新高考化学二轮复习高频考点22 反应热的计算（含解析）

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高频考点22  反应热的计算1.（2022·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)OHHOHOO能量/249218391000可根据计算出中氧氧单键的键能为。下列说法不正确的是（  ）A．的键能为B．的键能大于中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：D．1.  C  A．根据表格中的数据可知，的键能为218×2=436，A正确；B．由表格中的数据可知的键能为：249×2=498，由题中信息可知中氧氧单键的键能为，则的键能大于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+39-10=278，中氧氧单键的键能为，C错误；D．由表中的数据可知的，D正确；故选C2．（2021·浙江卷）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/(kJ·mol-1)436463热化学方程式2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g)  ΔH= -482kJ·mol-1则2O(g)=O2(g)的ΔH为（   ）A．428 kJ·mol-1 B．-428 kJ·mol-1 C．498 kJ·mol-1 D．-498 kJ·mol-12.D  反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O键的键能为498kJ/mol，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。3．（2021·北京卷）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。已知：①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol下列说法不正确的是（）A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/molB．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2OC．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)3.C  A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H==+124kJ/mol，A正确；B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确；C．投料比增大，相当于增大C3H8浓度，浓度增大，转化率减小， C错误； D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确；答案为：C。4．（2022·江苏省如皋中学高三开学考试）通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是（   ）①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)     ΔH1=+571.6kJ•mol–1②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)     ΔH2=+131.3kJ•mol–1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)     ΔH3=+206.1kJ•mol–1A．H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1B．反应②中E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)C．反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的ΔH=+74.8kJ•mol–1D．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  ΔH＜+571.6kJ•mol-14.C   A．由反应①，可得出H2(g)+O2(g)=H2O(l)  ΔH1=-285.8kJ•mol–1，则H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1，A正确；B．反应②的ΔH2=+131.3kJ•mol–1＞0，则E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)，B正确；C．利用盖斯定律，将反应②-③得，反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的ΔH=(+131.3kJ•mol–1)-(+206.1kJ•mol–1)=-74.8kJ•mol–1，C不正确；D．因为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ΔH1=+571.6kJ•mol–1，而2H2O(g)= 2H2O(l)  ΔH＜0，所以2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  ΔH＜+571.6kJ•mol-1，D正确；故选C。5．(双选）HBr被氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成，其能量与反应过程曲线如图所示，下列说法正确的是（）(Ⅰ)    (Ⅱ)    (Ⅲ)    下列说法正确的是（）A．HOOBr不如HBr和稳定B．三步反应均为放热反应C．步骤(Ⅰ)的反应速率是决速步D．热化学方程式为  5.AC   A．由题给信息可知，反应Ⅰ为吸热反应，能量越低越稳定，故HBr和比HOOBr稳定，A正确；B．反应物总能量大于生成物总能量时，该反应为放热反应，否则为吸热反应，由信息可知为吸热反应，B错误；C．决速步是活化能最大的那一步反应，由图可知，活化能最大的一步是步骤(Ⅰ)，故步骤(Ⅰ)的反应速率是决速步，C正确；D．设为Ⅳ式，则由盖斯定律可知，Ⅳ=Ⅰ+2Ⅲ+Ⅱ，ΔH=16.8-5.2-2×31=-50.4KJ/mol，D错误；故选AC。6．（2022·浙江·高三开学考试）环戊二烯的键线式为：，其广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示，下列说法不正确的是（）共价键键能436299151A．在相同条件下，反应：  ∆H，则∆HB．C．表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量D．(g)转化为(g)的过程属于氧化反应6.B   A．氢气和卤素单质生成卤化氢的反应为放热反应，氯原子半径小于碘，得电子能力更强，形成的化学键键能大于碘形成的化学键，放出热量更多，焓变更负，故∆H，A正确；B．由盖斯定律可知，，则，由键能数据可知，，则，B错误；C．断键需要吸收能量，表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量，C正确； D．(g)转化为(g)的过程中减少了氢原子，属于氧化反应，D正确；故选B。7．丙烯腈()是合成功能高分子材料的单体。在二氧化钛作用下，制备原理如下：①  ；②  。研究发现，反应②分两步进行，如图所示。