132反应热的计算原卷版

1.3.2反应热的计算1．已知：1mol晶体硅中含有2molSi—Si键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(ΔH)为()化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/kJ·mol－1460360436431176347A．＋412kJ·mol－1B．－412kJ·mol－1C．＋236kJ·mol－1D．－236kJ·mol－12．已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1，P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1，P4具有正四面体结构（如图），PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。下列叙述正确的是A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能B．可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热ΔHC．Cl—Cl键的键能为0.25（b﹣a+5.6c）kJ·mol-1D．P—P键的键能为0.125（5a﹣3b+12c）kJ·mol-13．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1mol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1molN—H键所需的能量(kJ)是()A．194B．391C．516D．6584．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1C．N2(g)＋H2(g)===NH3(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1D．N2(g)＋H2(g)===NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－15．某废水中含有的NH4+在一定条件下可被O2氧化，反应过程如下：①NH4+(aq)＋32O2(g)===NO2-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－273kJ/mol②NO2-(aq)＋12O2(g)===NO3-(aq)ΔH＝－73kJ/mol。下列叙述正确的是()A．上述反应条件下，NH4+比NO3-稳定B．0.1molNH3比0.1molNH4+含有的电子数少C．反应①中0.1molNH4+被氧化时，有0.6mole－转移D．NH4+(aq)＋2O2(g)===NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－200kJ/mol6．能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。(1)在25℃、101kPa时，1gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________________________________________。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ·mol－1，已知CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－565.14kJ·mol－1，试计算相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量的比值________(保留小数点后一位)。(3)氢气既能与氮气发生反应又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－13H2(g)＋N2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1计算断裂1molN≡N键需要消耗能量________kJ。(4)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－49.0kJ·mol－1水煤气变换反应：③CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.1kJ·mol二甲醚合成反应：④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝－24.5kJ·mol－1由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_______________________。根据化学反应原理，分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响：_________________________________________________。7．（1）白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、P===OckJ·mol－1、O===OdkJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH为________________。（2）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。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：①P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH1=－2983．2kJ·mol－1②P(红磷，s)＋5/4O2(g)===1/4P4O10(s)ΔH2=－738.5kJ·mol－1相同状况下，能量较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“大”或“小”)。8．（1）根据下列图示，写出反应的热化学方程式。A．___________________________________。B．___________________________________。（2）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________________。（3）如图是598K时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_________。9．今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH=akJ/mol2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)ΔH=bkJ/mol请回答下列问题：(|b|表示b的绝对值)（1）若2molH2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_______(填“＞”、“＜”或“＝”)|b|kJ。（2）反应热的关系：2a__________________(填“＞”、“＜”或“＝”)b。（3）若已知H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH=－242kJ/mol，且氧气中1mol氧氧键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH－O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH－H键断裂时吸收的热量为_________。10．(1)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3回答下列问题：已知反应①中相关的化学键键能数据如下：化学键H—HC—OC≡OH—OC—HE/(kJ·mol－1)4363431076465413由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1NO(g)＋O2(g)===NO2(g)ΔH＝－58.2kJ·mol－1SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)ΔH＝－241.6kJ·mol－1则反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。11．(1)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)ΔH2③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝－1048.9kJ·mol－1上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝________。(2)已知下列反应：SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)ΔH1ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)ΔH2CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)ΔH3则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝__________________。12．在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。这两步的能量变化示意图如下：(1)第二步反应是反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是。(2)1molNH4+(aq)全部氧化成NO2-(aq)的热化学方程式是。13．断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：化学键H—HCl—ClO===OC—ClC—HO—HH—ClE/kJ·mol－1436247x330413463431请回答下列问题：如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，则b＝________kJ·mol－1，x＝__________。(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为___________________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1mol电子转移时，反应的能量变化为______________。14．某些化学键的键能如下表所示。(单位kJ·mol－1)键H—HBr—BrI—ICl—ClH—ClH—IH—Br键能436.0193.7152.7242.7431.8298.7366(1)1molH2在2molCl2中燃烧，放出的热量为______kJ。(2)在一定条件下，1molH2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的是________。A．Cl2Br2I2B．I2Br2Cl2预测1molH2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热________。15．已知一些烷烃的燃烧热如下表：化合物燃烧热/kJ·mol−1化合物燃烧热/kJ·mol−1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.5异戊烷3531.3（1）热稳定性：正丁烷________(填“＞”或“＜”)异丁烷。（2）写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式_____________________________________。（3）相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越_______(填“多”或“少”)。（4）有同学估计“正戊烷的燃烧热大约在3540kJ·mol−1左右”，你认为正确吗？______。理由是_______________________________________。16．按要求回答下列问题(1)已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g