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文档简介
第二节反应热的计算
第1课时盖斯定律
基础过关练
题组一对盖斯定律的理解
1.(2020辽宁朝阳凌源高二上期中联考)根据盖斯定律判断如图所示
的物质转变过程中烙变的关系正确的是()
A.XHE卜卜出
B.XH\+卜艮尸bH计卜出
C.△4+
D.bHE、HK卜H#bHA
2.(2021北京丰台期中)一个化学反应无论是一步完成还是分几步完
成,反应热都是一样的,该定律称为盖斯定律。依据图示关系,下列说
法不年施的是()
CO(g)+-1o2(g)
\A//,=-283.0kj/mol
C(石墨]+02(g)|---------------->|CO,(g)
A〃产一393.5kj/mol
A.石墨燃烧是放热反应
B.1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,
后者放热多
C.C(石墨,s)+如(g)—CO(g)卜步bHr卜压
D.化学反应的△〃只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
3.(2021河南豫西九校联考)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法
制硫酸生产中的关键工序是S02的催化氧化。机催化剂参与反应的能
量变化如图所示,V205(s)与SO2(g)反应生成V0S04(s)和V2O,(s)的热化
学方程式为()
1
B.2V2O5(s)+2S02(g)2V0S0,(s)+V204(s)A氏+351kJ•moF
-1
C.V2O5(s)+2S02(g)2Vos0](s)+V204(s)A氏-351kJ•mol
1
D.2V205(S)+2S02(g)2V0S04(S)+V204(S)△代-351kJ•mol-
4.灰锡(粉末状)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(白,s)+2HC1(aq)—SnCl2(aq)+H2(g)A艮
②Sn(灰,s)+2HC1(aq)SnCl2(aq)+H2(g)A压
>13.2℃、
③Sn(灰,s)'<13.2CSn(白,s)△A=+2.1kJ•mol1
下列说法正确的是()
A.△名》△〃
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于13.2C的环境中,会自行毁坏
5.(2020辽宁朝阳建平第二中学高二上月考)已知热化学方程式:C(金
刚石,s)+O2(g):---1co2(g)△〃;
C(石墨,s)+02(g)—C02(g)△A;
C(石墨,s)=--iC(金刚石,s)△J%=+1.9kj/molo
下列说法正确的是(工就机)
A.金刚石比石墨稳定
B.
C.△幻△人
D.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
题组二利用盖斯定律计算反应热
6.(2020海南中学期末)通过以下反应均可获取上。下列有关说法正
确的是()
①太阳光催化分解水制氢:2乩0(1)—2H2(g)+02(g)A^=+571.6
kJ,mol1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+HzO(g)—C0(g)+H2(g)△%=+131.3
kJ,mol1
③甲烷与水反应制氢:C乩(g)+H20(g)—CO(g)+3H2(g)
△玲+206.1kJ•mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,△〃减小
1
D.反应CH.(g)C(s)+2H2(g)△代+74.8kJ•mol
7.(2021河北重点高中阶段性测试)SO2的催化氧化反应是合成硫酸的
重要步骤,下面是该反应中的能量变化示意图。已知:SO3(g)+H2O(l)
H2SOI(aq)△〃=-,kJ•mol,且a、b、c、d均为正值。下列
说法错误的是
2s(g)、4O(g)/「r-20(g)
^H=akJ•mol'1;;kJ,mol-1
2s0翻」
O2(g)
:A//,=-ckJ,mol-1
——2SOt(g)
A.SO2催化氧化反应的热化学方程式为2sO2(g)+O2(g)i2SO3(g)
AH^-ckJ•mol-1
B.2S02(g)+02(g)^^2s03(s)的△水
C.由S(g)和0(g)形成1molS03(g)中所含化学键放出的能量为竺岁
kJ
;1
D.2S02(g)+02(g)+2H20(l)~2H2soi(aq)△代一(c+协kJ•mol
8.(2019北京东城高二上期末)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO
