2020届高考化学 精准培优专练十二 反应热的计算（含解析）

反应热的计算1．键能与反应热典例1．通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键H—HCl—ClH—Cl生成1mol化学键时放出的能量436kJ/mol243kJ/mol431kJ/mol则下列热化学方程式不．正确的是()A.1/2H2(g)+1/2Cl2(g)==HCl(g)ΔH＝－91.5kJ/molB.H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)ΔH＝－183kJ/molC.2HCl(g)==H2(g)+Cl2(g)ΔH＝+183kJ/molD.1/2H2(g)+1/2Cl2(g)==HCl(g)ΔH＝+91.5kJ/mol2．盖斯定律与反应热典例2．由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤为TiO2―→TiCl4――→镁/800℃/ArTi已知：①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2③TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)ΔH3则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH为（）A．ΔH3+2ΔH1－2ΔH2B．ΔH3+ΔH1－ΔH2C．ΔH3+2ΔH1－ΔH2D．ΔH3+ΔH1－2ΔH23．盖斯定律与热化学方程式典例3．在一定条件下，CH4可与NOx反应除去NOx，已知有下列热化学方程式：①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH1＝－890.3kJ·mol−1一．反应热的计算②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH2＝+67.0kJ·mol−1③H2O(g)===H2O(l)ΔH3＝－41.0kJ·mol−1则CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)ΔH＝____________。1．将1000mL0.1mol·L－1BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出akJ热量；将1000mL0.5mol·L－1HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出bkJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将500mL1mol·L－1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为（）A．(5a－2b)kJB．(2b－5a)kJC．(10a+4b)kJD．(5a+2b)kJ2．在25℃、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol，则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的焓变为()A．-488.3kJ/molB．488.3kJ/molC．191kJ/molD．-191kJ/mol3．已知反应：H2(g)+Br2(l)===2HBr(g)ΔH＝－72kJ·mol−1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表所示：H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为（）A．404B．260C．230D．2004．已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH＝－24.8kJ/molFe2O3(s)+1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)+1/3CO2(g)ΔH＝－15.73kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH＝+640.4kJ/mol则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的ΔH约为()A.－218kJ/molB.－109kJ/molC.+109kJ/molD.+218kJ/mol5．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；ΔH=-574kJ·mol-1二．对点增分集训②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；ΔH=-1160kJ·mol-1③H2O(g)=H2O(l)；ΔH=-44kJ·mol-1下列说法不正确的是（）A.等物质的量的CH4参加反应，反应①、②转移的电子数相同B.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；ΔH=-530kJ·mol-1C.0.2molCH4还原NO2至N2，并生成H2O(g)，放出的热量为173.4kJD.若用4.48L（标准状况）CH4还原NO2至N2并生成H2O(g)，整个过程中转移电子1.60mol6．（1）已知C(s、金刚石）+O2(g)==CO2(g)；ΔH=-395.4kJ/mol，C(s、石墨）+O2(g)==CO2(g)；ΔH=-393.5kJ/mol。①石墨和金刚石相比，石墨的稳定性______金刚石的稳定性。②石墨中C-C键键能______金刚石中C-C键键能。（均填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）已知H—H键的键能为436kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为______。（3）已知下列反应的反应热：CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)ΔH1＝+206.2kJ·mol－1CH4(g)+CO2(g)＝2CO(g)+2H2(g)ΔH2＝-247.4kJ·mol－1则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________。7．多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题：Ⅰ．硅粉与在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和，放出225KJ热量，该反应的热化学方程式为___________________。SiHCl3的电子式为______________。8．应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。HCl2H已知：①CH3OH(g)+H2O(l)===CO2(g)+3H2(g)ΔH＝+93.0kJ·mol−1；②CH3OH(g)+12O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH＝−192.9kJ·mol−1；③CH3OH(g)===CH3OH(l)ΔH＝－38.19kJ·mol−1则表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为_______________________________。9．（1）如下图所示表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：______________________________________。（2）已知：①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)ΔH＝－25kJ·mol−1②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH＝－47kJ·mol−1③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)ΔH＝+19kJ·mol−1请写出CO还原FeO的热化学方程式：_________________________________。10．（1）已知：①CH3OH(g)+H2O(g)==CO2(g)+3H2(g)ΔH＝+49.0kJ/mol②CH3OH(g)+3/2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)ΔH＝－192.9kJ/mol由上述方程式可知：CH3OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。已知水的气化热为44kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________。（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：①2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)ΔH＝－159.5kJ/mol②NH2CO2NH4(s)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH＝+116.5kJ/mol③H2O(l)==H2O(g)ΔH＝+44.0kJ/mol写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式是______。（3）已知：①Fe(s)+1/2O2(g)==FeO(s)ΔH1＝－272.0kJ/mol②2Al(s)+3/2O2(g)==Al2O3(s)ΔH2＝－1675.7kJ/molAl和FeO发生铝热反应的热化学方程式是______。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是______(填“能”或“不能”)，你的理由是_____。参考答案一、反应热的计算典例1．【答案】D【解析】根据反应H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)ΔH＝436kJ/mol+243kJ/mol-431kJ/mol×2=－183kJ/mol，热化学方程式的焓变与计量数成正比，则A、B、C正确；此反应为放热反应，焓变小于零，D错误。典例2．【答案】C【解析】2×①－②+③，得到：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)ΔH＝2ΔH1－ΔH2+ΔH3，C正确。典例3．【答案】－875.3kJ·mol−1【解析】由盖斯定律知①－②－2×③可得目标方程式。故ΔH＝ΔH1－ΔH2－2ΔH3＝[－890.3－(+67.0)－2×(－41.0)]kJ·mol−1＝－875.3kJ·mol−1。二、对点增分集训1.【答案】D【解析】1000mL0.1mol·L－1BaCl2的物质的量为0.1mol，将1000mL0.1mol·L－1BaCl2溶液与足量稀硫酸反应，涉及的离子方程式为：Ba2+(aq)+SO2−4(aq)=BaSO4(s)，生成0.1molBaSO4，放出akJ热量；1000mL0.5mol·L－1HCl溶液的物质的量为0.5mol，将1000mL0.5mol·L－1HCl溶液与足量CH3COONa溶液反应，涉及的离子方程式为H+(aq)+CH3COO−(aq)=CH3COOH(l)，生成0.5molCH3COOH，放出bkJ热量；所以500mL1mol·L－1H2SO4的物质的量为0.5mol，将500mL1mol·L－1H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应，涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+SO2−4(aq)=BaSO4(s)，H+(aq)+CH3COO−(aq)=CH3COOH(l)，生成0.5molBaSO4，1molCH3COOH，溶液反应放出的热量为(5a+2b)kJ。2.【答案】A【解析】25℃、101kPa下，C(s)、H2(g)和CH3COOH(l)的燃烧热分别是393.5kJ/mol、285.8kJ·mol−1和870.3kJ·mol−1，则①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol−1，②H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol−1，③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-870.3kJ·mol−1，由盖斯定律可知，②×2+①×2-③可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)。3.【答案】D【解析】由H2(g)+Br2(l)==2HBr(g)ΔH＝－72kJ·mol−1；Br2(l)==Br2(g)ΔH＝+30kJ·mol−1可得出H2(g)+Br2(g)==2HBr(g)ΔH＝(－72kJ·mol−1)－(+30kJ·mol−1)＝－102kJ·mol−1，又该反应的ΔH＝(436+a－2×369)kJ·mol−1＝－102kJ·mol−1，所以a＝200。4.【答案】B【解析】①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH＝－24.8kJ/mol；②Fe2O3(s)+1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)+1/3CO2(g)ΔH＝－