122反应热的计算练习解析版.docx

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122反应热的计算练习解析版

1.2.2反应热的计算练习（解析版）

1．在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应

①H2S（g）+

O2（g）═SO2（g）+H2O（g）△H1②2H2S（g）+SO2（g）═

S2（g）+2H2O（g）△H2

③H2S（g）+

O2（g）═S（g）+H2O（g）△H3④2S（g）═S2（g）△H4

则△H4的正确表达式为（　　）

A．△H4＝（△H1+△H2﹣3△H3）×

B．△H4＝（3△H3﹣△H1﹣△H2）×

C．△H4＝（△H1+△H2﹣3△H3）×

D．△H4＝（△H1﹣△H2﹣3△H3）×

【答案】C

【解析】根据目标方程，把方程③反写，计量数乘以2；把方程②乘以

；把方程①乘以

，然后三者相加可得：

2S（g）═S2（g）△H4＝﹣△H3×2+△H2×

+△H1×

＝

（△H1+△H2﹣3△H3），故选：

C。

2．室温下，将1mol的CuSO4•5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4•5H2O（s）受热分解的化学方程式为CuSO4•5H2O（s）

CuSO4（s）+5H2O（l），热效应为△H3．则下列判断正确的是（　　）

A．△H1＜△H3B．△H2＞△H3

C．△H1+△H2＞△H3D．△H1+△H3＝△H2

【答案】A

【解析】①胆矾溶于水时，溶液温度降低，反应为CuSO4•5H2O（s）＝Cu2+（aq）+SO42﹣（aq）+5H2O（l）△H1＞0；

②硫酸铜溶于水，溶液温度升高，该反应为放热反应，则：

CuSO4（s）＝Cu2+（aq）+SO42﹣（aq）△H2＜0；

③已知CuSO4•5H2O（s）＝CuSO4（s）+5H2O（l）△H3；

依据盖斯定律①﹣②得到③：

△H3＝△H1﹣△H2，由于△H2＜0，△H1＞0，则△H3＞0，

A．上述分析可知：

△H2＜0，△H3＞0，则△H2＜△H3，故A正确；

B．分析可知△H3＞0，而△H2＜0，则△H3＞△H2，故B错误；

C．△H2＜0，△H1＞0，且△H1＝△H3+△H2，则△H3＞△H1+△H2，故C错误；

D．△H3＝△H1﹣△H2，则△H1＝△H3+△H2故D错误；故选：

A。

3．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1，向0.1L0.2mol•L﹣1的NaOH溶液中加入下列物质：

①稀醋酸；②浓硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应。

则其焓变△H1、△H2、△H3的关系是（　　）

A．△H1＞△H2＞△H3B．△H1＞△H3＞△H2

C．△H1＝△H3＞△H2D．△H1＜△H3＜△H2

【答案】B

【解析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1，

①稀醋酸；②浓硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应，

稀盐酸反应放出的热量为0.02×57.3kJ，醋酸电离吸热、浓硫酸稀释放热，醋酸反应放出的热量少，浓硫酸反应放出热量多，

且△H均为负值，则△H1＞△H3＞△H2，故选：

B。

4．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是（　　）

①C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H1；C（s）+

O2（g）＝CO（g）△H2

②S（s）+O2（g）＝SO2（g）△H3；S（g）+O2（g）＝SO2（g）△H4

③H2（g）+

O2（g）＝H2O（l）△H5；2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）△H6

④CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g）△H7；CaO（s）+H2O（l）＝Ca（OH）2（s）△H8．

