1、高中化学人教版(2019)选择性必修1 第一章第二节 反应热的计算一、单选题1.下列关于盖斯定律描述不正确的是( ) A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应途径有关B.盖斯定律遵守能量守恒定律C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热21教育网2.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:则H1、H2、H3的关系正确的是( ) www.21-cn-4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H14Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)H23O2(g)2O3(g)H3A.H1H2=
2、H3B.H1+H2=H3C.H2H1=H3D.H1+H2+H3=03.已知:氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示 下列说法正确的是( )A.H10B.-H5 +H1 +H1 +H3+H4 +H6 =0C.H30,H4 05.向足量H2SO4溶液中加入100mL 0.4molL1Ba(OH)2溶液,放出的热量是5.12kJ如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL 0.4molL1HCl溶液时,放出的热量为2.2kJ则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为( ) 21cnjyA.Ba2+(aq)+SO42(aq)=BaSO4(s)H=2.92kJmol1B.Ba2+
3、(aq)+SO42(aq)=BaSO4(s)H=0.72kJmol1C.Ba2+(aq)+SO42(aq)=BaSO4(s)H=73kJmol1D.Ba2+(aq)+SO42(aq)=BaSO4(s)H=18kJmol1【来源:21世纪教育网】6.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) Hx kJmol1。已知:碳的燃烧热H1akJmol1S(s)2K(s)=K2S(s) H2b kJmol1 , 2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s) H3c kJmol1 , 则x为( ) 2-1-c-n-
4、j-yA.3abcB.c3abC.abcD.cab7.A2+B22AB的反应历程可以看作如下(H表示该过程的能量变化): A2A+A H1 B2B+B H2 A+BAB H3则下列说法中正确的是( )A.当H3+(H1+H2)0时,该反应是吸热反应B.当2H3+(H1+H2)0时,该反应是放热反应C.当2H3+(H1+H2)0时,该反应是放热反应D.当H3+(H1+H2)0时,该反应是吸热反应【出处:21教育名师】8.一定条件下,发生反应:M(s)+N(g) R(g) H=Q1 kJ/mol,2R(g)+N(g) 2T(g) H=Q2 kJ/molQ1、Q2、Q3均为正值下列说法正确的是 (
5、) 21*cnjy*comA.1mol R(g)的能量总和大于1mol M(s)与1mol N(g)的能量总和B.将2mol R(g)与1mol N(g)在该条件下反应,可以放出热量Q2 kJC.当1mol M(s)完全转化为T(g)时(假定无热量损失),放出热量 D.M(g)+N(g) R(g) H=Q3 kJ/mol,则Q3 Q19.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法正确的是 ( ) A.金刚石比石墨稳定B.红磷转变为白磷是吸热反应C.S(g)+O2(g) = SO2(g) H1 ;S(s)+O2(g) = SO2(g) H2 , 则H1H2D.CO(g)
6、+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) H0二、综合题10.已知:反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=115.6kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184kJ/mol请回答:(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是_。 (2)断开1mol HO 键所需能量约为_kJ。 11. (1)肼(N2H4 , N为-2价)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,请写出上述反应的热化学方程式_。 (2)已知下列热化学方程式: Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe
7、(s)+3CO2(g) H1=-27.6kJ/mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H2=-58.8kJ/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s) +CO2(g) H3=+38.4kJ/mol求以下热化学方程式的焓变FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) H=_。(3)已知:P4(s)+6Cl2(g) =4PCl3(g) =a kJmol-1 , P4(s)+10Cl2(g) =4PCl5(g) H=bkJmol-1;破坏PCl5中1molP-Cl键所需能量为ckJ,破坏PCl3中1molP-Cl键所需能量为1.2ckJ则破坏Cl2中1m
8、olCl-Cl键所需的能量为_。已知拆开晶体硅中1molSi-Si键,二氧化硅固体中1molSi-O键,氧气中的1molO=O键分别需要提供a kJ、b kJ、c kJ能量,请写出晶体硅与氧气反应生成二氧化硅固体的热化学方程式:_。12.已知:在25 oC 101KPa时 1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9 KJ的热量2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/mol21*cnjy*comNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ H=-226 kJ/mol在相同条件下根据以上信息回答下列问题:(1)请书写氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式_。 (2)CO的
