高二化学（人教版）试题 选择性必修一 课时跟踪检测（三）　反应热的计算

5/5课时跟踪检测(三)反应热的计算(标题目配有讲评课件,选择题请在答题栏中作答)一、选择题1.(2025·威武期中检测)已知P4(白,s)、P(红,s)及P2O5(s)之间转化的关系如图所示,则ΔH1和ΔH2的关系正确的是()A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2C.ΔH1=ΔH2 D.无法确定2.(2025·南充阶段检测)以N2O5为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。N2O5可通过N2O4臭氧化法制备。已知:①N2O4(g)2NO2(g)ΔH1②2O3(g)3O2(g)ΔH2③2N2O5(s)4NO2(g)+O2(g)ΔH3则N2O4(g)+O3(g)N2O5(s)+O2(g)的ΔH为()A.ΔH1+ΔH2-12ΔH3 B.2ΔH1-ΔH2+ΔHC.ΔH1+12ΔH2-12ΔH3 D.2ΔH1+12ΔH2+13.(2025·泉州期中检测)已知H—H键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436kJ·mol-1,H—N键能为391kJ·mol-1,根据化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1。计算N≡N的键能是()A.431kJ·mol-1 B.649kJ·mol-1C.896kJ·mol-1 D.946kJ·mol-14.用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2,其能量转化关系如图所示,则NO(g)+H2(g)12N2(g)+H2O(g)的ΔH为()A.0.5(a+b-c-d)kJ·mol-1B.0.5(c+a-d-b)kJ·mol-1C.0.5(c+d-a-b)kJ·mol-1D.0.5(b+d-a-c)kJ·mol-15.(2025·长沙期末检测)已知丙烷的燃烧热ΔH=-2215kJ·mol-1,H2O(l)H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水蒸气,则放出的热量为()A.2039kJ B.509.75kJ C.553.75kJ D.597.75kJ6.(2025·东莞期中检测)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(石墨,s)C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-285.8-393.5-3267.5则25℃时,6C(石墨,s)+3H2(g)C6H6(l)ΔH为()A.-30.9kJ·mol-1B.+49.1kJ·mol-1C.+104.7kJ·mol-1 D.-2588.2kJ·mol-17.(2025·泉州期中检测)乙烯是制备合成纤维、合成橡胶、塑料等的基本化工原料。由乙烷制备乙烯的反应如下:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH1=-566kJ·mol-1②2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=-260kJ·mol-1③C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH3则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系正确的是()A.ΔH3>ΔH2>ΔH1 B.ΔH3>ΔH1>ΔH2C.ΔH1>ΔH2>ΔH3 D.ΔH2>ΔH3>ΔH18.已知下列热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1现有炭粉和氢气组成的气、固混合物0.2mol,在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则炭粉与氢气的物质的量之比为()A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶29.如图表示在催化剂(Nb2O5)表面进行的反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)。已知下列反应:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH1②C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH2③C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH3下列说法不正确的是()A.ΔH2>ΔH3B.图中的能量转化方式主要为太阳能转化为化学能C.反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH=ΔH3-ΔH2D.反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH=ΔH2-ΔH3+12ΔH110.(2024·重庆卷)二氧化碳⁃甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有:①CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ·mol-1②CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH2=-131kJ·mol-1③CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)ΔH3=-90kJ·mol-1已知H—H键能为akJ·mol-1,O—H键能为bkJ·mol-1,C—H键能为ckJ·mol-1,则CO(g)中的碳氧键键能(单位:kJ·mol-1)为()A.-206+3a-2b-4c B.-206-3a+2b+4cC.206+3a-2b-4c D.206-3a+2b+4c11.在一定温度、压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是()A.C(s,石墨)+CO2(g)2CO(g)ΔH=ΔH1-ΔH2B.1molC(s,石墨)和1molC(s,金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放热多C.ΔH5=ΔH1-ΔH3D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关二、非选择题12.(10分)运载火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。已知下面在298K时的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1根据上面的热化学方程式回答下列问题:(1)通过计算说明等质量的H2、CH4、C完全燃烧时放出热量最多的是(填化学式),等物质的量H2、CH4、C完全燃烧时放出热量最多的是(填化学式)。

(2)根据以上反应,则C(s)+2H2(g)CH4(g)的焓变ΔH=。

(3)已知H2O(l)H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1,试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式:。(4)若混合物H2(g)和CH4(g)的总物质的量为3mol,且完全燃烧放出2066.4kJ的能量,则n(H2)∶n(CH4)=。

13.(8分)(1)(2024·甘肃卷·节选)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。由SiCl4制备SiHCl3:SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1=+74.22kJ·mol-1(298K)已知SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)ΔH2=+219.29kJ·mol-1(298K)298K时,由SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制备56g硅(填“吸”或“放”)热kJ。

