专题28 反应热计算——键能（教师版）.docx

考更题吩频也专题Zg反应拉计章越怩1.【2022年6月浙江卷】标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表:物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量kJmoJ249218391000-136-242可根据HO(g)+HO(g)=H2O2(g)计算出H?。？中氧氧单键的键能为214kJmol1下列说法不可唧的是A.也的键能为436kJmoHB. 0?的键能大于Hg?中氧氧单键的键能的两倍C,解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)H=-143kJmol,【答案】C【解析】A.根据表格中的数据可知，凡的键能为218x2=436kJ.mo，A正确；B.由表格中的数据可知5的键能为：249x2=498kJmo，由题中信息可知H?。？中氧氧单键的键能为214kJmol",则。2的键能大于Hz。?中氧氧单键的键能的两倍，B正确：C.由表格中的数据可知HoO=HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-IO=278kJmorl耳(中氧氧单键的键能为214kJmol,C错误;D.ill表中的数据可知H2O(g)+O(g)=H2O2(g)的4仁-136-249(-242)=-143口50，D正确：故选Co2. (2O2L1浙江真题)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H-HH-O键能/(kJmoH)436463热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-482kJmol-'则20(g)=Ch(g)的”为A.428kJmo1B.-428kJmo1C.498kJmoHD.-498kJmo1【答案】D【解析】根据”=反应物的键能总和生成物的键能总和计算。反应的A"=2(H-H)+(O-O)Y(H-O);-482kJmol=2×436kJmol+(O-O)-4×463kJmol,解得0-0键的键能为498kJmol,2个氯原子结合生成氯气的过程需要释放能量，因此2O(g)=2(g)的A=-498kJmol03. (2010湖南高考真题)己知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的cH=-12.1kJmol"HCKaq)与NaOH(aq)反应的二H二-55.6kJmo,。则HCN在水溶液中电离的等于A.-67.7kJmo1B.-43.5kJmo,C.+43.5kJmol,D.+67.7kJmol1【答案】C【解析】HCN(aq),HCKaq)分别与NaOH(aq)反应AH的差值即为HCN在溶液中电离的能量，HCN属于弱电解质，其电离过程要吸收，即H>0,综合以上分析，可知4H=+43.5kJmolL答案为C。4.(2016海南高考真题)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57Ho406(s)+8002(g)=57CO2(g)+52H2O(I).,已知燃烧Ikg该化合物释放出热量3.8xlO4kJ.油酸甘油酯的燃烧热为A.3.8×104kJmolB.-3.8×I04kJmol-1C. 3.4×104kJmol-1D.-3.4×104kJmo,【答案】D【解析】燃烧热指的是燃烧ImOl可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧Ikg油酸甘油酯释放出热量nnn3.8×104V1000#38OkJ,Ikg该化合物的物质的量为砺片7,则油酸甘油酯的燃烧热AH二物Oog'tn°884g/mol-3.4×104kJmo,故选D。5.(2019海南高考真题)根据图中的能量关系，可求得C-H的键能为(),-77一r- 41«1) f-Mtlmn<-J一,一：2HAf)力，I-”UZ1CHf)A. 414kJmoB.377kJmo,C.235kJmo,D.197kJmol【答案】A【解析】根据图示可知ImOlCH4分解变为ImOIC(g)原子和4molH(g)原子共吸收的能量是(75+717+864)kJ=1656kJ的能量，则C-H键的键能为I656kj÷4mol=4l4kjmol,故合理选项是A。6. (2015海南高考真题)已知丙烷的燃烧热H=-2215kJmoH,若一定量的丙烷完全燃烧后生成L8g水，则放出的热量约为()A.55kJB.220kJC.550kJD.1108kJ【答案】A【解析】丙烷分子式是C3H8,燃烧热为H二2215kJmoH,Imol丙烷燃烧会产生4mol水，放热2215kJ.丙烷完全燃烧产生1.8g水，生成HzO的物质的量为0.1mol,消耗丙烷的物质的量为0.025mol,所以反应放出的热量是Q=0.025mol×2215kJmol=55375kJ,选Ao7. (2014重庆高考真题)已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=akJmo,;2C(三)+O2(g)=2C(g)H=-220kJmo,H-H、O=O和O-H键的键能(kJ分别为436、496和462,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130【答案】D【解析】己知：C(三)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=akJmo12C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-220kJmo,根据盖斯定律一x2即得到2(g)+2H2(g)=2H2O(g)H=(-220-2a)kJmol,反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则一220-2a=496+2x436-2x2x462,解得a=130;答案选D。