1、1跟踪检测（三十三） 化学能与热能（2）反应热的比较与计算（过题型）11.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH 3NHNHCH3)完全燃烧，放出 50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热 H为( )A1 000 kJmol 1 B1 500 kJC2 000 kJmol 1 D2 000 kJ解析：选 C 1.5 g二甲基肼的物质的量是 0.025 mol，根据燃烧热的定义可知，1 mol二甲基肼完全燃烧放出的热量应该为（ 50）kJmol 1 2 000 kJmol1 ，10.025即二甲基肼的燃烧热 H2 000 kJmol 1 。2已知：H 2(g) O2(g)=H2O(g)12 H1241.8 k
2、Jmol 1H 2(g) O2(g)=H2O(l) H2285.8 kJmol 112气态分子中的化学键断开 1 mol化学键所需的能量/kJHO 465O=O 498下列说法不正确的是( )A氢气的燃烧热 H241.8 kJmol 1B断开 1 mol HH键需要吸收 439.2 kJ的能量C相同条件下，1 mol H 2O(g)比 1 mol H2O(l)能量高D18 g H 2O(l)完全分解生成氢气和氧气，需要吸收 285.8 kJ的能量解析：选 A 根据燃烧热的定义可知，反应放出的热量为氢气的燃烧热， H H2285.8 kJmol1 ，A 项错误； H1 E(HH) 498 kJm
3、ol1 2465 12kJmol1 241.8 kJmol1 ，则 E(HH)439.2 kJmol1 ，B 项正确；气态水液化时放出热量，故相同条件下，1 mol H2O(g)比 1 mol H2O(l)能量高，C 项正确；根据反应可知，H 2O(l)=H2(g) O2(g) H285.8 kJmol 1 ，D 项正确。123根据 Ca(OH)2/CaO 体系的能量循环图：2下列说法正确的是( )A H50B H1 H20C H3 H4 H5D H1 H2 H3 H4 H50解析：选 D 水蒸气变成液态水会放出热量， H50， H4 H2的是( )3A2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g
4、) H12H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H2BS(g)O 2(g)=SO2(g) H1S(s)O 2(g)=SO2(g) H2C2SO 2(g)O 2(g)=2SO3(g) H12SO3(g)=O2(g)2SO 2(g) H2D已知反应：C(s，金刚石)= =C(s，石墨) H0，则 H2 H H1， H1 H2 H0，故 H1 H2，正确。B项： ，由于 S(s)=S(g) H0，则 H H1 H2， H2 H1 H0，故 H2 H1，错误。C项：SO 2氧化成 SO3是放热反应， H10，故 H2 H1，错误。D项： ，根据盖斯定律 H1 H H2， H1 H2 Ha，中各物质的
5、物质的量均为中的一半，所以 d a，与相比，2 mol C3H8燃烧生成 4 mol CO212和 2 mol CO， 相当于此反应中的 2 mol C3H8有 mol C3H8完全燃烧， mol C3H8不完全燃43 23烧，故 c大于 b，所以 c最大。9常温下，断裂 1 mol化学键所需要的能量用 E表示。结合表中信息判断，下列说法不正确的是( )化学键 HH FF HF HCl HIE/ (kJmol1 ) 436 157 568 432 2985A432 kJmol 1 E(HBr)298 kJmol1B表中最稳定的共价键是 HF键CH 2(g) 2H(g) H436 kJmol 1
6、DH 2(g)F 2(g)=2HF(g) H25 kJmol 1解析：选 D 溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小，结合表中数据可知 432 kJmol1 E (HBr)298 kJmol1 ，A 项正确；键能越大形成的化学键越稳定，键能最大的是 HF键，则最稳定的共价键是 HF键，B 项正确；氢气转化为氢原子吸收的能量等于断裂 HH键需要的能量：H 2(g) 2H(g) H436 kJmol 1 ，C 项正确；依据键能计算，反应焓变反应物键能总和生成物键能总和， H436 kJmol1 157 kJmol1 2568 kJmol 1 543 kJmol 1 ，D 项错误。10用
7、H2可将工业废气中的 NO催化还原成 N2，其能量转化关系如下所示，则 NO(g)H 2(g)= N2(g)H 2O(g)的 H为( )12A0.5( a b c d)kJmol1B0.5( c a d b)kJmol1C0.5( c d a b)kJmol1D0.5( b d a c)kJmol1解析：选 A 根据题图知，NO 中键能为 0.5a kJmol1 ，N 2中键能为 c kJmol1 ，H 2中键能为 0.5b kJmol1 ，H 2O中键能为 0.5d kJmol1 ，故该反应中 H0.5 a kJmol1 0.5 b kJmol1 0.5( a b c d)kJmol1 。(
8、0.5c kJmol 1 0.5d kJmol 1)11已知：C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g) H a kJmol12C(s)O 2(g)=2CO(g) H220 kJmol 1HH、O= =O和 OH键的键能分别为 436 kJmol1 、496 kJmol1 和 462 kJmol1 ，则 a为( )A332 B118C350 D1306解析：选 D 按题给顺序将题中两个热化学方程式分别编号为、，根据盖斯定律由2可得：2H 2O(g)=2H2(g)O 2(g) H(2 a220) kJmol1 ，则：4462 kJmol1 2436 kJmol 1 496 kJmol 1 (
