高考化学 化学反应热的计算

学业分层测评(四) 化学反应热的计算
(建议用时：40分钟)
[基础达标练]
1．已知：①Zn(s)＋12O 2(g)===ZnO(s)
ΔH ＝－348.3 kJ/mol
②2Ag(s)＋12O 2(g)===Ag 2O(s)
ΔH ＝－31.0 kJ/mol
则Zn(s)＋Ag 2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH 等于( )
【导学号：80192037】
A ．－317.3 kJ/mol
B ．－379.3 kJ/mol
C ．－332.8 kJ/mol
D ．＋317.3 kJ/mol
A [①－②得：Zn(s)＋Ag 2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s) ΔH ＝－317.3 kJ/mol 。

]
2．已知C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ/mol ，C(s)＋12O 2(g)===CO(g)
ΔH 2＝－110.5 kJ/mol ，则2 mol C 在O 2中完全燃烧，放出的热量为( )
A ．221 kJ
B ．787 kJ
C ．393.5 kJ
D ．110.5 kJ
B [
C 在O 2中完全燃烧生成CO 2，故2 mol C 完全燃烧放出的热量为2 mol ×393.5 kJ/mol ＝787 kJ 。

]
3．液态水分解生成H 2和O 2可通过下列途径来完成：
―――――――→H 1＝＋―ΔH 2已知：氢气的燃烧热为286 kJ/mol ，则ΔH 2为( )
A ．＋330 kJ/mol
B ．－330 kJ/mol
C ．＋242 kJ/mol
D ．－242 kJ/mol
C [由盖斯定律可知ΔH 1＋ΔH 2＝＋286 kJ/mol ，ΔH 2＝＋286 kJ/mol －ΔH 1＝＋286 kJ/mol －(＋44 kJ/mol)＝＋242 kJ/mol 。

]
4．已知：Fe 2O 3(s)＋32C(s)===32CO 2(g)＋2Fe(s)
ΔH 1＝＋234.1 kJ/mol
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)
ΔH 2＝－393.5 kJ/mol
则2Fe(s)＋32O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( )
A ．－824.4 kJ/mol
B ．－627.6 kJ/mol
C ．－744.7 kJ/mol
D ．－169.4 kJ/mol
A [根据盖斯定律，由第二个方程式乘以32再减去第一个方程式可得2Fe(s)
＋32O 2(g)===Fe 2O 3(s)，则ΔH ＝32ΔH 2－ΔH 1＝－824.4 kJ/mol 。

]
5．肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。

已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：N ≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )
【导学号：80192038】
A ．194
B ．391
C ．516
D ．658
B [由图知N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 1＝－534 kJ·mol －1，设断裂1 mol N —H 键所需的能量为x kJ ，则ΔH 1＝ΔH 3＋ΔH 2，ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2＝－534 kJ·mol －1＋2 752 kJ·mol －1＝＋2 218 kJ·mol －1，即N 2H 4(g)＋O 2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)需要吸收2 218 kJ 能量，1 mol N 2H 4中含有1 mol N —N 键和4 mol
N—H键，故154 kJ＋4x kJ＋500 kJ＝2 218 kJ，得x＝391，B项正确。

] 6．①CH4(g) ＋4NO2(g) ===4NO(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g)；ΔH＝－574 kJ·mol－1；
②CH4(g) ＋4NO(g) ===2N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g)；ΔH＝－ 1 160 kJ·mol－1。

下列错误的是()
【导学号：80192039】A．等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同
B．由反应①可知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH>－574 kJ·mol－1
C．4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g)；ΔH＝＋586 kJ·mol－1
D．若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol
B[等物质的量的甲烷参加反应都转化成CO2，因此转移电子物质的量相等，故说法A正确；气态水转化成液态水是放热过程，因此ΔH<－574 kJ·mol－1，故说法B错误；①－②得出：4NO2(g)＋2N2(g)===8NO(g)ΔH＝1160－574 kJ·mol －1＝＋586 kJ·mol－1，故说法C正确；①＋②得出：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，转移电子物质的量为4.48×8/22.4 mol＝1.6 mol，故说法D 正确。

]
7．工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)＋H
2
O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知
在25 ℃时：C(石墨)＋1
2O2(g)===CO(g)ΔH＝－111 kJ·mol
－1 ①
H2(g)＋1
2O2(g)===H2O(g)ΔH＝－242 kJ·mol
－1 ②
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－394 kJ·mol－1 ③
则25 ℃时1 mol CO与水蒸气作用转化为氢气和二氧化碳反应ΔH为()
【导学号：80192040】A．＋41 kJ·mol－1B．－41 kJ·mol－1
C．283 kJ·mol－1D．－131 kJ·mol－1
B[依据盖斯定律③－①－②得到：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH ＝－41 kJ·mol－1。

]
8．下列关于反应热的说法正确的是()
A．当ΔH为“－”时，表示该反应为吸热反应
B．已知C(s)＋1
2O2(g)===CO(g)的反应热为－110.5 kJ·mol
－1，说明C的燃
烧热为110.5 kJ/mol
C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
D[A中ΔH为“＋”时，反应为吸热反应，错误；B中生成物为CO，不是C的燃烧热，错误；C中反应热的大小与反应物和生成物的能量有关，错误；D为盖斯定律，正确。

]
9．(1)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1
则反应4H2(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4H2O(g)的反应热ΔH＝________。

