1、- 1 -专题 01 焓变和反应热盖、斯定律的三大应用题组 1 能源及其利用1.下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是( )A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来C.物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D.吸热反应没有利用价值【答案】D2.形成节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证，你认为下列行为中有悖于这一保证的是( )A.开发太阳能、水能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B.研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展C.在农村推广使用沼气D.减少资源消耗、增加资源的重
2、复使用和资源的循环再生【答案】B【解析】采煤、采油新技术不利于节约能源和保护生态环境题组 2 中和热和燃烧热的概念3.25 、101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液中发生中和反应的中和热为 57.3 kJmol1 ，则下列描述正确的是( )A.KOH(aq) H2SO4(aq)= K2SO4(aq)H 2O(l)12 12 H57.3 kJmol 1B.NaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l) H57.3 kJmol 1C.H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热为 H2(57.3)kJmol 1D.稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.3
3、kJ 热量【答案】A【解析】根据中和热的定义和题意，A 正确；中和反应为放热反应， H 为负值，B 错误；中和热指生成 1 mol H2O(l)时的反应热，C 错误；D 中醋酸是弱酸，电离要吸收热量，生成 1 mol 水时放出的热量小于 57.3 kJ。4.已知反应热：25 、101 kPa 时，2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol 1- 2 -稀溶液中，H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1弱电解质电离时吸热。下列结论正确的是( )A.C 的燃烧热大于 110.5 kJmol1B.的反应热为 221 kJmol1C.稀硫酸与稀 NaOH 溶
4、液反应的中和热为57.3 kJmol 1D.稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.3 kJ 热量【答案】A题组 3 热化学方程式书写正误判断5.已知在 1.01105 Pa、298 K 条件下，2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484 kJ 的热量，下列热化学方程式正确的是( )A.H2O(g) =H2(g) O2(g)12 H242 kJmol 1B.2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H484 kJmol 1C.H2(g) O2(g)=H2O(g)12 H242 kJmol 1D.2H2(g)O 2(g)=2H2O(g) H484 kJmol 1【答案】A
5、【解析】2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484 kJ 热量，则 1 mol 氢气燃烧生成水蒸气应放出 484 kJ242 kJ 热量，放出热量 H 为“” ，各物质的状态分别是 H2(g)、O 2(g)、12H2O(g)。B 项中的 H2O 的状态应为气态；C、D 项中 H 的符号应为“” ；A 项是逆向进行的反应， H 为“” ，数值相等，故应选 A。6.已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量 b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )A.2C2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H2 b kJmol1B.C2H2(
6、g) O2(g)=2CO2(g)H 2O(l)52- 3 - H2 b kJmol1C.2C2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H4 b kJmol1D.2C2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H b kJmol1【答案】C7.下列热化学方程式正确的是( )A.甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1 ，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为 CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H890.3 kJmol 1B.500 、30 MPa 下，将 0.5 mol N2和 1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成 NH3(g)，放
7、热 19.3 kJ，其热化学方程式为 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H38.6 kJmol 1 500 30MPaC.已知在 120 、101 kPa 下，1 g H2燃烧生成水蒸气放出 121 kJ 热量，其热化学方程式为 H2(g) O2(g)=H2O(g) H242 kJmol 112D.25 、101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57.3 kJmol1 ，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为 H2SO4(aq)2KOH(aq)= =K2SO4(aq)2H 2O(l) H57.3 kJmol 1【答案】C【解析】由燃烧热的定义可知，水应以液态形
8、式存在，A 项错误；N 2与 H2反应生成 NH3为可逆反应，不能完全进行，所以 19.3 kJ 不是 0.5 mol N2与 1.5 mol H2完全反应放出的热量，B 项错误；D 选项，反应物的物质的量与 H 不对应。题组 4 盖斯定律在反应热计算中的典型应用8.已知 H2(g)、C 2H4(g)和 C2H5OH(l)的燃烧热分别是 285.8 kJmol1 、1 411.0 kJmol1和 1 366.8 kJmol1 ，则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H5OH(l)的 H 为( )A.44.2 kJmol 1 B.44.2 kJmol 1C.330 kJmol 1 D
9、.330 kJmol 1【答案】A【解析】本题由已知反应的燃烧热计算新反应的反应热。依据燃烧热的概念，写出热化学方程式。C 2H4(g)3O 2(g)=2CO2(g)2H 2O(l) H1 411.0 kJmol 1C 2H5OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)3H 2O(l)- 4 - H1 366.8 kJmol 1得：C 2H4(g)H 2O(l)=C2H5OH(l) H44.2 kJmol 1 ，故应选 A。9.S(单斜)和 S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：S(单斜，s)O 2(g)=SO2(g) H1297.16 kJmol 1S(正交，s)O 2(g)=SO2(g) H2
10、296.83 kJmol 1S(单斜，s)= =S(正交，s) H3下列说法正确的是( )A. H30.33 kJmol 1B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应C.S(单斜，s)= =S(正交，s) H30，单斜硫比正交硫稳定【答案】C10.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为 CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H 2O(l) H Q1 kJmol1 ，室温下，若将 1 mol 无水硫酸铜溶解为溶液时放热 Q2 kJ，则( )A.Q1Q2 B.Q1 Q2 C.Q10。 H Q1， H Q2。由盖斯定律 H 总 H H Q1( Q2)0，则 Q1Q2。题组 5 化学
11、反应与能量有关知识的综合应用11.为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)实验测得，5 g 甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ 的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。- 5 -(2)由气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。已知反应 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H a k
12、Jmol1 。化学键 HH NH NN键能(kJmol 1 ) 436 391 945试根据表中所列键能数据估算 a 的数值：_。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(石墨，s)O 2(g)=CO2(g) H1393. 5 kJmol 1 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H2571.6 kJmol 1 2C2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l) H32 599 kJmol 1 根据盖斯定律，计算 298 K 时由 C(石墨，s)和 H2(g)生成 1 mol C2H2(g)反应的焓变：_。【答案】(1)2CH 3OH(
13、l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(l) H1 452.8 kJmol 1(2)93(3) H226.7 kJmol 1(3)由题意知，需求下述反应的焓变：2C(石墨，s)H 2(g)=C2H2(g) H，由盖斯定律，将题给热化学方程式加合，(4)/2 得：2C(石墨，s)H 2(g)=C2H2(g) H2 H1 H22 H32- 6 -则 H2(393.5) kJmol1 226.7 kJmol 1 。 571.62 2 599212.研究 NOx、SO 2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)处理含 CO、SO 2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质 S。
14、已知：CO(g) O2(g)=CO2(g)12 H283.0 kJmol 1S(s)O 2(g)=SO2(g) H296.0 kJmol 1此反应的热化学方程式是_。(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)NO 2(g)=NO(g)CO 2(g) H a kJmol1 (a0)2CO(g)2NO(g)= =N2(g)2CO 2(g) H b kJmol1 (b0)若用标准状况下 3.36 L CO 还原 NO2至 N2(CO 完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_mol，放出的热量为_kJ(用含有 a 和 b 的代数式表示)。(3)用 CH4催化还原 NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO 2(g)=4NO(g)CO 2(g)2H 2O(g) H1574 kJmol 1 CH4(g)4NO(g)= =2N2(g)CO 2(g)2H 2O(g) H2？若 1 mol CH4还原 NO2至 N2，整个过程中放出的热量为 867 kJ，则 H2_。【答案】(1)2CO(g)SO 2(g)=S(s)2CO 2(g) H270 kJmol 1 (2)0.3 3(2 a b)/80(3)1 160 kJmol 1