与Cu高温烧结可制取Cu20,已知反应:
1
2Cu(s)+02(g)=—2CuO(s)△於一314kJ・mol-
1
2CU20(S)+02(g)=—4CuO(s)A於一292kJ•moE
则CuO(s)+Cu(s)=^=Cu2()(s)的△〃等于(w)
A.-11kJ•mol1
B.+11kJ,mol1
C.+22kJ•mol1
D.-22kJ•mol
9.(2020山西长治二中高二上月考)成语是中国传统文化的瑰宝。铜
墙铁壁、铜心铁胆、金戈铁马、百炼成钢等成语向人传递正能量。工
业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下:
:1
①C(s)+()2(g)----C02(g)卜H\:akJ-mol;
②CO2(g)+C(s)=-2C0(g)A即bkJ•mol1;
1
③FezO::(s)+3C0(g)2Fe(s)+3C02(g)△A=ckJ•mol;
@2Fe20:!(s)+3C(s)—=4Fe(s)+3C02(g)△即/kJ・(上述热化
学方程式中,a、b、c、d均不等于0)。下列说法正确的是()
A.丛a
1
B.C(s)+|02(g)=—CO(g)A“(a+6)kJ-mol
C.d=3c^2b
:
D.CO(g)+102(g)~=C02(g)△小akJ・moV
10.(2021河南南阳期中质量评估)(1)金刚石和石墨互为同素异形体,
它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反
应中放出的热量如图所示:
等物质的量的金刚石和石墨完全燃烧(填“金刚石”或“石
墨”)放出热量更多。在通常状况下,金刚石和石墨相比(填
“金刚石”或“石墨”)更稳定。请写出表示石墨燃烧热的热化学方
程式:O
(2)已知:FezOs(s)+|C(石墨,s)—|cO2(g)+2Fe(s)△氏+234.1
kj/mol,贝ljFe203(s)~=|o2(g)+2Fe(s)△后kj/molo
⑶意大利科学家获得了极具理论研究意义的N“分子。N”分子结构如
图所示,已知断裂1molN—N键吸收167kJ热量,形成1molN=N
键放出942kJ热量。根据以上信息和数据,计算1molN,气体转变为
帅的△代kj/molo
11.下表给出的是一些物质的燃烧热数据:
燃烧热燃烧热
物质物质
(kJ•mol1)(kJ•moT')
C(s)393.5C2H6(g)1559.8
H2(g)285.8CM(g)2219.9
C2H.(g)1411.0C]2H26(1)8162.0
⑴分析上表数据可知:
①分别完全燃烧C(s)和CM(g)提供相同的热量,其中产生
的温室气体更多;
②不同燃燃烧的热值(单位质量完全燃烧所放出的热量)与元素含量
之间的关系是。
⑵根据上表的数据(填“能”或“不能”)计算出反应
C2H..(g)+H2(g)—C2H6(g)的焙变,若能,请你求出该反应的烙
变:;若不能,请你说明原
因:。
能力提升练
题组一利用盖斯定律计算反应热或确定反应热的关系
1.(双选)(2020浙江丽水四校高二上联考氢卤酸的能量关系如
图所示。下列说法正确的是()
HX(aq)---------------------------►H+(aq)+X(aq)
AH,AH(
AdH,(g)+X-(g)
AH,AH,
HX(g)-------------幺----►H(g)+X(g)
A,已知HF气体溶于水放热,则HF的△〃>0
B.相同条件下,HC1的△笈比HBr的小
C.相同条件下,HC1的CA+△/比HI的大
D.一定条件下,气态原子形成1molH一X键放出akJ能量,则该条件
下卜即+akj/mol
2.(2020福建三明高二上期末,*,)口-口2。体系的能量循环如图所示,
则△〃等于()
2Li*(g)+O;-(g)-Atf?->Li,O(s)
A//,A%AW4
2Li(s)+匆(g)-------------
A.△笈+△及B.△〃+
C.-A^D.△〃+AA+△笈
3.(2020陕西西安高二上期末,*)2mol金属钠和1mol氯气反应的
能量关系如图所示,下列说法不正确的是()
A.bH〉0
B.卜HC卜上+卜昭、H\
C.在相同条件下,2K(g)—*21(g)的八水△万
D.bH计b>也
4.(2020安徽铜陵高二上期末,*)浓硫酸稀释时包含两个过程:一是
部分硫酸分子分散在水里吸收热量,热效应为△北二是部分硫酸分
子与水作用形成硫酸水化物并发生一系列变化,整个过程释放热量,
热效应为△尻其中具体包含以下三个变化:
①H2so4(1)+77乩0(1)^H2soi•/?H20(l)
②H2s0,・矶0(1)—=H2s。4(aq)+矶0⑴卜&
③H2soi(aq)'~=2H+(aq)+S0g(aq)△&
下列说法正确的是()
A.浓硫酸稀释时只有化学变化
B.A△修0
C.bH<0
D.卜即卜也+卜HC卜上
