化学选择性必修1第二节 反应热的计算作业ppt课件

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1.如图所示,E1=393.5 kJ·ml-1,E2=395.0 kJ·ml-1,下列说法或热化学方程式正确的是(　　)
A.断裂1 ml石墨的化学键吸收的能量比断裂1 ml金刚石的化学键吸收的能量少B.石墨与金刚石之间的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨的稳定性D.C(s,石墨) ===C(s,金刚石)　ΔH=+1.5 kJ·ml-1
解析 根据题意可得:①C(s,金刚石)+O2(g) ===CO2(g)　ΔH1=-395.0 kJ·ml-1,②C(s,石墨)+O2(g) ===CO2(g)　ΔH2=-393.5 kJ·ml-1,根据盖斯定律,将②-①可得:C(s,石墨) ===C(s,金刚石)　ΔH=+1.5 kJ·ml-1,为吸热反应,可说明石墨总能量较低,金刚石不如石墨稳定,石墨所含共价键键能较大,则断裂1 ml石墨中的化学键吸收的能量比断裂1 ml金刚石中的化学键吸收的能量多,故A、C错误,D正确;石墨和金刚石是两种不同的单质,故石墨和金刚石之间的转化是化学变化,故B错误。
2.工业上常用CH4在复合组分的催化剂作用下还原大气污染物SO2,生成S固体,同时生成CO2和液态H2O。已知:H2(g)、CH4(g)、S(s)的燃烧热(ΔH)分别是-285.8 kJ·ml-1、-890.3 kJ·ml-1、-297.2 kJ·ml-1。下列说法正确的是(　　)A.1 ml S(s)燃烧生成SO3(l),放出297.2 kJ的热量B.CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ·ml-1C.CH4(g)+2SO2(g) ===CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)　ΔH=-295.9 kJ·ml-1D.同一条件下,单位质量的CH4完全燃烧放出的热量比H2多
解析 S(s)的燃烧热是指1 ml S(s)燃烧生成SO2(g)所放出的热量,A项错误;根据燃烧热的概念,应该生成液态水,B项错误;S(s)+O2(g) ===SO2(g)　ΔH=-297.2 kJ·ml-1,CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·ml-1,由盖斯定律计算出CH4(g)+2SO2(g) ===CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)　ΔH=-295.9 kJ·ml-1,C项正确;根据燃烧热计算出单位质量的氢气完全燃烧放出的热量更高,D项错误。
3.氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:2Cu(s)+O2(g) ===2CuO(s)　ΔH=-314 kJ·ml-1;2Cu2O(s)+O2(g) ===4CuO(s)　ΔH=-292 kJ·ml-1。则Cu2O(s) ===CuO(s)+Cu(s)的ΔH等于(　　)A.-135 kJ·ml-1B.+11 kJ·ml-1C.+168 kJ·ml-1D.-303 kJ·ml-1
解析 已知反应:①2Cu(s)+O2(g) ===2CuO(s)　ΔH=-314 kJ·ml-1;②2Cu2O(s)+O2(g) ===4CuO(s)　ΔH=-292 kJ·ml-1,根据盖斯定律: ×(②-①)可得,Cu2O(s) ===CuO(s)+Cu(s)　ΔH=+11 kJ·ml-1,答案选B。
4.已知断开1 ml H2(g)中H—H需要吸收436 kJ能量,根据能量变化示意图,下列说法或热化学方程式错误的是(　　)A.断开1 ml HCl(g)中H—Cl要吸收432 kJ能量B.生成1 ml Cl2(g)中的Cl—Cl放出243 kJ能量
D.H2(g)+Cl2(g) ===2HCl(l)　ΔH(ΔH>-185 kJ·ml-1)
解析 根据图示可知,2 ml H(g)和2 ml Cl(g)结合成2 ml HCl(g)放出864 kJ能量,则断开2 ml HCl(g)中H—Cl需要吸收864 kJ能量,由此推出断开1 ml HCl(g)中H—Cl要吸收432 kJ能量,A项正确;断裂1 ml H2(g)中的H—H和1 ml Cl2(g)中Cl—Cl吸收679 kJ能量,断裂1 ml H—H吸收436 kJ能量,则断裂1 ml Cl—Cl吸收679 kJ-436 kJ=243 kJ能量,因此生成1 ml Cl2(g)中的Cl—Cl放出243 kJ能量,B项正确;根据图示知,H2(g)+Cl2(g) ===2HCl(g)　ΔH=679 kJ·ml-1-864 kJ·ml-1=-185 kJ·ml-1,则
液态要放出热量,所以生成2 ml液态HCl放出的热量大于185 kJ,即H2(g)+Cl2(g) ===2HCl(l)　ΔH<-185 kJ·ml-1,D项错误。
kJ·ml-1。与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是(　　)A.39 kJB.248 kJC.84 kJD.326 kJ
6.已知:H2O(l) ===H2O(g)　ΔH=+Q1 kJ·ml-12H2O(g) ===2H2(g)+O2(g)　ΔH=+Q2 kJ·ml-1CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-Q3 kJ·ml-1则H2和CH4的燃烧热的比值为(　　)
7.[2022浙江卷]标准状态下,下列物质气态时的相对能量如表:
