21高考化学大一轮复习苏教专用课时集训：专题六 第2课时 反应热的比较与计算 含解析

第2课时反应热的比较与计算
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知识点题号
反应热的计算2,3,4,7
反应热大小比较1,5
综合6,8
一、选择题
1.已知1 mol白磷(s)转化为1 mol红磷,放出18.39 kJ热量,又知: 4P(白磷,s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH1①
4P(红磷,s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH2②
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是( C )
A.ΔH1=ΔH2
B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1<ΔH2
D.无法确定
解析:据盖斯定律①-②可得4P(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=ΔH1-ΔH2=-18.39 kJ·mol-1×4,故ΔH1<ΔH2。

2.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,表中是几种化学键的键能:
化学键N≡N F—F N—F 键能/(kJ·mol-1) 941.7 154.8 283.0 下列说法中正确的是( B )
A.过程N 2(g)2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)NF 3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)的ΔH>0
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成,仍可能发生化学反应
解析:A项,由N 2(g)2N(g)破坏化学键需吸收能量;B项,N(g)+ 3F(g)NF 3(g)是形成化学键,放出能量;C项,ΔH=(941.7+154.8×3-283.0×6)kJ·mol-1=-291.9 kJ·mol-1;D项,化学反应的实质是化学键的断裂和形成。

3.已知:①Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1
②2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) ΔH2
③2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH3
则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)的ΔH是( A )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
B.ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3
C.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
D.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3
解析:利用盖斯定律,由①+②×+③×可得所求的热化学反应方程式,即ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。

4.根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为
( D )
化学键C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 A.-485 kJ·mol-1 B.+485 kJ·mol-1
C.+1 940 kJ·mol-1
D.-1 940 kJ·mol-1
解析:ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=414 kJ·mol-1×4+ 155k J·m o l-1×4-489k J·m o l-1×4-565k J·m o l-1×4= -1 940 kJ·mol-1。

5.向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是( C )
A.反应HC(aq)+H+(aq)CO 2(g)+H2O(l)为放热反应
B.ΔH1>ΔH2,ΔH2<ΔH3
C.C(aq)+2H+(aq)CO2(g)+H2O(l) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
D.H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则ΔH3变小
解析:由题图可得,HC(aq)+H+(aq)的能量小于 CO 2(g)+H2O(l)的能量,所以反应HC(aq)+H+(aq)CO 2(g)+H2O(l)为吸热反应,A项错误;由图
可得ΔH1和ΔH2都小于0,ΔH3>0,且ΔH1的绝对值大于ΔH2的绝对值,所以ΔH1<ΔH2,ΔH2<ΔH3,B项错误;由图可得,C(aq)+2H+(aq)
HC(aq)+H+(aq) ΔH 1,HC(aq)+H+(aq)H2CO3(aq) ΔH2, H2C O3(a q)C O2(g)+H2O(l)ΔH3,根据盖斯定律,C(a q)+ 2H+(aq)CO2(g)+H2O(l) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,C项正确;使用催化剂只改变化学反应速率,不改变反应焓变,D项错误。

6.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为 SO2(g)和SO3(g) (已知:2SO 2+O22SO3),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)。

下列说法正确的是( C )
A.S8(s)的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1
B.1 mol SO2和过量O2反应可释放出b kJ的热量
C.2SO 3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH=+2b kJ·mol-1
D.若使用V2O5作催化剂,当SO2(g)转化生成1 mol SO3(g)时,释放的热量小于b kJ
解析:根据题图可知,1 mol O2(g)和 mol S8(s)反应生成1 mol二氧化硫气体时放热 a kJ,依据燃烧热的概念,可写出热化学方程式:
S8(s)+8O2(g)8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol-1,则S8(s)的燃烧热ΔH= -8a kJ·mol-1,A项错误;由题图可知,1 mol SO2和 0.5 mol O2完全反应生成1 mol SO3(g)时释放出b kJ的热量,但SO2和O2的反应是可逆反应,1 mol SO2不能完全转化为1 mol SO3,故1 mol SO2和过量氧气反应释放出的热量小于 b kJ,B项错误;催化剂不会改变反应热,故当使用V2O5作催化剂时,SO2(g)转化生成 1 m ol SO3(g),反应的ΔH= -b kJ·mol-1,D项错误。

二、非选择题
7.(1)CH 3—CH3(g)CH2CH2(g)+H2(g) ΔH,有关化学键的键能如下表:
化学键C—H C C C—C H—H 键能/(kJ·mol-1) 414 615 347 435 则该反应的反应热为。

(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
①2NO 2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH1
②4NO 2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2
③2NO(g)+Cl 2(g)2ClNO(g) ΔH3
则ΔH3= (用ΔH1和ΔH2表示)。

已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl—N O): 化学键N≡O Cl—Cl Cl—N N O
键能/ 630 243 a 607
(kJ·mol-1)
则反应2NO(g)+Cl 2(g)2ClNO(g)的ΔH和a的关系为ΔH= kJ·mol-1。

解析:(1)1 mol CH3—CH3(g)中含有1 mol C—C键、6 mol C—H 键, 1 mol CH2CH2(g)中含有 1 mol C C 键、4 mol C—H键,故CH 3—CH3(g)CH2CH2(g)+H2(g) ΔH=E(C—C)+6E(C—H)-E(C C)-
4E(C—H)-E(H—H)=(347+6×414-615-4×414-435)kJ·mol-1= +125 kJ·mol-1。

(2)由①×2-②可得③,则ΔH3=2ΔH1-ΔH2。

根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能,知ΔH=2×630 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1-2×(a kJ·
mol-1+607 kJ·mol-1)=(289-2a)kJ·mol-1。

答案:(1)+125 kJ·mol-1
(2)2ΔH1-ΔH2(289-2a)
8.(1)下表列出了几种化学键的键能:
化学键H—H Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol-1) 436 243 431
请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式: 。

(2)饮用水中的N主要来自N。

已知在微生物的作用下,N经过两步反应被氧化成N。

两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol N全部被氧化成N的热化学方程式为。

解析:(1)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=436 kJ·mol-1+ 243 kJ·mol-1-431×2 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,H2(g)+Cl2(g)
2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1。

答案:(1)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1
(2)N(aq)+2O 2(g)N(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1。