课时梯级训练(3) 反应热的计算（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(3)　反应热的计算 1．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 mol，其质量为×180 g/mol≈806 g。 2．298 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具有的能量一定高于CO2和H2O具有的能量 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)；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，说明反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，但反应物还有O2，故不能判断C6H6具有的能量与CO2和H2O具有的能量高低，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．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中反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高 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，由于反应①的ΔH1＜0，反应放出热量越多，反应热就越小，若①中水为液态，则 ΔH1′＜－49.0 kJ/mol，B错误；反应②中ΔH2＞0，说明反应物具有的总能量比生成物具有的总能量低，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，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。 5．一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放出能量为752.1 kJ÷2＝376.05 kJ。 6．Mn2＋催化H2O2分解反应为2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1，其反应机理如图所示。 若反应 Ⅱ 的焓变为ΔH2，反应 Ⅰ 、 Ⅱ 的化学计量数均为最简整数比，则反应 Ⅰ 的焓变(ΔH)为(　　) A．ΔH1＋ΔH2 B．ΔH1－ΔH2 C．2ΔH1－ΔH2 D．ΔH1－2ΔH2 B　解析：Mn2＋催化H2O2分解反应为2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1　① 反应 Ⅱ ：MnO2(s)＋H2O2(aq)＋2H＋(aq)===Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(l)　ΔH2　② 反应 Ⅰ ：Mn2＋(aq)＋H2O2(aq)===MnO2(s)＋2H＋(aq)　ΔH 根据盖斯定律，由①－②可得反应 Ⅰ ，则有ΔH＝ΔH1－ΔH2，B正确。 7．黑火药是中国古代的四大发明之一，爆炸时发生的反应的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ/mol。 已知：①C的燃烧热ΔH1＝a kJ/mol；　 ②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ/mol； ③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ/mol，则x的值为(　　) A．a＋b－c B．c＋3a－b C．3a＋b－c D．c＋a－b C　解析：根据C的燃烧热写出热化学方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ/mol，由①×3＋②－③可得反应S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ/mol，根据盖斯定律，则有x＝3a＋b－c，C正确。 8．已知下列热化学方程式： ①H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝Q1 kJ/mol ②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝Q2 kJ/mol ③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝Q3 kJ/mol 则C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)的ΔH等于(　　) A．(3Q1＋Q2＋Q3) kJ/mol B．－(3Q1＋Q2＋Q3) kJ/mol C．－(3Q1＋Q2－Q3) kJ/mol D．(3Q1－Q2＋Q3) kJ/mol D　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。 9．根据如图所示能量循环图，下列说法正确的是(　　) A．ΔH1>0；ΔH5>0 B．ΔH3>0；ΔH＜0 C．若把图中的氯元素换成溴元素，则ΔH3变大 D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH5 B　解析：固态转化为气态吸热，ΔH1＞0，气态离子转化为固态放热，则ΔH5＜0，A错误；气态原子转化为气态金属离子吸热，则ΔH2＞0；断裂化学键吸收能量，气态非金属原子转化为离子放热，则ΔH3＞0，ΔH4＜0；金属K与氯气反应为放热反应，ΔH＜0，B正确；若把图中的氯元素换成溴元素，Br—Br的键能小于Cl—Cl，则ΔH3变小，C错误；由盖斯定律可知，同一反应一步完成的与分几步完成的热效应相同，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，D错误。 10．(2024·海淀区高二期中)已知反应：①CH4(g)＋2F2(g)===CH2F2(g)＋2HF(g)　ΔH1<0 ②CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)　ΔH2 相关化学键的键能数据如下： 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ/mol) a b c d 下列说法正确的是(　　) A．①中反应物的总能量小于生成物的总能量 B．ΔH1＝2(b－a＋c－d)kJ/mol C．ΔH2＝ΔH1 D．CH2F2(g)＋2F2(g)===CF4(g)＋2HF(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1 D　解析：①是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，A错误；反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，因此ΔH1＝(4a＋2d－2a－2b－2c)kJ/mol＝(2a＋2d－2b－2c)kJ/mol，B错误；反应①②中生成物不同，ΔH2≠ΔH1，C错误；依据盖斯定律②－①即得到CH2F2(g)＋2F2(g)===CF4(g)＋2HF(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1，D正确。 11．(2024·保定高二期中联考)101 kPa，1 mol物质完全燃烧[氮元素转化为N2(g)，氢元素转化为H2O(l)，碳元素转化为CO2(g)]的反应热叫做该物质的标准燃烧热，一些物质的标准燃烧热(25 ℃下)如表所示，下列说法正确的是(　　) 物质 化学式 ΔH/(kJ/mol) 氢气 H2(g) －285.8 乙烯 C2H4(g) －1 411.0 乙醇 C2H5OH(l) －1 366.8 甲烷 CH4(g) －890.3 A.表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 411.0 kJ/mol B．2 g氢气完全燃烧生成1 mol H2O(g)所放出的热量大于285.8 kJ C．常温常压下，C2H4(g)＋H2O(l)===CH3CH2OH(l)的反应热　ΔH＝－44.2 kJ/mol D．甲烷完全燃烧时，反应物的总键能大于生成物的总键能 C　解析：标准燃烧热要求乙醇完全燃烧生成液态水，A错误；水由气态变为液体要放热，则2 g H2完全燃烧生成1 mol气态水放出的热量小于285.8 kJ，B错误；根据题给数据可知，C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 366.8 kJ/mol；C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 411.0 kJ/mol，结合盖斯定律可知，C2H4(g)＋H2O(l)===CH3CH2OH(l)　ΔH＝－44.2 kJ/mol，C正确；甲烷燃烧是放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，D错误。 12．同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。 已知：P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－2 983.2 kJ/mol　①， P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－738.5 kJ/mol　②， 则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________________________________。相同状况下，能量状态较低的是______；白磷的稳定性比红磷______(填“高”或“低”)。 答案：P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ/mol　红磷　低 解析：已知P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－2 983.2 kJ/mol　①， P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－738.5 kJ/mol　②， 根据盖斯定律，①－②×4可得P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ/mol，从上面的热化学方程式可见，相同状况下，白磷比红磷能量高；因为能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定。 13．(1)氨热分解法制氢气，一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。相关化学键的键能数据： 化学键 N≡N H—H N—H 键能E/( kJ/mol) 946.0 436.0 390.8 反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)的ΔH＝________ kJ/mol。 (2)天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃，是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定条件下可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 燃烧热ΔH/(kJ/mol) －1 559.8 －1 411.0 －285.8 则ΔH＝________ kJ/mol。 (3)基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下： 空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为 ①2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　 ΔH1＝－227 kJ/mol ②8CuO(s)＋CH4(g)===4Cu2O(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－348 kJ/mol 则反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝______ kJ/mol。 答案：(1)＋90.8　(2)＋137　(3)－802　 解析：(1)根据反应热与键能的关系，该反应的ΔH＝∑E(反应物)－∑E(生成物)＝6×390.8 kJ/mol－946.0 kJ/mol－3×436.0 kJ/mol＝＋90.8 kJ/mol。 (2)根据题表中数据信息可写出热化学方程式(ⅰ)C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝－1 559.8 kJ/mol；(ⅱ)C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2＝－1 411.0 kJ/mol；(ⅲ)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ/mol，根据盖斯定律，由(ⅰ)－(ⅱ)－(ⅲ)得C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)的ΔH＝＋137 kJ/mol。 (3)根据盖斯定律，由①×2＋②可得反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)，则有ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＝2×(－227 kJ/mol)＋(－348 kJ/mol)＝－802 kJ/mol。 学科网（北京）股份有限公司 $$