3-PEC-反应热-典型例题

1、反应热典型例题【例1】已知在25C, 101kPa下，lgC8Hi8辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40J热量。表示上述反应的热化学方程式正确的选项是C8H18 1+ 22.502 g= 8CO2 g+ 9H2Og； H = - 48.40kJ mol1C8Hi8 1+ 22.502g= 8CO2g+ 9H2O 1； H = - 5518kJ mol-1C8H18 1+ 22.502g= 8CO2g+ 9H2O 1； H = + 5518kJ mol-1C8H18 1+ 22.5O2g= 8CO2g+ 9H2O 1； H = - 48.40kJ mol 1【解析】根据题目条件，生成的水

2、为液态，所以A错，1g(Hi8燃烧后放出热量48.40k故 1mo8C8完全燃烧放出热量5518,kJ热用“一”表示，故 C错。【答案】 B【评析】 热化学方程式的书写较难，书写时不能无视反应物、生成物的状态，要注意系数与反应物的关系。 【关键词】反应热及热化学方程式的书写【例2】在同温同压下，以下各组热化学方程式中Q2 Q1的是2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ； H = - Q1； 2H2(g) + O2(g) = 2出0(1) ； H = - Q2S(g) + O2(g) = SO2(g)；A H = - Q1；S(s)+ O2(g) = SO2(g) ； H = - Q

3、2C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) ； H = - Q1 ；C(s) + O2(g) = CO2(g) ； H = - Q2H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ； H = - Q1；1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) ； H=- Q2。【解析】 A 中，由于气态水转变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，即Q2Q； B中，由于固态硫转变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多， 即QQ； C中，生成CC放热，因氧气过量会与CC反应也放出热量，所以QQ, D中Q=2Q【答案】 AC【评析】 反

4、应放出或吸收热量的多少,跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。【关键词】反应热及热化学方程式的书写【例3】炽热的炉膛内有反应：C(s) + O2(g) = CO2(g) ； H = - 392kJ/mol，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) ； H = + 131kJ/mol , CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) ； H = - 282kJ/mol , H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) ； H = - 241kJ/mol ,由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺B.虽

5、不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料C.既能使炉火瞬间更旺，又能节省燃料D.既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料【解析】 此题应从两个方面考虑,一是能否使炉火瞬间更旺,由于往炉膛内通入水蒸气时,有如下反应发生： C(s)HO(gCO(g)H(g)生成的CG口 H都是可燃性气体，故能使炉火瞬间更旺。二是能否节省燃料， 根据盖斯定律，C(s)HO(g=)COH(g)A出+ 131kJ/nCO(g)1/2Og)= C(2(g)HU-282kJ/mol H(g 1/2U HO(g) H=- 241kJ/n三个方程加合在一起即得总反应式CQ(gU CQg) H=-392kJ/，故与相同量的炭燃烧放出的热量

6、相同，因此不能节省原料。【答案】 A【评析】 要熟练掌握运用盖斯定律进行热量的计算。【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素【例4】已知胆矶溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为Q1kJ，而胆矶分解的热化学方程式是 CUSO4 -5H2O(s) = CuSO4(s)+ 5H2O(l) ； H = +Q2kJ/mol，则Q1与Q2的关系是Q 1 Q2B.Q1V Q2C.Q1= Q2D.无法确定【解析】由已知得 CuSO5hO(s)Cef(aq)+S(aq)+2O(l；) H= +Q(Q0 ， CuSGUCu(aq)+Sq)A H=Q，Q+Q=2Q故 D正

7、确。【答案】D一得 CuSO5hO(sUCuSG 5hO(l) H= Q+Q 根据盖斯定律：2b2b q(J)aqp4.22bp104 m(J)【评析】解此类题目常把题给信息转化为热化学方程，然后根据盖斯定律可得出正确的结论。 【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素【例5】已知有amolC和bmolO2a2b，充分反应后，将得到的可燃性物质提取后再次燃烧，充分反应。可 燃性物质燃烧放出的热量有p%被mg、0 C的水吸收，使之沸腾。假设已知ImolC燃烧成CO2放出的热量为qj,试求ImolC燃烧成CO所放出的热量约为多少？ c=4.2X 103j/kg G【解析】根据题意可知，可燃性物