可根据HO(g)+HO(g) ===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml-1。下列说法不正确的是(　　)A.H2的键能为436 kJ·ml-1B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C.解离氧氧单键所需能量:HOO解析 根据表格中的数据可知,H2的键能为218 kJ·ml-1×2=436 kJ·ml-1,A正确;O2的键能为249 kJ·ml-1×2=498 kJ·ml-1,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml-1,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;由表格中的数据可知HOO===HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为39 kJ·ml-1+249 kJ·ml-1-10 kJ·ml-1=278 kJ·ml-1,H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml-1,C错误;H2O(g)+O(g) ===H2O2(g)的ΔH=-136 kJ·ml-1-249 kJ·ml-1-(-242 kJ·ml-1)=-143 kJ·ml-1,D正确。
8.(1)观察图a和图b,根据盖斯定律,写出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5和ΔH6的关系。图a:　　　　 　　　　　　　　　;图b:　 。 
ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:①H2O(l) ===H2O(g)　ΔH=+44 kJ·ml-1②2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ===CH4(g)+4NO(g)　ΔH=+1 160 kJ·ml-1③CH4(g)+4NO2(g) === 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-574 kJ·ml-1请写出CH4(g)与NO2(g)反应生成参与大气循环的气体和液态水的热化学方程式:  　。 
CH4(g)+2NO2(g) ===N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-955 kJ·ml-1
解析 (1)题图a:以A为起点,最终回到A,整个过程没有能量变化,所以ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0;题图b:变化有两个途径A→F,A→B→C→D→E→F,两个途径的热效应相同,所以ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6。
9.向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应历程中能量变化如图所示,下列说法不正确的是(　　)
10.已知:P4(g)+6Cl2(g) === 4PCl3(g)　ΔH=a kJ·ml-1,P4(g)+10Cl2(g) === 4PCl5(g)　ΔH=b kJ·ml-1。已知P4具有六键的正四面体结构,经测定PCl5中P—Cl与PCl3中的P—Cl键能不同,PCl5中P—Cl的键能为c kJ·ml-1,而PCl3中P—Cl的键能为1.2c kJ·ml-1。下列叙述正确的是(　　)A.P—P的键能大于P—Cl的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g) === PCl5(s)的反应热ΔH
解析 原子半径越小,共价键键长越短,键能越大,由于原子半径:P>Cl,则P—P的键能小于P—Cl的键能,A错误;已知:P4(g)+6Cl2(g) ===4PCl3(g)　ΔH=a kJ·ml-1,P4(g)+10Cl2(g) ===4PCl5(g)　ΔH=b kJ·ml-1,反应中反应物、生成物的状态都是气态,而Cl2(g)+PCl3(g) ===PCl5(s)中PCl5为固态,物质的状态不同,因此不能计算其反应热,B错误;已知:①P4(g)+6Cl2(g) ===4PCl3(g)　ΔH=a kJ·ml-1,②P4(g)+10Cl2(g) ===4PCl5(g)　ΔH=b kJ·ml-1,利用“盖斯定律”,②-①,整理可得4Cl2(g)+4PCl3(g) ===4PCl5(g)　ΔH=(b-a) kJ·ml-1,设Cl—Cl的键能为x kJ·ml-1,由于PCl5中P—Cl的键能为c kJ·ml-1,而PCl3中P—Cl的键能为1.2c kJ·ml-1,则4x+12×1.2c-20c=b-a,
11.甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法,且具有良好的应用前景。依据图示关系,下列说法不正确的是(　　)
A.甲醇与水蒸气发生的反应是吸热反应B.1 ml CO(g)和1 ml H2O(g)的总能量高于1 ml CO2(g)和1 ml H2(g)的总能量C.化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关D.CO2(g)+H2(g) === CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2 kJ·ml-1
解析 甲醇与水蒸气发生反应,ΔH1或ΔH3均是正值,是吸热反应,A正确;ΔH2=ΔH3-ΔH1=49.5 kJ·ml-1-90.7 kJ·ml-1=-41.2 kJ·ml-1,故1 ml CO(g)、2 ml H2(g)和1 ml H2O(g)的总能量高于1 ml CO2(g)和3 ml H2(g)的总能量,所以1 ml CO(g)和1 ml H2O(g)的总能量高于1 ml CO2(g)和1 ml H2(g)的总能量,B正确,D错误;根据盖斯定律,化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,C正确。
12.已知甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) === CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890 kJ·ml-1,但当1 ml CH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为607 kJ,如果1 ml CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O(l),并放出819.25 kJ的热量,则一定量O2的质量为(　　)A.40 gB.56 gC.60 gD.无法计算
