微考点45 反应热计算与比较

微考点45反应热计算与比较

一、反应热的计算

1．肼(H2N—NH2)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键为942、O===O键为500、N—N键为154，则断裂1 mol N—H 键所需的能量(kJ)是()

A．194 B．391 C．516 D．658

2．已知：①1 mol H2中化学键断裂时需要吸收436 kJ 的能量；②1 mol Cl2中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由氢原子和氯原子形成1 mol HCl时释放431 kJ的能量。下列叙述正确的是()

A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183 kJ·mol－1

C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1

D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1

3．目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)。

阅读下图，计算该反应的反应热ΔH＝________ kJ·mol－1。

二、反应热的大小比较

4．下列各组变化中，化学反应热前者小于后者的一组是()

①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1

CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2

②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 1

H 2(g)＋12

O 2(g)===H 2O(l) ΔH 2 ③t ℃时，在一定条件下，将1 mol SO 2和1 mol O 2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q 1、Q 2

④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) ΔH 1

CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH 2

A ．①②③

B ．②④

C ．②③④

D ．③④

5．分别向1 L 0.5 mol·L －1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸、②稀硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3，下列关系中正确的是( )

A ．ΔH 1>ΔH 2>ΔH 3

B ．ΔH 1<ΔH 2<ΔH 3

C ．ΔH 1>ΔH 2＝ΔH 3

D ．ΔH 1＝ΔH 2<ΔH 3

6．(2015·江西押题卷)已知：

2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1

3H 2(g)＋Fe 2O 3(s)===2Fe(s)＋3H 2O(g) ΔH 2

2Fe(s)＋32

O 2(g)===Fe 2O 3(s) ΔH 3 2Al(s)＋32

O 2(g)===Al 2O 3(s) ΔH 4 2Al(s)＋Fe 2O 3(s)===Al 2O 3(s)＋2Fe(s) ΔH 5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )

A ．ΔH 1＜0，ΔH 3>0

B ．ΔH 5＜0，ΔH 4＜ΔH 3

C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3

D ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5

7．(2015·江苏四市调研)已知：

CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH 1

C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH 2

CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH 3

CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO 2(g) ΔH 4

2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO 2(g) ΔH 5

下列关于上述反应焓变的判断不正确的是( )

A ．ΔH 1>0

B．ΔH2 >0

C．ΔH2＜ΔH3

D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1

8．工业上可利用CO生产乙醇：①2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)ΔH1

又已知：②H2O(l)===H2O(g)ΔH2

③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH3

工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(l)ΔH。则：ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是ΔH＝__________________________________。

答案解析

1．B [ΔH ＝反应物的总键能－生成物的总键能，由图可知N 2H 4(g)＋O 2(g) ===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－534 kJ·mol －1。设断裂1 mol N —H 键所需能量为x kJ ，则154 kJ ＋4x kJ ＋500 kJ －2 752 kJ ＝－534 kJ ，可求得x ＝391，故选B 。]

2．C [根据反应热的含义，形成2 mol H —Cl 键放出热量431×2 kJ ，断裂1 mol H —H 和Cl —Cl 键分别吸收热量436 kJ 、243 kJ ，故ΔH ＝(436＋243－431×2) kJ·mol －1＝－183 kJ·mol －1。]

3．＋161.1

解析 设图像中甲烷燃烧的反应热为ΔH 1，二氧化碳生成一氧化碳和氧气的反应热为ΔH 2，氢气燃烧的反应热为ΔH 3，则CH 4(g)＋H 2O(g)===CO(g)＋3H 2(g)的反应热ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3＝－846.3 kJ·mol －1＋282 kJ·mol －1－3×(－241.8 kJ·mol －1)＝＋161.1 kJ·mol －1。

4．A [①中的反应都是放热反应，因水由气态变成液态，放出热量，ΔH 1＜ΔH 2，正确；②中的反应是放热反应，系数加倍，焓变数值也加倍，所以ΔH 1＝2ΔH 2＜0，所以ΔH 1＜ΔH 2，正确；③恒压密闭容器相当于在恒容的基础上正向移动了，所以恒压下，达到平衡状态时放出的热量更多，达到平衡状态时放出的热量分别为Q 1、Q 2，Q 1＜Q 2，正确；④ΔH 1>0，ΔH 2＜0，故ΔH 1>ΔH 2，错误。]

5．B [混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应的同时会形成BaSO 4沉淀，Ba 2＋、SO 2－4之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH 为负值，故ΔH 1<ΔH 2<ΔH 3。]

6．B [燃烧的过程是放热的，氢气燃烧是放热的，ΔH 1＜0，铁被氧气氧化也是放热的，ΔH 3＜0，A 错误；铝热反应是放热的，ΔH 5＜0，依据盖斯定律，得ΔH 5＝ΔH 4－ΔH 3＜0，故ΔH 4

＜ΔH 3，B 正确；ΔH 1＝(ΔH 2＋ΔH 3)×23

，C 错误；依据盖斯定律，得ΔH 3＝ΔH 4－ΔH 5，D 错误。]

7．C [前两个反应为吸热反应，所以ΔH 1、ΔH 2均大于0，A 、B 正确；第3个反应为ΔH 3＝ΔH 2－ΔH 1，ΔH 2＝ΔH 3＋ΔH 1，由前分析ΔH 1、ΔH 2均大于0，所以ΔH 2>ΔH 3，错误。]

8．ΔH 1－3ΔH 2－2ΔH 3

解析 根据盖斯定律，则①－②×3－③×2得2CO 2(g)＋6H 2(g)

CH 3CH 2OH(g)＋3H 2O(l)，则：ΔH ＝ΔH 1－3ΔH 2－2ΔH 3。