5.(2021福建福州高二检测,*,)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)+2KN03(s)+3C(s)~:
1
K2s(s)+N2(g)+3C02(g)K代skJ•mol-□
已知碳的燃烧热△H\=akJ,mol1
1
S(s)+2K(s)K2S(S)AHmbkJ•moF
-1
2K(s)+N2(g)+302(g)----2KN03(S)卜即CkJ•mol
贝£为()
A.3a+b-cB.c+3a-bC.a+b-c
D.c^arb
6.(*)盖斯定律是人们研究热化学的重要工具和方法。
(1)工业上常用乙烯水化法制取工业乙醇:C2H4(g)+H20(1)—
CH3cH20H⑴△代akj/molo
若已知乙烯和乙醇的燃烧热分别为1411.0kj/mol>1366.8kj/mol,
能否求出上式中的a(填“能”或“不能”),若能,则
a=;若不能,说明原因:。
⑵煤加工的重要手段是煤的气化,如用煤合成水煤气的原理为
C(s)+H20(g),~=CO(g)+H2(g)AHo
已知:C(s)+02(g)=~=C02(g)△於-393.5kj/mol
H2(g)+102(g)—H20(g)△代-242.0kj/mol
CO(g)+102(g)=-C02(g)△住-283.0kj/mol
①6gC(s)完全燃烧放出的热量为kjo
②C(s)+H20(g)—CO(g)+H2(g)A田。
③将煤转化为水煤气时,下列有关说法正确的是(填字
母)。
A,可以使煤燃烧放出更多的热量
B.可减少粉尘污染,且可使燃料燃烧更充分
C.将煤转化为水煤气,再使用水煤气作燃料,该过程中的能量变化违
背了盖斯定律
D.将固态煤转化为气态水煤气,用管道运输,节约运输成本
⑶煤的液化原理是以煤气化得到的水煤气为原料合成甲醇等液体燃
料,如合成甲醇的原理为C0(g)+2H2(g)-CH:iOH(g)△於-99
kj/molo
已知反应中相关化学键的键能数据如下:
化学键H-HC—Hc—00—H
£/(kJ/mol)436413343465
则断开1molCO气体中的C-一0键需提供的最低能量
为O
题组二利用盖斯定律推断信息型热化学方程式
7.(2019湖南长郡中学高二上月考,的通过以下反应可获得新型能
源二甲醛(QWCH3)。下列说法不正确的是(『)
1
①C(s)+H2O(g)------CO(g)+H2(g)卜H、=akJ•mol-
1
②CO(g)+H20(g)—C02(g)+H2(g)△归bkJ-moU
③CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)AA=ckJ・moV
1
④2CHQH(g)’~=CH3OCH3(g)+H20(g)A"dkJ・mol
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是C0?资源化利用的方法之一
1
C.反应CH3OH(g)=ICH3OCH3(g)+1H20(l)的A后夫J-mor
D.反应2C0(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H20(g)的
△代(2加2今由kJ・mol1
8.(2020山西大学附中高二上月考,")盖斯定律在生产和科学研究
中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过
间接的方法测定。现有下列3个热化学方程式:
①Fe2()3(s)+3C0(g)^~=2Fe(s)+3C02(g)△隹-25kj/mol
②3Fe2()3(s)+C0(g)2Fe30,(s)+CO2(g)△隹-47kj/mol
③Fe:O(s)+C0(g)=~=3Fe0(s)+C02(g)A^+19kj/mol
写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO?的热化学方程
式:o深度解析
9.(*)⑴贮氢合金ThNis可催化由C0、上合成CH”的反应。温度为T
时,该反应的热化学方程式为c
[已知温度为T时:CHi(g)+2H20(g)=-C02(g)+4H2(g)△代+165
11
kJ•mol_;CO(g)+H20(g)=—=C02(g)+H2(g)△隹-41kJ•mol']
⑵用O2将HC1转化为Cb,可提高经济效益,减少环境污染。
传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应①为
2HC1(g)+CuO(s)=-H20(g)+CuCl2(s)△4。
反应②生成1molCk(g)的反应热为△为则总反应的热化学方程式
为(反应热用△〃和△〃表示)。
CuO(s)、尸孙后
丫②
CuCl,(s)
(3)已知:①Fez。,(s)+3C(s)2Fe(s)+3C0(g)△层+494