解析 设1 ml CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2的物质的量分别为x ml、y ml,生成水的物质的量为2 ml,则根据碳原子守恒可知x+y=1,根据放出819.25 kJ的热量可得607x+890y=819.25,解得x=0.25,y=0.75,则
m(O2)=n(O2)×M(O2)=1.875 ml×32 g·ml-1=60 g,答案选C。
13.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)实验测得,5 g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,则1 ml液态甲醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水的热化学方程式为___________________________________  　。 (2)现有如下两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g) === 2H2O(g)　ΔH1=a kJ·ml-12H2(g)+O2(g) === 2H2O(l)　ΔH2=b kJ·ml-1则a　　　　(填“>”“<”或“=”)b。 
CH3OH(l)+ O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)　
ΔH=-726.4 kJ·ml-1
(3)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中,断裂化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=a kJ·ml-1,根据下表中所列键能数据可计算出a=　　　　。 
解析 (1)5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量,故32 g(1 ml)液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和
(2)将两个热化学方程式进行比较,由于H2O由气态变成液态放出热量,故ΔH1>ΔH2,则a>b。(3)由焓变与键能的关系知,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH=946 kJ·ml-1+436 kJ·ml-1×3-390.8 kJ·ml-1×6=-90.8 kJ·ml-1,故a=-90.8。
14.丙烷燃烧可以通过以下两种途径:途径Ⅰ:C3H8(g)+5O2(g) === 3CO2(g)+4H2O(l)　ΔH1=-a kJ·ml-1途径Ⅱ:C3H8(g) === C3H6(g)+H2(g)　ΔH2=+b kJ·ml-12C3H6(g)+9O2(g) === 6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH3=-c kJ·ml-12H2(g)+O2(g) === 2H2O(l)　ΔH4=-d kJ·ml-1(a、b、c、d均为正值)请回答下列问题:(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。 
(2)由于C3H8(g) === C3H6(g)+H2(g)的反应中,反应物具有的总能量　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要　　　　　　　　(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物。 (3)b与a、c、d的关系式是　 。 
解析 (1)根据盖斯定律知两者相等。(3)设途径Ⅱ的3个热化学方程式分别为①、②、③,将途径Ⅱ的热化学方
15.碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳[6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6O2(g)],并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1 ml CO2需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题:(1)碳汇过程中能量的转化形式为　　　　能转化为　　　　能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量,则吸收的CO2为　　 　　 kg。 
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:①CO2(g)+2NaOH(aq) === Na2CO3(aq)+H2O(l)　ΔH=-a kJ·ml-1;②CO2(g)+NaOH(aq) === NaHCO3(aq)ΔH=-b kJ·ml-1。反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq) === 2NaHCO3(aq)的ΔH=　　　 kJ·ml-1(用含a、b的代数式表示)。 
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能:
①关于反应N2(g)+3F2(g) === 2NF3(g),下列说法不正确的是　　　　(填字母)。 A.过程N2(g) === 2N(g)放出能量B.反应N2(g)+3F2(g) === 2NF3(g)放出能量C.使用催化剂能减小反应的ΔH②用NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,试写出蚀刻的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
4NF3+3Si===3SiF4+2N2
解析 (1)根据题意,碳汇过程中能量的转化形式为太阳能转化为化学能;某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量,则吸收的二氧化碳的物
(2)根据盖斯定律,由②×2-①得:CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq) ===2NaHCO3(aq)　ΔH=(a-2b) kJ·ml-1。