9、燃烧热为H=_。 (3)请写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式_。 www-2-1-cnjy-com(4)请计算CO(g)与Na2O2(s)反应放出1018kJ热量时,转移电子的物质的量_。 13.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视 (1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若变化是置换反应,则其化学方程式可以是_ _ (2)把煤作为燃料可通过下列两种途径: 途径I:C(s)+O2(g)=CO2(g)H10 途径II:先制成水煤气:C(s)+H2O
10、(g)=CO(g)+H2(g)H20 再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H30 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H40 则途径I放出的热量_(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量;H1、H2、H3、H4的数学关系式是_【来源:21cnj*y.co*m】(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇: 方法一 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 方法二 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在25、101kPa下,1 克甲醇完全燃料放热22.68kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式_(4)金属钛冶炼过
11、程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO 已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJmol12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=566kJmol1TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g)H=+141kJmol1则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H=_21cnjycom(5)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)H=235.8kJmol1【版权所有:21
12、教育】已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)H=+62.2kJmol1则O3转化为O2的热化学方程式为_答案解析部分一、单选题1. A 解析:A.盖斯定律表明化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,选项错误,A符合题意; B.盖斯定律遵循能量守恒定律,选项正确,B不符合题意;C.利用盖斯定律可间接求得某些实验过程难以测得的反应的反应热,选项正确,C不符合题意;D.利用盖斯定律可计算有副反应发生的反应的反应热,选项正确,D不符合题意;故答案为:A 分析:根据盖斯定律的定义进行分析。不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的;即化学反应的反应热只与反应体系的
13、始态和终态有关,而与反应的途径无关。据此分析选项。2. A 解析:4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H1,4Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)H2;根据盖斯定律可以知道,反应-,可得3O2(g)2O3(g)H3,所以H1H2=H3 ,A 符合题意; 故答案为:A。 分析:关于热化学方程式的书写与盖斯定律的运用,首先明确目标方程式,然后根据已知方程式进行适当变还加减消元,即可得出答案。3. B 解析:ALi晶体转化为Li(g)是吸热过程,Li(g)Li+(g)是失电子过程吸热,即H1 0、H20,A不符合题意; B由盖斯定律可知,H1 +H1 +H3+H4 +H6 =H5 ,
14、即-H5 +H1 +H1 +H3+H4 +H6 =0,B符合题意;C O2(g)到O(g)是键断裂过程吸热,O(g)O2-(g)是得电子过程放热,即H30、H4 0,D不符合题意;故答案为:C 分析:此题是对反应热计算的考查,结合盖斯定律进行计算。5. D 解析:两反应的热化学方程式为:(各离子均在溶液中) 2H2OHBa2SO42=BaSO42H2O H=128kJmol1HOH=H2O H=55kJmol1 2即可得答案。 分析:首先写出两个中和反应的热化学方程式,再根据盖斯定律计算硫酸钠和氯化钡的复分解反应的焓变即可。6. A 解析:碳的燃烧热H1=akJmol-1 , 其热化学方程式为
15、C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=akJmol-1,S(s)+2K(s)=K2S(s)H2=bkJmol-1,2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)H3=ckJmol-1,将方程式3+-得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则H=xkJmol-1=(3a+b-c)kJmol-1 , 所以x=3a+b-c,A符合题意; 故答案为:A分析:根据该死定律计算反应热。7. C 解析:根据盖斯定律可知,I2即得到反应A2+B2=2AB,所以该反应的反应热是H 2H3+(H1+H2 ),C符合题意; 故答案为:C 分析:此题是对反应热计算的
