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课时梯级训练(3) 反应热的计算
1.(2023·宣城高二调研)人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 800.6 kJ/mol;如果某人每天消耗12 540 kJ热量,则他每天至少相当于要摄入葡萄糖的质量约为( )
A.700 g B.806 g
C.1 000 g D.1 250 g
B 解析:根据葡萄糖反应的热化学方程式可知,每天需要摄入葡萄糖的物质的量为,其质量为×180 g/mol≈806 g。
2.(2023·安徽师大附中高二质检)298 K、101 kPa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)=ΔH2
B.C6H6的能量一定高于CO2和H2O的能量
C.1 mol C6H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的ΔH>ΔH3
D.ΔH1=ΔH2+ΔH3
A 解析:已知:①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH(石墨,s);②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH(H2)。6×①+3×②得:6C(石墨,s)+3H2(g)+O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH2,则ΔH2=6×ΔH(石墨,s)+3×ΔH(H2),A正确;C6H6与O2反应生成CO2和H2O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,故不能判断C6H6的能量与CO2和H2O的能量高低,B错误;C6H6(g)是气态,能量要高于C6H6(l),1 mol C6H6(g)燃烧时放出的能量更高,但是ΔH更小,故1 mol C6H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的ΔH<ΔH3,C错误;由题中图示,结合盖斯定律的原理,有ΔH2=ΔH1+ΔH3,D错误。
3.(2023·揭阳高二质检)CO2和H2在催化剂作用下制CH3OH,主要涉及的反应有:
①CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol
下列说法正确的是( )
A.①为吸热反应
B.若①中水为液态,则有ΔH1′>-49.0 kJ/mol
C.②中反应物的总能量比生成物的总能量高
D.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=-90.2 kJ/mol
D 解析:反应①的ΔH1<0,说明该反应是放热反应,A错误;物质由气态转化为液态时放出热量,反应放出热量越多,反应热就越小。由于反应①的ΔH1<0,若①中水为液态,则 ΔH1′<-49.0 kJ/mol,B错误;反应②中ΔH2>0,说明反应物的总能量比生成物的总能量低,C错误;根据盖斯定律,由反应①-②可得反应CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)的ΔH=(-49.0 kJ/mol)-(+41.2 kJ/mol)=-90.2 kJ/mol,D正确。
4.已知:①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=a kJ/mol
②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ/mol
H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ/mol、496 kJ/mol和462 kJ·mol-1,则a为( )
A.-332 B.-118
C.+350 D.+130
D 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,则有4×462 kJ/mol-2×436 kJ/mol-496 kJ/mol=(2a+220) kJ/mol,解得a=+130。
5.(2023·珠海高二调研)一定温度下的一些热化学方程式:
①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+ 180.5 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
则该温度下H2催化还原22.4 L(标准状况)NO的反应的能量变化为( )
A.放出376.05 kJ B.放出752.1 kJ
C.吸收376.05 kJ D.吸收752.1 kJ
A 解析:根据盖斯定律,由②-①可得:2H2(g)+2NO(g)===2H2O(l)+N2(g)的ΔH=ΔH2-ΔH1=(-571.6 kJ/mol)-(+180.5 kJ/mol)=-752.1 kJ/mol。22.4 L(标准状况)NO的物质的量为1 mol,则该温度下H2催化还原22.4 L(标准状况)NO