1、- 1 -第三节 化学反应热的计算课时训练基础过关1.下列关于盖斯定律的说法不正确的是( D )A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同B.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到D.根据盖斯定律,热化学方程式中 H 直接相加即可得总反应热解析:盖斯定律指若一个反应可以分步进行,则各步反应吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同,A 正确;反应物的总能量与生成物的总能量决定反应的热效应,所以反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,B 正确;有些反应很慢,有的反应有副反应,其反
2、应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出来,C 正确;方程式按一定计量数比加合时其反应热也按该计量数比加合,D 不正确。2. 已知:2H 2O2(l) 2H2O(l)+O2(g) H=-98 kJmol-1。在含少量 I-的溶液中,H 2O2分解反应过程为:.H2O2(l)+I-(aq) H2O(l) +IO -(aq) H 1 .H 2O2(l)+IO-(aq)H2O(l)+O2(g)+I-(aq) H 2。下列说法不正确的是( C )A.H 1+H 2=HB.I-是 H2O2分解反应的催化剂C.欲分解 2 mol H2O2(l),至少需要提供 98 kJ 的热量D.若生成 1 mo
3、l O2,则反应转移电子的物质的量为 2 mol解析:由盖斯定律,方程式+得 H 1+H 2=H;同时,看出显然 I-是 H2O2分解反应的催化剂;分- 2 -解 2 mol H2O2转移 2 mol 的电子,至少放出 98 kJ 的热量,故 C 不正确。3. 已知:2Zn(s)+O 2(g) 2ZnO(s) H=-701.0 kJmol-12Hg(l)+O2(g) 2HgO(s) H=-181.6 kJmol -1则反应 Zn(s)+HgO(s) ZnO(s)+Hg(l)的 H 为( C )A.+519.4 kJmol-1 B.+259.7 kJmol-1C.-259.7 kJmol-1 D
4、.-519.4 kJmol-1解析:根据题干顺序给 2 个热化学方程式编号、,根据盖斯定律,(-) 得 Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l) H=(-701.0 kJmol -1)-(-181.6 kJmol-1) =-259.7 kJmol-1。4.(2016江西南昌三中期中)已知 H2(g)、C 2H4(g)和 C2H5OH(l)的燃烧热 H 分别是-285.8 kJ mol-1、-1 411.0 kJ mol-1 和-1 366.8 kJ mol-1,则由 C2H4(g)和 H2O(l) 反应生成C2H5OH(l)的 H 为( A )A.-44.2 kJmol-1 B.+44
5、.2 kJmol-1C.-330 kJmol-1 D.+330 kJmol-1解析:由题意可知,氢气燃烧的热化学方程式为:H 2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.8 kJmol-1;C2H4(g)燃烧的热化学方程式为:C 2H4(g)+3O2(g) 2H2O(l)+2CO2(g) H=-1 411.0 kJmol -1;C2H5OH(l)燃烧的热化学方程式为:C 2H5OH(l)+3O2(g) 3H2O(l)+2CO2(g) H=-1 366.8 kJmol -1;根据盖斯定律,-可得:C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l) H=-1 411.0 kJmol -1-(
6、-1 366.8 kJmol-1)=-44.2 kJmol-1。- 3 -5.化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热(H)又因化学反应的分类给予不同的名称。如我们学过的燃烧热(H c),又如由稳定单质化合生成 1 mol 纯物质的热效应称为生成热(H f),要断裂化学键时,所吸收的能量称为键能(H b),下面两个图中的数据分别表示水与二氧化碳各 1 mol 分解时能量变化的示意图,图中的各数据均以 kJ 为单位,下列说法正确的是( D )A.H2O(g)的生成热:H f=+243 kJmol-1B.CO(g)的燃烧热:H c=-570 kJmol-1C.OH 键的键能:H b=+436 k
7、Jmol-1D.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-42 kJmol -1解析:表示 H2O(g)的生成热的热化学方程式为 H2(g)+ O2(g) H2O(g) H f=-243 kJmol-1,A错误;表示 CO(g)的燃烧热的热化学方程式为 CO(g)+ O2(g) CO2(g) H c=-285 kJmol-1,B错误;由图 1 知 OH 键的键能 H b= (243+436+247)kJmol-1=463 kJmol-1,C 错误;由图 1 得H2(g)+ O2(g) H2O(g) H=-243 kJmol -1,由图 2 得 CO(g)+O2(g) CO2(g
8、) H=-285 kJmol -1,根据盖斯定律,-得:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H=-42 kJmol -1,D 正确。6.向足量 H2SO4溶液中加入 100 mL 0.4 molL-1 Ba(OH)2溶液,放出的热量是 5.12 kJ,如果向足量 Ba(OH)2溶液中加入 100 mL 0.4 molL-1盐酸时,放出的热量为 2.2 kJ。则 Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为( B )A.Ba2+(aq)+S (aq) BaSO4(s) H=-2.92 kJmol -1- 4 -B.Ba2+(aq)+S (aq) BaSO4(s) H=-1