16、考查,结合盖斯定律的应用进行分析即可。8. D 解析:A、反应焓变为负值,反应是放热反应,反应物能量高于生成物,1mol R(g)的能量总和小于1mol M(s)与1mol N(g)的能量总和,A不符合题意; B、反应是可逆反应不能进行彻底,将2mol R(g)与1mol N(g)在该条件下充分反应,放出热量Q2 kJ,B不符合题意; C、依据热化学方程式和盖斯定律计算分析判断,+ 得到,M(s)+ N(g) T(g)H=-(Q1+ )kJ/mol,C不符合题意; D、固体变化为气体吸收能量,反应是放热反应焓变为负值,M(g)+N(g) R(g)H=-Q3 kJ/mol,则Q3Q1 , D符合
17、题意; 故答案为:D 分析:A、反应为放热反应,1 mol R(g)的能量总和小于1 mol M(s)与1 mol N(g) 的能量总和; B、反应为可逆反应,可逆反应不能进行到底; C、根据反应、,利用盖斯定律分析知,当1 mol M(s)完全转化为T (g)时(假定无热量损失),放出热量(Q1+Q2/2)kJ; D、1 molM(g)具有的能量大于1 molM(s),结合反应知,M(g)+N(g)R(g) H=Q3 kJmol1 , 则Q3Q1。9. B 解析:A、从图像1可知,金刚石所具有的能量高于石墨,能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,A不符合题意; B、从图像2可知,白磷的能量大于
18、红磷,红磷转变为白磷是吸热反应,选项B符合题意; C、因S(s)S(g),要吸收热量,故H1H2 , C不符合题意; D、由图4可以看出,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,故表现为放热,H0,D不符合题意。 故答案为:B 分析:A、由题给图像知,金刚石具有的能量比石墨高,则石墨转变为金刚石是吸热反应; B、由题给图像知,白磷具有的能量比红磷高,物质具有的能量越低越稳定,红磷比白磷稳定; C、由题给图像知,S(g)燃烧放出的热量比S(s)燃烧放出的热量多,则H1H2; D、由题给图像知,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2 (g)为放热反应,H0,。二、综合题10. (1)2H2
19、(g)+O2(g)=2H2O(g)H=483.6 kJ/mol(2)463.4 解析:(1)依据题给已知,利用盖斯定律,4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=115.6kJ/mol,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184kJ/mol, 2 得到:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=483.6 kJ/mol; 本题答案为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=483.6 kJ/mol。 (2)因为H=反应物断裂化学键所吸收的能量 生成物形成化学键所放出的能量,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=483.6 kJ/mol,可知H=2E(H-
20、H) E(O=O) 4E(O H)=483.6 kJ/mol,由题信息可知:E(H-H)=436kJ/mol, E(O=O)=498kJ/mol,解得E(O H)=463.4kJ/mol,即断开1mol HO 键所需能量为463.4kJ;本题答案为:463.4。 分析:(1)根据盖斯定律计算目标方程式的焓变,然后书写热化学方程式; (2)根据焓变与键能的关系计算H-O键的键能。11. (1)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1136kJ/mol(2)-16.8kJ/mol(3)kJ;Si(s)+O2(g)=SiO2(s) H=(2a+c-4b) kJ/mol
21、 解析:(1)N2H4和NO2反应的化学方程式为2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g),8gN2H4的物质的量, 因此2molN2H4燃烧放出的热量为, 所以该反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H=-1136kJ/mol。 (2) 由盖斯定律可得,该反应的反应热H=(H13-H2-H32)=-16.8kJ/mol。 (3)由盖斯定律可得,PCl3(g)转化为PCl5(g)反应的热化学方程式为:PCl3(g)Cl2(g)=PCl5(g) H=kJ/mol;设破坏1molCl-Cl键所需的能量为xkJ,则31.2c+x-5c=
22、, 解得x=kJ。 晶体硅与氧气反应的化学方程式为SiO2=SiO2 , 1mol晶体硅中含有2molSi-Si化学键,1molSiO2中含有4molSi-O化学键。所以该反应的反应热H=(2a+c-4b)kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s) H=(2a+c-4b) kJ/mol。 分析:(1)根据8gN2H4反应放出的热量计算2molN2H4反应放出的热量,从而得出反应的热化学方程式; (2)根据盖斯定律计算反应热; (3).根据所给反应确定PCl3(g)Cl2(g)=PCl5(g)的热化学方程式,结合化学键计算反应热进行分析; .根据化学键键能计算
23、反应热,进而写出反应的热化学方程式;21教育名师原创作品12. (1)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H = -483.6KJmol-(2)-283 kJ/mol(3)Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) H=-509 kJ/mol(4)4 mol 解析:(1)1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9kJ的热量,4g氢气完全燃烧生成气态水放出的热量为:483.6kJ,氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为:2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H = -483.6KJmol-1 , 故答案为:2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H