A．②③④B．④C．①D．①②③

【答案】A

【解析】①两个反应都为放热反应，△H＜0，前者完全反应，放出的热量多，则△H1＜△H2，故①错误；

②都为放热反应，其△H＜0，前者S为固态，则前者放出的热量少，则△H3＞△H4，故②正确；

③都是放热反应，前者反应物系数较小，则前者放出热量较少，则△H5＞△H6，故③正确；

④前者为吸热反应，△H7＞0，后者为放热反应，△H8＜0，则△H7＞△H8，故④正确；

根据分析可知，反应的△H前者大于后者的是②③④，故选：

A。

5．在298K、100kPa时，有下列反应：

O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H1；

Cl2（g）+H2（g）═2HCl（g）△H2；

2Cl2（g）+2H2O（g）═4HCl（g）+O2（g）△H3，

则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是（　　）

A．△H3＝△H1+△H2B．△H3＝△H1+2△H2

C．△H3＝2△H2﹣△H1D．△H3＝△H1﹣△H2

【答案】C

【解析】①O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H1；

②Cl2（g）+H2（g）═2HCl（g）△H2；

③2Cl2（g）+2H2O（g）＝4HCl（g）+O2（g）△H3；

则反应③＝﹣①+2×②，

由盖斯定律可知，

△H3＝﹣△H1+2△H2，故选：

C。

6．已知：

（1）Zn（s）+

O2（g）═ZnO（s），△H＝﹣348.3kJ/mol

（2）Zn（s）+Ag2O（s）═ZnO（s）+2Ag（s），△H＝﹣317.3kJ/mol

则2Ag（s）+

O2（g）═Ag2O（s）的△H等于（　　）

A．31.0kJ/molB．﹣665.6kJ/mol

C．332.8kJ/molD．﹣31.0kJ/mol

【答案】D

【解析】由

（1）Zn（s）+

O2（g）＝ZnO（s）△△H＝﹣348.3kJ/mol，

（2）Zn（s）+Ag2O（s）═ZnO（s）+2Ag（s），△H＝﹣317.3kJ/mol

根据盖斯定律可知，

（1）﹣

（2）可得2Ag（s）+

O2（g）＝Ag2O（s）

则△H＝（﹣348.3kJ•mol﹣1）﹣（﹣317.3kJ•mol﹣1）＝﹣31.0kJ•mol﹣1，故选：

D。

7．在25℃、101kPa时，已知：

2H2O（g）═O2（g）+2H2（g）△H1

Cl2（g）+H2（g）═2HCl（g）△H2

2Cl2（g）+2H2O（g）═4HCl（g）+O2（g）△H3

则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是（　　）

A．△H3＝△H1+2△H2B．△H3＝△H1+△H2

C．△H3＝△H1﹣2△H2D．△H3＝△H1﹣△H2

【答案】A

【解析】①2H2O（g）＝2H2（g）+O2（g）△H1；

②H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）△H2；

③2Cl2（g）+2H2O（g）＝4HCl（g）+O2（g）△H3；

则反应③＝①+2×②，

由盖斯定律可知，

△H3＝△H1+2△H2，故选：

A。

8．已知下列热化学反应方程式为

H2（g）+

O2（g）═H2O（l）△H1

C（s）+O2（g）═CO2（g）△H2

CH3COOH（l）+2O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H3

2C（s）+2H2（g）+O2（g）═CH3COOH（l）△H4

则△H4的正确表达式为（　　）

A．△H3﹣2△H1﹣2△H2B．2△H1+2△H2﹣△H3

C．2△H1﹣2△H2+△H3D．2△H1﹣2△H2﹣△H3

【答案】B

【解析】已知：

①．H2（g）+

O2（g）═H2O（l）△H1

②．C（s）+O2（g）═CO2（g）△H2

③．CH3COOH（l）+2O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H3

根据盖斯定律，①×2+②×2﹣③可得：

2C（s）+2H2（g）+O2（g）═CH3COOH（l），故△H4＝2△H1+2△H2﹣△H3，故选：

B。

9．研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义．已知：

Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）△H＝+64.39kJ•mol﹣1

2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）△H＝﹣196.46kJ•mol﹣1

H2（g）+

O2（g）═H2O（l）△H＝﹣285.84kJ•mol﹣1

则H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的△H为（　　）

A．+319.68kJ•mol﹣1B．+259.7kJ•mol﹣1

C．﹣319.68kJ•mol﹣1D．﹣259.7kJ•mol﹣1

【答案】C

【解析】①Cu（s）+2H+（aq）＝Cu2+（aq）+H2（g）△H＝+64.39kJ/mol

②2H2O2（l）＝2H2O（l）+O2（g）△H＝﹣196.46kJ/mol

③H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）△H＝﹣285.84kJ/mol

依据盖斯定律①+

②+③得到：

Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）＝Cu2+（aq）+2H2O（l）△H＝﹣319.68KJ/mol，故选：

C。

10．已知下列反应的反应热：

①CH3COOH（l）+2O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H1＝﹣870.3kJ/mol

②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H2＝﹣

393.5kJ/mol

③H2（g）+

O2（g）═H2O（l）△H3＝﹣285.8kJ/mol

则2C（s）+2H2（g）+O2（g）═CH3COOH（l）的反应热为（　　）

A．﹣870.3kJ/molB．﹣571.6kJ/mol

C．+787.0kJ/molD．﹣488.3kJ/mol

【答案】D

【解析】已知

（1）CH3COOH（l）+2O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H1＝﹣870.3kJ•mol﹣1