9、8 kJmol -1C.Ba2+(aq)+S (aq) BaSO4(s) H=-73 kJmol -1D.Ba2+(aq)+S (aq) BaSO4(s) H=-0.72 kJmol -1解析:根据题干信息,则 2H+(aq)+S (aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) H 1=-128 kJmol-1,H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) H 2=-55 kJmol-1,结合盖斯定律,Ba 2+(aq)+S (aq) BaSO4(s) H=H 1-H 22=-18 kJmol-1。7.(2017山东沂水一中月考)已知 H2(g)+I2(s) 2HI
10、(g) H=+25 kJmol-1,1 mol I2(s)完全升华需要吸收的能量为 36 kJ,其他相关数据如下表:H2(g) I2(g) HI(g)1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436 a 299则表中 a 为( A )A.151 B.187 C.223 D.173解析:根据题意可知 I2(s) I2(g) H=+36 kJmol-1,结合已知的热化学方程式,利用盖斯定律可得 H2(g)+I2(g) 2HI(g) H=-11 kJmol-1,则有 436 kJmol-1+a kJmol-1-299 kJmol-12=-11 kJmol-1,解得 a=151。8.已知:H
11、CN(aq)+NaOH(aq) NaCN(aq)+H2O(l)H=-12.1 kJmol -1;- 5 -HCl(aq)+NaOH(aq) NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol -1;则 HCN 在水溶液中电离的 H 等于( C )A.-69.4 kJmol-1 B.-45.2 kJmol-1C.+45.2 kJmol-1 D.+69.4 kJmol-1解析:HCN(aq)+OH -(aq) CN-(aq)+H2O(l)H=-12.1 kJmol -1H2O(l) OH-(aq)+H+(aq)H=+57.3 kJmol -1,上述两式相加:HCN(aq) H+(aq)+CN
12、-(aq) H=+45.2 kJmol -1。9.图 1 是 1 mol NO2和 1 mol CO 反应生成 CO2和 NO 过程中能量变化示意图,请写出 NO2和 CO 反应的热化学方程式:。 (2)观察图 2 中 a 和 b,根据盖斯定律,写出 H 1、H 2、H 3、H 4、H 5和 H 6的关系。a: , b: 。 - 6 -解析:(1)由图可知,1 mol NO2和 1 mol CO 反应生成 CO2和 NO 放出热量 234 kJ,反应的热化学方程式为 NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g) H=-234 kJ/mol。(2)a:以 A 为起点,最终又回到 A,整个过
13、程没有能量变化,所以H 1+H 2+H 3+H 4+H 5+H 6=0;b:变化有两个途径 AF,ABCDEF,两个途径的热效应相同,所以 H 1+H 2+H 3+H 4+H 5=H 6。答案:(1)NO 2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)H=-234 kJ/mol(2)H 1+H 2+H 3+H 4+H 5+H 6=0H 1+H 2+H 3+H 4+H 5=H 6能力提升10.已知 3.6 g 碳在 6.4 g 的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出 X kJ 热量。已知单质 C(s)的燃烧热为 Y kJmol-1,则 1 mol C(s) 与 O2(g)反应生成 CO(g)的反应热
14、 H 为( C )A.-Y kJmol-1 B.-(10X-Y)kJmol-1C.-(5X-0.5Y)kJmol-1 D.+(10X-Y)kJmol-1解析:燃烧热是指 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即 C(s)+O2(g)CO2(g) H=-Y kJmol -1,n(C)= =0.3 mol,n(O2)= =0.2 mol,依 C(s) + O2(g) CO(g) H=-Q 1 kJmol-11 mol mol Q1- 7 -n1 mol n1 mol n1Q1C(s)+O2(g) CO2(g) H=-Y kJmol -11 mol 1 mol Yn2 mol n
15、2 mol n2Y解方程组得 Q1=5X-0.5Y。11. 在 1 200 时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应H 2S(g)+ O2(g) SO2(g)+H2O(g) H 12H 2S(g)+SO2(g) S2(g)+2H2O(g) H 2H 2S(g)+ O2(g) S(g)+H2O(g) H 3S(g) S2(g) H 4则 H 4的正确表达式为( A )A.H 4= (H 1+H 2-3H 3)B.H 4= (3H 3-H 1-H 2)C.H 4= (H 1+H 2-3H 3)D.H 4= (H 1-H 2-3H 3)解析:根据目标方程,把方程反写,把方程乘以 ,把方程乘以 ,然后三者相
16、加,即 H 4=-H 3+H 2 +H 1 = (H 1+H 2-3H 3)。12. 下列说法正确的是( D )A.氢气的燃烧热为 285.5 kJ/mol,则电解水的热化学方程式为 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) H=+285.5 kJ/molB.已知 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) H=-57.3 kJ/mol,则稀 H2SO4溶液和稀 Ba(OH)2溶液反应的- 8 -反应热 H=2(-57.3) kJ/molC.在 CO2中,Mg 燃烧生成 MgO 和 C,该反应中化学能全部转化为热能D.已知 AX3的熔点和沸点分别为-93.6 和 76 ,AX 5的熔点为 16
17、7 。室温时 AX3与气体 X2反应生成 1 mol AX5,放出热量 123.8 kJ,该反应的热化学方程式为 AX3(l)+X2(g) AX5(s) H=-123.8 kJ/mol解析:H 2的燃烧热指 1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量,所以电解水的 H=+571 kJ/mol,A 错误;稀硫酸和稀 Ba(OH)2反应除酸碱中和外还有 Ba2+与 S 的反应,同样有热效应,B错误;燃烧反应中还有化学能转化为光能等,C 错误;由题给信息可知室温时 AX3为液态,AX 5为固态,D 正确。13. 白磷(P 4)可由 Ca3(PO4)2、焦炭和 SiO2在一定条件下反应获得,相关热化