9、2 a220)kJmol 1 ，解得 a130。12(2018广安期中)根据以下热化学方程式， H1和 H2的大小比较错误的是( )A2H 2S(g)3O 2(g)=2SO2(g)2H 2O(l) H12H2S(g)O 2(g)=2S(s)2H 2O(l) H2则有 H1 H2BBr 2(g)H 2(g)=2HBr(g) H1Br2(l)H 2(g)=2HBr(g) H2，则有 H1 H2C4Al(s)3O 2(g)=2Al2O3(s) H14Fe(s)3O 2(g)=2Fe2O3(s) H2则有 H1 H2DCl 2(g)H 2(g)=2HCl(g) H1Br2(g)H 2(g)=2HBr(
10、g) H2，则有 H1 H2解析：选 A 将 A中的热化学方程式依次编号为、，由可得 2S(s)2O 2(g)=2SO2(g) H H1 H20，即 H1 H2，A 错误；等量的 Br2(g)具有的能量高于等量的 Br2(l)具有的能量，故 1 mol Br2(g)与 H2(g)反应生成 HBr(g)放出的热量比 1 mol Br2(l)与 H2(g)反应生成 HBr(g)放出的热量多，则有 H1 H2，B 正确；将 C中的两个反应依次编号为、，根据盖斯定律，由得 4Al(s)2Fe 2O3(s)=2Al2O3(s)4Fe(s)，则有 H3 H1 H20，则 H1 H2，C 正确；Cl 原子半
11、径比 Br原子半径小，HCl 键的键能比 HBr键的键能大，故 H1 H2，D 正确。13联氨可用作火箭燃料，回答下列问题：(1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N 2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：N 2H4(l)2H 2O2(l)=N2(g)4H 2O(g) H641.6 kJmol1 ；H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJmol 1若用 6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为_。(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C 2H8N2)作推进剂。N 2O4与偏二甲肼燃烧产物只有 CO2(
12、g)、H 2O(g)、N 2(g)，并放出大量热，已知 10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出 425 kJ热量，该反应的热化学方程式为_。(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N 2H4)，N 2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。7已知：N 2H4(l)O 2(g)=N2(g)2H 2O(g) H534.0 kJmol 1 H2(g) F2(g)=HF(g) H269.0 kJmol 112 12H 2(g) O2(g)=H2O(g) H242.0 kJmol 112请写出肼和氟气反应的热化学方程
13、式： _。(4)已知：H 2(g)=H2(l) H0.92 kJmol 1O 2(g)=O2(l) H6.84 kJmol 1H 2O(l)=H2O(g) H44.0 kJmol 1H 2(g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol 112请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式： _。解析：(1)6.4 g液态肼的物质的量为 0.2 mol。由盖斯定律可知：液态肼与 H2O2反应生成 N2和液态水的热化学方程式：N 2H4(l)2H 2O2(l)=N2(g)4H 2O(l) H(641.6444)kJmol 1 817.6 kJmol 1，故 0.2 mol 液态肼放出的热量为
14、 0.2 mol817.6 kJmol1 163.52 kJ。(2)N2O4与偏二甲肼反应的产物为 CO2、N 2和气态水，1 mol C2H8N2(l)与 N2O4(l)完全燃烧放出的热量为 60 g2 550.0 kJ。该反应的热化学方程式为 C2H8N2(l)2N 2O4(l)425 kJ10.0 g=2CO2(g)4H 2O(g)3N 2(g) H2 550.0 kJmol 1 。(3)根据盖斯定律，由42 得：N2H4(l)2F 2(g)=N2(g)4HF(g) H1 126.0 kJmol 1 。(4)根据盖斯定律，由 得：12H2(l) O2(l)=H2O(g) H237.46
15、kJmol 1 。12答案：(1)163.52 kJ(2)C2H8N2(l)2N 2O4(l)=2CO2(g)4H 2O(g)3N 2(g) H2 550.0 kJmol 1(3)N2H4(l)2F 2(g)=N2(g)4HF(g) H1 126.0 kJmol 1(4)H2(l) O2(l)=H2O(g) H237.46 kJmol 11214(1)下列三个反应在某密闭容器中进行：8反应：Fe(s)CO 2(g)=FeO(s)CO(g) H1 a kJmol1反应：2CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H2 b kJmol1反应：2Fe(s)O 2(g)=2FeO(s) H3_kJmol
