第二节反应热的计算知识点题库

黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：

S(s)+2KNO₃(s)+3C(s)=K₂S(s)+N₂(g)+3CO₂(g) ΔH= x kJ·mol^－1

已知碳的燃烧热ΔH₁= a kJ·mol^－1

S(s)+2K(s)=K₂S(s) ΔH₂= b kJ·mol^－¹

2K(s)+N₂(g)+3O₂(g)=2KNO₃(s) ΔH₃= c kJ·mol^－1

则x为（）

A . 3a+b－c B . c +3a－b C . a+b－c D . c+a－b

已知2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=﹣569.6kJ/mol，2H₂O（g）═2H₂（g）+O₂（g）△H=+482.1kJ/mol．现有1g液态H₂O，蒸发时吸收的热量是（）

A . 2.43 kJ B . 4.86 Kj C . 43.8 kJ D . 87.5 kJ

已知：H₂O（g）═H₂O（l）△H₁=﹣Q₁kJ•mol^﹣¹；C₂H₅OH（g）=C₂H₅OH（l）△H₂=﹣Q₂kJ•mol^﹣¹；C₂H₅OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（g）△H=﹣Q₃kJ•mol^﹣¹ ．若23g液体酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（）

A . Q₁+Q₂+Q₃ B . 1.5Q₁﹣0.5Q₂+0.5Q₃ C . 0.5Q₁﹣0.5Q₂+0.5Q₃ D . 0.5（Q₁+Q₂+Q₃）

已知在298K时下述反应的有关数据如下：

C（s）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═CO（g）△H₁=﹣110.5kJ•mol^﹣¹

C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=﹣393.5kJ•mol^﹣¹则C（s）+CO₂（g）═2CO（g）的△H为（）

A . +283.5 kJ•mol^﹣¹ B . ﹣172.5 kJ•mol^﹣¹ C . +172.5 kJ•mol^﹣¹ D . ﹣504 kJ•mol^﹣¹

已知热化学方程式：①CO(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)＝CO₂(g) ΔH=-283.0kJ·mol^-1

②H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂ (g) ＝H₂O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol^-1

则下列说法正确的是（）

A . H₂的燃烧热为241.8kJ·mol^-1 B . H₂(g)转变成H₂O(g)的化学反应一定要释放能量 C . 由反应①、②可知上图所示的热化学方程式为CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH=-41.2 kJ·mol^-1 D . 根据②推知反应H₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)＝H₂O ΔH＞-241.8 kJ·mol^-1

以铝土矿（主要成分为Al₂O₃）为原料，用真空氯化亚铝（AlCl）歧化法，无需进行分离提纯，直接制备金属Al。其反应过程主要由两步组成，如下图：

（1）已知：
Al₂O₃ (s) + 3C (s) $\text{[math]}$ 2Al (l) + 3CO (g) ΔH＝+1346 kJ·mol⁻¹
3AlCl (g) $\text{[math]}$ AlCl₃ (g) + 2Al (l) ΔH＝−140 kJ·mol⁻¹
①第一步反应的热化学方程式是。
②第二步AlCl分解反应的化学平衡常数K随温度升高而（填“增大”、“不
变”或“减小”）。
（2）第一步是可逆反应，选择在接近真空条件下进行，其原因是。
（3）第二步反应制备的Al中含有少量C，可能的原因是（不考虑未反应的C，写出1种即可）。
（4）如图为真空AlCl歧化法制备Al的实验装置示意图，控制AlCl₃的凝华装置、Al的生成装置和AlCl的制备装置的温度分别为T₁、T₂、T₃ ，其由高到低的顺序是。
（5）制备Al的整个过程中可循环利用的物质是。

（1） NaBH₄(s)与H₂O(l)反应生成NaBO₂(s)和H₂(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH₄(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是。
（2）降低温度，将NO₂(g)转化为N₂O₄(l)，再制备浓硝酸。
①已知：2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g)　ΔH₁ 2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(l)　ΔH₂
下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)。
②N₂O₄与O₂、H₂O化合的化学方程式是。
（3） CuCl(s)与O₂反应生成CuCl₂(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是。

