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1、晨鸟教育 Earlybird 第三节 化学反应热的计算 基础巩固 1 下列说法正确的是()A.化学反应的反应热与反应过程有密切的关系 B.化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态 C.盖斯定律只是一条简单的自然规律,其实际作用不大 D.有的化学反应过程没有能量变化 答案:B 2 已知热化学方程式 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H10,则关于 2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H2的说法不正确的是()A.热化学方程式中的化学计量数只表示分子数 B.该反应的 H2应大于零 C.该反应的 H2=-H1 D.该反应可表示 36 g 液态水完全分解生成气态氢气和氧气的热效应 答案:A 3
2、已知:H2SO4(aq)与 Ba(OH)2(aq)反应的 H=-1 584.2 kJ mol-1;HCl(aq)与 NaOH(aq)反应的 H=-55.6 kJ mol-1。则生成 BaSO4的焓变 H 等于()A.-1 528.6 kJ mol-1 B.-1 473 kJ mol-1 C.+1 473 kJ mol-1 D.+1 528.6 kJ mol-1 答案:B 4 在 298 K、100 kPa 时,已知:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H1 Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)H2 2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)H3 则 H3与 H1、H2间的关系
3、正确的是()A.H3=H1+2 H2 B.H3=H1+H2 C.H3=H1-2 H2 D.H3=H1-H2 答案:A 5 氯原子对 O3的分解有催化作用:O3(g)+Cl(g)ClO(g)+O2(g)H1,ClO(g)+O(g)Cl(g)+O2(g)H2,大气臭氧层的分解反应是 O3(g)+O(g)2O2(g)H,该反应的能量变化示意图如图所示,下列叙述中正确的是()晨鸟教育 Earlybird A.反应 O3(g)+O(g)2O2(g)的 H=E1-E3 B.反应 O3(g)+O(g)2O2(g)的 H=E2-E3 C.O3(g)+O(g)2O2(g)是吸热反应 D.H=H1+H2 解析:由
4、图像可知,1molO3(g)与 1molO(g)的总能量高于生成物 2molO2(g)的能量,反应 O3(g)+O(g)2O2(g)为放热反应,H=E3-E2,H0,故 A、B、C 项错误;根据盖斯定律可知 H=H1+H2,D 项正确。答案:D 6 已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,下列各反应热关系中不正确的是()A.A F H=-H6 B.A D H=H1+H2+H3 C.H1+H2+H3+H4+H5+H6=0 D.H1+H6=H2+H3+H4+H5 解析:D 项 H1+H6=-(H2+H3+H4+H5)。答案:D 7 已知热化学方程式:C2H2(g)+O2(g
5、)2CO2(g)+H2O(l)H1=-1 301.0 kJ mol-1 C(s)+O2(g)CO2(g)H2=-393.5 kJ mol-1 H2(g)+O2(g)H2O(l)H3=-285.8 kJ mol-1 则反应 2C(s)+H2(g)C2H2(g)的 H 为()A.+228.2 kJ mol-1 B.-228.2 kJ mol-1 C.+1 301.0 kJ mol-1 D.+621.7 kJ mol-1 能量变化答案已知热化学方程式则关于的说法不正确的是热化学方程式中的化学计量数只表示分子数该反应的应大于 等于答案在时已知则与间的关系正确的是答案氯原子对的分解有催化作用大气臭氧层的
6、分解反应是该反应的能量变化 能量反应为放热反应故项错误根据盖斯定律可知项正确答案已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的晨鸟教育 Earlybird 解析:热化学方程式 和 之间存在如下关系:2+-=。所以2 H2+H3-H1=H=-2 393.5kJ mol-1-285.8kJ mol-1+1301.0kJ mol-1=+228.2kJ mol-1。答案:A 8(1)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨,s)2Fe(s)+3CO(g)H=+489.0 kJ mol-1;CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJ mol-1;C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H=-3
7、93.5 kJ mol-1;则 Fe(s)与 O2(g)反应生成 Fe2O3(s)的热化学方程式为。(2)25、101 kPa 下:2Na(s)+O2(g)Na2O(s)H1=-414 kJ mol-1;2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H2=-511 kJ mol-1;25、101 kPa 下,Na2O2(s)与 Na(s)反应生成 Na2O(s)的热化学方程式为。解析:(1)由盖斯定律知:6-2-6 即得到反应 4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=-1641.0kJ mol-1。(2)由盖斯定律知 2-即得到反应Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-317k
8、J mol-1。答案:(1)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=-1 641.0 kJ mol-1(2)Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-317 kJ mol-1 9 已知下列热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJ mol-1 H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJ mol-1 C(s)+O2(g)CO(g)H=-110.5 kJ mol-1 C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJ mol-1 回答下列问题:(1)上述反应中属于放热反应的是。(2)H2的燃烧热 H=;C 的燃烧热 H=。能量变化答案
