高效作业3 第1章 第2节 反应热的计算-【精彩三年】2024-2025学年高中化学选择性必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

高效作业3 [第二节　反应热的计算] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [A级　新教材落实与巩固] 1．在常温常压下，已知： ①4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH1 ②4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH2 ③2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是(　 　) D A. ＋176.5 B. －176.5 C. ＋322.5 D. －322.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A 【解析】 将已知反应依次编号为①②，根据盖斯定律分析，②×2－①得热化学方程式为O2(g)===2O(g)　ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝(2x＋146.0)kJ·mol-1＝＋499.0 kJ·mol-1，x＝＋176.5。 3．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol-1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol-1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　 　) A. 1∶1 B. 1∶3 C. 1∶4 D. 2∶3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C 4．已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol-1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2＝－220 kJ·mol-1 H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1，则a为(　 　) A. －332 B. －118 C. ＋350 D. ＋130 【解析】 根据盖斯定律，由②－2×①得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(－220－2a)kJ·mol-1。结合键能数据得ΔH3＝(2×436＋496－4×462)kJ·mol-1，解之得a＝＋130，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5．氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示，下列说法正确的是(　 　) A. ΔH2<0 B. ΔH5>0 C. ΔH1<ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 D. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 C 【解析】 化学键的断裂吸收能量，ΔH2>0，A错误；气态水转化为液态水放出能量，ΔH5<0，B错误；根据盖斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，因为ΔH5<0，所以ΔH1<ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正确；根据盖斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5－ΔH1＝0，D错误。 6．油酸甘油酯(C57H104O6)在体内代谢时可发生反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)。已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ。则油酸甘油酯的燃烧热ΔH为(　 　) A. ＋3.8×104 kJ·mol-1 B. －3.8×104 kJ·mol-1 C. ＋3.4×104 kJ·mol-1 D. －3.4×104 kJ·mol-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D 7．[2023·岳阳中学检测]反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)　ΔH>0经过以下两步基元反应完成： ⅰ.2HI(g)===H2(g)＋2I·(g)　ΔH1 ⅱ.2I·(g)===I2(g)　ΔH2 下列说法不正确的是(　 　) A. ΔH＝ΔH1＋ΔH2 B. 因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以ΔH1>0 C. 因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以ΔH2<0 D. 断裂2 mol HI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1 mol H2(g)和1 mol I2(g)中的化学键吸收的总能量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 B 【解析】 根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A正确；ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，H2形成化学键要放出能量，所以ΔH1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，B错误；ⅱ中只有I·形成I2，形成化学键释放能量，所以ΔH2＜0，C正确；反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，说明断裂2 mol HI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1 mol H2(g)和1 mol I2(g)中的化学键吸收的总能量，D正确。 A. ΔH＝－396.36 kJ/mol B. ΔH＝－198.55 kJ/mol C. ΔH＝＋154.54 kJ/mol D. ΔH＝－110.53 kJ/mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9．物质转化关系能量图有助于我们了解化学反应过程中能量的变化。回答下列问题。 ①三种物质中最不稳定的是________；反应Ⅱ是________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②x＝__________。 吸热 101 (2)正交硫和单斜硫转化为二氧化硫的能量变化如图2所示。 ①正交硫和单斜硫互为______________。等质量的正交硫和单斜硫完全燃烧，放出热量更多的是__________(填“正交硫”或“单斜硫”)。 同素异形体 单斜硫 ②写出正交硫转化为单斜硫的热化学方程式： _____________________________________________。 ③两者混合完全燃烧最终放出的热量为446.91 kJ，同时生成96 g SO2，n[S(正交，s)]∶n[S(单斜，s)]＝________。 S(正交，s)===S(单斜，s)　ΔH＝＋0.33 kJ·mol-1 2∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [B级　素养养成与评价] 10．工业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。反应原理：CH2===CH2(g)＋H2O(g)===CH3CH2OH(g)　ΔH。已知几种共价键的键能如表所示： 化学键 C—H C==C H—O C—C C—O 键能/(kJ·mol-1) 413 615 463 348 351 下列说法中错误的是(　 　) A. 上述合成乙醇的反应是加成反应 B. 该反应为放热反应 C. 碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍 D. 上述反应式中，ΔH＝－96 kJ·mol-1 【解析】 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝(615＋413×4＋463×2)kJ·mol-1－(348＋413×5＋463＋351)kJ·mol-1＝－34 kJ·mol-1，D项错误。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 下列说法正确的是(　 　) A. ΔH1>ΔH3 B. ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH4 C. 升温时，丙烷与氯自由基反应速率增大，与溴自由基反应速率减小 D. HCl与HBr的键能差可以表示为ΔH1－ΔH3 B 【解析】 将题目所给信息转化为热化学方程式，可得： ①CH3CH2CH3(g)＋Cl·(g)===CH3CH2CH2·(g)＋HCl(g)　ΔH1 ②CH3CH2CH3(g)＋Cl·(g)===(CH3)2CH·(g)＋HCl(g)　ΔH2 ③CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)===CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)　ΔH3 ④CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)===(CH3)2CH·(g)＋HBr(g)　ΔH4 由①－③得HBr(g)＋Cl·(g)===HCl(g)＋Br·(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH3，又根据ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，Cl·比Br·活泼，且HCl比HBr稳定，能量越低，物质越稳定，则ΔH1＜ΔH3，A错误；由盖斯定律可知，①－③＝②－④，则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH4，B正确；升高温度可增大反应的速率，则升高温度，吸热反应、放热反应的速率都增大，丙烷与溴自由基反应的速率增大，C错误；③－①得HCl＋Br·―→HBr＋Cl·　ΔH＝ΔH3－ΔH1，ΔH3－ΔH1也包含Cl·与Br·的能量差，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12．