8、质燃烧后放出热量为：q cm24.2 io4m（j）。又知： TOC o 1-5 h z p%p点燃C。2 CO 2bmolbmolbmol咼温CO2C2CObmolbmol2bmol所以amolC和bmolO2a2b反应后，其可燃性物质的量为（a-2b）molC和2bmolCO。假设设1molCO燃烧成CO2放出的热量为xJ,则可得出关系式：4 ma 2b q 2bx 4.2104 -p解得：x 4.2 104 a 2b q 2b（J）p/假设设所求1molC燃烧成CO放出的热量为yJ,则由以下热化学方程式：C(s)1O2(g) CO2(g); H2yJ / molCO(g)1CO2(g);

9、 hx J / molC(s)O2(g) dg); HqJ / mol就不难发现：式=式式，即为题目所求。故可推知y qx4.2104ma【答案】（aqp-4.2 x 104m）/2bpJ【评析】此题是一道物理、化学相互交叉渗透的综合计算题，难度大。因此，解决这类问题的关键在于分析题意，挖掘题中隐含着的重要信息即热化学方程式有加合性，弄清该题中所涉及的两个过程，即物理过程与化学过程，并求出联系这两个过程的纽带一一热量Q。然后正确运用所学物理、化学的有关基础知识，则题中的问题便可迎刃而解。【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素【例6】接触法制硫酸的流程可表示如下:除尘.洗澡B典交BT4换

10、器T3E2SO4ir问：（1）热交换器在制硫酸的过程中有何重要 作用？假设以T1、T2、T3、T4分别表示进出热交 换器的气体温度， 且T1= 80C, T3= 600 C、T4= 250G,求进入接触室后的 SO2、02混合气体的温度 T2设进、 学习文档仅供参考出热交换器的气体的平均比热均为0.8kJ/(kg?C )。(3)假定每天进入接触室的混合气体为20t，问与不用热交换器相比较每年至少可节省多少吨含碳80%的优质煤？已知煤的供热效率为20%，C(s)+O2(g)=CO2(g) ; H=-393kJ/mol【解析】1由沸腾炉导出的 SO2、O2等气体的温度经除尘、去杂、洗涤等工艺处理后

11、已大幅度下降，通过热 交换器后气体的温度又得以提高，这有利于后续反应即由SO2合成SO3的进行。SO2的氧化反应是放热反应，从接触室导出的SO3等气体的温度已高达600 C以上，难以被浓硫酸吸收。通过热交换器后SO3的温度下降了，这有利于提高浓硫酸对它的吸收效率。总而言之，热交换器在制H2SO4的过程中具有增效节能的作用。2经过热交换器后，SO2、O2吸收的热量=cm1(T2-80 C), SO3放出的热量=cm2(600C -250 C )。根据物 理学原理及质量守恒定律可知，Q(吸)=Q(放),m1 = m2，故cm1(T2-80C ) = cm2(600 C -250 C )，即T2=

12、430C。3假设不使用热交换器，欲使80C的SO2、O2预热到430 C,每年需提供的热量为20 X 103kgX 365 X0.8kJ/(kg ?C)X (430C -80 C )=2.04 X 109kJ，每千克优质煤供应的有效热量为5240kJ/kg，使用热交换器后每年可节约优质煤的质量为：2.04X 109kJ/(5240kJ/kg)=389.3t。【答案】1增效节能2T2= 430C 3389.3t【评析】 此题主要运用公式 Q=cmA t考查化学反应中热效应的计算。【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素【例7】(全国)在同温同压下，以下各组热化学方程式中Q2Ql的是 ()A

13、 2f(g)+0 2(g) =2H 20(g) ； H=-Q2H 2(g)+0 2(g)=2H 20(1) ; H=-QB、S(g)+O 2(g)=S0 2(g) ; H=-Q1S(s)+0 2(s)=S0 2(g) ; H=-Q21C C(s)+C2 (g)=CO(g) ; H=-Q2C(s)+0 2(g)=C0 2(S) ; H=-QD H2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) ; H=-Q1-H2(g)+ Cl2(g)= HCl(g) ; H=-Q2【解析】首先分析同一物质不同聚集状态转化时的能量变化，其次分析不同聚集状态在反应物中和在生成物中对反应热的影响，最后得出比较结论。A中因H

