数智分层作业(三) 反应热的计算
(分值：30分)
(选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分)
1．在101 kPa下，1 g物质完全燃烧所放出的热量叫作该物质的热值。已知101 kPa、25 ℃时，四种烷烃的燃烧热ΔH如下表：
化合物 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
ΔH/ (kJ·mol-1) －890.3 －1 559.8 －2 219.9 －2 878.0
则甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四种烷烃中热值最高的是( )
A．甲烷 B．乙烷
C．丙烷 D．丁烷
2．C和H2在生产、生活、科技中是重要的燃料。
①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH1＝－220 kJ·mol-1
下列推断正确的是( )
A．C(s)的燃烧热为220 kJ·mol-1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝＋480 kJ·mol-1
C．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH3＝
D．欲分解2 mol H2O(l)，需要提供480 kJ的热量
3．设计热循环，可计算反应过程中某一步的热量变化。如下图所示为NH4Cl的热循环过程，可得ΔH6(单位为kJ·mol-1)为( )
A．－2 299 B．＋248
C．＋876 D．＋2 240
4．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。
已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋140.5 kJ·mol-1，
C(s，石墨)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝。
则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)===TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是( )
A．＋80.5 kJ·mol-1 B．＋30.0 kJ·mol-1
C．－30.0 kJ·mol-1 D．－80.5 kJ·mol-1
5．(8分)试比较下列各组ΔH的大小。
(1)A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2<0
则ΔH1________(填“>”“<”或“＝”，下同)ΔH2。(2分)
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1<0
CO2(g)===C(s)＋O2(g) ΔH2>0
则ΔH1________ΔH2。(2分)
(3)C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
则ΔH1________ΔH2。(2分)
(4)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2，则ΔH1________ΔH2。(2分)
(选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分)
6．如图表示在催化剂(Nb2O5)表面进行的反应：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)。
已知下列反应：
①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
②C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
③C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3
下列说法不正确的是( )
A．ΔH2<ΔH3
B．图中的能量转化方式主要为太阳能转化为化学能
C．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的 ΔH＝ΔH3－ΔH2
D．反应H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)的 ΔH＝ΔH1－ΔH3＋ΔH2
7．用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如图所示，则NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g)的ΔH为( )
A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol-1
B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol-1
C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol-1
D．0.5(b＋d－a－c)kJ·mol-1
8．(6分)钙、铅均是重要的金属元素，在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)加热条件下用CO还原PbO可得到单质铅。已知：
①2Pb(s)＋O2(g)===2PbO(s) ΔH＝－438 kJ·mol-1，
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol-1。
则CO还原PbO的热化学方程式为______________________________________ _______________________________________________________________。(2分)
(2)与CaSO4·2H2O脱水反应相关的热化学方程式有：
①CaSO4·2H2O(s)===CaSO4·H2O(s)＋H2O(g) ΔH1＝＋83.2 kJ·mol-1
②CaSO4·2H2O(s)===CaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH2＝＋26 kJ·mol-1
③CaSO4·H2O(s)===CaSO4(s)＋H2O(g) ΔH3＝＋30.8 kJ·mol-1
则该条件下H2O(g)===H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol-1。(2分)
(3)在2 000 ℃时，已知热化学方程式：
①CaO(s)＋C(s)===Ca(g)＋CO(g) ΔH1＝a kJ·mol-1，
②Ca(g)＋2C(s)===CaC2(s) ΔH2＝b kJ·mol-1，
③2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g) ΔH3。则ΔH3＝________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。(2分)
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A C C D AC A
5．(1)> (2)< (3)> (4)>
8．(1)CO(g)＋PbO(s)===Pb(s)＋CO(g) ΔH＝ (2)－44 (3)2a－b
1．A [1 mol甲烷完全燃烧放出的热量为890.3 kJ，1 g甲烷完全燃烧放出的热量约为55.6 kJ，所以甲烷的热值约为55.6 kJ，同理，乙烷的热值约为52.0 kJ，丙烷的热值约为50.5 kJ，丁烷的热值约为49.6 kJ，故热值最高的是甲烷。]
2．C [燃烧热是指在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，即C完全燃烧生成CO2，故C(s)的燃烧热不为220 kJ·mol-1，A错误；H2在氧气中燃烧是放热反应，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝＝－480 kJ·mol-1，B错误；已知①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH1＝，结合B项分析可知反应②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝(反应①－反应②)即可得到C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2O(g)，根据盖斯定律可知，ΔH3＝[(－220 kJ·mol-1)－(－480 kJ·mol-1)]＝＋130 kJ·mol-1，C正确；由B项分析可知，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝－480 kJ·mol-1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋480 kJ·mol-1，且H2O(l)转化为H2O(g)需要吸收热量，故欲分解2 mol H2O(l)，需要提供大于480 kJ的热量，D错误。]
3．C [根据盖斯定律ΔH1＝－ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH5－ΔH6，代入数据可得ΔH6＝－46 kJ·mol-1＋1 533 kJ·mol-1－243 kJ·mol-1－682 kJ·mol-1＋314 kJ·mol-1＝＋876 kJ·mol-1。]
4．D [将第一个热化学方程式加上第二个热化学方程式的2倍得到反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)===TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH ＝×2＝－80.5 kJ·mol-1，D正确。]
6．AC [碳完全燃烧放出的热量高于碳不完全燃烧放出的热量，因此ΔH3<ΔH2，A错误；根据图中信息可知，能量转化方式主要为太阳能转化为化学能，B正确；根据盖斯定律分析，2×③－2×②得反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的ΔH＝2(ΔH3－ΔH2)，C错误；根据盖斯定律分析，①－③＋②得反应H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH1－ΔH3＋ΔH2，D正确。]
7．A [由题图中转化可知，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，发生反应为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol-1，又因化学计量数与反应中的能量变化成正比，则NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝0.5(a＋b－c－d)kJ·mol-1，A正确。]
8．(1)结合盖斯定律，由得CO(g)＋PbO(s)===Pb(s)＋CO2(g)，其ΔH＝－64 kJ·mol-1。
(2)结合盖斯定律，由得H2O(g)===H2O(l)，其ΔH＝－44 kJ·mol-1。
(3)结合盖斯定律，由①×2－②得到2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g)，其ΔH3＝(2a－b) kJ·mol-1。
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