课时数智作业(三十)
1．C [根据图示，可得：①NH4Cl(s)===N(g)＋Cl-(g) ΔH1＝＋698 kJ·mol-1、②NH4Cl(s)===N(aq)＋Cl-(aq) ΔH2＝＋15 kJ·mol-1、③Cl-(g)===Cl-(aq) ΔH3＝－378 kJ·mol-1、④(NH4)2SO4(s)===N(g)＋(g) ΔH4、⑤(NH4)2SO4(s)===N(aq)＋(aq) ΔH5＝＋3 kJ·mol-1、⑥(g)===(aq) ΔH6＝－530 kJ·mol-1。根据盖斯定律，由①－②＋③，可得N(aq)===N(g) ΔH＝＋305 kJ·mol-1，同理，由④－⑤＋⑥，可得N(aq)===N(g) ΔH＝ΔH4－533 kJ·mol-1，则ΔH4－533 kJ·mol-1＝＋305 kJ·mol-1，ΔH4＝＋838 kJ·mol-1，C项正确。]
2．D [若CO的燃烧热为ΔH3，则③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3，根据盖斯定律，由③－①，整理可得H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝ΔH3－ΔH1，由于H2O的稳定状态是液态，因此该反应热不能表示氢气的燃烧热，A错误；根据盖斯定律，由②－①，整理可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1，B错误；若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应是吸热反应，ΔH2>0，C错误；③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3，④H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH4，若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时后者放热更多，则ΔH3>ΔH4，根据盖斯定律，由③－④，整理可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH1＝ΔH3－ΔH4>0，D正确。 ]
3．D [根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，D错误。]
4．B [由题图可知，反应HC(aq)＋H+(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；由题图可知，ΔH1<ΔH2<0，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。]
5．B [A项，C2H4的燃烧热ΔH为－b kJ·mol-1，错误；B项，根据键能计算反应热，ΔH1＝(413×4＋610＋3x)kJ·mol-1－(798×4＋463×4)kJ·mol-1＝－a kJ·mol-1，解得x＝，正确；C项，根据盖斯定律，由(①－②)×可得H2O(l)===H2O(g) ΔH＝(b－a)kJ·mol-1，错误；D项，当有4NA个C—H断裂时，1 mol C2H4参与反应，若生成H2O(g)放出a kJ热量，若生成H2O(l)放出b kJ热量，错误。]
6．C [Cl2比I2更活泼，说明相同物质的量的Cl2(g)具有的能量大于I2(g)具有的能量，所以Cl2(g)和H2(g)反应生成HCl(g)放出的能量大于I2(g)与H2(g)反应生成HI(g)放出的能量，即ΔH4<ΔH2，A正确；键能越大越稳定，H—H的键能最大，故相同条件下，H2最稳定，B正确；根据盖斯定律，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，故ΔH3－ΔH1＝ΔH2＝436 kJ·mol-1＋151 kJ·mol-1－2×299 kJ·mol-1＝－11 kJ·mol-1，则ΔH3<ΔH1，C错误，D正确。]
7．解析：(1)由题图可知，过程Ⅰ发生反应的化学方程式为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，根据盖斯定律，则ⅰ×2－ⅱ得ⅲ.CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝2ΔH1－ΔH2＝2×206.2 kJ·mol-1－165 kJ·mol-1＝＋247.4 kJ·mol-1。(2)由题图可知，该技术总反应的化学方程式为CH4(g)＋3CO2(g)===4CO(g)＋2H2O(g)，根据盖斯定律，由ⅲ×2－ⅱ得反应CH4(g)＋3CO2(g)===4CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝247.4 kJ·mol-1×2－165 kJ·mol-1＝＋329.8 kJ·mol-1。(3)ΔH＝－ΔH2×2＝－(＋165 kJ·mol-1)×2＝－330 kJ·mol-1。
答案：(1)CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol-1 (2)＋329.8 kJ·mol-1
(3)－330 kJ·mol-1
8．解析：(1)①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol-1，②H2(g)＋O2(g) H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol-1，③H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol-1，根据盖斯定律，由②×4－①＋③×2可得热化学方程式CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝(－286 kJ·mol-1)×4＋890 kJ·mol-1＋44 kJ·mol-1×2＝－166 kJ·mol-1。(2)125 kJ·mol-1＝2×416 kJ·mol-1－E－436 kJ·mol-1，E＝271 kJ·mol-1。
答案：(1)CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－166 kJ·mol-1 (2)271
9．解析：(1)6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol，由盖斯定律可知，液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－(641.6＋4×44)kJ·mol-1＝－817.6 kJ·mol-1，故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol×817.6 kJ·mol-1＝163.52 kJ。(2)四氧化二氮与偏二甲肼反应的产物为二氧化碳、氮气和水，反应为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH，ΔH＝－425× kJ·mol-1＝－2 550.0 kJ·mol-1，所以热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH＝－2 550.0 kJ·mol-1。(3)将①＋②×4－③×2得：N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g) ΔH＝－1 126.0 kJ·mol-1。
答案：(1)163.52 kJ (2)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH＝－2 550.0 kJ·mol-1
