（新課改省份專版）2022高考化學一輪復習 跟蹤檢測（二十八）化學能與熱能（2）反應熱的比較與計算（過題型）11.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH3NHNHCH3)完全燃燒，放出50 kJ熱量，則二甲基肼的燃燒熱H為()A1 000 kJ·mol1B1 500 kJC2 000 kJ·mol1 D2 000 kJ解析：選C1.5 g二甲基肼的物質(zhì)的量是0.025 mol，根據(jù)燃燒熱的定義可知，1 mol二甲基肼完全燃燒放出的熱量應該為(×50)kJ·mol12 000 kJ·mol1 ，即二甲基肼的燃燒熱H2 000 kJ·mol1。2已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是285.8 kJ·mol1、1 411.0 kJ·mol1和1 366.8 kJ·mol1，則由C2H4(g)和H2O(l)反應生成C2H5OH(l)的H為()A44.2 kJ·mol1 B44.2 kJ·mol1C330 kJ·mol1 D330 kJ·mol1解析：選A已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是1 411.0 kJ·mol1和1 366.8 kJ·mol1，則有：C2H4(g)3O2(g)=2H2O(l)2CO2(g) H1 411.0 kJ·mol1；C2H5OH(l)3O2(g)=3H2O(l)2CO2(g)H1 366.8 kJ·mol1；根據(jù)蓋斯定律 可得：C2H4(g)H2O(l)=C2H5OH(l)H44.2 kJ·mol1。3已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1241.8 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJ·mol1氣態(tài)分子中的化學鍵斷開1 mol化學鍵所需的能量/kJH465O=O498下列說法不正確的是()A氫氣的燃燒熱H241.8 kJ·mol1B斷開1 mol HH鍵需要吸收439.2 kJ的能量C相同條件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高D18 g H2O(l)完全分解生成氫氣和氧氣，需要吸收285.8 kJ的能量解析：選A根據(jù)燃燒熱的定義可知，反應放出的熱量為氫氣的燃燒熱，HH2285.8 kJ·mol1，A項錯誤；H1E(HH)×498 kJ·mol12×465 kJ·mol1241.8 kJ·mol1，則E(HH)439.2 kJ·mol1，B項正確；氣態(tài)水液化時放出熱量，故相同條件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高，C項正確；根據(jù)反應可知，H2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJ·mol1，D項正確。4已知CaSO4·2H2O脫水過程的熱化學方程式如下：CaSO4·2H2O(s)=CaSO4·H2O(s)H2O(g)H183.2 kJ·mol1CaSO4·H2O(s)=CaSO4(s)H2O(g)H2已知：CaSO4·2H2O(s)=CaSO4(s)2H2O(l)H326 kJ·mol1H2O(g)=H2O(l)H444 kJ·mol1則H2等于()A30.8 kJ·mol1 B30.8 kJ·mol1C61.6 kJ·mol1 D61.6 kJ·mol1解析：選A把題干中涉及的熱化學方程式依次編號為、，則根據(jù)蓋斯定律，由×2，得CaSO4·H2O(s)=CaSO4(s)H2O(g)H2H3H12×H430.8 kJ·mol1，故A正確。5(2017·浙江11月選考)根據(jù)Ca(OH)2/CaO 體系的能量循環(huán)圖：下列說法正確的是()AH50BH1H20CH3H4H5DH1H2H3H4H50解析：選D水蒸氣變成液態(tài)水會放出熱量，H5<0，故A錯誤；氫氧化鈣分解生成氧化鈣固體和水蒸氣與液態(tài)水和氧化鈣反應生成氫氧化鈣不是可逆過程，因此H1H20，故B錯誤；由圖可知，H3>0，H4<0，H5<0，故H3H4H5，故C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，H1H2H3H4H50，故D正確。6.意大利羅馬大學的Fulvio Cacace等科學家獲得了極具理論研究意義的N4分子(結構如圖所示)。已知斷裂1 mol NN鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol NN鍵放出942 kJ熱量。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，由N2(g)生成1 mol氣態(tài)N4的H為()A882 kJ·mol1B441 kJ·mol1C882 kJ·mol1 D441 kJ·mol1解析：選A由N2(g)生成氣態(tài)N4的化學方程式為2N2(g)=N4(g)，根據(jù)反應熱與鍵能的關系可知，該反應的H(2×942 kJ·mol1)(6×167 kJ·mol1)882 kJ·mol1。7在298 K、101 kPa時，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3則H3與H1、H2之間的關系正確的是()AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2解析：選A分析已知的三個熱化學方程式，根據(jù)蓋斯定律，由×2可得，2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)，則有H3H12H2。