硫是中学化学重要的非金属元素之一，请回答下列有关问题。

已知：2SO₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g) △H=-196.6kJ/mol

2NO(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) △H=-113.0kJ/mol

（1）反应NO₂(g)+ SO₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(g)+NO(g)的ΔH= kJ/mol 。
（2）一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是。
a．体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变

c.SO₃和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO₂的同时消耗1 molNO
（3） S₂Cl₂和SCl₂均为重要的工业化合物。已知：
a.S₂（l）+Cl₂（g） $\text{[math]}$ S₂Cl₂（g） △H₁
b.S₂Cl₂（g）+ Cl₂（g） $\text{[math]}$ 2SCl₂（g） △H₂
—定压强下，向10 L密闭容器中充入1 molS₂Cl₂和1 mol Cl₂ ，发生反应b。Cl₂与SCl₂的消耗速率（υ）与温度（T）的关系如图所示：
① A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的有(填字母)，理由是。
②—定温度下，在恒容密闭容器中发生反应a和反应b，达到平衡后缩小容器容积，重新达到平衡后，Cl₂的平衡转化率（填“增大”或“减小”或“不变”），理由是。
（4） II．氮有不同价态的化合物，如氨、氮气、亚硝酸钠、乙二胺等。
图（I）和图（II）分别为二元酸H₂A和乙二胺（H₂NCH₂CH₂NH₂）溶液中各微粒的百分含量δ（即物质的量百分数）随溶液pH的变化曲线（25℃）。
H₃NCH₂CH₂NH₃A溶液显（填“酸”或“碱”）性。
（5）乙二胺在水溶液中发生第二步电离的方程式：，其平衡常数Kb₂= 。
（6）向20 mL 0.1 mol/L的H₂A溶液加入10 mL 0.1 mol/L H₂NCH₂CH₂NH₂溶液后，溶液中各离子浓度大小的关系为。

水煤气(CO 和H₂)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：C(s) + H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g) +H₂(g) △H＝+131.3 kJ·mol^-1

（1）该反应的平衡常数K随温度的升高而(选填“增大”“ 减小”或“不变”)
（2）上述反应达到平衡后，将体系中的C(s)部分移走，平衡(选填“向左移”“向右移”或“不移动”)。
（3）下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有___________(填序号)。

A . 单位体积内每消耗1 mol CO的同时生成1molH₂ B . 混合气体总物质的量保持不变 C . 生成H₂O(g)的速率与消耗CO的速率相等 D . H₂O(g)、CO、H₂的浓度相等
（4）某温度下，将4.0 mol H₂O(g)和足量的炭充入2 L的密闭容器中，发生如下反应，C(s)＋ H₂O(g) CO(g)＋H₂(g)，达到平衡时测得K=1，则此温度下H₂O(g)的转化率为。
（5）已知：① C(s)＋H₂O(l) CO(g)＋H₂(g) △H₁
② 2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂ (g) △H₂

③ H₂O (l)＝H₂ (g)＋1/2 O₂ (g) △H₃

则C(s)＋O₂(g)＝CO₂ (g)的△H＝。

甲醇是一种可再生能源，由CO₂制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：

反应Ⅰ：CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁=－49.58 kJ•mol^－1

反应Ⅱ：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H₂

反应Ⅲ：CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) △H₃=－90.77 kJ•mol^－1

回答下列问题：

（1）甲醇熔融碳酸盐电池是一种新型燃料电池，该电池以熔融的Na₂CO₃为电解质，写出该电池负极的电极反应式：
（2）恒容条件下，能表明反应I达到化学平衡状态的是。
a.混合气体的密度不变

b.反应容器中甲醇的百分含量不变

c.反应物的反应速率与生成物的反应速率之比等于化学计量数之比

d.混合气体的压强不变
（3）反应Ⅱ的△H₂=。
（4）在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入3 mol H₂和1.5 mol CO₂ ，仅发生反应Ⅰ，温度为500℃时，该反应10 min时达到平衡，CO₂的平衡转化率为60℅，用H₂表示该反应的速率为。
（5）某研究小组将一定量的H₂和CO₂充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂（发生反应I、Ⅱ、Ⅲ），测得不同温度下体系达到平衡时CO₂的转化率（a）及CH₃OH的产率（b），如图所示。

据图可知当温度高于260℃后，CO的浓度随着温度的升高而（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”）。

胶状液氢（主要成分是H₂和CH₄）有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得；101kPa时，1molH₂完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量；1mol CH₄完全燃烧生成液态水和CO₂ ，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是（）

A . CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l） △H=890.3kJ·mol^-1 B . CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l） △H=-890.3kJ·mol^-1 C . CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l） △H=-890.3kJ D . 2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l） △H=-517.6kJ

下列说法正确的是（）

A . 甲烷的燃烧热为ΔH＝-890.3kJ·mol^-1 ，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH₄(g)+2O₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O(g)ΔH＝－890.3 kJ·mol^-1 B . 已知H₂O(1)＝H₂O(g) ΔH＝＋44kJ·mol^-1,则2g H₂(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量 C . 常温下，反应C(s)＋CO₂(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0 D . 同温同压下，H₂(g)+Cl₂(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同