（2）C（s）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣393.5kJ•mol﹣1

（3）H2（g）+

O2（g）═H2O（l）△H＝﹣285.8kJ•mol﹣1

据盖斯定律，

（2）×2+（3）×2﹣

（1）得：

2C（s）+2H2（g）+O2（g）═CH3COOH（l）△H＝﹣488KJ/mol，故选：

D。

11．下列关于盖斯定律描述不正确的是（　　）

A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关

B．盖斯定律遵守能量守恒定律

C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热

D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热

【答案】A

【解答】解；A、化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，故A错误；

B、反应物和生成物能量一定，变化过程中的能量变化是依据能量守恒的分析体现，盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，故B正确；

C、盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。

利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故C正确；

D、利用盖斯定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算副反应发生的反应的反应热，故D正确；故选：

A。

12．已知①2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H＝﹣221.0KJ/mol

②2H2（g）+O2（g）═2H2O△H＝﹣483.6KJ/mol

则制备水煤气的反应：

C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H为（　　）

A．+131.3KJ/molB．﹣131.3KJ/mol

C．﹣352.3KJ/molD．+262.6KJ/mol

【答案】A

【解析】①2C（s）+O2（g）═2CO（g）；△H＝﹣221.0KJ/mol

②2H2（g）+O2（g）═2H2O；△H＝﹣483.6KJ/mol

依据盖斯定律

得到C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H＝+131.3KJ/mol；故选：

A。

13．CO2是地球上取之不尽用之不竭的碳源，将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。

（1）CO2加氢制备甲酸（HCOOH，熔点8.4℃沸点100.8℃）是利用化学载体进行H2储存的关键步骤。

已知：

H2（g）+CO2（g）⇌HCOOH（l）△H1＝﹣30.0kJ•mol﹣1

2H2（g）+O2（g）＝2H2O

（1）△H2＝﹣571.6kJ•mol﹣1

则表示HCOOH燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。

【答案】

（1）HCOOH

（1）+

O2（g）＝CO2（g）+H2O

（1）△H＝﹣255.8kJ•mol﹣1；

【解析】

（1）根据①H2（g）+CO2（g）⇌HCOOH（l）△H1＝﹣30.0kJ•mol﹣1；②2H2（g）+O2（g）＝2H2O

（1）△H2＝﹣571.6kJ•mol﹣1，利用盖斯定律，将

②﹣①可得HCOOH燃烧热的热化学方程式为HCOOH

（1）+

O2（g）＝CO2（g）+H2O

（1）△H＝﹣255.8kJ•mol﹣1，

故答案为：

HCOOH

（1）+

O2（g）＝CO2（g）+H2O

（1）△H＝﹣255.8kJ•mol﹣1；

14．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）Bunsen热化学循环制氢工艺流程图如图。

①下列说法错误的是__。

（填字母序号）

A．该过程实现了太阳能化学能的转化

B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用

C．该过程的3个反应均是氧化还原反应

D．常温下，该过程的3个反应均为自发反应

②已知：

SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）═2HI（g）+H2SO4（l）△H＝akJ•mol﹣1

2H2SO4（l）═2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H＝bkJ•mol﹣1

2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H＝ckJ•mol﹣1

则：

2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H＝____________kJ•mol﹣1，（用含a、b、c的代数式表示）。

（2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

已知有关化学反应的能量变化如图所示。

①下列说法正确的是________。

（填字母序号）

A．CH4的燃烧热为846.3kJ•mol﹣1

B．CO的燃烧热为282kJ•mol﹣1

C．H2的燃烧热为241.8kJ•mol﹣1

D．CO（g）+H2O（g）→CO2（g）+H2（g）为放热反应

②CH2（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为__________________________________________________。

（3）中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程可表示为：

已知：

几种物质有关键能[形成（断开）1mol共价键释放（吸收）的能量]如表所示。

化学键

H﹣O

O＝O

H﹣H

O﹣O

键能kJ/mol

463

496

436

138

若反应过程中分解了2molH2O，过程Ⅲ的△H＝__________kJ•mol﹣1。

【答案】

（1）①D；

②2a+b+2c；

（2）①B、D；

②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H＝+161.1kJ/mol；

（3）+132。

【解析】

（1）①A．整个过程中相当于H2O分解为了H2和O2，太阳能为反应流程提供能量来源，所以该过程实现了太阳能化学能的转化，故A正确；

B．SO2和I2在流程中既被消耗，同时也会生成，所以对总反应起到了催化剂的作用，故B正确；

C．反应Ⅰ为：

SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI，反应Ⅱ为：

2H2SO4

2SO2+2H2O+O2，反应Ⅲ为：

2HI

H2+I2，三个反应均涉及到化合价的变化，所以都是氧化还原反应，故C正确；

D．反应Ⅱ和反应Ⅲ不会在常温下自发进行，故D错误，

故答案为：

D；

②已知：

i．SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）═2HI（g）+H2SO4（l）△H1＝akJ/mol，

