2019年高中化学第一章化学反应与能量1.3化学反应热的计算练习新人教版选修4.docx

1、1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 B2 已知热化学方程式 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H1Q2 B.Q1=Q2C.2Q1Q2 D. Q2=Q112解析 将式改写成式:2H 2O(g) 2H2(g)+O2(g) H3=+2Q1 kJmol-1,式中的化学计量数与式相同,但式中 H2O 为气态,式中 H2O 为液态,生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多,故 2Q1Q2。答

2、案 C6 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.AF H=- H6B.AD H= H1+ H2+ H3C. H1+ H2+ H3+ H4+ H5+ H6=0D. H1+ H6= H2+ H3+ H4+ H5解析 D 项 H1+ H6=-( H2+ H3+ H4+ H5)。答案 D7 已知热化学方程式 :C 2H2(g)+ O2(g) 2CO2(g)+H2O(l)52 H1=-1 301.0 kJmol-1C(s)+O 2(g) CO2(g) H2=-393.5 kJmol-1H 2(g)+ O2(g) H2O(l)123 H3=-

3、285.8 kJmol-1则反应2C(s)+H 2(g) C2H2(g)的 H 为( )A.+228.2 kJmol-1 B.-228.2 kJmol-1C.+1 301.0 kJmol-1 D.+621.7 kJmol-1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=-2393.5 kJmol-1-285.8 kJmol-1+1 301.0 kJmol-1=+228.2 kJmol-1。答案 A8(1)(2017 内蒙古赤峰期中 )已知:Fe 2O3(s)+3C(石墨,s) 2Fe(s)+3CO(g) H=+489.0 kJmol-1 ;CO(g)+

4、O2(g) CO2(g) H=-283.0 kJmol-1;C(石墨,s)12+O2(g) CO2(g) H=-393.5 kJmol-1 ;则 Fe(s)与 O2(g)反应生成 Fe2O3(s)反应的热化学方程式为 。 (2)25 、101 kPa 下:2Na(s)+ O2(g) Na2O(s) H1=-414 kJmol-1;2Na(s)+O 2(g) Na2O2(s)12 H2=-511 kJmol-1;25 、101 kPa 下,Na 2O2(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) 2

5、Fe2O3(s) H=-1 641.0 kJmol-1。(2)由盖斯定律知2-即得到反应 Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s) H=-317 kJmol-1。答案 (1)4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H=-1 641.0 kJmol-1(2)Na2O2(s)+2Na(s) 2Na2O(s) H=-317 kJmol-19 已知下列热化学方程式:H 2(g)+ O2(g) H2O(l)12 H=-285.8 kJmol-1H 2(g)+ O2(g) H2O(g)124 H=-241.8 kJmol-1C(s)+ O2(g) CO(g)12 H=-110.5 kJmol

6、-1C(s)+O 2(g) CO2(g) H=-393.5 kJmol-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= 。 (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)1 mol 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-285.8 kJmol -1、-393.5 kJmol -1。(3)10 g H2的物质的量为 5 mol,燃烧生成液态水,放出的热量为 5 mol285.8 kJ

7、mol-1=1 429 kJ。(4)由方程式-得 CO(g)+ O2(g) CO2(g) H=-283 kJmol-1。12答案 (1)(2)-285.8 kJmol-1 -393.5 kJmol -1(3)1 429 kJ(4)CO(g)+ O2(g) CO2(g)12 H=-283 kJmol-110 已知在 298 K 下的热化学方程式 :C(石墨,s)+O 2(g) CO2(g) H1=-393.5 kJmol-1 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H2=-566.0 kJmol-1298 K 时,1 mol C(石墨,s)转化为 CO(g)的反应焓变是 。 答案 H=-110

8、.5 kJmol-1511 已知:Fe 2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g) H=+494 kJmol-1CO(g)+ O2(g) CO2(g)12 H=-283 kJmol-1C(s)+ O2(g) CO(g)12 H=-110 kJmol-1则反应 Fe2O3(s)+3C(s)+ O2(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的 H= kJmol -1。理论上反32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=-355 kJmol-1。反应为放热反应,可提供给反应所需的能量。答案 -355 12 用 O2将 HC

9、l 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 Cl2(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+ H212能力提升1(2017 安徽滁州期末 )已知 :2Zn(s)+O2(g) 2ZnO(s) H1=-701.0 kJmol-1;2Hg(l)+O2(g) 2HgO(s) H2=-181.6 kJmol-1,则反应 Zn(s)+ HgO(s) Z

10、nO(s)+ Hg(l)的 H 为( )A.+519.4 kJmol-1 B.+259.7 kJmol -1C.-259.7 kJmol-1 D.-519.4 kJmol -1解析 反应的焓值可由盖斯定律直接求出。即 =-259.7 kJmol-1。 H1- H22答案 C62(2017 江苏化学 )通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH3)。下列说法不正确的是( )C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g) H1=a kJmol-1CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) H2=b kJmol-1CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H3=