8下列各組中兩個反應的反應熱，其中H1>H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2BS(g)O2(g)=SO2(g)H1S(s)O2(g)=SO2(g)H2C2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H12SO3(g)=O2(g)2SO2(g)H2D已知反應：C(s，金剛石)=C(s，石墨)H<0，C(s，金剛石)O2(g)=CO2(g)H1C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H2解析：選AA項：，由于H2O(l)=2H2O(g)H>0，則H2HH1，H1H2H>0，故H1>H2，正確。B項：，由于S(s)=S(g)H>0，則HH1H2，H2H1H>0，故H2>H1，錯誤。C項：SO2氧化成SO3是放熱反應，H1<0，SO3分解成SO2是吸熱反應，H2>0，故H2>H1，錯誤。D項：，根據(jù)蓋斯定律H1HH2，H1H2H<0，則H1<H2，錯誤。9斷裂1 mol化學鍵所需的能量如下表，火箭燃料肼(H2NNH2)的有關化學反應的能量變化如圖所示，則下列說法錯誤的是()化學鍵NNONNNH鍵能(kJ)154500942aAN2(g)比O2(g)穩(wěn)定BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ·mol1C圖中的H32 218 kJ·mol1D表中的a194解析：選D由表中數(shù)據(jù)可知，NN鍵的鍵能大于O鍵的鍵能，則N2(g)比O2(g)穩(wěn)定，A正確；由能量變化圖示可知，反應N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)的H1534 kJ·mol1，B正確；根據(jù)蓋斯定律，反應N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)的H1H2H3(2 752 kJ·mol1)H3534 kJ·mol1，則H32 218 kJ·mol1，C正確；N2H4(g)O2(g)=2N(g)4H(g)2O(g)的H32 218 kJ·mol1，根據(jù)反應熱與鍵能的關系可得H3(4a kJ·mol1154 kJ·mol1500 kJ·mol1)2 218 kJ·mol1，解得a391，D錯誤。10已知有以下四個熱化學反應方程式：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)Ha kJ·mol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)Hb kJ·mol12C3H8(g)9O2(g)=4CO2(g)2CO(g)8H2O(l)Hc kJ·mol1C3H8(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)Hd kJ·mol1其中a、b、c、d最大的是()Aa BbCc Dd解析：選C與相比生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多，所以b>a，中各物質(zhì)的物質(zhì)的量均為中的一半，所以da，與相比，2 mol C3H8燃燒生成4 mol CO2和2 mol CO，相當于此反應中的2 mol C3H8有 mol C3H8完全燃燒， mol C3H8不完全燃燒，故c大于b，所以c最大。11(2018·浙江4月選考)氫鹵酸的能量關系如圖所示：下列說法正確的是()A已知HF氣體溶于水放熱，則HF的H1<0B相同條件下，HCl的H2比HBr的小C相同條件下，HCl的(H3H4)比HI的大D一定條件下，氣態(tài)原子生成1 mol HX鍵放出a kJ能量，則該條件下H2a kJ·mol1解析：選D由于HF氣體溶于水放熱，則HX(aq)HX(g)為吸熱，故H1>0，A項錯誤；HX(g)H(g)X(g)為吸熱反應(H2>0)，由于Cl的非金屬性大于Br的非金屬性，斷開HCl鍵需要更大的能量。故相同條件下，HCl的H2比HBr的大，B項錯誤；相同條件下H(g)H(aq)，需要H3H4相同，C項錯誤。12已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJ·mol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJ·mol1HH、O=O和OH鍵的鍵能分別為436 kJ·mol1、496 kJ·mol1和462 kJ·mol1，則a為()A332 B118C350 D130解析：選D按題給順序將題中兩個熱化學方程式分別編號為、，根據(jù)蓋斯定律由×2可得：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2a220) kJ·mol1，則：4×462 kJ·mol12×436 kJ·mol1496 kJ·mol1(2a220)kJ·mol1，解得a130。13(2018·濟寧期中)根據(jù)以下熱化學方程式，H1和H2的大小比較錯誤的是()A2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)H2則有H1>H2BBr2(g)H2(g)=2HBr(g)H1Br2(l)H2(g)=2HBr(g)H2，則有H1<H2C4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H2則有H1<H2DCl2(g)H2(g)=2HCl(g)H1Br2(g)H2(g)=2HBr(g)H2，則有H1<H2解析：選A將A中的熱化學方程式依次編號為、，由可得2S(s)2O2(g)=2SO2(g)HH1H2<0，即H1<H2，A錯誤；等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量，故1 mol Br2(g)與H2(g)反應生成HBr(g)放出的熱量比1 mol Br2(l)與H2(g)反應生成HBr(g)放出的熱量多，則有H1<H2，B正確；將C中的兩個反應依次編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由得4Al(s)2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)4Fe(s)，則有H3H1H2<0，則H1<H2，C正確；Cl原子半徑比Br原子半徑小，HCl鍵的鍵能比HBr鍵的鍵能大，故H1<H2，D正確。