(3)N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g) ΔH＝－1 126.0 kJ·mol-1
1/1课时数智作业(三十) 盖斯定律与反应热的有关计算
(建议用时：30分钟 总分：40分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共18分)
1．“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/(kJ·mol-1)为( )
A．＋533 B．＋686
C．＋838 D．＋1 143
2．已知：①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH1
②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH2
下列推断正确的是( )
A．若CO的燃烧热为ΔH3，则H2的燃烧热为ΔH3－ΔH1
B．反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH1－ΔH2
C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2<0
D．若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时后者放热更多，则ΔH1>0
3．生成水的能量关系如图所示：
下列说法不正确的是( )
A．ΔH2>0
B．若2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4，则ΔH4<ΔH1
C．一定条件下，气态原子生成1 mol H—O放出a kJ 热量，则该条件下ΔH3＝－4a kJ·mol-1
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
4．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应HC(aq)＋H+(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应
B．C(aq)＋2H+(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C．ΔH1>ΔH2；ΔH2<ΔH3
D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
5．(2025·孝感模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应(a、b均大于0)：
①C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol-1；
②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol-1。
部分化学键的键能如下表。
化学键 C==O O==O C—H O—H C==C
键能/(kJ·mol-1) 798 x 413 463 610
下列说法正确的是( )
A．aB．上表中x＝
C．H2O(l)===H2O(g) ΔH＝(－b－a)kJ·mol-1
D．当有4NA个C—H断裂时，该反应放出的热量一定为a kJ
6．(2025·西安模拟)环戊二烯()广泛应用于农药、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图所示。下列说法不正确的是( )
共价键 键能/(kJ·mol-1)
H—H 436
H—I 299
I—I 151
A．若在相同条件下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH4，则ΔH4<ΔH2
B．表中三种物质，H—H的键能最大，故相同条件下，H2最稳定
C．ΔH3－ΔH1＝ΔH2＝＋11 kJ·mol-1
D．ΔH3<ΔH1
7．(8分)利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体，此技术在能源和环境上具有双重意义。重整过程中的催化转化原理如图所示。
已知：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋206.2 kJ·mol-1
ⅱ.CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH2＝＋165 kJ·mol-1
(1)过程Ⅰ反应的热化学方程式为__________________________。(3分)
(2)该技术总反应的ΔH＝____________________________。(3分)
(3)2CO2(g)＋8H2(g)===2CH4(g)＋4H2O(g) ΔH＝______________。(2分)
8．(6分)(1)已知CH4与H2的燃烧热分别为890 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1，H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol-1，写出H2(g)与CO2(g)反应生成CH4(g)和H2O(g)的热化学方程式：____________________________________。(3分)
(2)反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) ΔH1＝＋125 kJ·mol-1
反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋O2(g) C3H6(g)＋H2O(g) ΔH2＝－118 kJ·mol-1
已知键能：E(C—H)＝416 kJ·mol-1，E(H—H)＝436 kJ·mol-1。由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为____________________kJ。(3分)
9．(8分)肼可用作火箭燃料，回答下列问题：
(1)在发射“神舟十一号”的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。
已知：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.6 kJ·mol-1；
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol-1
若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为________。(2分)
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为______________________________________。(3分)
(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。已知：
①N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ·mol-1
②H2(g)＋F2(g)===HF(g) ΔH＝－269.0 kJ·mol-1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol-1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式：___________________________。(3分)
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