kJ,mol1;
②CO(g)+102(g)—C02(g)△氏一283kJ・moF';
(3)C(s)+|o2(g)CO(g)AZ^-HOkJ•mol'o
则反应FezCMsHBC^+lcUg):^=2Fe(s)+3CO2(g)的△居
kJ,mol'o
10.(*,)(1)C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正
在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。
C0?的重整:以CO?和H?为原料可得到CH.1O
己矢口:①CHi(g)+CO2(g)2C0(g)+2H2(g)A6=+247kj/mol;
②CH4(g)+H20(g)—CO(g)+3H2(g)△"=+205kj/mol。
则CO2重整的热化学方程式为。
(2)已知部分物质燃烧的热化学方程式如下:
2H2(g)+02(g)~=2H20(g)A-484kj/mol
2C0(g)+02(g)—2CO2(g)△代-566kj/mol
CH1(g)+202(g)=~1C02(g)+2HQ(g)A氏-802kj/mol
CH」和Ch反应生成CO和H2的热化学方程式
为。
(3)N也是造成水体富营养化的重要因素之一,用次氯酸将水中的NH3
转化为氮气除去,其相关反应的热化学方程式如下:
反应I:NH3(aq)+HC10(aq)—NH2cl(aq)+H20(1)AH、=akj/mol;
反应II:NH2cl(aq)+HC10(aq)---NHC12(aq)+H20(1)△H^b
kj/mol;
反应HI:2NHCl2(aq)+H20(l)N2(g)+HC10(aq)+3HC1(aq)AH^c
kj/molo
则2NH:i(aq)+3HC10(aq)—N2(g)+3HC1(aq)+3H20(l)A4
kj/molo
(4)已知:
①2co(g)+S02(g)iS(l)+2C02(g)A^=-37.0kj/mol;
②2H2(g)+S02(g)S(1)+2H20(g)A"=+45.0kj/mol;
③2co(g)+02(g)=-2C02(g)AA=-566.0kj/mol;
④2H2(g)+02(g)—2H2。(g)A〃=一484.0kj/mol。
写出液态硫(S)燃烧的热化学方程式:o
答案全解全析
基础过关练
1.DA-*B>B-C、C-*D>A-D四个反应的反应热不可能完全相同,A
错误;△A+△〃是B-D的反应热,用B-AfD的反应热表示应为
△/B错误;从反应方向分析,△HEA,C错误;根据
反应方向和盖斯定律可知A-D的反应热就是A-B->C-*D的反应热的
和,即△幻△砥
2.B根据△HKO可知,石墨燃烧是放热反应,A正确;根据反应热大小
比较,△欣△〃,即1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,
全部转化为C02,后者放热少,B错误;根据盖斯定律,C(石墨,s)+;。2(g)
—CO(g)△庐△〃-A%C正确;化学反应的△〃只与反应体系的
始态和终态有关,与反应途径无关,D正确。
3.D由题中信息可知:
1
(DV2O4(s)+SO3(g)—V2O5(s)+SO2(g)A^=-24kJ-moF
1
②V2O4(s)+2SO3(g)—2V0S0,!(s)△^=-399kJ•moV
根据盖斯定律可知,②-①义2得:2V2O5(S)+2S02(g)—
-1
2VOSO4(s)+V2O4(s),则△隹△H-2△即(-399kJ・mol)-(-24
kJ・mol')X2=-351kJ-mol'1,所以该反应的热化学方程式为
2V2()5(s)+2SO2(g)=2V0S0.,(S)+V204(S)△於-351kJ•mol)
4.D由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的,由盖斯定律可得
△H,0,贝!J△夕<△%当温度低于13.2℃时,Sn(白)自动转
化为Sn(灰),所以A、B、C都错,选D。
5.D石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚
石稳定,A错误;石墨的能量低于金刚石的能量,故石墨燃烧放出的能
量比等质量的金刚石少,放热反应的△水0,则错误;将3
个反应依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,③=②-①,故
△A=△笈-△/C错误;石墨转化为金刚石的反应的△〃=+L9kj/mol,
为吸热反应,D正确。
反思升华
同素异形体的转化过程中,若吸收热量则由稳定物质变为不稳定物质,
若放出热量则由不稳定物质变为稳定物质。
6.D根据“太阳光催化分解水制氢”可知,该反应过程中太阳能转化
