1、第一节 化学反应的热效应第 3 课时 反应焓变的计算一、选择题1. 已知下列反应的热化学方程式为（ ）（1）CH 3COOH（l）+2O 2（g）2CO 2（g）+2H 2O（l ）H 1=870.3kJmol 1（2）C（s ）+O 2（g）CO 2（g）H 2=393.5kJmol 1（3）H 2（g）+ O2（g）H 2O（l）H 3=285.8kJmol 1则反应 2C（s ） +2H2（g）+O 2（g）CH 3COOH（l）的 H 为（ ）A. 488.3 kJmol 1 B. 191 kJmol 1C. 476.8 kJmol 1 D. 1 549.6 kJmol 12通过以下反
2、应均可获取 H2。下列有关说法正确的是（ ）太阳光催化分解水制氢：2H 2O(l)=2H2(g)+ O2(g) H1=571.6kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s)+ H 2O(g) =“=CO(g)+“ H2(g) H2=131.3kJmol1甲烷与水反应制氢：CH 4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H3=206.1kJmol1A. 反应中电能转化为化学能B. 反应为放热反应C. 反应使用催化剂，H 3 减小D. 反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g)的 H3=74.8kJmol13下列关于反应焓变及测定说法正确的是（ ）A. 甲烷的燃烧热为 890kJ/mol，则甲
3、烷燃烧的热化学方程式可表示为： CH4(g) +2O2(g) = CO2(g) +2H2O(g) H=-890kJ/molB. 已知 S(s)+O2(g)=SO2(g) H 1 和 S(g)+O2(g)=SO2(g) H2 H 1 H 2C. 0.1mol 的 N2 和 0.3molH2 在密闭容器中充分反应放热 3.8kJ，其热化学方程式可以表示为3H2(g)+N2(g)=2NH3 (g) H=-38kJ/molD. 含有 2.0gNaOH 的稀溶液与足量稀盐酸完全中和放热 2.87kJ，则稀醋酸与稀 KOH 溶液中和反应的热化学方程式：CH 3COOH(aq)+KOH(aq)=CH3COO
4、Na(aq)+H2O(l) H =-57.4kJ/mol425、l0lkPa 下，煤炭、氢气、天然气和甲醇（CH 3OH)四种燃料的热值(指一定条件下，单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是 33kJg-1、143 kJg-1、56 kJg-1、23 kJg-1。则下列热化学方程式正确的是（ ）A. C(s)+l/2O2(g)=CO(g) H= -396kJmol -1B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H= -286 kJmol-1C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H= -896 kJmol -1D. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+
5、2H2O(l) H= -736 kJmol-15已知：H 2SO4(aq)Ba(OH) 2(aq)=BaSO4(s)2H 2O(l)，H=-1584.2kJ/mol；HCl(aq)NaOH(aq)=NaCl(aq)H 2O(l)，H=-57.3kJ/mol则生成 Ba2+(aq)SO 42-(aq)=BaSO4(s)的反应热等于( )A. -1469.6kJmol-1 B. -1528.6kJmol-1 C. +1473.2kJmol-1 D. +1528.6kJmol-16下列说法或表示方法不正确的是（ ）A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现B. 在稀溶液中：H (aq)OH (aq)H
6、 2O(l)；H = 57.3kJ/mol，若将含 0.5mol H2SO4 的浓硫酸与含 1molNaOH 的溶液混合，放出的热量大于 57.3kJC. 由 C(石墨)C(金刚石)； H = +73 kJ/mol，可知石墨比金刚石稳定D. 在 101kPa 时，1molH 2 完全燃烧生成液态水，放出 285.8kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H 2(g)O 2(g)2H 2O(l)；H = 285.8kJ/mol7在 298K、100kPa 时，已知： 、2H 2O(g)O 2(g)2H 2(g) H1、Cl 2(g)H 2(g)2HCl(g) H 2、2Cl 2(g)2 H
7、2O (g)4HCl(g)O 2(g) H3则 H3 与 H1 和 H2 间的关系正确的是（ ）A. H3=H1+2H2 B. H3=H1+H2C. H3=H12H 2 D. H3=H1H 28在 298K、100kPa 时，已知： 、2H 2O(g)O 2(g)2H 2(g) H1、Cl 2(g)H 2(g)2HCl(g) H 2、2Cl 2(g)2 H 2O (g)4HCl(g)O 2(g) H3则 H3 与 H1 和 H2 间的关系正确的是A. H3=H1+2H2 B. H3=H1+H2C. H3=H12H 2 D. H3=H1H 29化学反应 A2 B22AB 的能量变化如图所示，则下