14常溫下，斷裂1 mol化學鍵所需要的能量用E表示。結合表中信息判斷，下列說法不正確的是()化學鍵HHFFHFHClHIE/(kJ·mol1)436157568432298A432 kJ·mol1>E(HBr)>298 kJ·mol1B表中最穩(wěn)定的共價鍵是HF鍵CH2(g)2H(g)H436 kJ·mol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJ·mol1解析：選D溴原子半徑大于氯原子小于碘原子，半徑越大鍵能越小，結合表中數(shù)據(jù)可知432 kJ·mol1>E (HBr)>298 kJ·mol1，A項正確；鍵能越大形成的化學鍵越穩(wěn)定，鍵能最大的是HF鍵，則最穩(wěn)定的共價鍵是HF鍵，B項正確；氫氣轉化為氫原子吸收的能量等于斷裂HH鍵需要的能量：H2(g)2H(g)H436 kJ·mol1，C項正確；依據(jù)鍵能計算，反應焓變反應物鍵能總和生成物鍵能總和，H436 kJ·mol1157 kJ·mol12×568 kJ·mol1543 kJ·mol1，D項錯誤。15聯(lián)氨可用作火箭燃料，回答下列問題：(1)在發(fā)射“神舟”十一號的火箭推進器中裝有肼(N2H4)和過氧化氫，當兩者混合時即產(chǎn)生氣體，并放出大量的熱。已知：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJ·mol1；H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ·mol1若用6.4 g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應生成氮氣和液態(tài)水，則整個過程中放出的熱量為_。(2)“嫦娥二號”衛(wèi)星使用液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)偏二甲肼(C2H8N2)作推進劑。N2O4與偏二甲肼燃燒產(chǎn)物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量熱，已知10.0 g液態(tài)偏二甲肼與液態(tài)四氧化二氮完全燃燒可放出425 kJ熱量，該反應的熱化學方程式為_。(3)火箭的常規(guī)燃料是液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)肼(N2H4)，N2O4作氧化劑，有人認為若用氟氣代替四氧化二氮作氧化劑，反應釋放的能量更大(兩者反應生成氮氣和氟化氫氣體)。已知：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJ·mol1H2(g)F2(g)=HF(g)H269.0 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJ·mol1請寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式：_。(4)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJ·mol1O2(g)=O2(l)H6.84 kJ·mol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1請寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學方程式： _。解析：(1)6.4 g液態(tài)肼的物質(zhì)的量為0.2 mol。由蓋斯定律可知：液態(tài)肼與H2O2反應生成N2和液態(tài)水的熱化學方程式：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H(641.64×44)kJ·mol1817.6 kJ·mol1，故0.2 mol 液態(tài)肼放出的熱量為0.2 mol×817.6 kJ·mol1163.52 kJ。(2)N2O4與偏二甲肼反應的產(chǎn)物為CO2、N2和氣態(tài)水，1 mol C2H8N2(l)與N2O4(l)完全燃燒放出的熱量為×60 g2 550.0 kJ。該反應的熱化學方程式為C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2 550.0 kJ·mol1。(3)根據(jù)蓋斯定律，由×4×2得：N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0 kJ·mol1。(4)根據(jù)蓋斯定律，由×得：H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ·mol1。答案：(1)163.52 kJ(2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2 550.0 kJ·mol1(3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0 kJ·mol1(4)H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ·mol116(1)下列三個反應在某密閉容器中進行：反應：Fe(s)CO2(g)=FeO(s)CO(g)H1a kJ·mol1反應：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2b kJ·mol1反應：2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)H3_kJ·mol1(用含a、b的代數(shù)式表示)。