16、 1 (用含 a、 b的代数式表示)。(2)焦炭与 CO、CO 2、H 2均是重要的化工原料，由 CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO 2(g)3H 2(g)CH 3OH(g)H 2O(g) H149.58 kJmol 1反应：CO 2(g)H 2(g)CO(g) H 2O(g) H241.19 kJmol 1反应：CO(g)2H 2(g)CH 3OH(g) H3则反应的 H3_kJmol 1 。(3)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4的形式固定下来，但产生的 CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：CaSO 4(s)CO(g) CaO(s)SO 2(g
17、)CO 2(g) H1210.5 kJmol 1 CaSO4(s)CO(g) CaS(s)CO 2(g)14 14 H247.3 kJmol 1反应：CaO(s)3CO(g)SO 2(g) CaS(s)3CO 2(g)的 H_kJmol 1 。(4)根据下列 3个热化学方程式：Fe 2O3(s)3CO(g)= =2Fe(s)3CO 2(g) H124.8 kJmol 13Fe 2O3(s)CO(g)= =2Fe3O4(s)CO 2(g) H247.2 kJmol 1Fe 3O4(s)CO(g)= =3FeO(s)CO 2(g) H319.4 kJmol 1写出 CO气体还原 FeO固体得到 F
18、e固体和 CO2气体的热化学方程式：_。解析：(1)分析反应和，根据盖斯定律，由2可得 2Fe(s)O 2(g)=2FeO(s)，则有 H32 H1 H22 a kJmol1 b kJmol1 (2 a b) kJmol1 。(2)分析反应、及，根据盖斯定律，由反应可得反应，则有9 H3 H1 H2(49.58 kJmol 1 )(41.19 kJmol 1 )90.77 kJmol 1 。(3)根据盖斯定律，由4可得 CaO(s)3CO(g)SO 2(g)CaS(s) 3CO 2(g)，则有 H4 H2 H1(47.3 kJmol1 )4(210.5 kJmol1 )399.7 kJmol1
19、 。(4)分析已知的三个热化学方程式，根据盖斯定律，由32 可得 6CO(g)6FeO(s)= =6Fe(s)6CO 2(g)，则有 H(24.8 kJmol1 )3(47.2 kJmol1 )(19.4 kJmol1 )266 kJmol1 ，从而可得热化学方程式：CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO 2(g) H11 kJmol1 。答案：(1)2 a b (2)90.77 (3)399.7(4)CO(g)FeO(s)= =Fe(s)CO 2(g) H11 kJmol 115请参考题中图表，已知 E1134 kJmol1 、 E2368 kJmol1 ，根据要求回答下列问题：(1)图是
20、1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大， E1的变化是_(填“增大” “减小”或“不变” ，下同)， H的变化是_。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH 3OH(g)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g) H49.0 kJmol 1CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2(g)12 H192.9 kJmol 1又知H 2O(g)=H2O(l) H44 kJmol1 ，则甲醇蒸气
21、燃烧为液态水的热化学方程式为_。(3)如表所示是部分化学键的键能参数。10化学键 PP PO O=O P=O键能/(kJmol 1 ) a b c x已知白磷的燃烧热为 d kJmol1 ，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图所示，则表中 x_ kJmol 1 (用含 a、 b、 c、 d的代数式表示)。解析：(1)观察图， E1应为正反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是 H不变；1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为 NO2(g)CO(g)= =CO2(g)NO(g) H23
22、4 kJmol1 。(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式如下运算：322，即可得出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。(3)白磷燃烧的化学方程式为 P45O 2 P4O10，结合题图中白磷及其完= = = = =点 燃 全燃烧产物的结构，根据“反应热反应物键能总和生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6 a5 c(4 x12 b) d，据此可得 x (d6 a5 c12 b)。14答案：(1)减小 不变 NO 2(g)CO(g)= =CO2(g)NO(g) H234 kJmol 1(2)CH3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)32 H764.7 kJmol 1(3) (d6 a5 c12 b)1411