9、已知热化学方程式则关于的说法不正确的是热化学方程式中的化学计量数只表示分子数该反应的应大于 等于答案在时已知则与间的关系正确的是答案氯原子对的分解有催化作用大气臭氧层的分解反应是该反应的能量变化 能量反应为放热反应故项错误根据盖斯定律可知项正确答案已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的晨鸟教育 Earlybird(3)燃烧 10 g H2生成液态水,放出的热量为。(4)写出 CO 燃烧的热化学方程式:。解析:(1)放热反应的 H0,故 都是放热反应。(2)1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量为燃烧热,由方程式知 H2、C的燃烧热(H)分别为-285.8kJ mol-1
10、、-393.5kJ mol-1。(3)10gH2的物质的量为 5mol,燃烧生成液态水,放出的热量为5mol 285.8kJ mol-1=1429kJ。(4)由方程式-得 CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283kJ mol-1。答案:(1)(2)-285.8 kJ mol-1-393.5 kJ mol-1(3)1 429 kJ(4)CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283 kJ mol-1 10 已知在 298 K 下的热化学方程式:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJ mol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2=-566.0 kJ mol-
11、1。298 K 时,1 mol C(石墨,s)转化为 CO(g)的反应焓变是。答案:H=-110.5 kJ mol-1 11 已知:Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)H=+494 kJ mol-1 CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283 kJ mol-1 C(s)+O2(g)CO(g)H=-110 kJ mol-1 则反应 Fe2O3(s)+3C(s)+O2(g)2Fe(s)+3CO2(g)的 H=kJ mol-1。理论上反应(填上述方程式序号,下同)放出的热量足以供给反应 所需要的热量。解析:依据盖斯定律,按“+3”可得反应的 H=-355kJ mol-1。反应
12、为放热反应,可提供给 反应所需的能量。答案:-355 能量变化答案已知热化学方程式则关于的说法不正确的是热化学方程式中的化学计量数只表示分子数该反应的应大于 等于答案在时已知则与间的关系正确的是答案氯原子对的分解有催化作用大气臭氧层的分解反应是该反应的能量变化 能量反应为放热反应故项错误根据盖斯定律可知项正确答案已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的晨鸟教育 Earlybird 12 用 O2将 HCl 转化为 Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应为:2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)H1 反应生成 1 mol C
13、l2(g)的反应热为 H2,则总反应的热化学方程式为(反应热用 H1和 H2表示)。答案:2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)H=H1+H2 能力提升 1 肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂 1 mol 化学键所需的能量(kJ):N N 键为 942、O O 键为 500、NN 键为 154,则断裂1 mol N H 键所需的能量(kJ)是()A.194 B.391 C.516 D.658 解析:利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为 2752kJ-534kJ=2218kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂 1 个 NN 键,4 个
14、NH 键,1 个 O O 键,所以1 154+4(NH 键能)+1 500kJ=2218kJ,解得 NH 键能为 391,单位 kJ。答案:B 2 已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJ mol-1;2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJ mol-1。HH 键、O O 键和 OH 键的键能分别为 436、496 和 462 kJ mol-1,则 a 为()A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 解析:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=akJ mol-1 2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220kJ mol-1 2-得 2
15、H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=+(2a+220)kJ mol-1 能量变化答案已知热化学方程式则关于的说法不正确的是热化学方程式中的化学计量数只表示分子数该反应的应大于 等于答案在时已知则与间的关系正确的是答案氯原子对的分解有催化作用大气臭氧层的分解反应是该反应的能量变化 能量反应为放热反应故项错误根据盖斯定律可知项正确答案已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的晨鸟教育 Earlybird 由键能数值计算得 2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中 H=4 462kJ mol-1-(496kJ mol-1+2 436kJ mol-1)=+480kJ mol-1,即:2a+
16、220=480,解得a=+130。答案:D 3 已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ mol-1;CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJ mol-1。现有 H2与 CH4的混合气体 112 L(标准状况),使其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l),若实验测得反应放热 3 695 kJ。原混合气体中 H2与 CH4的物质的量之比是()A.1 1 B.1 3 C.1 4 D.2 3 解析:设 H2、CH4的物质的量分别为 x、y。则x+y=5mol,kJ mol-1+890ykJ mol-1=3695kJ,解得 x=1.25mol;y
