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题型13 有关反应热的简单计算
(2022·浙江6月选考)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
能量/kJ·mol-1
249
218
39
10
物质(g)
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ·mol-1
0
0
-136
-242
可根据HO(g)+HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol-1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
D.H2O(g)+O(g)===H2O2(g) ΔH=-143 kJ·mol-1
[解析] 根据表格中的数据可知,H2的键能为218 kJ·mol-1×2=436 kJ·mol-1,A正确;由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol-1×2=498 kJ·mol-1,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;因为HOO(g)===HO(g)+O(g),由表格中的数据可知解离其中氧氧单键需要的能量为(249+39-10) kJ·mol-1=278 kJ·mol-1,C错误;由表格中的数据可知H2O(g)+O(g)===H2O2(g)的ΔH=-136 kJ·mol-1-249 kJ·mol-1-(-242 kJ·mol-1)=-143 kJ·mol-1,D正确。
[答案] C
1.反应热的计算
(1)利用热化学方程式进行求解
先写出热化学方程式,再根据热化学方程式中物质与反应热之间的比例关系直接求算反应热。
(2)根据物质总能量计算
ΔH=H1(生成物的总能量)-H2(反应物的总能量)
(3)根据物质键能计算
ΔH=E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和)
(4)根据图像中的活化能计算
ΔH=E1(正反应活化能)-E2(逆反应活化能)
(5)根据盖斯定律计算
2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)HCl和NaOH反应的中和反应的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和反应的反应热ΔH=-114.6 kJ·mol-1。( )
(2)CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则反应2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的反应热ΔH=+566.0 kJ·mol-1。( )
(3)应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变。( )
(4)反应的焓变(ΔH)可以用反应物断键吸收的总能量减去生成物形成新键放出的总能量进行计算。( )
(5)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( )
(6)500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1。( )
(7)已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=b kJ·mol-1,则b>a。( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
(6)× (7)√
1.(2019·海南高考)根据图中的能量关系,可求得C—H键的键能为( )
A.414 kJ·mol-1 B.377 kJ·mol-1
C.235 kJ·mol-1 D.197 kJ·mol-1
答案 A
2.(2022·重庆二模)环氧乙烷()可用作生产一次性口罩的灭菌剂。工业上常用乙烯氧化法生产环氧乙烷,其原理是:2CH2===CH2(g)+O2(g)2 (g) ΔH。已知下列两个反应,则ΔH为( )
①CH2===CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1323 kJ·mol-1
② O+O2(g)2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1218 kJ·mol-1
A.+210 kJ·mol-1 B.-210 kJ·mol-1
C.-175 kJ·mol-1 D.-105 kJ·mol-1
答案 B
3.(2022·海南一模)以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时,第一步就需要CO2转化为甲醇。
已知:①CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1=-90.5 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g