成化学能,A项错误;反应C(s)+H20(g)—CO(g)+H2(g)△公+131.3
kJ-mol1,焰变大于0,说明该反应为吸热反应,B项错误;反应③使用
催化剂,可以加快反应速率,但是催化剂不影响反应热,所以使用催化
剂后△A不变,C项错误;根据盖斯定律,③-②可得:CH」(g)—
,1
C(s)+2H2(g)△沪(+206.1kJ*mor)-(+131.3kJ•mol-)=+74.8
kJ•mol1,D项正确。
7.D由能量变化示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为
2S02(g)+02(g)2S03(g)kJ•mol;A正确;由于凝华放
热,SO3(g)—SO3(s)A水0,则2S02(g)+02(g)—2S03(S)的
△水正确;由盖斯定律可知S(g)+30(g)—S0(g)
32
1
kJ•mol,则S(g)和0(g)形成1molS03(g)中所含化学键放出的能量
为"kJ,C正确;由盖斯定律可得2S02(g)+O2(g)+2H20(1)——
2
2H2so“aq)△庐-(c+2"kJ・mo「D错误。
8.A根据盖斯定律,热化学方程式可以“加减运算”,获得新的热化
学方程式。已知反应中,(前式-后式)X2得CuO(s)+Cu(s)—Cu20(s),
2
故△庐X(-314+292)kJ•mol"-11kJ•moF'o
2
思维建模
根据已知热化学方程
式,由盖斯定律求目
提
取标热化学方程式
计算反应热
信
傩变)
息写出热化
化学键断裂吸学方程式
收的能量数据
9.B①C(s)+02(g)—C02(g)为放热反应,a<0;②⑩(g)+C(s)==
2C0(g)为吸热反应,力0,因此b>a,A错误;根据盖斯定律可
知,(①+②)义何得C(s)+k)2(g)=—CO(g)△庐(a+6)kJ•mol1,B
222
正确;根据盖斯定律可知,②X3+③X2可得2Fe2O3(s)+3C(s)—
l=1
4Fe(s)+3CO2(g)AH^dkJ•mol(3M2c)kJ,mol,C错误;因为碳
燃烧生成一氧化碳为放热反应,所以1mol碳完全燃烧放出的热量大
于1mol一氧化碳完全燃烧放出的热量,故CO(g)+;。2(g)===C02(g)
AH>akJ,mol1,D错误。
10.答案⑴金刚石石墨CWS,s)+02(g)—C02(g)
△#-393.5kj/mol
(2)+824.4
(3)-882
解析(1)由题图可知,质量相同时,金刚石的能量高于石墨,所以等
物质的量的金刚石和石墨完全燃烧,金刚石放出的热量多;能量越低
越稳定,所以石墨更稳定;石墨的燃烧热为393.5kj/mol,所以表示石
墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨,s)+02(g)—CO2(g)
△代-393.5kj/molo
⑵®Fe203(s)+^C(石墨,s)—和2(g)+2Fe(s)A层+234.1
kj/mol,②C(石墨,s)+02(g)===CO2(g)△於-393.5kj/mol,根据盖
斯定律,由①-②X:得:Fe2()3(s)—2Fe(s)+;()2(g)△住234.1
kJ/mol-(-393.5kj/mol)X-^+824.4kj/molo
2
⑶根据△代反应物总键能-生成物总键能可得1molN」气体转变为
帅的△氏6双N—N)-2次N=N)=6X167kj/mol-2X942kJ/mol=-882
kj/molo
11.答案(1)①C(s)②短中氢元素的质量分数越大,炫的热值越大
(2)能-137.0kJ-mor1
解析(D①假设均产生2219.9kJ的热量,则需要C3H8(g)1mol,
能产生3molCO2;而需要C(s)的物质的量为2219对64mol,
393.5kJ・mof1
能产生5.64molCO2,故C(s)产生的温室气体多。②由表格中各煌的
燃烧热可知,烧分子中氢元素的含量越高,则单位质量的燃完全燃烧
放出的热量越多。
(2)C2H4(g)+302(g)—2c02(g)+2HzC)⑴△外-1411.0kJ•moL①
H(g)+;02(g)=H20(l)△"=-285.8kJ•moV②
C2H6(g)+/2(g)—2C02(g)+3H20(l)△A=-1559.8kJ•moN③
由①+②-③可得C2H4(g)+H2(g)---C2H6(g),则
△代△〃+△豆一=(T411.0kJ•mol')+(-285.8kJ•moL)-(一1
559.8kJ•mor])=-137.0kJ•mol)
能力提升练
1.AD已知HF气体溶于水放热,则HF气体溶于水的逆过程吸热,即
HF的△〃>(),A正确;由于HC1比HBr稳定,所以相同条件下HC1的△万
比HBr的大,B错误;△为+△〃代表H(g)-*H+(aq)的焰变,与是HC1的
还是HI的无关,C错误;一定条件下,气态原子形成1molH—X键放
