2018_2019学年高中化学 化学反应与能量第三节化学反应热的计算习题新人教版.docx

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:2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)H=-98 kJmol-1。在含少量I-的溶液中,H2O2分解反应过程为:.H2O2(l)+I-(aq)H2O(l)+IO-(aq)H1 .H2O2(l)+IO-(aq)H2O(l)+O2(g)+I-(aq)H2。下列说法不正确的是(C)A.H1+H2=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 mol 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H1+H2=H;同时,看出显然I-是H2O2分解反应的催化剂;分解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)+O2(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.-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)、C2H4(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-1B.+44.2 kJmol-1C.-330 kJmol-1D.+330 kJmol-1解析:由题意可知,氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1;C2H4(g)燃烧的热化学方程式为:C2H4(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:C2H5OH(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-(-1 366.8 kJmol-1)=-44.2 kJmol-1。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(Hc),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(Hf),要断裂化学键时,所吸收的能量称为键能(Hb),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:Hf=+243 kJmol-1B.CO(g)的燃烧热:Hc=-570 kJmol-1C.OH键的键能:Hb=+436 kJmol-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)Hf=-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)Hc=-285 kJmol-1,B错误;由图1知OH键的键能Hb=(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)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-1B.Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s)H=-18 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)H1=-128 kJmol-1,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H2=-55 kJmol-1,结合盖斯定律,Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s)H=H1-H22=-18 kJmol-1。7.(2017山东沂水一中月考)已知H2(g)+I2(s)2HI(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/kJ436a299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:HCN(aq)+NaOH(aq)NaCN(aq)+H2O(l)H=-12.1 kJmol-1;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-1B.-45.2 kJmol-1C.+45.2 kJmol-1D.+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-(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H1、H2、H3、H4、H5和H6的关系。a: ,b: 。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,整个过程没有能量变化,所以H1+H2+H3+H4+H5+H6=0;b:变化有两个途径AF,ABCDEF,两个途径的热效应相同,所以H1+H2+H3+H4+H5=H6。答案:(1)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)H=-234 kJ/mol(2)H1+H2+H3+H4+H5+H6=0H1+H2+H3+H4+H5=H6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=-Q1 kJmol-11 mol mol Q1n1 mol n1 mol n1Q1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-Y kJmol-11 mol1 mol Yn2 moln2 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H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g)H12H2S(g)+SO2(g)S2(g)+2H2O(g)H2H2S(g)+O2(g)S(g)+H2O(g)H3S(g)S2(g)H4则H4的正确表达式为(A)A.H4=(H1+H2-3H3)B.H4=(3H3-H1-H2)C.H4=(H1+H2-3H3)D.H4=(H1-H2-3H3)解析:根据目标方程,把方程反写,把方程乘以,把方程乘以,然后三者相加,即H4=-H3+H2+H1=(H1+H2-3H3)。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 ,AX5的熔点为167 。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:H2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,AX5为固态,D正确。13. 白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得,相关热化学方程式如下:2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)H1=+3 359.26 kJmol-1CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s)H2=-89.61 kJmol-12Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)H3则H3等于(A)A.+2 821.6 kJmol-1B.-3 269.65 kJmol-1C.-2 821.6 kJmol-1D.+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H3=H1+H26=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。已知:Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g)H=+64.39 kJmol-12H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)H=-196.46 kJmol-1H2(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的热化学方程式为 。(2)火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4作氧化剂。已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.7 kJmol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=-113.0 kJmol-1N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534.0 kJmol-12NO2(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:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-a kJmol-1;CH3OH(g)CH3OH(l)H=-b kJmol-1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-c kJmol-1;H2O(g)H2O(l)H=-d kJmol-1,则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。(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。O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g)H1IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)H3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 kJmol-1)2-(-52.7