18、学方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) H 1=+3 359.26 kJmol-1 CaO(s)+SiO2(s) CaSiO3(s) H 2=-89.61 kJmol-12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s) 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) H 3则 H 3等于( A )A.+2 821.6 kJmol-1 B.-3 269.65 kJmol-1C.-2 821.6 kJmol-1 D.+3 269.65 kJmol-1解析:将题干中的三个反应依次编号为、,根据盖斯定律,+6=,则 H 3=H 1+
19、H 26=3 359.26 kJmol-1+(-89.61 kJmol-1)6=+2 821.6 kJmol-1,A 正确。14.研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。(1)用 H2O2和 H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。- 9 -已知:Cu(s)+2H +(aq) Cu2+(aq)+H2(g) H=+64.39 kJmol -12H 2O2(l) 2H2O(l)+O2(g) H=-196.46 kJmol -1H 2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.84 kJmol -1在 H2SO4溶液中 Cu 与 H2O2反应生成 Cu2+和 H2O
20、的热化学方程式为 。 (2)火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N 2H4)作燃料,N 2O4作氧化剂。已知:N 2(g)+O2(g) 2NO(g) H=+180.7 kJmol -12NO(g)+O 2(g) 2NO2(g) H=-113.0 kJmol -1N 2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)H=-534.0 kJmol -12NO 2(g) N2O4(g) H=-52.7 kJmol -1写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氨气和气态水的热化学方程式: 。 (3)有一种用 CO2生产甲醇燃料的方法:已知:CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H=-a
21、 kJmol -1;CH 3OH(g) CH3OH(l) H=-b kJmol -1;2H 2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-c kJmol -1;H 2O(g) H2O(l) H=-d kJmol -1,则表示 CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。 - 10 -(4)大气中的部分碘源于 O3对海水中 I-的氧化。将 O3持续通入 NaI 溶液中进行模拟研究。O 3将I-氧化成 I2的过程由 3 步反应组成:I -(aq)+O3(g) IO-(aq)+O2(g) H 1IO -(aq)+H+(aq) HOI(aq) H 2HOI(aq)+I -(aq)+H+(aq) I2(aq
22、)+H2O(l) H 3总反应的化学方程式为 , 其反应热 H= 。 (5)恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: 。 将中的混合气体通入足量的 NaOH 溶液中消耗 NaOH 的物质的量为 ,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为 。 解析:(1)根据盖斯定律+1/2+可得热化学方程式为 Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(l)H=-319.68 kJmol -1。(2)根据盖斯定律可知2-得 2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) H=(-534.0 kJm
23、ol -1)2-(-52.7 kJmol-1)- 11 -180.7 kJmol-1-(-113.0 kJmol-1)=-1 083.0 kJmol-1,即热化学方程式为 2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) H=-1 083.0 kJmol -1。(3)应用盖斯定律解题,-+ +2,得 CH3OH(l)+ O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=(b+a- c-2d) kJmol-1=-( c+2d-a-b) kJmol-1。(4)根据盖斯定律,将三个反应相加,可得总反应:2I -(aq)+O3(g)+2H+(aq) I2(aq)+O2(g)+H2O(l) H=H
24、 1+H 2+H 3。(5)根据图像可顺利写出其燃烧热的化学方程式。混合气体中含有 SO2、SO 3,根据反应的方程式可得 0.2 mol SO2与 0.8 mol SO3共消耗 NaOH 2 mol,若溶液中发生了氧化还原反应,则是2SO2+O2+4OH-2S +2H2O。答案:(1)Cu(s)+H 2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(l) H=-319.68 kJmol-1(2)2N2H4(g)+N2O4(g) 3N2(g)+4H2O(g)H=-1 083.0 kJmol -1(3)CH3OH(l)+ O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-( c+2d-a-b) kJmol-1(4)2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq) I2(aq)+O2(g)+H2O(l) H 1+H 2+H 3(5)S(s)+O 2(g) SO2(g) H=-297 kJmol -12 mol 2SO 2+O2+4OH- 2S +2H2O