14、0(g) t H20( ”放热，故 QQ ; B中S(S) S(g)吸热，而且S在燃烧时必须由固态变为气态才能燃料，故QQ; D中在聚集状态完全相同的条件下，可燃物H2的量与燃烧热的值成正比，因此匕Q=1/2Q1【答案】AC【例8】由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：。假设11g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应 f(g)+ 02(g)= H20(1)的厶H=JK/ mol。氢气2的燃烧热为 J / mol。【解析】根据热化学方程式的书写规则可得1H2(g)+02(g)= H 20(g) ; H=-241.8kJ /mol21g水蒸气转化成

15、液态放热2.444kJ，由此可计算 1mol (18g)水蒸气转化成液态水放热18gX 2.444kJ /g=44.0kJ，此过程可表示为：H20(g)=H20(1) ; H=-44.0kJ / mol1由+，得热化学方程式：(盖斯定律)H2(g)+02(g)= H 20(1) ; H=-285.8kJ / mo121【答案】H2(g)+02(g)= H 20(g) ; H=-241.8kJ / mol ; 285.82【例9】1gH2燃烧，生成液态水并放出142.9KJ热量,表示该反应热化学方程式是()学习文档仅供参考A.2H2H2H2H2(g)+O 2(g) = 2H2O(I) H= -1

16、42.9kJ2(g)+O 2(g) = 2H，O(I) H= -571.6kJ2(g)+O 2(g)=2HzO(I) H= +571.6kJ2+Q(g)= 2HzO(I) H= -571.6kJ【解析】反应热与各物质的聚集状态，物质的量均有关故一定要标明各物质的状态系数只能是对应物质的 量,故A、D错误.注意放热,吸热表示时+ -不能弄反.故C错误.答案:B.【例10】根据多个热化学方程式比较反应热的大小或相互关系 原理：多步分反应的反应热之和=总反应的反应热.始态终态已知:C(s)+ Q(g) = CO(g)2Q . _Q218g焦炭发生不完全燃烧,所得的气体中CO占有1/3体积,CQ占据2

17、/3体积, H= Q ikJCO(g)+ 丄 Q(g) = CO(g) H=Q2kJ2与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是：A.Q kJ B.3Q kJ2C.丄 QkJ3D.1齐Q1+Q0k【解析】n c= - (mol) n12 2co= X21 (mol)2rCO1由图示可知，损失的热量即为2- CO(g)11rCO(g)的热量,即t kJ.故选B.C.C(s)+C【例11】在同温同压下，以下各组热化学方程式中2H2(g)+O 2(g) = 2 H2OQ) H= -Q 1kJS(g)+ O2(g) = SQ(g) H=- Q 1 kJ1Q(g) = COg H=-Q 1 kJQ Q的是2

18、H 2(g)+O2(g) = 2 H2O(g) H= -Q 2 kJ S(s)+ O 2(g) = SQ(g) H=- Q 2 kJC(s)+O2(g) = COg H=-Q2 kJD.H 2(g)+CI 2(g) = 2HCl(g) H=-Q1 kJHz(g)+ Cl 2(g) = HCI(g) H=-Q 2 kJ 2 2【例12】2010山东卷以下与化学反应能量变化相关的表达正确的选项是A生成物能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C英语盖斯定律，可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变d同温同压下，H2（g） Cyg） 2HCI（g）在光照和点燃条件的H不同【例

19、13】2010重庆卷已知H2 g Br2 I2HBr g ; H72kJ/mol.蒸发1mol Br 2|丨需要吸收的解析：生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，假设是吸热反应则相反，故A错；反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故B错；C是盖斯定律的重要应用，正确；根据H=生成物的焓-反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，故D错。答案：C能量为30kJ，其它相关数据如下表:IHr/n)1映1。了中的化学樹断毂时7R慕那籾呛/kJ1 Vi:鼻则表中a为404 B . 260 C . 230 D . 200【解析】 此题考查盖斯定律的计算。由已知得：Br2(l)=Br 2(g)卡+

20、30KJ/mol，则Hz(g) + Br 2(g) = 2HBr(g);H= 102KJ/mol。436+a-2 x 369= 102; a= 200KJ, D项正确。答案 D【例14】2010天津卷以下各表述与示意图一致的是A.图表示25C时，用pH随加入酸体积的变1 10.1 mol L 盐酸滴定 20 mL 0.1 mol L NaOH溶液，溶液的化 图中曲线表示反应2SO2（g） + O 2（g）2SO3（g） ; H 0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化图表示10 mL 0.01 mol L1KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol L 1H2C2O4溶液混合时，n（Mn2+）随时间

21、的变化D.图中a、b曲线分别表示反应CH= CH (g) + H 2(g)CfCH3（g） ; H0一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 相同条件下，溶液中 Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱【解析】此题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率； D项，二 二.-可知Fe3的氧化性大于 Cu2，综上分析可知， 此题选AC项。【例20】2010安徽卷X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如

22、下表:丿元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y冋周期,Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63,中子数为341Y位于元素周期表第 周期表 族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是写化学式。2XY是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在 个b键。在 H Y、H Z两种共价键中，键的极性较强的是，键长较长的是。3W的基态原子核外电子排布式是 。 WY在空气中煅烧生成WO的化学方程式4处理含XO YQ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已知：1XQ(g)+ Q2(g)=XQ2(g)

23、2Y(g)+ Q 2(g)=YQ2(g)H= 283.0 kJ mo21H= 296.0 kJ mol此反应的热化学方程式是 答案：(1)3 VIA HClQ 4(2)2 H-Z H-Y10 1Ar3d4s 2Cu 2S+3Q=2CitQ+2SQ(4)2CQ(g)+SQ 2(g)=S(s)+2CQ 2 (g) H=-270kJ/mol解析：由表中可知，X为C Y为S Z 为Cl W 为Cu【例21】2010天津卷X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。答复以下问题：L的元素符号为 ； M在元素周期表中的位置为 ;五种元素

24、的原子半径从大到小的顺序是 用元素符号表示。Z、X两元素按原子数目比I ：3和2 ：4构成分子A和B, A的电子式为_, B的结构式为 。 硒se丨是人体必需的微量元素，与 L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则 Se的原子序数为 ，其最高价氧化物对应的水化物化学式为 。该族2 5周期元素单质分别与 H2反应生成I mol 气态氢化物的反应热如下，表示生成 1 mol硒化氢反应热的是 填字母代号。111 1a. +99.7 mol L b . +29.7 mol L c 20.6 mol L d 241.8 kJ mol用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO溶液作电解液进行电解，生成难溶

25、物R, R受热分解生成化合物 Q。写出阳极生成 R的电极反应式： ;由 R生成 Q的化学方程式：解析：(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H C、N O元素；M是地壳中含量最高的元素，为 Al，其在周期表的位置为第3周第川A族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al C N O HoN和H 1 : 3构成的分子为 NH,电子式为 H ; 2： 4构成的分子为NbH,其结构式为H-UM-H o(3)Se比O多两个电子层，共 4个电子层，14电子层上的电子数分别为：2、8、18、6，故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似

26、HSQ,为HSeO。非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故25周期放出的热量依次是：d、c、b、a,则第四周期的 Se对应的是boAl 作阳极失去电子生成 Al3+, AI3+3HCO=AI(OH)3+3CQ, 2AI(OH)Al 2Q+3H2O。答案：O 第三周第川A 族 Al C NOHH：血H) 1H 34 H 2SeO b(4) Al-3e-KAI3+ Al 3+3HCO=AI(OH) 3+3CO 2AI(OH) 3AI2Q+3HQ命题立意：此题以元素的推断为背景，综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较; 考查了电子式、结构式的书写，元素周期律，和电极反应式、