已知：①2C(s) +O₂(g)=2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol^－1

②2H₂(g)＋O₂(g)= 2H₂O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol^－1

则制备水煤气的反应C＋H₂O(g) ＝CO(g) ＋H₂(g) 的ΔH为（）

A . ＋262.6 kJ·mol^－1 B . －131.3 kJ·mol^－1 C . －352.3kJ·mol^－1 D . ＋131.3kJ·mol^－1

已知H₂(g)+Br₂(l)=2HBr(g)△H=-72kJ·mol^-1。蒸发1 mol Br₂(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：

	H2(g)	Br2(g)	HBr(g)
1mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ	436	230	a

则表中a为（）

A . 369 B . 384 C . 469 D . 499

（1）已知SO₂(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g) SO₃(g) △H=－98.30kJ／mol，现将4molSO₂与一定量O₂混合后充分反应，当放出314.56kJ热量时，SO₂的转化率为。
（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe₂O₃(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO₂(g)        △H＝-24.8kJ／mol

3Fe₂O₃(s)+CO(g)=2Fe₃O₄(s)+CO₂(g)      △H＝-47.2kJ／mol

Fe₃O₄(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO₂(g)         △H＝+640.5kJ／mol

写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式：
（3）在一定条件下，CH₄和CO的燃烧的热化学方程式分别为：
CH₄(g)+2O₂(g)=2H₂O(l)+CO₂( g ) △H=－890kJ/mol

2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H=－566kJ/mol

一定量的CH₄和CO的混合气体完全燃烧时，放出的热量为262.9kJ，生成的CO₂用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50g白色沉淀。求混合气体中CH₄和CO的体积比。

现代火法炼锌过程中发生了以下三个主要反应。下列说法正确的是（）

① 2ZnS(s) + 3O₂(g)=2ZnO(s)+2SO₂(g) △H₁=a kJ • mol^-1

② 2C(s) +O₂(g)=2CO(g) △H₂=b kJ • mol^-1

③ ZnO(s) +CO(g)=Zn(g) +CO₂(g) △H₃=c kJ • mol^-1

A . 以上三个反应中，只有①是放热反应 B . 反应②的作用是仅为反应③提供还原剂 C . 反应ZnS(s)+C(s)+2O₂(g)=Zn(g)+SO₂(g)+CO₂(g)的△H= $\text{[math]}$ kJ • mol^-1 D . 用这种方法得到的是纯净的锌单质

研究减少CO₂排放是一项重要课题。CO₂经催化加氢可以生成多种低碳有机物，如反应类型①：Ⅰ.CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)ΔH₁=-49.5kJ·mol^-¹

Ⅱ.CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)ΔH₂=+40.9kJ·mol^-¹

Ⅲ.CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)ΔH₃

回答下列问题：

（1）反应III的∆H₃为。
（2）在绝热恒容的密闭容器中，将CO₂和H₂按物质的量之比1：3投料发生反应I，下列不能说明反应已达平衡的是___(填序号)。

A . 体系的温度保持不变 B . CO₂和H₂的转化率相等 C . 单位时间内体系中减少3molH₂的同时有1molH₂O增加 D . 合成CH₃OH的反应限度达到最大
（3）如图为一定比例的CO₂+H₂、CO+H₂、CO/CO₂+H₂条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时，根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是__。(填“A”或“B”)

A . CO $\text{[math]}$ CO₂ $\text{[math]}$ CH₃OH+H₂O B . CO₂ $\text{[math]}$ CO $\text{[math]}$ CH₃OH
反应类型②：

Ⅰ.2CO₂(g)+2H₂O(l) $\text{[math]}$ CH₂=CH₂(g)+3O₂(g)

Ⅱ.CH₂=CH₂(g)+H₂O(l)=C₂H₅OH(l)

Ⅲ.2CO₂(g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ CH₂=CH₂(g)+4H₂O(g)
（4） CO₂和水反应乙烯的反应中，当反应达到平衡时，若减小压强，则CO₂的转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。
（5）反应Ⅲ，在某铁系催化剂催化下，温度、氢碳比[ $\text{[math]}$ =x]对CO₂平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图所示。

①下列有关说法正确的是(填字母)。

A.反应Ⅲ是一个放热反应

B.增大氢碳比，可以提高H₂的平衡转化率

C.温度低于300℃时，随温度升高乙烯的平衡产率增大

D.平衡常数：K(N)<K(M)