24、 = -483.6KJmol-1;(2)1 molCO完全燃烧生成稳定氧化物二氧化碳时所放出的热量为: 566kJ=283kJ,H= -283kJ/mol,故答案为:-283kJ/mol;(3)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/mol;Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ H=-226 kJ/mol;根据盖斯定律,+2可得:Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) H=-509 kJ/mol,故答案为:Na2O2(s) + CO(g) = Na2CO3(s) H=-509 kJ/mol;(4)CO(g)与Na2O2(s)反应放出101
25、8kJ热量,消耗一氧化碳的物质的量为: =2mol,CO转化成二氧化碳,化合价升高2价,所以反应消耗2mol一氧化碳失去了2mol2=4mol电子,故答案为:4mol。 分析:(1)根据“1g氢气完全燃烧生成气态水放出120.9KJ的热量”计算出2mol氢气完全燃烧放出的热量,根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式;(2)燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,据此计算出一氧化碳的燃烧热;(3)根据盖斯定律及题中热化学方程式写出Na2O2(s)与CO(g)反应生成Na2CO3(s)的热化学方程式;(4)根据放出的热量计算出消耗一氧化碳的物质的量,然后根据化合价变化计算
26、出转移的电子数。13. (1)C+CuO;Cu+CO(2)等于;H1=H2+ (H3+H4)(3)CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=725.76kJmol1(4)80KJ/mol(5)2O3(g)=3O2(g)H=285kJ/mol 解析:解:(1)C能将CuO中的铜置换出来,生成铜和CO,故化学方程式为C+CuO Cu+CO,故答案为:C+CuO Cu+CO;(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径和途径是等效的,途径和途径等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径放出的热量等于途径放出的热量
27、;途径:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H20 21世纪教育网版权所有再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H30 2H2(g)+O2 (g)2H2O(g)H40 由盖斯定律可知,2+得2C(s)+2O2 (g)2CO2(g)H=2H2+H3+H4 所以H1= H= (2H2+H3+H4)=H2+ (H3+H4)故答案为:等于;H1=H2+ (H3+H4);(3)在25、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76KJ;则表示甲醇燃烧的热化学方程式为:CH3OH(l)+ O2(
28、g)=CO2(g)+2H2O(l)H=725.76kJmol1 , 故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=725.76kJmol1;(4)已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)H=393.5KJ/mol2CO(g)+O2=2CO2(g)H=566KJ/molTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)H=+141KJ/mol金红石与氯气、石墨制取TiCl4(s)和CO的化学反应方程式可以通过+2得到,所以TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)H=141kJ/mol393.5kJ/mol2+566kJ/mo
29、l=80KJ/mol,即TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)H=80KJ/mol,故答案为:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)H=80KJ/mol,故答案为:80KJ/mol;(5)、6Ag(s)+O3(g)3Ag2O(s),H=235.8kJmol1 , 、2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g),H=+62.2kJmol1 , 根据盖斯定律可知2+3可得到,2O3(g)3O2(g),则反应热H=(235.8kJmol1)2+(+62.2kJmol1)3=285kJ/mol,故答案为:2O3(g)3O2(g)H=2
30、85kJ/mol分析:(1)C能将CuO中的铜置换出来;(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关;由盖斯定律,将途径的三个化学方程式乘以适当的系数进行加减,反应热也乘以相应的系数进行相应的加减,构造出途径I的热化学方程式,据此判断H1、H2、H3、H4的数学关系式(3)题干所给量计算32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热,结合热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态和对应焓变;(4)根据盖斯定律,将所给的已知反应通过加减乘除等变形,来得到目标反应,并将反应热也做相应的变形即可;(5)、6Ag(s)+O3(g)3Ag2O(s),H=235.8kJmol1 , 、2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g),H=+62.2kJmol1 , 根据盖斯定律可知2+3可得到,2O3(g)3O2(g),以此计算反应热