8. (2008.海南高考真题)白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4,0o已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PPakJmoi-,>PObkJmol-¼P=OckJmol-LO=OdkJmoLo根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H,其中正确的是()A.(6a+5d-4c12b)kJmol-,B. (4c+12b-6a-5d)kJmoLC. (4c+12b-4a5d)kJmol1D. (4a+5d-4c-12b)kJmoL【答案】A【解析】反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值，由图可以看出：P4中有6mol的P-P,5mo1的O2中含有5molO=O,ImOI的PQio中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以根据方程式可知反应热AH=(6a+5d-4c-12b)kJmolL答案选A。9. (2009全国高考真题)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmo,CH4(g)+2O2(g)=C2(g)+2H2O(l)H=-890kJmol,现有Hz与CHj的混合气体U2L(标准状况),使其完全燃烧生成Co2和HzO,若实验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.1：1B.1：3C.1：4D.2：3【答案】B【解析】此与CK的混合气体Il2L(标准状况)，其物质的量为n(混)=112L÷22.4Lmol=5mol,设原混合气体中Hz与C114的物质的量分别是Xmol和ymol,则有x+y=5,285.5x+890y=3695,解得x:y=l：3,答案选B。3310. (2009海南高考真题)已知：(1)Fe2O3(s)+1-C(s)=-CO2(g)+2Fe(s),H=+234.1kJmol-1(2)C(s)-HD2(g)=CO2(g);H=-393.5kJmor贝J2Fe(s)+gc)2(g)=Fe2O3(s)的AH是()A. -824.4 kJmol-'B.-627.6kJmol,C.-744.7kJmol-1D,-169.4kJmol,【答案】A33【解析】已知：(1)2Fe(s)+-CO2(g)=Fe2O3(s)+-C(s)H=-234.lkJmol-1(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)333H=-393.5kJmoll,由盖斯定律(2)×y+(1),得：2Fe(s)+-O2(g)=Fe2O3(s)H=(-393.5kJmo,)×-3+(-234.1kJmol,)=-824.4kJmo,可知：2Fe(s)+52(g)=Fe23(s)4H=-824.4kJmo产，故答案为A。I.(2013.重庆高考真题)已知：P4(s)+6Ch(g)=4PC13(g)H=akJmo,P4(s)÷lOCl2(g)=4PCl5(g)H=bkJmol1P4具有正四面体结构，PCl5中P-Cl键的键能为ckJmol,PCh中P-Cl键的键能为1.2ckJmol下列叙述正确的是()A.PP键的键能大于PCl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热H必人人一+5.6cC. Cl-Cl键的键能kJmol,4，5a-3b+12cD. PP键的键能为kJmol,8【答案】C【解析】A、不同物质中P-Q的犍能不同，无法与P-P的键能比较，错误；B、PCk的状态为固态，与已知反应状态不同，无法求算，错误；C、式减去式，消去了P4,可得4C12(g)+4PCh(g)=4PCk(g)H=(b-a)kJmol,把键能带入AH的表达式可得：4(CI-Cl)+4×3×1.2kJmol-4×5ckJmo,=(b-a)kJmo,得出E(ClC)=(b-a+5.6c)4kJmo尸，正确;D、式x5减去式x3,消去了CE,可得2P4(g)+12PCl5(g)=20PCl3(g)H=(5a-3b)kJmo,把键能代入AH的表达式可得:2×6(P-P)+12×5ckJmo,-20×3×1.2c=(5a-3b)kJmo,得出E(P-P)=(5a-3b+12c)12kJmo,错误；答案选C。12. (2013福建高考真题)某科学家利用二氧化柿(Ceo2)在太阳能作用下将H2O、Co2转变成H2、CO。其过程如下：mCeO?>(m-x)CeO2xCe+xO2,(m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO太阳能900C112(g)*-JeOXg)H2O(I)下列说法不正确的是A.该过程中CeOz没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.