其中第2步反应为。下列说法正确的是（   ）A．第1步反应为B．其他条件不变，加入能提高原料的平衡转化率C．反应②中第1步反应和第2步反应都是放热反应D．实验中未检测到，其原因可能是第1步反应的活化能远小于第2步的7.A   A．由反应②的总反应减去第2步反应可得第1步反应为，A正确；B．加入催化剂，不能提高平衡转化率，B错误；C．由图像可知，反应②中第1、2步反应的产物总能量都大于反应物总能量，它们都是吸热反应，C错误；D．由图像可知，第1步反应的活化能大于第2步，第1步反应是慢反应，控制反应②的反应速率，故没有检测到CH2=CHCONH2，D错误；故选A。8．（2022·河北卷节选）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。时，燃烧生成)放热，蒸发吸热，表示燃烧热的热化学方程式为_______。8.  H2(g)+ O2 (g)=H2O(1) △H= -286 kJ•mol-1解析：(1)298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(1)蒸发吸热44kJ，则1mol H2燃烧生成1 mol H2O(1) 放热286kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+ O2 (g)=H2O(1) △H= -286 kJ•mol-1；9．（2021·全国甲卷节选）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：该反应一般认为通过如下步骤来实现：（1）（2）总反应的_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。A． B． C． D．9.     -49     A     ΔH1为正值，ΔH2为和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的  解析：二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现：（1），（2），根据盖斯定律可知，①+②可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为：；该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应①为慢反应，因此反应①的活化能高于反应②，同时反应①的反应物总能量低于生成物总能量，反应②的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是A项，故答案为：-49；A；ΔH1为正值，ΔH2为和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的。10．（2022·全国乙卷节选）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①    ②    ③    计算热分解反应④的________。(2)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。10. (1)170  (2)     副产物氢气可作燃料     耗能高解析：已知：①2H2S(g)+3O2(g)＝2SO2(g)+2H2O(g)  ΔH1＝－1036kJ/mol②4H2S(g)+2SO2(g)＝3S2(g)+4H2O(g)  ΔH2＝94kJ/mol③2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)  ΔH3＝－484kJ/mol根据盖斯定律(①+②)×－③即得到2H2S(g)＝S2(g)+2H2(g)的ΔH4＝（－1036+94）kJ/mol×+484kJ/mol＝170 kJ/mol；11．（2022·河北·石家庄二中模拟预测）丁二烯是生产合成橡胶的主要原料。一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2加成和1，4加成)，已知溶剂极性越大越容易发生1，4加成。现体系中同时存在如下反应：①②③已知体系中两种产物可通过互相转化，反应历程及能量变化如下图所示：(1)由反应过程及能量变化图示判断，m___________n(填“＞”、“=”或“＜”)，___________(用含、、、的式子表示)(2)由反应过程及能量变化图示判断，反应___________(填“①”、“②”)的产物更稳定11. (1)     ＞       （2）   ②   解析：(1)从图分析，从转化为为放热反应，即②-①反应得到，<0，则n-m<0，即m>n。 生成，=Ea1-Ea2，生成 ，=Ea3-Ea4，整个过程的反应热= Ea1-Ea2+ Ea3-Ea4，即= Ea1-Ea2+ Ea3-Ea4。(2)   物质的能量越大，该物质越稳定，故反应过程中反应②的产物更稳定。12．回答下列问题(1)水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用﹡标注。可知水煤气变换的ΔH___________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=___________eV。(2)已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)　　ΔH=-39.3 kJ·mol-1；P(s，白磷)=P(s，红磷)　　ΔH=-17.6 kJ·mol-1；由此推知，其中最稳定的磷单质是___________。(3)已知反应器中还存在如下反应：ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)　　　ΔH1ⅱ．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2ⅲ．CH4(g)=C(s)＋2H2(g) ΔH3……ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用___________反应的ΔH。12.(1)     小于     2.02(2)黑磷(3)C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)解析：（1）根据图像，初始时反应物的总能量为0，反应后生成物的总能量为-0.72 eV，则ΔH=-0.72 eV，即ΔH小于0；由图像可看出，反应的最大能垒在过渡态2，此能垒E正=1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV；（2）由盖斯定律得P(s，黑磷)=P(s，红磷)　ΔH=＋21.7 kJ·mol-1，能量越低越稳定，P的三种同素异形体的稳定性顺序为P(s，黑磷)>P(s，红磷)>P(s，白磷)，因此黑磷最稳定；（3）根据盖斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)　ΔH1＋ΔH2，则(ⅰ式＋ⅱ式)-ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)　ΔH；ⅰ式-ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1-ΔH2，则(ⅰ式-ⅱ式)-ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)　ΔH，因此，要求反应ⅲ式的ΔH3，还必须利用反应C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH。