2024-2025学年新教材高中化学第1章化学反应的热效应第二节反应热的计算分层作业课件新人教版选择性必修1

第一章

分层作业4反应热的计算123567891011121314A级必备知识基础练4题组1.盖斯定律的理解及应用1.盖斯定律指出:化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与具体反应途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列错误的是(

)A.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=1B.A→D,ΔH=-ΔH4C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0D.B→D,ΔH=ΔH2+ΔH3A1235678910111213144解析

根据盖斯定律及图示可知,物质A经过一系列转化最终又得到物质A,所以始态和终态相同,反应热为0,则ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0,A错误,C正确;A→D与D→A互为逆反应,则根据盖斯定律可得,A→D的ΔH=-ΔH4,B正确;如图所示B→D的ΔH=ΔH2+ΔH3,D正确。12356789101112131442.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:①2Cu(s)+O2(g)===2CuO(s)

ΔH=-314kJ·mol-1②2Cu2O(s)+O2(g)===4CuO(s)

ΔH=-292kJ·mol-1则CuO(s)+Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(

)A.-11kJ·mol-1

B.+11kJ·mol-1C.+22kJ·mol-1

D.-22kJ·mol-1A12356789101112131443.298K、101kPa时,根据6C(石墨,s)+3H2(g)===C6H6(l)(苯)设计的反应路径如下:上述条件下,石墨、氢气、苯的燃烧热依次为ΔH(石墨)、ΔH(H2)、ΔH(C6H6),下列说法正确的是(

)A.6×ΔH(石墨)+3×ΔH(H2)=ΔH2B.1molC6H6(l)的能量一定高于6molCO2(g)和3molH2O(l)的能量C.1molC6H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的ΔH>ΔH3D.ΔH1=ΔH2+ΔH3A1235678910111213144ΔH2,则ΔH2=6×ΔH(石墨,s)+3×ΔH(H2),A正确;C6H6(l)与氧气反应生成CO2(g)和H2O(l)是放热反应,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,反应物还有O2(g),故不能判断1

mol

C6H6(l)的能量与6

mol

CO2(g)和3

mol

H2O(l)的能量高低,B错误;等物质的量时,C6H6(g)的能量要高于C6H6(l),1

mol

C6H6(g)完全燃烧时放出的能量要多一些,但是ΔH要更小,故1

mol

C6H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的ΔH<ΔH3,C错误;根据题中图像,结合盖斯定律可得,ΔH2=ΔH1+ΔH3,D错误。1235678910111213144题组2.反应热的计算4.已知:①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

ΔH=a

kJ·mol-1②2C(s)+O2(g)===2CO(g)

ΔH=-220kJ·mol-1H—H、O==O和O—H的键能分别为436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,则a为(

)A.-332 B.-118 C.+350 D.+130D解析

根据盖斯定律由①×2-②可得2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)

ΔH=+(2a+220)

kJ·mol-1,则有4×462

kJ·mol-1-2×436

kJ·mol-1-496

kJ·mol-1=(2a+220)

kJ·mol-1,解得a=+130。12356789101112131445.已知软脂酸燃烧的热化学方程式为CH3(CH2)14COOH(s)+23O2(g)===16CO2(g)+16H2O(l)

ΔH=-9977kJ·mol-1,若该反应中生成89.6L(已换算成标准状况)CO2,则放出的热量为(

)A.9977kJ B.4988.5kJC.2494.25kJ D.1247.12kJC解析

标准状况下,89.6

L

CO2的物质的量为4

mol,生成16

mol

CO2时放出的热量为9

977

kJ,则生成4

mol

CO2时放出的热量为9

977

kJ×=2

494.25

kJ。12356789101112131446.(2024·湖南衡阳三校联考)已知下列反应的热化学方程式:①C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH1=-393.5kJ·mol-1②CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH2=-870.3kJ·mol-1则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热ΔH为(

)A.-488.3kJ·mol-1B.+488.3kJ·mol-1C.-244.15kJ·mol-1D.+244.15kJ·mol-1A1235678910111213144解析