11、c kJmol-12CH 3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=d kJmol-1A.反应、为反应提供原料气B.反应也是 CO2资源化利用的方法之一C.反应 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(l)的 H= kJmol-112 12 d2D.反应 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的 H=(2b+2c+d) kJmol-1解析 A 项,反应生成 CO(g)和 H2(g),生成的 CO(g)继续发生反应生成 CO2(g)和 H2(g),反应的原料为 CO2(g)和 H2(g),正确;B 项,反应可将温室气体 CO2转化为燃料 CH3OH

12、,正确;C 项,反应中生成的 H2O 为气体,选项所给反应中生成的 H2O 为液体,故选项中反应的 H kJmol-1,错误;D 项,依据盖斯定律:反应2+反应2+反应,可得热化学方d2程式 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H=(2b+2c+d) kJmol-1,正确。答案 C3 肼(H 2NNH2)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):NN 键为 942、O O 键为 500、NN 键为 154,则断裂 1 mol NH 键所需的能量(kJ)是( )A.194 B.391 C.516 D.6587解析

13、 利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为 2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂 1 个 NN 键,4 个 NH 键,1 个 O O 键,所以1154+4(NH 键能)+1500 kJ=2 218 kJ,解得 NH 键能为 391,单位 kJ。答案 B4 已知:C(s)+H 2O(g) CO(g)+H2(g) H=a kJmol-1;2C(s)+O2(g) 2CO(g) H=-220 kJmol-1。HH 键、O O 键和 OH 键的键能分别为 436、496 和 462 kJmol-1,则 a 为( )A.-332 B.-118C.+350 D

14、.+130解析 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H=a kJmol-1 (1)2C(s)+O2(g) 2CO(g) H=-220 kJmol-1(2)(1)2-(2)得 2H2O(g) O2(g)+2H2(g) H=+(2a+220) kJmol-1由键能数值计算得 2H2O(g) O2(g)+2H2(g)中 H=4462 kJmol-1-(496 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+480 kJmol-1,即:2 a+220=480,解得 a=+130。答案 D5 已知:2H 2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-571.6 kJmol-1;CH4(g)+2O

15、2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-890 kJmol-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.11 B.13C.14 D.23解析 设 H2、CH 4的物质的量分别为 x、 y。则 x+y=5 mol, kJmol-1+890y kJmol-1=3 571.6x2695 kJ,解得 x=1.25 mol;y=3.75 mol,两者之比为 13。答案 B6 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

16、 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( )8A.SO2(g)+ O2(g) SO3(g)12 H=-98.3 kJmol-1B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(l) H=-196.6 kJmol-1C.SO2(g)+ O2(g) SO3(g)12 H=-78.64 kJmol-1D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=+196.6 kJmol-1解析 热化学方程式表示的是反应已完成的热效应。64 g SO 2即 1 mol SO2气体完全转化成SO3时的热效应为 98.3 kJ,所以相应的热化学方程式为 SO2(g)+ O2

17、(g) SO3(g) H=-1298.3 kJmol-1。答案 A 7(2016 浙江理综 ,节选 )催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在 Cu/ZnO 催化剂存在下,CO 2和 H2可发生两个平行反应,分别生成 CH3OH 和 CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7 kJmol-1 CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2 已知:CO 和 H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJmol-1和-285.8 kJmol -1H 2O(l) H2O(g) H3=+44.0 kJmol

18、-1请回答(不考虑温度对 H 的影响):反应的 H2= kJmol -1。 解析 根据 CO、H 2的标准燃烧热可得热化学方程式:CO(g)+ O2(g) CO2(g) H4=-283.0 12kJmol-1 :H 2(g)+ O2(g) H2O(l)12 H5=-285.8 kJmol-1,若设 H2O(l) H2O(g) H3=+44 kJmol-1为,将反应-+可得反应, H2=-285.8 kJmol-1+44 kJmol-1-(-283.0 kJmol-1)=+41.2 kJmol-1。9答案 +41.2 8 已知拆开 1 mol 氢气中的化学键需要消耗 436 kJ 能量,拆开 1

19、 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 HO 键放出 kJ 的能量。 (3)已知:H 2O(l) H2O(g) H=+44 kJmol-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)2 mol H2和 1 mol O2断键吸收能量为 436 kJ2+498 kJ=1 370 kJ;对于反应 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的反应热 H=Q(吸) -Q(放),即有等式 1 370 kJ-Q(放)=-482 kJ,解得 Q(放)=1 852 kJ。因为生成 2 mol H2O(g),即 4 mol HO 键放出 1 852 kJ 热量,则生成1 mol HO 键时放出 kJ=463 kJ 的热量。1 8524(3)因为 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-482 kJmol-1 H2O(l) H2O(g) H=+44 kJmol-1 将-2 得:2H 2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-482 kJmol-1-44 kJmol-12=-570 kJmol-1。答案 (1)1 370 1 852 (2)463(3)2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-570 kJmol-1