出akJ能量,则断开1molH—X键形成气态原子吸收akJ的能量,
即卜即+akJ/mol,D正确。
2.D根据盖斯定律可知,反应过程中的焙变关系为
反思升华
不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,即化
学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无
关。根据下图则有△庐△〃+△〃+△及。
始方------------二终态
3.B金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量,因此A^>0,A
正确;由盖斯定律可知,△笈+△〃+△〃+△"+△〃=△/B错误;由钾原
子原子核外有4个电子层,其失去最外层一个电子所需的能量较小,
因此2K(g)-2K*(g)的△水△A,C正确;由盖斯定律可
知,△屈+△必=AA,D正确。
4.D依据题目所给信息可知,浓硫酸稀释时存在物理变化和化学变
化,A错误;硫酸分子分散在水里吸收热量,△〃>(),硫酸分子与水作用
形成硫酸水化物释放热量,△豆<0,则△〃-△豆>0,B错误;③为电离过
程,吸收热量,则△">(),(;错误;①+②+③为硫酸分子与水作用形成硫
酸水化物并发生一系列变化释放热量,热效应为△4则
△笈=4片+△〃+△后,D正确。
5.A已知碳的燃烧热△收akJ-mol1,则碳燃烧的热化学方程式为
1
①C(s)+02(g)=-CO2(g)△H[=akJ,mol,②S(s)+2K(s)=—K2S(s)
1
卜归bkJ•mol,(3)2K(s)+N2(g)+3O2(g)—2KN03(s)△4=c
kJ-mol1,根据盖斯定律可得,△代3△△万-△4,即产3a+4c,A正
确。
6.答案(1)能-44.2(2)①196.75②+131.5kj/mol③BD
(3)1076kJ
解析(1)已知乙烯和乙醇的燃烧热分别为1411.0kJ/moK1366.8
kj/mol,贝!J①C2H/g)+302(g)—2C02(g)+2H20(l)△庐—1411.0
kj/mol,(2)CH3CH20H(1)+3O2(g)—2C02(g)+3H20(l)b+T366.8
kj/mol,根据盖斯定律,①-②可得C2H*g)+H2O(l)—CH3cH20H⑴
△代-1411.0kj/mol+l366.8kJ/mol=-44.2kj/mol,故a=-44.2。
(2)①已知C(s)+()2(g)=-C02(g)△庐-393.5kj/mol,6g碳即0.5
mol碳完全燃烧释放的热量为196.75kJ。
②i.C(s)+02(g)—C02(g)△代-393.5kj/mol
ii.H2(g)+?2(g)—H20(g)△於-242.0kj/mo1
iii.C0(g)+?2(g)—C02(g)△住-283.0kj/mo1
根据盖斯定律,1-五-日可得,化)+乩0(给一C0(g)+H2(g)
△代-393.5kJ/mol+242.0kJ/mol+283.0kj/mol=+131.5kj/molo
③将煤转化为水煤气,改变了反应的过程,但未改变物质的始态与终
态,煤燃烧放出的热量不变,A错误;将煤转化为水煤气,可减少粉尘污
染,且可使燃料燃烧更充分,B正确;将煤转化为水煤气,再使用水煤气
作燃料,该过程中的能量变化只与物质的始态与终态有关,与过程无
关,符合盖斯定律,C错误;将固态煤转化为气态水煤气,用管道运输,
可节约运输成本,D正确。
(3)设键的键能为£(C『),贝!J£(C^0)+436kJ/molX2-413
kJ/molX3-343kJ/mol-465kJ/mol=-99kj/mol,M=0)=l076
kj/mol,故断开1molCO气体中的C=0键需提供的最低能量为1076
kjo
7.C反应①②可为反应③提供反应物,A正确;反应③可将二氧化碳
转化为甲醇,B正确;4个反应中,水全是气态,没有给出水由气态变为
液态的焙变,C不正确;由(②+③)X2+④可得2C0(g)+4H2(g)——
CH30cH3(g)+lW(g),则△层(2加2>中kJ-mol,D正确。
反思升华
本题以合成新能源二甲醛为背景,考查学生对简单化工流程的反应原
理、能量的转化关系、化学反应焙变的概念、盖斯定律的运用等知识
的掌握和理解程度,同时关注了节能减排、工业废气资源化利用、开
发利用新能源等社会热点问题。注意盖斯定律在计算反应热中的应用。
8.答案C0(g)+Fe0(s)—Fe(s)+C02(g)△氏-11kj/mol
解析FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和C02的反应方程式为
CO(g)+FeO(s)=—Fe(s)+C02(g),根据盖斯定律,可由
(①X3-③X2-②)X与十算反应CO(g)+FeO(s)—Fe(s)+C02(g)的
6