(2)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,X(g)→Y(g)过程的焓变为(列式表示)。课时跟踪检测(三)1.选B白磷转化为红磷,ΔH<0,则白磷的能量高于红磷,所以白磷燃烧生成五氧化二磷放出的热量多于红磷燃烧生成五氧化二磷放出的热量,反应的焓变ΔH1<ΔH2。2.选C由盖斯定律,只与反应的始态和终态有关,与途径无关可知,反应①+12×②-12×③得反应N2O4(g)+O3(g)N2O5(s)+O2(g),故该反应的ΔH=ΔH1+12ΔH2-12Δ3.选D已知:H—H键能为436kJ·mol-1,N—H键能为391kJ·mol-1,令N≡N的键能为x,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。反应热ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,故x+3×436kJ·mol-1-2×3×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1,解得:x=946kJ·mol-1。4.选A由图中转化可知,断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,发生反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=(a+b-c-d)kJ·mol-1,又化学计量数与反应中的能量变化成正比,则NO(g)+H2(g)12N2(g)+H2O(g)的ΔH=0.5(a+b-c-d)kJ·mol-1。5.选B由丙烷的燃烧热得①C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2215kJ·mol-1,②H2O(l)H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1,由盖斯定律①+②×4可得C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-2039kJ·mol-1,生成4mol水蒸气放出的热量为2039kJ,则生成1mol水蒸气放出的热量为509.75kJ。6.选B由题给燃烧热数据可得,①H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH1=-285.8kJ·mol-1,②C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1,③C6H6(l)+152O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-3267.5kJ·mol-1,根据盖斯定律,由3×①+6×②-③,则ΔH=[(-285.8)×3+(-393.5)×6-(-3267.5)]kJ·mol-1=+49.1kJ·mol-1。7.选A依据盖斯定律,由(②-①)×12可得C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH3=12×[-260kJ·mol-1-(-566kJ·mol-1)]=+153kJ·mol-1,故ΔH3>ΔH2>ΔH1。8.选A设炭粉的物质的量为x,H2的物质的量为y,由题意知x解得x=0.1mol,y=0.1mol,则x∶y=1∶1。9.选C由②与③分析,碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多,因此ΔH3<ΔH2,A正确;根据图中信息得到,能量转化方式主要为太阳能转化为化学能,B正确;根据盖斯定律分析,③的2倍减去②的2倍,得反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH=2(ΔH3-ΔH2),C错误;根据盖斯定律分析,①的一半减去③,加上②,得反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH=ΔH2-ΔH3+12ΔH1,D正确。10.选B根据盖斯定律,由反应①+反应②-反应③,可得反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3=+247kJ·mol-1+(-131kJ·mol-1)-(-90kJ·mol-1)=+206kJ·mol-1;根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,可得ΔH=4ckJ·mol-1+2bkJ·mol-1-3akJ·mol-1-CO(g)中的碳氧键键能=+206kJ·mol-1,故CO(g)中的碳氧键键能=(-206-3a+2b+4c)kJ·mol-1,B项正确。11.选B由题干信息可知,反应Ⅰ:C(s,石墨)+12O2(g)CO(g)ΔH1;反应Ⅱ:CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH2,则反应Ⅰ-反应Ⅱ得C(s,石墨)+CO2(g)2CO(g),根据盖斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正确;由题干信息可知,C(s,石墨)C(s,金刚石)ΔH5>0,即1molC(s,石墨)具有的总能量低于1molC(s,金刚石)具有的总能量,则1molC(s,石墨)和1molC(s,金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),后者放热多,B错误;由题干信息可知,反应Ⅰ:C(s,石墨)+12O2(g)CO(g)ΔH1,反应Ⅲ:C(s,金刚石)+12O2(g)CO(g)ΔH3,则反应Ⅰ-反应Ⅲ得C(s,石墨)C(s,金刚石),根据盖斯定律可知,ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正确;根据盖斯定律可知,化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确。12.解析:(1)根据题干所给热化学方程式,可分别计算:若质量均为1g的H2、CH4、C完全燃烧,放出的热量分别为1g2g·mol−1×571.6kJ2mol、1g16g·mol−1×890.3kJ1mol、1g12g·mol−1×393.5kJ1mol,计算分别得:142.9kJ、55.64kJ、32.79kJ。因此等质量H2、CH4、C完全燃烧放出热量最多的是H2;若物质的量均为1mol的H2、CH4、C完全燃烧,放出的热量分别为285.8kJ、890.3kJ、393.5kJ,即CH4完全燃烧放出的热量最多。(2)将已知三个反应按顺序依次编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,根据盖斯定律,由Ⅰ+Ⅲ-Ⅱ即可得到目标反应式,即:C(s)+2H2(g)CH4(3)2H2O(l)2H2O(g)ΔH5=+88.0kJ·mol-1Ⅳ根据盖斯定律,由Ⅱ+Ⅳ可得到甲烷燃烧