(2)焦炭與CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制備甲醇的過程可能涉及的反應如下：反應：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJ·mol1反應：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.19 kJ·mol1反應：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H3則反應的H3_kJ·mol1。(3)一種煤炭脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定下來，但產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應，相關的熱化學方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1210.5 kJ·mol1CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H247.3 kJ·mol1反應：CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)的 H_kJ·mol1。(4)根據(jù)下列3個熱化學方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H124.8 kJ·mol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H247.2 kJ·mol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319.4 kJ·mol1寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學方程式：_。解析：(1)分析反應和，根據(jù)蓋斯定律，由×2可得2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)，則有H32H1H22a kJ·mol1b kJ·mol1(2ab)kJ·mol1。(2)分析反應、及，根據(jù)蓋斯定律，由反應可得反應，則有H3H1H2(49.58 kJ·mol1)(41.19 kJ·mol1)90.77 kJ·mol1。(3)根據(jù)蓋斯定律，由×4可得CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)，則有H4H2H1(47.3 kJ·mol1)×4(210.5 kJ·mol1)399.7 kJ·mol1。(4)分析已知的三個熱化學方程式，根據(jù)蓋斯定律，由×3×2可得6CO(g)6FeO(s)=6Fe(s)6CO2(g)，則有H(24.8 kJ·mol1)×3(47.2 kJ·mol1)(19.4 kJ·mol1)×266 kJ·mol1，從而可得熱化學方程式：CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ·mol1。答案：(1)2ab(2)90.77(3)399.7(4)CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ·mol117請參考題中圖表，已知E1134 kJ·mol1、E2368 kJ·mol1，根據(jù)要求回答下列問題：(1)圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1，則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學方程式為_。(3)如表所示是部分化學鍵的鍵能參數(shù)?；瘜W鍵PPPOO=OP=O鍵能/(kJ·mol1)abcx已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結構如圖所示，則表中x_ kJ·mol1(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。解析：(1)觀察圖，E1應為正反應的活化能，加入催化劑反應的活化能降低，但是H不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)的反應熱數(shù)值即反應物和生成物的能量差，因此該反應的熱化學方程式為NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1。(2)觀察方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學方程式如下運算：×3×2×2，即可得出甲醇蒸氣燃燒的熱化學方程式。(3)白磷燃燒的化學方程式為P45O2P4O10，結合題圖中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結構，根據(jù)“反應熱反應物鍵能總和生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a5c(4x12b)d，據(jù)此可得x(d6a5c12b)。答案：(1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1(3)(d6a5c12b)