右图中4H=4H2+ZH3D.以Co和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为C0+40H-2e-=C032-+2H20【答案】C【解析】A.通过太阳能实现总反应：H2O+CO2H2+CO+O2,CeO2没有消耗，CeCh是光催化剂，A正确;B.该过程中在太阳能作用下将H20、COz转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能，B正确；C.由图可知，根据盖斯定律，应该是：H=ZH2+ZH3,C错误；D.Co在负极失电子生成CCh,在碱性条件下再与OH-生成CChH故负极反应式正确，D正确；答案选C.13. (2010全国高考真题)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25。，IOlkPa):13C4H10(g)+yO2U)=4CO2U)+5H2O(l)H=-2878VZmol13Co(g)+'°2(g)=4C2(g)+5"2°(g)H=-2658fc"R9C4H(g)+-O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)H=-1746J/mol9®C4Hg)+-O2(g)=4CO(g)+5H2O(g)/SH=-1526kJ/mol由此判断，正丁烷的燃烧热是A.-2878kJmolB.-2658kJmolC.-1746kJmolD.-I526kjmol【答案】A【解析】燃烧热指Imol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,反应物中CTCO2(气),H-HzO(液)，SSO2(气)等。正丁烷的燃烧热是ImOI正丁烷完全燃烧生成COz(气)，HzO(液)放出的热量，故热化学方程式(1)C4Hio(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(I)H=-2878kJmol,符合燃烧热的概念，所以正丁烷的燃烧热为2878kJmol.故选A。14. (2007重庆高考真题)己知Ig氧气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中ImolH-C)键形成时放出热量463kJ,则氢气中ImolH-H键断裂时吸收热量为A.920kJB.557kJC.436kJD.188kJ【答案】C【解析】已知1g即0.5mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,则该反应的热化学反应方程式为：H2(g)+1o2(g)=H2(g)H=-242kJ/mol,焰变=反应物键能总和生成物键能总和，设ImOlH-H键断裂时吸收热最为xkJ,则有XkJ/mol+×496kJmoI-2×463kJmol=-242kJ/mol,解得x=436kJ/mol,即2ImOlH-H键断裂时吸收热量为436kJ,故答案为Co15. 【2022年海南卷】某空间站的生命保隙系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO2(g)+4H2(g)L±2H2O(g)+CH4(g)回答问题：(I)已知：电解液态水制备ImOlo2(g),电解反应的AH=+572kJmolL由此计算H2(g)的燃烧热(始)H=kJmolo【答案】(1)-286【解析】(1)电解液态水制备ImOlo2(g)，电解反应的AH=+572kJmolL由此可以判断，2mol&(g)完全燃烧消耗Imol02(g),生成液态水的同时放出的热量为572kJ,故ImOlH?(g)完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ,因此，(g)的燃烧热(焰)H=-286kJmoP.16. (2021湖南真题)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氨气。方法I：氨热分解法制氧气相关化学键的键能数据化学键N三NH-HN-H键能E/（kJmo）946436.0390.8一定温度下，利用催化剂将N&分解为N?和H2。回答下列问题：(1)反应2NHa(g).-N2(g)+3H2(g)AH=kJmo,;【答案】(1) +90.8【解析】(1)根据反应热;反应物的总键能-生成物的总键能，2NH3(g).*N2(g)+3H2(g),=390.8kJmo,×3×2-(946kJmo,+436.0kJmo,×3)=÷90.8kJmol'1,故答案为：+90.8；17. (2021广东真题)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与COz重整是COz利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)+CO2(g).,2CO(g)+2H2(g)AHIb)CO2(g)+H2(g).*CO(g)+H2O(g)H2c)CH4(g),C(s)+2H2(g)W3d)2C0(g),*CO2(g)+C(s)AH4e)CO(g)+H2(g).*H2O(g)+C(s)5(1)根据盖斯定律，反应a的AH尸(写出一个代数式即可)。【答案】(1)2+3-5Wc3-4【解析】根据盖斯定律计算未知反应的反应热；根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速率的变化及转化率的变化；根据图像及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小；根据平衡时反应物的分压计算平衡转化率；根据Co2的物理性质推测Co2的用途。