ii.2H2SO4（l）═2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H2＝bkJ/mol，

iii.2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H3＝ckJ/mol，

依据盖斯定律i×2+ii+iii×2得到2H2O（g）＝2H2（g）+O2（g）△H＝（2a+b+2c）kJ/mol，

故答案为：

2a+b+2c；

（2）①A．CH4的燃烧反应为：

CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l），而图中对应的是H2O（g），所以846.3kJ/mol不是CH4的燃烧热，故A不选；

B．CO的燃烧反应为：

CO（g）+

O2（g）═CO2（g），所以△H＝﹣282kJ/mol，则CO的燃烧热为282kJ/mol，故B选；

C．H2的燃烧反应为：

H2（g）+

O2（g）═H2O（l），而图中对应的是H2O（g），所以241.8kJ/mol不是H2的燃烧热，故C不选；

D．反应CO（g）+H2O（g）→CO2（g）+H2（g）的焓变为△H（CO）﹣△H（H2）＝﹣282kJ/mol+241.8kJ/mol＝﹣40.2kJ/mol，为放热反应，故D选，

故答案为：

B、D；

②已知：

i．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1＝﹣846.3kJ/mol，

ii．CO（g）+

O2（g）═CO2（g）△H2＝﹣282kJ/mol，

iii．H2（g）+

O2（g）═H2O（g）△H3＝﹣241.8kJ/mol，

所求反应为CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g），该反应可由i﹣ii﹣3×iii得到，根据盖斯定律，该反应的焓变为△H＝△H1﹣△H2﹣3△H3＝+161.1kJ/mol，

故答案为：

CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H＝+161.1kJ/mol；

（3）反应为：

2H2O（g）═2H2（g）+O2（g），过程Ⅲ为H2O2（g）═O2（g）+H2（g）△H＝2E（O﹣H）+E（O﹣O）﹣E（O＝O）﹣E（H﹣H）＝2×463kJ/mol+138kJ/mol﹣496kJmol＝+132kJ/mol，根据计量关系，分解了2molH2O，过程Ⅲ的△H＝+132kJ/mol，

故答案为：

+132。

15．采用科学技术减少氮氧化物等物质的排放可促进社会主义生态文明建设。

（1）用CH4催化还原氮氧化物的相关热化学方程式如下：

CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O

（1）△H＝﹣662kJ•mol﹣1

CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣1248kJ•mol﹣1

反应CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H＝_________kJ•mol﹣1

【答案】

（1）﹣955；

【解析】

（1）①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O

（1）△H＝﹣662kJ•mol﹣1

②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣1248kJ•mol﹣1

根据盖斯定律（①+②）÷2计算反应CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）的△H＝（﹣662kJ•mol﹣1﹣1248kJ•mol﹣1）÷2＝﹣955kJ•mol﹣1，故答案为：

﹣955；

16．现代工业的发展导致CO2的大量排放，对环境造成的影响日益严重，通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。

回答下列问题：

（1）在催化转化法回收利用CO2的过程中，可能涉及以下化学反应：

①CO2（g）+2H2O（l）⇌CH3OH（l）+

O2（g）△H＝+727kJ•mol﹣1△G＝+703kJ•mol﹣1

②CO2（g）+2H2O（l）⇌CH4（g）+2O2（g）△H＝+890kJ•mol﹣1△G＝+818kJ•mol﹣1

③CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（l）+H2O（l）△H＝﹣131kJ•mol﹣1△G＝﹣9.35kJ•mol﹣1

④CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（l）△H＝﹣253kJ•mol﹣1△G＝﹣130kJ•mol﹣1

从化学平衡的角度来看，上述化学反应中反应进行程度最小的是__，反应进行程度最大的是__。

【答案】

（1）②；④；

【解析】

（1）分析四个反应，根据在温度、压强一定的条件下，反应总是向△G＜0的方向进行，反应的△G越小反应进行程度越大，反之反应进行的程度就越小，故上述化学反应中反应进行程度最小的是②，反应进行程度最大的是④，

故答案为：

②；④；