8、列说法正确的是( )A. 该反应是吸热反应B. 形成 2 mol A-B 键需要放出 y kJ 的能量C. 断裂 1 mol A-A 键和 1 mol B-B 键可放出 x kJ 的能量D. 2 mol AB 的总能量高于 1 mol A2 和 1 mol B2 的总能量10强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为：H+(aq) + OH-(aq)=H2O (1) H=57.3 kJ mol1，向 1L 0.5mol L-1 的 NaOH 溶液中加入下列物质：稀醋酸 浓硫酸 稀硝酸，恰好完全反应时的热效应 H1、H 2、H 3 的关系正确的是 ( )A. H1H2H3 B. H1H3H2
9、11下列两组热化学方程式中，有关H 的比较正确的是（ ）CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) H2NaOH(aq)+ H2SO4（浓） = Na2SO4(aq)+H2O(1) H3NaOH (aq)+CH3 COOH( aq)=CH3COONa( aq)+H2O(1) H4A. HlH2， H3H4, B. HIH2， H3”、 “H2， 浓硫酸遇水放出热量，醋酸是弱电解质，电离是吸热过程，因此H 3H4，故选项正确。12 【答案】C【解析】A、由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低
10、，即热稳定性为正丁烷异丁烷，A 错误； B、根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧 1mol 乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出 1560.8KJ 的热量，所以热化学方程式为 2C2H6（g）+7O 2（g）=4CO 2（g）+6H2O（ l）H=-3121.6kJ/mol，B 错误；C、正戊烷和 2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，则互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于 2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在 3540kJ/mol 左右，且大于 3531.3kJ/mol，C 正确；D、相同质量的烷烃，氢的质量分数越大，燃烧放热越多，D 错误，答案
11、选 C。13 【答案】B【解析】A、反应物的能量更高，该反应为放热反应， H=-c kJmol-1，A 错误。B 、2molH 2O 逆向分解时，共吸收 2bkJ 能量，又释放 2akJ 能量得到产物，H=-2(a-b) kJmol-1，B 正确。C 、图中标示了 1 mol 氢气与 0.5 mol 氧气总能量，但是在纵坐标中没有具体可用的读数，akJ 是由此变化到气态原子时的能量变化，C 错误。 D、如果反应生成液态水，释放的能量更大，所以 2 mol 氢气与 1 mol 氧气完全反应生成 2 mol 液态水放出的热量大于 2（b-a）kJ，D 错误。正确答案 B。14 【答案】B【解析】试
12、题分析：A、燃烧热可燃物应为 1mol，A 错误；B、稀醋酸是弱酸，电离时吸热，与完全中和，放出的热量小于 573kJ ，B 正确；C、碳充分燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不充分燃烧放出的热量，但H 是负值，则 ab ，C 错误；D、已知 C（石墨，s）=C（金刚石，s ）H0，则金刚石的能量大于石墨的能量，石墨比金刚石稳定，D 错误；故选 B。考点：考查化学反应与能量，反应热、燃烧热、中和热15 【解析】 （1）煤、石油、天然气是化石能源，不是新能源，常见新能源有：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，故选 C；（2） 11g 丙烷的物质的量为： =0.25mol，则 1mo
13、l 丙烷完全燃烧放出的热量为：55kJ 14/gmol = 2220kJ，则丙烷燃烧的热化学方程式为：C 3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g)+4H2O(l) H=-10.5mol2220 kJmol-1；燃料电池中，负极上燃料 C3H8 或丙烷失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，负极电极反应式为 C3H8-20e-+10CO32-=13CO2+4H2O，正极反应式为：O 2+2CO2+4e-=2CO32-，所以其电池反应式为 C3H8+5O23CO2+4H2O，放电时，电解质中阴离子移动方向与电流方向相反，则碳酸根离子向负极移动，故答案为：能；负；正；已知： C
14、3H8(g)CH4(g)+HCCH(g)+H2(g) H1=156.6kJmol-1，CH3CH=CH2(g)CH4(g)+HCCH(g) H2=32.4kJmol-1，根据盖斯定律，- 得 C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)，所以：H=H1-H2=156.6kJmol-1-32.4kJmol-1=124.2kJmol-1，故答案为：124.2kJmol -1；（3） 已知： H-H 键能为 436kJ/mol，H-N 键能为 391kJ/mol，令 NN的键能为 x，对于反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-92.4kJ/mol，反应热=反应物的总键能-生成物的
