高中化学人教版第一章　作业4　反应热的计算

第一章作业4反应热的计算分值：100分[1~8题，每小题7分]题组一焓变的计算1.晶体硅是重要的半导体材料。工业上用石英砂作原料通过如下反应生产晶体硅：①SiO2(s，石英砂)+2C(s)===Si(s，粗硅)+2CO(g)ΔH1=+682.44kJ·mol-1②Si(s，粗硅)+2Cl2(g)===SiCl4(l)ΔH2=-657.01kJ·mol-1③SiCl4(l)+2Mg(s)===2MgCl2(s)+Si(s，纯硅)ΔH3=-625.63kJ·mol-1则用石英砂生产28g纯硅理论上放出的热量为A.21.44kJ B.600.20kJC.1965.10kJ D.21435.71kJ2.(2024·浙江台州月考)合成氨工业中的氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g)ΔH=+162kJ·mol-1，断裂化学键所需能量如表，则断裂1molC—H所需吸收的能量为化学键H—OCOH—H断裂1mol化学键需要吸收的能量/kJ464803436A.207kJ B.414kJ C.632kJ D.828kJ3.(2024·四川达州高二上期中)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：物质H2(g)C(s，石墨)C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-285.8-393.5-3267.5则25℃时，6C(s，石墨)+3H2(g)===C6H6(l)的ΔH为A.-30.9kJ·mol-1 B.+49.1kJ·mol-1C.+104.7kJ·mol-1 D.-2588.2kJ·mol-14.(2024·陕西高二期中)已知25℃、101kPa下，如图所示，石墨的燃烧热为393.51kJ·mol-1，金刚石的燃烧热为395.41kJ·mol-1。下列说法或表达正确的是A.金刚石比石墨稳定B.C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH=-1.9kJ·mol-1C.ΔH1>ΔH2D.如果石墨燃烧产物为CO(g)，则放出热量大于|ΔH1|5.Mn2+催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)ΔH1，其反应机理如图。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-ΔH2C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1-2ΔH26.(2024·浙江宁波期中)根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是A.1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJB.反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量C.C的燃烧热的热化学方程式为2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1D.CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-565.8kJ·mol-1题组二焓变的大小比较7.(2024·湖南长沙雅礼中学月考)下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH②S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH4③H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH6④CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH7CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH8A.ΔH1<ΔH2 B.ΔH3<ΔH4C.ΔH5<ΔH6 D.ΔH7>ΔH88.(2024·北京高二上期中)现有如下3个热化学方程式：①H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH1=-akJ·mol②H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH2=-bkJ·mol③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH3=-ckJ·mol-1则由下表所列的原因能推导出后面结论的是选项原因结论A.H2的燃烧是放热反应a、b、c均大于0B.①和②中物质的化学计量数均相同a=bC.③中H2O的状态不同，化学计量数不同a、b、c不会有任何等量或不等量关系D.③的化学计量数是②的2倍ΔH2<ΔH3[9~12题，每小题7分]9.(2024·福建福州高二上期中)下列关于热化学反应的描述正确的是A.在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3kJB.25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等C.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0kJ·mol-1，则反应2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的ΔH=+283.0kJ·mol-1D.S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH1；S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH2，ΔH1<ΔH210.煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：①SO2(g)+2OH-(aq)===SO32-(aq)+H2O(l)ΔH1=a②ClO-(aq)+SO32-(aq)===SO42-(aq)+Cl-(aq)ΔH2③CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42-(aq)ΔH3=c④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)ΔH4=dkJ·mol-1下列有关说法正确的是A.随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小B.反应①②均为氧化还原反应C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的ΔH=-ckJ·mol-1D.d=a+b+c11.已知：2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1。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的图示如图。过程Ⅰ：……过程Ⅱ：3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+129.2kJ·mol-1下列说法不正确的是A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能B.过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)+12O2(g)ΔH=+156.6kJ·molC.氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点12.镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是A.热稳定性：MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2B.22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124kJC.工业上可用电解MgCl2溶液的方法冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量D.由图可知，MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l)ΔH=-117kJ·mol-113.(7分)(1)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合并在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s，石墨)===2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=-1176kJ·mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为。