分析热化学方程式,根据盖斯定律,由①×2+③×2-②可得2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l),则该反应的反应热ΔH=2ΔH1+2ΔH3-ΔH2=(-393.5

kJ·mol-1)×2+(-285.8

kJ·mol-1)×2-(-870.3

kJ·mol-1)=-488.3

kJ·mol-1。12356789101112131447.(1)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)

ΔH1=-akJ·mol-1

①N2(g)+O2(g)===2NO(g)

ΔH2=-bkJ·mol-1

②若1molNH3还原NO生成N2,则该反应过程中的反应热ΔH3=__________

kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。

(2)已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)

ΔH1=-25kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)

ΔH2=-47kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)

ΔH3=+640kJ·mol-1请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式:

。

FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)

ΔH=-218kJ·mol-11235678910111213144解析

(1)根据盖斯定律,由①-②×3可得4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g),该反应的焓变ΔH=ΔH1-3ΔH2=(3b-a)

kJ·mol-1,若1

mol

NH3还原CO2(g)的热化学方程式:FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)

ΔH=-218

kJ·mol-1。

12356789101112131448.已知下列热化学方程式:①H2O(g)===H2O(l)

ΔH=Q1kJ·mol-1;②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)

ΔH=Q2kJ·mol-1③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=Q3

kJ·mol-1则C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)的ΔH等于(

)A.(3Q1+Q2+Q3)kJ·mol-1B.-(3Q1+Q2+Q3)kJ·mol-1C.-(3Q1+Q2-Q3)kJ·mol-1D.(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1B级关键能力提升练D1235678910111213144解析

分析已知热化学方程式,根据盖斯定律,由3×①-②+③可得C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l),则有ΔH=3×ΔH1-ΔH2+ΔH3=(3Q1-Q2+Q3)

kJ·mol-1。12356789101112131449.(2024·山东青岛模拟)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是(

)A.ΔH3<0B.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0C.按照Cl、Br、I的顺序,ΔH2依次减少D.一定条件下,拆开1mol气态HX中的化学键需要吸收akJ能量,则该条件下ΔH3=-2akJ·mol-1B1235678910111213144解析

形成化学键放出能量,则2H(g)+2X(g)===2HX(g)的ΔH3<0,A正确;由盖斯定律可知,ΔH1=ΔH2+ΔH3,则ΔH1-ΔH2-ΔH3=0,B错误;由于键能:Cl—Cl>Br—Br>I—I,断裂化学键时吸收能量,则吸收的能量逐渐减小,所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小,即ΔH2依次减小,C正确;一定条件下,拆开1

mol气态HX需要吸收a

kJ能量,即形成1

mol

HX放出热量是a

kJ,因此形成2

mol

HX放出热量为2a

kJ,该条件下ΔH3=-2a

kJ·mol-1,D正确。123567891011121314410.(2024·湖北武汉重点校联考)近日,我国科学家在合成气直接制烯烃研究领域获得重大突破。已知:反应②

C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

ΔH2反应③

CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH3=-90.1kJ·mol-1反应④

2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH4=-134.0kJ·mol-1反应⑤

3CH3OH(g)===CH3CH==CH2(g)+3H2O(g)

ΔH5=-131.0kJ·mol-1下列说法正确的是(

)A.ΔH1-ΔH2>0B.反应②为放热反应C.3CH3OCH3(g)===2CH3CH==CH2(g)+3H2O(g)ΔH=+140.0kJ·mol-1D.3CO(g)+6H2(g)===H3CH==CH2(g)+3H2O(g)

ΔH=-301.3kJ·mol-1C1235678910111213144解析

根据盖斯定律,由①-②可得H2(g)+===H2O(g)

ΔH=ΔH1-ΔH2,而该反应为放热反应,则有ΔH<0,从而推知ΔH1-ΔH2<0,A错误;反应②中C(s)与H2O(g)在高温下反应生成CO(g)和H2(g),该反应为吸热反应,B错误;根据盖斯定律,由⑤×2-④×3可得3CH3OCH3(g)===2CH3CH==CH2(g)+3H2O(g),该反应的ΔH=(-131.0

kJ·mol-1)×2-(-134.0

kJ·mol-1)×3=+140.0

kJ·mol-1,C正确;根据盖斯定律,由③×3+⑤可得3CO(g)+6H2(g)