根据Ca(OH)2/CaO 体系的能量循环图，判断下列说法正确的是(　 　) A. ΔH5＞0 B. ΔH1＋ΔH2＝0 C. ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 D 【解析】 水蒸气变成液态水会放出热量，则ΔH5<0，故A错误；氢氧化钙分解生成氧化钙固体和水蒸气与液态水和氧化钙反应生成氢氧化钙不是可逆过程，因此ΔH1＋ΔH2≠0，故B错误；由题图可知，ΔH3>0，ΔH4<0，ΔH5<0，故ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；根据盖斯定律，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。 13．回答下列问题。 (1)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH反应过程的能量变化如图1所示，则图中A表示________________________________。该反应的逆反应的活化能为____________(用E、ΔH表示)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 mol CO(g)＋1 mol O2(g) E－ΔH (2)已知：298 K时，2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋483.6 kJ·mol-1 H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol-1 ①H2的燃烧热ΔH＝__________kJ·mol-1。 ②以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图2所示。 －285.8 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol-1　 过程Ⅱ：…… 过程Ⅰ中能量转化的形式是________________________________； 过程Ⅱ的热化学方程式为________________________________________ __________________________。 太阳能(或光能)转化为化学能 3FeO(s)＋H2O(l)===Fe3O4(s)＋H2(g)　ΔH＝＋129.2 kJ·mol-1 (3)50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在量热计中充分反应。测得反应前平均温度为20.1 ℃，反应后最高温度为23.2 ℃(假设反应前后溶液的比热容均为4.18 J·g-1·℃-1、溶液的密度均为1.00 g·cm-3)。则反应H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的ΔH＝____________kJ·mol-1(结果保留3位有效数字)。 51.8 感谢聆听，再见！ A. ΔH3＝(ΔH1＋ΔH2) B. ΔH3＝ΔH2－ΔH1 C. ΔH3＝2(ΔH1＋ΔH2) D. ΔH3＝(ΔH2－ΔH1) 【解析】 由盖斯定律可知，②－①得4Al(s)＋2Fe2O3(s)===2Al2O3(s)＋4Fe(s)　ΔH＝ΔH2－ΔH1，则2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH3＝(ΔH2－ΔH1)，D项正确。 2．一定条件下，废水中的NO可被氧化为NO。已知反应2NO(aq)＋O2(g)===2NO(aq)　ΔH1＝－146.0 kJ·mol-1，NO(aq)＋O2(g)=== NO(aq)＋O(g)　ΔH2＝x kJ·mol-1，O==O断裂需要的能量为499.0 kJ·mol-1，则x的值为(　 　) 【解析】 112 L混合气体的物质的量为5 mol，设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x)mol，则x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。 【解析】 燃烧热指的是燃烧1 mol可燃物生成指定产物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ，1 kg该化合物的物质的量为 mol，则油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝－≈－3.4× 104 kJ·mol-1，故选D。 8．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol 水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ/mol，C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ/mol，则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为(　 　) 【解析】 根据题意有①H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.01 kJ/mol； ②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ/mol； ③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ/mol。 由③－②×＋①，得C(s)＋O2(g)===CO (g) ΔH＝(131.29－571.66×＋44.01)kJ/mol ＝－110.53 kJ/mol。 (1)物质、与的能量存在如图1所示的相互关系。 【解析】 (1)①根据物质具有的能量越高越不稳定，三种物质中最不稳定的是；反应Ⅱ是低能量物质生成高能量物质，是吸热反应。②x＝211－110＝101。 (2)①正交硫和单斜硫是硫元素组成的不同单质，互为同素异形体，单斜硫能量高于正交硫，所以等质量的正交硫和单斜硫完全燃烧，放出热量更多的是单斜硫。②正交硫转化为单斜硫的焓变为－297.83 kJ/mol－(－298.16 kJ/mol)＝＋0.33 kJ/mol，因此正交硫转化为单斜硫的热化学方程式为S(正交，s)===S(单斜，s)　ΔH＝＋0.33 kJ·mol-1。 ③生成SO2的物质的量为 ＝1.5 mol，设正交硫的物质的量为x，单斜硫的物质的量为y，根据题意得：，解得，因此n[S(正交，s)]∶n[S(单斜，s)]＝2∶1。 11．[2023·绍兴中学检测]已知：CH3CH2CH2·＋HClCH3CH2CH3＋Cl··CH(CH3)2＋HCl，CH3CH2CH2·＋HBrCH3CH2CH3＋Br··CH(CH3)2＋HBr 【解析】 (1)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH反应过程的能量变化如图1所示，C为生成物，即C表示2 mol CO2(g)，则图中A表示反应物，即2 mol CO(g)＋1 mol O2(g)。焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，逆反应活化能等于正反应活化能减去焓变，因此该反应的逆反应的活化能为E－ΔH。(2)①2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋483.6 kJ·mol-1，H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol-1，将第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式的得到H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol-1，则H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol-1。②以太阳能为热源分解Fe3O4，则过程Ⅰ中能量转化 的形式是太阳能(或光能)转化为化学能。将H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol-1变形为H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol-1，2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol-1，第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式的得到过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===Fe3O4(s)＋H2(g)　ΔH＝＋129.2 kJ·mol-1。(3)50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在量热计中充分反应。测得反应前 平均温度为20.1 ℃，反应后最高温度为23.2 ℃，温度差为3.1 ℃，则反应H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的ΔH＝－≈ －51.8 kJ·mol-1。　 $$