△及
反思升华
利用盖斯定律计算化学反应的反应热时,要注意反应热只与反应体系
的始态和终态有关,而与途径无关,因此,可以首先测定相关基础反应
的反应热,然后设计一定的路线得到某些难以直接测定的反应热。
1
9.答案(l)CO(g)+3H2(g)—CH4(g)+H20(g)△章-206kJ・mol
(2)4HCl(g)+02(g)=-2H20(g)+2CL(g)△后2△”+2△笈
(3)-355
解析⑴已知:CH"g)+2H2O(g)—C02(g)+4H2(g)△田+165
kJ•mo「①、CO(g)+H20(g)—C02(g)+H2(g)△氏-41kJ•mol②,
由盖斯定律可知,②-①即得所求热化学方程式:CO(g)+3H?(g)——
CH4(g)+H20(g)C庐-206kJ•moF'o
(2)2HC1(g)+CuO(s)—H20(g)+CuCl2(s)△〃①,2CUC12(S)+02(g)
——2CuO(s)+2Cl2(g)2②,根据盖斯定律,由①义2+②得总反
应:4HC1(g)+02(g)=-2H2。(g)+2CL(g)△住2A4+2△限
⑶根据盖斯定律,由①+3X②可得目标热化学方程式,故其△庐-355
kJ,moT'o
10.答案⑴C()2(g)+4H2(g)—CH“g)+2H20(g)△斤T63kj/mol
(2)2CH4(g)+02(g)—2C0(g)+4H2(g)△氏一70kj/mol
(3)2a+2Zri-c
(4)S(l)+02(g)—S02(g)A盾-529.0kj/mol
解析(D已知:①CH"(g)+C02(g)—2C0(g)+2H2(g)△^=+247
kj/mol,②CH”(g)+H20(g)——CO(g)+3H2(g)△笈=+205kj/mol,根据
盖斯定律,①-②X2得C02(g)+4Hz(g)—CH,,(g)+2H20(g)△氏-163
kj/molo
(2)①2H2(g)+02(g)—2Ha(g)△代-484kj/mol;
②2co(g)+02(g)——2C02(g)△代-566kj/mol;
③CH”(g)+202(g)—C02(g)+2H20(g)△代-802kj/mol;
将2义③—2X①—②得2c乩(g)+02(g)——2C0(g)+4H2(g)△47。
kj/molo
⑶反应i义2+反应nx2+反应ni,得出目标热化学方程式的
△庐(2a+2Z^c)kJ/mol。
(4)(2)2H2(g)+S02(g)-S(l)+2H20(g)△笈=+45.0kj/mol
④2H2(g)+02(g)~、2H20(g)△〃=—484.0kj/mol
根据盖斯定律,④-②得液态硫⑸燃烧的热化学方程式:S(l)+02(g)
—S02(g)△代-529.0kj/molo
第2课时反应热的计算
基础过关练
题组一反应热的大小比较
1.已知以下三个热化学方程式:
:1
2H2s(g)+302(g)-2S02(g)+2H20(1)AH=-QxkJ•moF
1
2H2S(g)+02(g)^2s(s)+2昂0(1)△代一&kJmol-
1
2H2S(g)+02(g)—2S(s)+2H20(g)△氏kJ・mol-
则。、。2、a三者关系正确的是()
A.Q>a>aB.Qi>a>a
c.a>a>QiD.a>a>a
2.(2021北京丰台期中)已知氢气燃烧的下列3个反应:
:=
H2(g)+|o2(g)H20(g)卜kJ•mor'
1
H2(g)+102(g)—H20(l)△即-bkJ-mol
-1
2H2(g)+02(g)-----2H20(1)AHLCkJ-mol
下列关系正确的是()
①②沃a③2a>c@2,b=c
A.①和④B.②和④
C.②和③D.①和③
3.(2020福建宁德同心顺联盟校高二上期中联考)下列依据热化学方
程式得出的结论正确的是(C
A.已知Ni(CO)Ks)—=Ni(s)+4C0(g)△层0kJ•mol,贝!j
1
Ni(s)+4C0(g)^=Ni(C0)4(s)kJ-moF
B.在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5mol乩置于密闭容器中
充分反应生成NHs(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为
-1
N2(g)+3H2(g)2NH:i(g)A氏-19.3kJ•mol
C.已知2H2(g)+02(g)=~=2H20(l)A^,2H2(g)+02(g)=-2H20(g)
△及贝lj△价△A
D.已知C(石墨,s)—C(金刚石,s)△少0,则金刚石比石墨稳定
4.(2021山东六校阶段性联考)根据以下热化学方程式,△〃和△〃的
大小比较正确的是()
;;
A.已知反应:2s(s)+2O2(g)~2S02(g)AH《0
2H2S(g)+302(g)^~2S02(g)+2H20(l)
2H2S(g)+02(g)—2s(s)+240(1)A",则有△欣△屈