15、总键能，故 x+3436kJ/mol-23391kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得：x=945.6kJ/mol ，故答案为： 945.6kJ/mol；N2 和 H2 的反应属于可逆反应，不能完全进行，因此 1molN2 和 3molH2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量小于 92.4KJ，故答案为：小于。【答案】 （1）C；（2） C3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(l)H=2220kJmol 1 ；能；负；正； H=124.2kJmol1（3） 945.6KJ/mol；小于。16 【解析】 （1）液氢和液氧反应生成水，产物无污染，氢气燃烧放出大量的热量，故答案为
16、：氢气放出的热量多；产物为水，无污染；（2）设质量都为 m，相同质量的 H2、C、C 8H18、CH 4 完全燃烧时，放出热量分别是m/2285.8kJ、 m/12393.5kJ、 m/1145518kJ、m/16890.3kJ，最大值应为 m/2285.8kJ，因此相同质量的 H2、C、C 8H18、CH 4 完全燃烧时，放出热量最多的是 H2；（3） H2（g）H 2（l）H=-0.92kJ/molO2（ g）O 2（l）H=-6.84kJ/molH2O（ l）H 2O（g）H=+44.0kJ/mol液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：H 2（l）+1/2O 2（l）H 2O（g）H，根据
17、盖斯定律，- -1/2得热化学方程式为 H2（l）+1/2O 2（l）H 2O（g） H=-237.5kJ/mol；根据质量守恒定律，液氢、液氧恰好完全时生成气态水为 1.08 吨，n（H 2O）= =6104mol，总共释放能量 Q=6104mol237.5kJ1.43107kJ；（4）负极的反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水，所以电极反应式为 2H2+4OH-4e-=4H2O；正极上是氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-，总电极反应式为 O2+2H2=2H2O。【答案】1）产物为水
18、，无污染 （2）H 2（3） H2（l）1/2O 2（I）=H 2O（g） H237.5kJ/mol 1.42107（4） H2 O2+2H2O+4e-=4OH- O2+2H2=2H2O17 【解析】 （1）根据反应热与键能的关系，H=反应物键能总和生成物键能总和=(945343623a)kJmol 1 =93kJmol 1 ，解得 a=391；(2) 甲醇燃烧的反应方程式为 2CH3OH 3O22CO 2 4H2O， 4，得出：2CH 3OH (l) 3O2(g)2CO 2(g) 4H2O(l)H （a+4b）kJmol；（3）HCN（aq） H （aq） CN （aq） H1，H （aq
19、） OH （aq） = H2O(l) H2 = 55.6kJmol 1 ， NaOH（aq） HCN（aq） = NaCN（aq） H2O(l)，H 3 = 12.1kJmol 1 ， = ，H 1 H2 = H3， H1 = 43.5kJmol1 ；(4)设 CO 的物质的量为 xmol,H2 的物质的量为 5.4 2/(18 2)mol = 0.3，因此有0.3285.83 282.9x=114.3，解得 x=0.1mol。【答案】 （1）391；（2）2CH 3OH (l)3O 2(g)2CO 2(g)4H 2O(l)H（a+4b）kJmol ；（3）43.5kJmol 1 ；（4） 0
20、.1mol。18.【解析】1）反应 C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g)H=+131.3kJmol-1 是吸热反应，要提高氢气的产率，必须使平衡正向进行，C 是固体，增大碳的用量，平衡不移动，A 项错误；升高温度，或减小生成物 CO 的浓度，平衡正向移动，BC 项正确；催化剂只能加快反应速率，不能改变平衡，D 项错误，答案选 BC；（2）C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g)H=+131.3kJmol-1，C（s）+CO 2（g） 2CO（g）H=+172.5kJmol -1根据盖斯定律反应 CO（g）+H 2O（g） CO2（ g）+H 2（g）H=-=+131.3kJmo
21、l-1-172.5kJmol-1=-41.2kJmol-1；（3）燃料电池中负极发生氧化反应，所以燃料在负极发生氧化反应，结合电解质溶液，负极发生的反应是甲醇失去电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为 CH3OH -6e-+ H2O = CO2+6H+ ；（4） CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)是放热反应，所以降低温度平衡正向移动，则达到新平衡前反应正向进行，v(逆) v(正);该温度下，达平衡时，H 2O(g)和 CO 的浓度均是 0.10mol/2.0L=0.05mol/L，CO 2、H 2 的平衡浓度均是（0.16-0.10）mol/2.0L=0.03mol/L，此反应的平衡常数 K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=0.032/0.052=0.36；该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，所以其它条件不变，再充入 0.1mol CO 和0.1mol H2O(g)，达到的新平衡与原平衡等效，平衡时 CO 的体积分数不变。【答案】 （1）BC（2）-41.2（3）CH 3OH-6e-+H2O=CO2+6H+（4） ；K=9/25 或 0.36；不变