(2)下表是断裂部分化学键所需吸收的能量数据。化学键P—PP—OOOPO断裂1mol化学键需吸收的能量/kJ198360498x①已知1mol白磷完全燃烧生成固态P4O10的ΔH=-2982kJ·mol-1，白磷(P4)、P4O6、P4O10的结构如图所示，则表中x=。

②(3分)0.5mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6，放出的热量为kJ。

14.(9分，每空3分)(1)在25℃、101kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是

。

(2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为TiO2TiCl4Ti已知：Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+141kJ·mol-1①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=。

②反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是

。

答案精析1.B2.B3.B4.C[等量的金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，石墨比金刚石稳定，故A错误；C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH=ΔH1-ΔH2=+1.9kJ·mol-1，故B错误；图像分析金刚石燃烧放出热量高，焓变为负值，放出的热量越多，焓变越小，则ΔH1>ΔH2，故C正确；1mol石墨完全燃烧生成二氧化碳放热为393.51kJ，如果石墨燃烧产物为CO(g)，为不完全燃烧，则放出热量小于|ΔH1|，故D错误。]5.B[Mn2+催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)ΔH1①；反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq)===Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)ΔH2②；反应Ⅰ为Mn2+(aq)+H2O2(aq)===2H+(aq)+MnO2(s)ΔH，根据盖斯定律①-②可得反应Ⅰ，因此ΔH=ΔH1-ΔH2。]6.D[从图中可以看出，393.5kJ是1molC(s)和1molO2(g)的总能量与1molCO2(g)的总能量之差，A不正确；从图中可以看出，1molCO(g)和12molO2(g)的能量和高于1molCO2(g)的能量，所以反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)中，生成物的总能量小于反应物的总能量，B不正确；C的燃烧热是指1molC(s)完全燃烧生成1molCO2(g)所放出的热量，C不正确；从图中可得出热化学方程式：CO(g)+12O2(g)===CO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol-1，则CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-565.8kJ·mol-1，D7.A8.A9.B[醋酸是弱酸，电离需要吸热，1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ，故A错误；燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质所释放的能量，因此25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等，故B正确；CO(g)的燃烧热指1molCO(g)完全燃烧放出的热量，所给热化学方程式为其逆反应，系数扩大2倍，反应热也要扩大2倍，反应吸热，2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0kJ·mol-1，故C错误；等量固态S的能量小于气态S，所以气态S燃烧放出的热量多，则ΔH1>ΔH2，故D错误。]10.A[由反应①和④可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH-，因此吸收剂溶液的pH逐渐减小，A正确；反应①元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，B错误；反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的离子方程式为Ca2++SO42-+2OH-+2H+===CaSO4↓+2H2O，该离子反应不是反应③的逆反应，因此该反应的ΔH≠-ckJ·mol-1，C错误；根据盖斯定律，可得④=①+②-③，所以d=a+b-c，D11.A[过程Ⅰ中Fe3O4分解为FeO、O2，该反应为吸热反应，由题意知过程Ⅱ中发生的反应也是吸热反应，因此不存在化学能→热能的转化，A项错误；已知反应①2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1和反应②3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+129.2kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①×12-②得Fe3O4(s)===3FeO(s)+12O2(g)ΔH=+156.6kJ·mol-1，B项正确；过程Ⅱ的产物中氢气为气体，而Fe3O4为固体，故铁氧化合物循环制H2的产物易分离，且整个过程是利用太阳能完成的，成本低，D12.A[A项，物质的能量越低越稳定，根据图像数据分析，化合物的热稳定性由强到弱的顺序为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2，正确；B项，没有说明是否在标准状况下，22.4LF2(g)不一定为1mol，错误；C项，工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属Mg，而不是电解MgCl2溶液，错误；D项，①Mg(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)ΔH=-641kJ·mol-1，②Mg(s)+Br2(g)===MgBr2(s)ΔH=-524kJ·mol-1，由①-②得MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g)ΔH=-117kJ·mol-1，而Br2(g)变成Br2(l)会放出热量，则MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l)的ΔH<-117kJ·mol-1，错误。]13.(1)98kJ(2)①585②819解析(1)由反应4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s，石墨)===2Al2O3(s)+3TiC(s)可知，转移12mol电子放出热量1176kJ，则反应过程中每转移1mol电子放出的热量为117612kJ=98kJ(2)①由题意可知，白磷燃烧生成P4O