17、=3.75mol,两者之比为 1 3。答案:B 4 在一定条件下,当 64 g SO2气体被氧化成 SO3气体时,共放出热量 98.3 kJ,已知SO2在此条件下转化率为 80%,据此,下列热化学方程式正确的是()A.SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=-98.3 kJ mol-1 B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(l)H=-196.6 kJ mol-1 C.SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=-78.64 kJ mol-1 D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=+196.6 kJ mol-1 解析:热化学方程式表示的是反应已完成的热效应。64gSO2即 1molSO2
18、气体完全转化成 SO3时的热效应为 98.3kJ,所以相应的热化学方程式为 SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=-98.3kJ mol-1。答案:A 5 书写下列反应的热化学方程式。(1)(2018 北京理综)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:能量变化答案已知热化学方程式则关于的说法不正确的是热化学方程式中的化学计量数只表示分子数该反应的应大于 等于答案在时已知则与间的关系正确的是答案氯原子对的分解有催化作用大气臭氧层的分解反应是该反应的能量变化 能量反应为放热反应故项错误根据盖斯定律可知项正确答案已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的
19、晨鸟教育 Earlybird 反应:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)H1=+551 kJ mol-1 反应:S(s)+O2(g)SO2(g)H3=-297 kJ mol-1 反应的热化学方程式为。(2)(2017 北京理综)TiO2与 Cl2难以直接反应,加碳生成 CO 和 CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJ mol-1 2C(s)+O2(g)2CO(g)H2=-220.9 kJ mol-1 沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式为。(3)(2017 全国)下图
20、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。通过计算,可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为、。解析:(1)反应 是 SO2催化歧化生成 H2SO4和 S 的反应。根据盖斯定律,反应 和反应 相加后的逆反应为反应 的热化学方程式:3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)H=-254kJ mol-1。(2)根据信息可知该反应的化学方程式为 TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO,再根据盖斯定律得,TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)H=+=-45.5kJ mol-1。(3)H2SO4(aq)SO2(g)+
21、H2O(l)+O2(g)H1=+327kJ mol-1 SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)H2SO4(aq)+2HI(aq)H2=-151kJ mol-1 2HI(aq)H2(g)+I2(s)H3=+110kJ mol-1 H2S(g)+H2SO4(aq)S(s)+SO2(g)+2H2O(l)H4=+61kJ mol-1 由+,整理可得系统()的热化学方程式:H2O(l)H2(g)+O2(g)H=+286kJ mol-1 能量变化答案已知热化学方程式则关于的说法不正确的是热化学方程式中的化学计量数只表示分子数该反应的应大于 等于答案在时已知则与间的关系正确的是答案氯原子对的分解有催化作用
22、大气臭氧层的分解反应是该反应的能量变化 能量反应为放热反应故项错误根据盖斯定律可知项正确答案已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的晨鸟教育 Earlybird+,整理可得系统()的热化学方程式:H2S(g)H2(g)+S(s)H=+20kJ mol-1 答案:(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)H=-254 kJ mol-1(2)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5 kJ mol-1(3)H2O(l)H2(g)+O2(g)H=+286 kJ mol-1 H2S(g)H2(g)+S(s)H=+20 kJ m
23、ol-1 6 已知拆开 1 mol 氢气中的化学键需要消耗 436 kJ 能量,拆开 1 mol 氧气中的化学键需要消耗 498 kJ 能量,根据下面的能量图,回答下列问题:(1)分别写出的数值:;。(2)生成 H2O(g)中的 1 mol H O 键放出 kJ 的能量。(3)已知:H2O(l)H2O(g)H=+44 kJ mol-1,试写出 2 mol 氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式:。解析:(1)(2)2molH2和 1molO2断键吸收能量 为 436kJ 2+498kJ=1370kJ;对于反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的反应热 H=Q(吸)-Q(放),即有
24、等式 1370kJ-Q(放)=-482kJ,解得 Q(放)=1852kJ。因为生成 2molH2O(g),即 4molH O 键放出 1852kJ 热量,则生成 1molH O 键时放出 kJ=463kJ 的热量。(3)因为 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-482kJ mol-1 H2O(l)H2O(g)H=+44kJ mol-1 将-2 得:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-482kJ mol-1-44kJ mol-1 2=-570kJ mol-1。答案:(1)1 370 1 852(2)463(3)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-570 kJ mol-1 a 能量变化答案已知热化学方程式则关于的说法不正确的是热化学方程式中的化学计量数只表示分子数该反应的应大于 等于答案在时已知则与间的关系正确的是答案氯原子对的分解有催化作用大气臭氧层的分解反应是该反应的能量变化 能量反应为放热反应故项错误根据盖斯定律可知项正确答案已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的