高中化学第一章化学反应与能量3化学反应热的计算真题导思含解析 人教版选修4

高中化学第一章化学反应与能量3化学反应热的计算真题导思含解析 人教版选修4

化学反应热的计算 ‎1．(2017年高考·江苏卷)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　)‎ ‎①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　‎ ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　‎ ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　‎ ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　‎ ΔH4＝d kJ·mol－1‎ A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1‎ D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1‎ 解析：A对：反应③的反应物是反应①、②的产物，所以反应①、②为反应③提供原料气；B对：反应③是CO2与H2反应制取甲醇，是CO2资源化利用的方法之一；C错：该反应产物H2O为气态时，ΔH＝kJ·mol－1；D对：根据盖斯定律，反应②×2＋③×2＋④可得反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1。‎ 答案：C ‎2．(1)(2018年高考·海南卷节选)过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题：‎ 已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　‎ ΔH1＝－286 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)　 ΔH2＝－188 kJ·mol－1‎ 过氧化氢分解反应2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎(2)(2018年高考·课标全国卷Ⅲ节选)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：‎ ‎2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)　‎ 4‎ ΔH1＝＋48 kJ·mol－1‎ ‎3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)　‎ ΔH2＝－30 kJ·mol－1‎ 则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎(3)(2018年高考·课标全国卷Ⅱ节选)CH4—CO2的催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：‎ CH4—CO2催化重整反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。‎ 已知：C(s) ＋2H2(g)===CH4(g)　‎ ΔH＝－75 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1‎ ‎ C(s) ＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1‎ 该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：(1)本题考查盖斯定律的应用。‎ 已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH1＝－286 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)　 ΔH2＝－188 kJ·mol－1，根据盖斯定律，①×2－②×2得：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝2ΔH1－2ΔH2＝－196 kJ·mol－1。‎ ‎(2)设第1个方程式为①，第2个方程式为②，根据盖斯定律，‎ 由3×①＋②可得4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)　ΔH＝3×48 kJ·mol－1－30 kJ·mol－1＝＋114 kJ/mol。‎ ‎(3)根据盖斯定律可知③×2－②－①即得到该催化重整反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝(－111×2＋75＋394)kJ·mol＝＋247 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)－196　(2)＋114　(3)＋247‎ ‎3．(2017年高考·全国课标卷Ⅰ)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。‎ 4‎ 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为__________________、__________________________，制得等量H2所需能量较少的是________。‎ 解析：题干中的四个热化学方程式分别为：‎ ‎①H2SO4(aq)===SO2(g)＋H2O(l)＋O2(g)‎ ΔH1＝327 kJ·mol－1‎ ‎②SO2(g)＋I2(s)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)‎ ΔH2＝－151 kJ·mol－1‎ ‎③2HI(aq)===H2(g)＋I2(s)　ΔH3＝110 kJ·mol－1‎ ‎④H2S(g)＋H2SO4(aq)===S(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH4＝61 kJ·mol－1‎ 根据盖斯定律，将①＋②＋③可得，‎ 系统(Ⅰ)中的热化学方程式：‎ H2O(l)===H2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3‎ ‎＝327 kJ·mol－1－151 kJ·mol－1＋110 kJ·mol－1‎ ‎＝286 kJ·mol－1‎ 同理，将②＋③＋④可得，系统(Ⅱ)中的热化学方程式：‎ H2S(g)===H2(g)＋S(s)‎ ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4‎ ‎＝－151 kJ·mol－1＋110 kJ·mol－1＋61 kJ·mol－1‎ ‎＝20 kJ·mol－1‎ 4‎ 由所得两热化学方程式可知，制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。‎ 答案：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝286 kJ·mol－1‎ H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ·mol－1‎ 系统(Ⅱ)‎ 4‎