(2)反应2SO
2
(g)＋O2(g)2SO3(g)的能量变化如图所示。

已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g) 时的反应热ΔH＝－99 kJ·mol－1。

请回答下列问题：
①图中A点表示________；C点表示2 mol SO3(g)的总能量。

E所代表的能量是________；E的大小对该反应的反应热________(填“有”或“无”)影响。

②图中ΔH1＝________kJ·mol－1。

【解析】(1)将两个热化学方程式依次标注为①、②，依据盖斯定律，由①×2－②即得，4H2(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－483.6 kJ·mol－1×2
－(＋67.7 kJ·mol －1)＝－1 034.9 kJ·mol －1。

(2)①A 点表示反应物的能量总和；E 代表破坏旧化学键所需的最低能量，即活化能；反应热的大小仅取决于反应物能量总和与生成物能量总和之差，与活化能无关。

②ΔH 1＝2×(－99 kJ·mol －1)＝－198 kJ·mol －1。

【答案】 (1)－1 034.9 kJ·mol －1
(2)①2 mol SO 2(g)和1 mol O 2(g)的总能量 活化能 无 ②－198
10．氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：CH 4(g)＋H 2O(g)===CO(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋206.2 kJ·mol －1 ① CH 4(g)＋CO 2(g)===2CO(g)＋2H 2(g) ΔH ＝＋247.4 kJ·mol －1 ② 又知CH 4的燃烧热为890.3 kJ·mol －1。

(1)利用上述已知条件写出CH 4完全燃烧的热化学方程式：_______________________________________________________________。

(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH 4(g)与H 2O(g)反应生成CO 2(g)和H 2(g)的热化学方程式为
_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。

(3)若在相同温度下，1 mol H 2O 按下列两种途径转化为氢原子与氧原子。

―ΔH 3―ΔH 1―ΔH 2则ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3三者之间的关系是________。

【解析】 (2)由①×2－②即可得出CH 4(g)＋2H 2O(g)===CO 2(g)＋4H 2(g) ΔH ＝＋165.0 kJ·mol －1。

(3)由盖斯定律可知ΔH 3＝ΔH 1＋ΔH 2。

【答案】 (1)CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ·mol －
1 (2)CH 4(g)＋2H 2O(g)===CO 2(g)＋4H 2(g) ΔH ＝＋165.0 kJ·mol －1
(3)ΔH 3＝ΔH 1＋ΔH 2
[能力提升练]
11．S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。

已知：①S(单斜，s)＋O 2(g)===SO 2(g)
ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(单斜，s)===S(正交，s)ΔH3
下列说法正确的是()
【导学号：80192041】A．ΔH3＝＋0.33 kJ·mol－1
B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C．S(s，单斜)===S(s，正交)ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定
D．S(s，单斜)===S(s，正交)ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定
C[根据盖斯定律得③＝①－②，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－0.33 kJ/mol，说明反应③为放热反应，单斜硫的能量比正交硫高，正交硫更稳定。

] 12．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝x kJ·mol－1
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1
S(s)＋2K(s)===K2S(s)ΔH2＝b kJ·mol－1
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)ΔH3＝c kJ·mol－1则x为()
【导学号：80192042】A．3a＋b－c B．c－3a－b
C．a＋b－c D．c－a－b
A[碳燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)===K2S(s)ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K2(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)ΔH3＝c kJ·mol－1，运用盖斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，则x＝3a＋b－c，故A正确。

]
13．已知：CH3OH(l)的燃烧热为726.6 kJ·mol－1，HCHO(g)的燃烧热为563.6 kJ·mol－1。

反应CH3OH(l)＋1
2O2(g)===HCHO(g)＋H2O(l)的反应热为ΔH。

有关判断正确
的是()
A．0<ΔH<＋563.6 kJ·mol－1
B．＋726.6 kJ·mol－1>ΔH>＋536.6 kJ·mol－1 C．ΔH>0
D．ΔH＝－163 kJ·mol－1
D[由题意知：CH3OH(l)＋3
2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.6
kJ·mol－1①，HCHO(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－563.6 kJ·mol－1
②，由盖斯定律①式－②式：CH3OH(l)＋1
2O2(g)===HCHO(g)＋H2O(l)ΔH＝－
163.0 kJ·mol－1。

]
14．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)。

【导学号：80192043】
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。

【解析】(1)联系图像找出生成1 mol PCl3(g)时放出的热量为306 kJ。

(2)联系图像分析出PCl3(g)和Cl2(g)生成1 mol PCl5(g)时放出93 kJ的热量，则1 mol PCl5(g)分解为PCl3(g)和Cl2(g)时应吸收93 kJ的热量。

(3)根据盖斯定律可知由P(s)和Cl2(g)生成1 mol PCl5(g)的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－399 kJ/mol，不管该反应是一步完成还是分几步完成，反应的热效应不变。

【答案】(1)3
2Cl2(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
15．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

【导学号：80192044】
(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_______________________________。

(2)若已知下列数据
(3)用NH3催化还原NO x还可以消除氮氧化物的污染。

已知：
4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1②
求：若1 mol NH3还原NO至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)。

【解析】(1)由图像可知，该反应为放热反应，且生成1 mol NH3(g)时，放
出的热量为(300－254)kJ＝46 kJ。

故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)＋3H
(g)2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol－1。

(2)设N—H键能为x，故反应热
ΔH＝－92 kJ·mol－1＝(3×435＋943) kJ·mol－1－6×x，x＝390 kJ·mol－1。

(3)根据盖斯定律由①－②×3，可得，4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)，故其反应热ΔH＝(3b－a) kJ·mol－1，故1 mol NH3还原NO至N2，反应热为(3b －a)/4 kJ·mol－1。

(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol－1
【答案】(1)N
(2)390(3)(3b－a)/4。