②在总压为2.1MPa的恒压条件下，M点时，CO₂的平衡转化率为 $\text{[math]}$ ，则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(K_p)的计算式(只需列式)为K_p=(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
（6）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C₃H₆、C₃H₈、C₄H₈等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当。

以NO_x为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

（1）已知：2C(s)+O₂(g)=2CO(g)       ∆H=-akJ/mol
N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)       ∆H=-bkJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO₂(g)+N₂(g)       ∆H=-ckJ/mol
则2NO(g)+C(s)=CO₂(g)+N₂(g)       ∆H=kJ/mol。
（2） NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2CO₂(g) ∆H＜0。
①该反应能自发进行的条件是。
②在500℃时，向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时，下列描述能说明反应达到平衡状态的是。
A．v(CO)_正=2v(N₂)_逆
B．体系中混合气体密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N₂
③向1L密闭容器中通入1mol的NO和1mol的CO气体，在不同温度下反应达到平衡时，NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示：
T₁T₂(填“＞”、“＜”)，反应经过5min达到平衡M，该反应的化学平衡常数表达式为K=，平衡时混合气体中CO的体积分数为。

汽车尾气已成为城市空气的主要污染源之一，在汽车尾气处理系统中安装催化转化器，可减少CO和NO_x的排放。

已知： i. CO(g)+NO₂(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+NO(g) ΔH₁= -15.9 kJ·mol^-1

ii.2CO(g)+ 2NO(g) $\text{[math]}$ 2CO₂(g)+N₂(g) ΔH₂= -623 kJ·mol^-1

iii. 4CO(g)+ 2NO₂(g) $\text{[math]}$ 4CO₂(g)+N₂(g) ΔH₃

回答下列问题：

（1） ΔH₃= kJ·mol^-1
（2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了反应ii的反应历程，该反应经历了I、II、III三个过渡态。下图显示的是反应路径中每一阶段内各驻点的能量相对于此阶段内反应物能量的能量之差。以下说法正确的是 (填字母序号)。
a． N₂O比更容易与CO发生反应
b．整个反应分为三个基元反应阶段，其中第一个反应阶段活化能最大
c．其他条件不变，增大压强或使用催化剂均可以增大反应速率，提高反应物的转化率
（3）一定温度下，将1 molCO、2 molNO充入2L固定容积的容器中发生反应ii，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①该反应化学平衡常数的表达式K=；
②前2 min内的平均反应速率v(NO)= ；
③8 min时，若改变反应条件，导致N₂的物质的量发生如图所示的变化，则改变的条件可能是。
（4）实验室模拟反应iii在相同的密闭容器中加入2 molCO和1 mol NO₂ ，经过相同时间，测得NO₂的转化率[α(NO₂)]随温度的变化如图所示。1050K前NO₂的转化率随温度升高而增大，原因是；在1050K时，NO₂的体积分数为。

氮循环是发生在地球系统中的一个自然过程。

（1） $\text{[math]}$ 能将NO和 $\text{[math]}$ 转化成绿色硝化剂 $\text{[math]}$ 。已知下列热化学方程式：
$\text{[math]}$     $\text{[math]}$
$\text{[math]}$       $\text{[math]}$
$\text{[math]}$       $\text{[math]}$
则反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。
（2）一种通过BaO和 $\text{[math]}$ 的相互转化脱除 $\text{[math]}$ 的原理如下图所示。脱除 $\text{[math]}$ 的总反应为。
途径Ⅰ中，脱除标况下4480L $\text{[math]}$ ，至少需要标况下空气 $\text{[math]}$ (空气中氧气的体积分数以20%计算)
（3）若用 $\text{[math]}$ 脱除汽车尾气中的NO和 $\text{[math]}$ 生成两种无毒物质，若NO和 $\text{[math]}$ 以1：1计参与反应，其化学方程式为。
（4）减少交通事故除遵守交通法规正确驾驶外，安全措施也极为重要。汽车的安全气囊内有叠氮化钠( $\text{[math]}$ )与硝酸铵( $\text{[math]}$ )等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊，从而保护驾驶员和乘客的安全。下列判断正确的是____。

A . 道路起雾与 $\text{[math]}$ 分子中的化学键断裂有关 B . $\text{[math]}$ 中只含有极性共价键 C . $\text{[math]}$ 受到猛烈撞击时有化学键的断裂 D . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均属于离子化合物
（5）若安全气囊的体积为V L， $\text{[math]}$ 的爆炸在t s内完成，反应过程中消耗292.5g $\text{[math]}$ ，则用 $\text{[math]}$ 表示的反应速率为 $\text{[math]}$ 。

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