27、化学方程式的书写，是典型的学科内综合试题。【例22】2010广东理综卷硼酸HBO在食品、医药领域应用广泛。(1)请完成 B2H6气体与水反应的化学方程式：B2HH + 6H 2O=2hBQ +。 在其他条件相同时，反应HBO+3CH0= B(OCH)3+3H2O中，HBQ的转化率在不同温度下随反应时间t丨的变化见图12，由此图可得出：010 20 30 40 50 NJ1 f min圈12温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是该反应的H 0(填“=”或“ ”).(3)H 3BO3溶液中存在如下反应：HBQaq+H2OIB(OH) 4( aq)+H aq已知 0.70 mol L - HsB

28、Q 溶液中，上述反应于 298K到达+51平衡时，c平衡H=2. 0 X 10 mol L , c平衡H3BO3c起始H3BO3，水的电离可忽略不计，求此温度下 该反应的平衡常数 K H2O的平衡浓度不列入.K的表达式中，计算结果保留两位有效数字解析：(1)根据元素守恒，产物只能是H2,故方程式为B2H6 + 6H 2O=2HBO+6H2。由图像可知，温度升高，H3BQ的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应， HQ K= B(OH)4 =2 10 5=10H HH3BO32 10 50.77答案：B 2F6 + 6H 2O=2HBO +6H2厶HO升高温度，反应速率加快，平衡

29、正向移动10或1.437【例23】2010福建卷J、L、M R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负12_；元素T在周期表中位于第6个原子，其结构简式为.化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。M的离子结构示意图为 _J和氢组成的化合物分子有3M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为4L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂HQ的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应厶H0并达平衡后，仅改变下表中反应条

30、件x,该平衡体系中随x递增y递减的是 选填序号。选项abcdx温度温度加入H2的物质的量加入甲的物质的量y甲的物质的量平衡常数K甲的转化率生成物物质的量总和5由J、R形成的液态化合物 JR2O. 2mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215k J。该反应的热化学方程式为 。解析：(1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，可以判断J元素为碳元素；M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素； 根据J、R在周期表中的相对位置可以判断 R为硫元素，则T为氯元素，处于第三周期第七主族2J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯，其结构简式为CH2 CH23M和T形成的化合物

31、为 AICI3，与水反应AICI3 3H2O = AI(OH)3 3HCI ，其中氯化氢气体呈雾状4氨水与双氧水发生氧化复原反应：2NH3H2O 2H2O2 N26H2O生成无污染的氮气；甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应H 0 , H 0说明正反应为吸热反应， 升高温度，平衡朝着正方向移动，甲物质的量减少；加入H2的物质的量即增加生成物的浓度，平衡朝逆方向移动，甲的转化率减小5JR为CS,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，依题意可以很快的写出反应的热化学方程式1CS25H275KJFOI126(g)CO2(g)SQ(g)答案:5552ch2 ch23AICI3 3H2O = AI(OH)3 3H

32、CI4 2NH3H2O 2H2O2 N2 6H2Oa禾口 c;a或cH 275KJmol13125 CS2 Q（g） CO2（g） SO2（g）5555【例24】2010上海卷接触法制硫酸工艺中，其主反应在450 C并有催化剂存在下进行：2SQ（g） O2（g）2SQ（g） 190KJ1）该反应所用的催化剂是（填写化合物名称），该反应450C时的平衡常数 500 C时的平衡常数（填“大于”、“小于”或“等于”）。2）该热化学反应方程式的意义是 .a. v（O2）正2v（SOJ逆b容器中气体的平均分子量不随时间而变化c.容器中气体的密度不随时间而变化d 容器中气体的分子总数不随时间而变化4）在一

33、个固定容积为 5L的密闭容器中充入 0.20 mol SQ和0.10molSO2,半分钟后到达平衡，测得容器中含SO0.18mol，则 v（o2）=mol丄-1.min-1:假设继续通入 0.20mol SO 2和 0.10mol O 2,则平衡移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次到达平衡后，moln（SO3）mol。答案：1五氧化二钒V2O；大于；2在450C时，2molSQ气体和1molQ气体完全反应生成 2molSQ气体时放出的热量为 190kJ ; 3bd; 40.036 ;向正反应方向；0.36 ; 0.40。解析：此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。1工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒；该反应正向放热，故温度越高化学平衡常数越小；2热化学方程式