(1)根据题目所给出的反应方程式关系可知，a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律则有A"=A2+A3-AHs=AHa-AF;18. (2020.浙江高考真题)研究CO2氧化C2&制C2H4对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：IC2H6(g),±C2H4(g)+H2(g)H1=136kJmo111C2H6(g)+CO2(g).±C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)H2=177kJmo,IIIC2H6(g)+2CO2(g)-4CO(g)+3H2(g)H3IVCO2(g)+H2(g)f±CO(g)÷H2O(g)H4=41kJmol已知：298K时，相关物质的相对能量(如图1)。(X>CIL(G LIMR)；C.l,(g)山-2003Il J )(1)-2X6CoMg)-393可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的/(”随温度变化可忽略)。例如：H2O(g)=H2O(I)7=-286kJmo1-(-242kJmo,)=-44kJmo,。请回答：(1)根据相关物质的相对能量计算A“3=kJmo,0【答案】(1)430【解析】(1)由图1的数据可知，C2H6(g),CO2(g)、CO(g)>HMg)的相对能量分别为-84kJmolL-393kJmolL-IlOkJmol-LOkJmo,o由题中信息可知，A”=生成物的相对能量-反应物的相对能量，因此，C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)H3=(-HOkJmo,)×4-(-84kJmo1)-(-393kJmoll)×2=430kJmolL19. (2015全国高考真题)甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：Co(g)+2H2(g)4CH3OH(g)H1Co2(g)+3H2(g)3OH(g)+H2O(g)H2Co2(g)+H2(g)(g)+H2O(g)H3回答下列问题：(1)已知反应中的相关的化学键键能数据如下：【解析】(1)反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应热AH=1076kJmol+2x436kJmol3x413kJmol34320. (2019全国高考真题)环戊二烯产。回答下列问题：(1)已知：(g)= (g)+H2(g)H2(g)+ I2(g)=2HI(g)对于反应：z(g)÷ I2(g)= (g)+2HI(g)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生A"=100.3 kJmol AH2= - ILOkJ mol -1 AHy=kJmol /。kJ/mol465 kJmol=99kJ.mol',o根据盖斯定律可知一即可得到反应，则AHj=-58 kJmol÷ 99 kJmol=÷41kJ.mo,o【答案】(1) 89.3【解析】(I)根据盖斯定律，可得反应的AH=89.3kJmol;答案:89.3；21.(2020浙江高考真题)IoOmLO.20OmOIL-iCuSO4溶液与l95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1。0反应后最高温度为30.1。(：。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18JgTOCT、溶液的密度均近似为LOOgcm-3,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：(1)反应放出的热量Q=Jo(2)反应Zn(三)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+CU(三)的AH=kJmoi(歹U式计算)。【答案】4.18XIO3一里注山吧=一2090.100×0.200【解析】(I)IOomLO.20OmOI/LCuSCh溶液与l95g锌粉发生反应的化学方程式为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m=pP=1.00gcm3l00mL(cm3)=100g,忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cmt=4SJg-1oC1×100g×(30.1-20.1)oC=4.18×103J,故答案为：4.18×103:(2)上述反应中硫酸铜的物质的量/I(CuSO4)=0.200molL×0.100L=0.020mol,锌粉的物质的最"(Zn)=?=/鼻=0.03OmOL由此可知，锌粉过量。根据题干与第(1)问可知，转化0.02Omol硫酸铜所放出的热量为4.18xl()3j,又因为该反应中焰变AH代表反应ImoI硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJmH,则可列出计算式沏-篙端鬻=喘需.09kJm°L故答案为:4.18x103/1000=209(答案符合要求且合理即可)。0.100X0.200