1、专题提升训练(一)化学反应热及计算(建议用时30分钟)1(2021西城区高二检测)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示：下列说法正确的是()A1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量大于2 mol NO(g)具有的总能量B1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ热量C通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接反应生成NO(g)D数据不足，不能确定反应热的大小【解析】选B。反应热是断裂化学键吸收的能量和
2、形成化学键放出的能量的差值。由题意可知，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应的反应热为946 kJmol1498 kJmol12632 kJmol1180 kJmol1，所以该反应是吸热反应，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，A选项错误，B选项正确；N2(g)和O2(g)需要在放电的条件下才能化合生成NO(g)，C选项错误；利用题给键能数据能计算出反应热的大小，D选项错误。2(2021西安高二检测)根据表中数据计算反应CH3CH3(g)CH2CH2(g)H2(g)的反应热为()化学键CHCCCCHH键能(kJmol1
3、)414.4615.3347.4435.3A.125.6 kJmol1B125.6 kJmol1C46.1 kJmol1 D46.1 kJmol1【解析】选A。H6E(CH)E(CC)E(CC)4E(CH)E(HH)(6414.4347.4) kJmol1(615.34414.4435.3) kJmol1125.6 kJmol1。3(双选)已知：破坏1 mol AA键、1 mol BB键、1 mol AB键分别需要吸收436 kJ、498 kJ、463 kJ的能量；反应2A2(g)B2(g)=2A2B(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是()A.体系中A2比B2稳定BE11 370 kJ
4、mol1CH482 kJmol1D该反应是放热反应【解析】选A、C。因AA键的键能小于BB键的键能，故B2比A2稳定，A错误；E1表示断开反应物中化学键所吸收的能量，则E12436 kJmol1498 kJmol11 370 kJmol1，B正确；E2表示形成生成物中化学键所放出的能量，则E222463 kJmol11 852 kJmol1，HE1E21 370 kJmol11 852 kJmol1482 kJmol1，C错误；由题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，D正确。【加固训练】1(双选)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水
5、制氢：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反应中光能转化为化学能B反应为放热反应C反应使用催化剂，H3减小D反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol1【解析】选A、D。A项，反应是光能转化为化学能，正确；B项，反应的焓变为正值，属于吸热反应，错误；C项，催化剂不会改变反应的焓变，错误；D项，根据盖斯定律，得所求反应，其焓变为206.1 kJmol1131.3 k
6、Jmol174.8 kJmol1，正确。2(2021哈尔滨高二检测)一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJmol1，CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJmol1。下列选项不正确的是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1BCH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)H3，H3H1C若用0.2 mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4 kJD若用标
7、准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为0.8 mol【解析】选C。A项，由得出：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)HkJmol1867 kJmol1，正确；B项，H2O(g)=H2O(l)H0，因此H3H1，正确；C项，没有说明H2O的状态，如果是气态，则正确，若是液态，则大于173.4 kJ，错误；D项，消耗1 mol CH4转移8 mol e，则消耗标准状况下2.24 L CH4转移电子为0.8 mol，正确。4(2021大连高二检测)通常人们把断裂1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键
8、能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热H。已知部分化学键的键能数据如表所示：化学键HHClClHCl键能/kJmol1436243431则下列热化学方程式不正确的是()AH2(g)Cl2(g)=HCl(g) H91.5 kJmol1BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H183 kJmol1CH2(g)Cl2(g)=HCl(g) H91.5 kJmol1D2HCl=H2(g)Cl2(g)H183 kJmol1【解析】选C。反应热反应物的总键能反应产物的总键能，根据表中的键能数据计算可知，H2(g)和Cl2(g)反应生成HCl(g)的反应是放热反应，H0，C项错误。5(2021宣城高二检测
9、)红磷P(s)与Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1 mol 产物的数据)。根据图示回答下列问题：(1)P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为_。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为_。(3)P与Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3_，P与Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4_(填“”“”或“”)H3。 【解析】(1)由题图看出，1 mol P在Cl2中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为306 kJ，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)Cl2(g)=PCl3(g)H130
10、6 kJmol1。(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其H293 kJmol1，所以PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1。(3)由盖斯定律可知，一步生成PCl5和两步生成PCl5的热效应相等，即H3H4H1H2399 kJmol1。答案：(1)P(s)Cl2(g)=PCl3(g) H1306 kJmol1(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g) H93 kJmol1(3)399 kJmol1【加固训练】(2021九江高二检测)为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。
11、化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式是什么？(2)现有如下两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2b kJmol1则a与b的相对大小关系是什么？(3)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。化学键HHNHNN键能/kJmol1436
12、391945已知：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)Ha kJmol1，根据上表中所列键能数据可计算出a是多少？【解析】(1)5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ726.4 kJ热量，则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.4 kJmol1。(2)将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故H1H2，则ab。(3)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)的H945 kJmol1436 kJmol13391 kJmol1693 kJmol1，故a93。答案：(1)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.4 kJmol1(2)ab(3)93