===CH3CH==CH2(g)+3H2O(g),则有ΔH=(-90.1

kJ·mol-1)×3+(-131.0

kJ·mol-1)=-401.3

kJ·mol-1,D错误。123567891011121314411.(2024·山东聊城模拟)将2molCl2和3molF2置于密闭容器中,在250℃下只发生如下两个放热反应:①F2+Cl2===2ClF

ΔH1=akJ·mol-1;②Cl2+3F2===2ClF3

ΔH2=bkJ·mol-1。一段时间后,Cl2和F2恰好全部消耗,共放出303kJ热量。已知:部分化学键的键能如下表所示:化学键F—FCl—ClF—Cl(ClF中)F—Cl(ClF3中)157243248x则x的值为(

)A.172 B.208

C.256

D.371A1235678910111213144解析

根据反应热与键能的关系,结合表中数据可得:ΔH1=(157+243)

kJ·mol-1-2×248

kJ·mol-1=-96

kJ·mol-1=a

kJ·mol-1,ΔH2=(243+157×3)

kJ·mol-1-2×3x=(714-6x)

kJ·mol-1=b

kJ·mol-1,则有a=-96、b=714-6x。假设参与反应①的Cl2为m

mol,同时消耗m

mol

F2,则剩余Cl2为(2-m)

mol,剩余F2为(3-m)

mol,由于Cl2和F2恰好全部消耗,结合反应②可得:,解得m=1.5。由于共放出303

kJ热量,则有1.5

mol×96

kJ·mol-1+0.5

mol×(6x-714)

kJ·mol-1=303

kJ,解得x=172。123567891011121314412.(1)水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。

则ΔH2=

kJ·mol-1

+61235678910111213144(2)已知下列反应的热化学方程式:计算反应④C6H5C2H5(g)===C6H5CH==CH2(g)+H2(g)的ΔH4=___________

kJ·mol-1。

+1181235678910111213144解析

(1)根据盖斯定律,反应②=水煤气变换反应-反应①,则有ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2

kJ·mol-1)-(-47.2

kJ·mol-1)=+6

kJ·mol-1。(2)根据盖斯定律,反应④可由①-②-③得到,故ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3=(-4

386.9+4

263.1+241.8)

kJ·mol-1=+118

kJ·mol-1。123567891011121314413.有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源。(1)在101kPa下,1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,请回答下列问题:①该反应反应物总能量

(填“大于”“小于”或“等于”)生成物总能量。

②1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为

。

③该反应的热化学方程式为

。

④若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量,已知H—O的键能为463kJ·mol-1,O==O的键能为498kJ·mol-1,计算H—H的键能为

kJ·mol-1。

大于285.8kJ2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-14361235678910111213144(2)氢能的储存是氢能利用的前提,科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni,已知:Mg(s)+H2(g)===MgH2(s)

ΔH1=-74.5kJ·mol-1;Mg2Ni(s)+2H2(g)===Mg2NiH4(s)

ΔH2=-64.4kJ·mol-1;Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3。则ΔH3=

。

84.6kJ·mol-11235678910111213144解析

(1)①该反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量;②1

mol氢气为2

g,完全燃烧生成液态水放出285.8

kJ的热量;③根据上面的分析可得热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=-571.6

kJ·mol-1;④若1

mol氢气完全燃烧生成1

mol气态水放出241

kJ的热量,已知H—O的键能为463

kJ·mol-1,O==O的键能为498

kJ·mol-1,根据燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH=-482

kJ·mol-1;设1

mol

H—H完全断裂时吸收热量为x

kJ,2x+498-4×463=-482,解得x=436。(2)由盖斯定律得到Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s)

ΔH3=-64.4

kJ·mol-1-2×(-74.5

kJ·mol-1)=84.6

kJ·mol-1,则ΔH3=84.6

kJ·mol-1。123567891011121314154C级学科素养拔高练14.(1)氨热分解可制氢气。一定条件下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。相关化学键的键能数据如下:化