΔH1＝(a－2b＋2c)kJ·mol－1

B．ΔH1＝(b＋c－2a)kJ·mol－1

C．ΔH2＝(b＋3c－a)kJ·mol－1

D．ΔH2＝(3b＋c－a)kJ·mol－1

【答案】D

5．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1

CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－890 kJ·mol－1

又知由H2(g)与O2(g)反应生成1 mol液态H2O比生成1 mol气态H2O多放出44 kJ的热量。则CH4气体在空气中不完全燃烧的热化学方程式正确的是(　　)

A．2CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 214 kJ·mol－1

B．2CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋CO(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 038 kJ·mol－1

C．3CH4(g)＋5O2(g)===CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－1 538 kJ·mol－1

D．3CH4(g)＋5O2(g)===CO2(g)＋2CO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 840 kJ·mol－1

【答案】D

6．依据题意，写出下列反应的热化学方程式。

(1)在25 ℃、101 kPa条件下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______________。

(2)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为______________。

(3)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为________________________________。

(4)已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________。

【答案】(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)   ΔH＝－725.76 kJ·mol－1

(2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)   ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1

(3)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)   ΔH＝－1 300 kJ·mol－1

(4)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)   ΔH＝－92 kJ·mol－1

7．已知：

(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)   ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)    ΔH＝－241.8 kJ·mol－1

(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)    ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

常温常压下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体，其体积折合成标准状况下为11.2 L，完全燃烧后，恢复到常温，放出的热量是____________。

【答案】384.7 kJ

8．将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)   ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)    ΔH＝－242.0 kJ·mol－1

③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)    ΔH＝－283.0 kJ·mol－1

请回答：

(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：_________________________________________________________________。

(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出下列循环图：

并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。

请分析：甲、乙两同学观点中正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是__________________________________________。

 (3)将煤转化为水煤气作为燃料与煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：____________________________。

【答案】(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1

(2)乙　甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2>0)

(3)①减少污染，②燃烧充分，③方便运输(答两点即可)

B组·能力提升

9．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ· mol－1，②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－1 160 kJ· mol－1。下列选项不正确的是(　　)

A．CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－867 kJ· mol－1

B．CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH3<ΔH1

C．若用0.2 mol CH4(g)还原NO2(g)至N2(g)，则反应中放出的热量一定为173.4 kJ

D．若用标况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移电子的物质的量为0.8 mol

【答案】C

10．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1

C6H12O6(g)===C6H12O6(s)　ΔH2

C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(g)＋6CO2(g)　ΔH3

C6H12O6(g)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH4

下列说法正确的是(　　)

A．ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<ΔH4

B．6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0

C．－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0

D．－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4＝0

【答案】B

11．已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：

则下列说法正确的是(　　)

A．2HBr(g)===H2(g)＋Br2(l)　ΔH<0

B．Br2(l)===Br2(g)　ΔH＝－30 kJ·mol－1

C．H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－42 kJ·mol－1

D．a＝200

【答案】D

12．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：

M2＋(g)＋CO(g)M2＋(g)＋O2－(g)＋CO2(g)

↑ΔH1　　　　　　↓ΔH3

MCO3(s) MO(s)＋CO2(g)

已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是(　　)

A. ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0

B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0

C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)

D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3

【答案】C

13．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。

根据图像回答下列问题：

(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是______________。

(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是______________。

(3)P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1 mol PCl5(g)的ΔH3＝________，P(s)和Cl2(g)一步反应生成1 mol PCl5(g)的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。

【答案】(1)Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g)　ΔH＝－306 kJ/mol　(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJ/mol

(3)－399 kJ/mol　等于

14．断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E)：

请回答下列问题：

(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。

(2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则根据所给键能数据可得，b＝________ kJ·mol－1，x＝________。

(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃时利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为________________________ ____________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题给有关数据及前面的计算结果，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的能量变化为____________________。

【答案】(1)放热　(a－b) kJ·mol－1

(2)926　496.4

(3)O2＋4HCl2Cl2＋2H2O　放出31.4 kJ能量