B.Br2(g)+H2(g)=-2HBr(g)AH、
Bn⑴+H2(g)—2HBr(g)△鱼贝1」有△〃
C.已知反应:4Al(s)+2Fe20:i(s)—=2ALO:i(s)+4Fe(s)A水0
4Al(s)+302(g)^2A12O3(S)
4Fe(s)+302(g)—2Fe203(s)△/则有△〃>△必
D.已知反应:C(金刚石,s)^=C(石墨,s)△水0
;
C(金刚石,s)+C)2(g)^CO2(g)
C(石墨,s)+02(g)—CO2(g)△/则有△〃>△豆
题组二反应热的简单计算
5.(2021福建福州高二检测)已知丙烷(C3H8)的燃烧热△斤-2215
kJ-moF',若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约
为()
A.55kJB.220kJC.550kJD.1108kJ
6.工业上尿素由CO?和NL在一定条件下合成,其热化学方程式为
C02(g)+2NH3(g)—CO(NH2)2(g)+H20(g)
△代o
o
II
已知:尿素的结构可表示为H2N—c—NH2O
化学键键能(kJ・moD
c=o728
c—N305
N—H389
0—H464
7.(2021江西赣州十六校期中联考)已知下列热化学方程式:
1
①艮0(1)—H2(g)+102(g)△庐+285.8kJ-mol
1
②HQ(g)—H2(g)+102(g)△氏+241.8kJ-mol
@C(s)+|02(g)—CO(g)△^-110.5kJ•moV
1
@C(s)+02(g)—CO2(g)△氏一393.5kJ-mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是(填序号)。
(2)1的燃烧热△代o
⑶表示co燃烧热的热化学方程式
为。
(4)在标准状况下,由CO和乩组成的混合气体4.48L,质量为3.0go
此混合物完全燃烧放出的热量为kJ。
能力提升练
题组一化学反应中的热量变化与比较
1.(2020浙江台州五校高二上联合段考,*,)使18g焦炭发生不完全
燃烧,所得气体中C0占?本积,C02占|体积,已知:C(s)+?02(g)一
CO(g)△后—Qkj/mol,CO(g)+1o2(g)-C02(g)△庐一&kj/mol,
与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是()
A.抑1kJB.制1kJ
c.kjD,(a+a)kj
2.(2019江西南昌洪都中学、八一中学高二期末联考,北,)已知
A(g)+C(g)==D(g)△氏-Qkj/mol,B(g)+C(g)=E(g)
△代-akj/moi,Q,、a均大于o,且a>a,若A与B组成的混合气体i
mol与足量的C反应,放热为&kJ,则原混合气体中A与B物质的量
之比为(.Xf'tww)
A.2B3C.2
Q1P3Q3Q?Q1F2
D・臀
QiQ?
3.(双选)(武)已知乙焕与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下:
@C2H2(g)+|02(g)~=2C02(g)+H20(D△代T300kj/mol
②C6H6(g)+*)2(g)——6C02(g)+3H20(l)△庐-3295kj/mol
下列说法正确的是()
A.1molC2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热小于1300kJ
B.1molC6H6⑴完全燃烧生成液态水时放热大于3295kJ
C.相同条件下,等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧,C6H°(g)放热更多
D.CzHz(g)三聚生成C6He(g)的过程属于放热反应
题组二反应热的综合计算
4.(2020河南省实验中学高二上月考,北,)已知断裂1mol化学键吸收
的能量或形成1mol化学键释放的能量称为键能,部分物质的键能如
下表所示:
化学键C—Hc=oN—Hc—NH—0
键能
abcde
(kJ•mol1)
O
'
=
c
/\
甲醛的结构式为HH,甲醛制备乌洛托品(C6H排4)的反应如下,
该反应的△〃为()
0
II
6H—C—H(g)+4NH3(g)—>卜乙卜(s)+6H2O(1)
Z-N---'
乌洛托品
A.6{a+b^c-d-e)kJ•mol1
B.6{(he-srb-c)kJ•mol'
C.6(82b2®2e)kJ•mol-1
D.6(2由2a+2b63c)kJ-moF1
入CH=CH
fY2
5.(2021辽宁协作体高二第一次考试,")苯乙烯(7)
常用来合成橡胶,还广泛应用于制药、染料、农药等行业,是
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