高中化学 1.3化学反应热的计算练习 新人教版选修4

1、1.3化学反应热的计算1将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)O2(g)H140.5 kJ/molC(s，石墨)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ/mol则反应TiO2(s)2Cl2(g)2C(s，石墨)=TiCl4(l)2CO(g)的H是()A80.5 kJ/molB30.0 kJ/molC30.0 kJ/mol D80.5 kJ/mol【解析】按题干顺序给两个热化学方程式编号为，根据盖斯定律，2，得到TiO2(s)2Cl2(g)2C(石墨，s)=TiCl4(l)2CO(g)H80.5 kJ/mol。 【答案】D2

2、已知25 、101 kPa条件下：(1)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2 834.9 kJmol1(2)4Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H3 119.1 kJmol1由此得出的正确结论是()A等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应B等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为放热反应CO3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应DO2比O3稳定，由O2变O3为放热反应【解析】根据盖斯定律(2)(1)得2O3(g)=3O2(g)H284.2 kJmol1，等质量的O2能量低。【答案】A3已知H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1184.6 kJ/mol，则反应HC

3、l(g)=H2(g)Cl2(g)的H为()A184.6 kJ/mol B92.3 kJ/molC92.3 kJ D92.3 kJ/mol【解析】H92.3 kJ/mol，C项单位不对。【答案】D4氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H23O2(g)=2O3(g)H3则()AH1H2H3 BH1H2H3CH2H1H3 DH2H1H30【解析】第1个热化学方程式减去第2个热化学方程式，即得3O2(g)=2O3(g)，则H3H1H2，故A正确。【答案】A5已知热化学方程式：2

4、H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2483.6 kJ/mol当1 g液态水变为气态水时，其热量变化为()放出吸收2.44 kJ4.88 kJ88 kJA BC D【解析】可得H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则1 g液态水变为气态水时，吸收的热量为2.44 kJ。【答案】D6S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：S(单斜，s)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJmol1S(正交，s)O2(g)=SO2(g)H2296.83 kJmol1S(单斜，s)=S(正交，s)H3下列说法正确的是()

5、AH30.33 kJmol1B单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应CS(单斜，s)=S(正交，s)H30，单斜硫比正交硫稳定【解析】由题意知，根据盖斯定律，即H3H1H2297.16 kJmol1(296.83 kJmol1)0.33 kJmol1，所以S(单斜，s)=S(正交，s)为放热反应，说明S(单斜，s)能量高，相对不稳定，S(正交，s)能量低，相对稳定，故选C。【答案】C7能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kJmol1、282.5 kJmol1、726.7 kJmol1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(

6、g)2H2(g)=CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H127.4 kJmol1BCO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H127.4 kJmol1 CCO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H127.4 kJmol1DCO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H127.4 kJmol1【解析】根据题给三种物质的燃烧热可以写出：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1285.8 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H2282.5 kJmol1CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3726.7 kJmol

7、1运用盖斯定律进行计算，即2可得：CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H2H1H2H32(285.8 kJmol1)(282.5 kJmol1)(726.7 kJmol1)127.4 kJmol1。【答案】A8已知下列热化学方程式：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为 ()A11 B12C23 D32【解析】设炭粉的物质的量为x，H2的物质的量为y，由题意知解得x0.1 mol，y0.

8、1 mol，则xy11。【答案】A9依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_。(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量，则表示该反应的热化学方程式为_。(3)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为_。(4)已知拆开1 mol HH，1 mol NH，1 mol NN分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946

9、 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。【解析】(1)1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，则1 mol甲醇燃烧放热22.68 kJ32725.76 kJ，甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJ/mol。(4)已知拆开1 mol HH、1 mol NH、1 mol NN分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2(g)3H2(g)2NH3(g)H946 kJ/mol3436 kJ/mol6391 kJ/mol92 kJ/mol。【答案】(1)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)

10、2H2O(l)H725.76 kJ/mol(2)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJ/mol(3)C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJ/mol(4)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol10(2014重庆高考)已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1HH、O=O和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol1，则a为()A332 B118C350 D130【解析】根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：

11、2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3(24364964462)kJmol1，即2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3480 kJmol1，题中2C(s)O2(g)=2CO(g)H2220 kJmol1，()得C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1(H2H3)，即a(220480)130，选项D正确。【答案】D11白磷与氧气可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PPa kJmol1、POb kJmol1、P=Oc kJmol1、O=Od kJmol1，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是()A(6a5d4c12b)k

12、Jmol1B(4c12b6a5d)kJmol1C(4c12b4a5d)kJmol1D(4a5d4c12b)kJmol1【解析】由键能求反应热的公式为H反应物断键吸收能量总和生成物断键吸收能量总和，则H6a kJmol15d kJmol1(12b kJmol14c kJmol1)(6a5d4c12b) kJmol1，A项正确。【答案】A12物质的生成热可定义为：由稳定单质生成1 mol物质所放出的热量，如CO2气体的生成热就是1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出的热量，已知下列几种化合物的生成热分别是化合物葡萄糖H2O(l)CO2生成热(kJ/mol)1 259.8285.8393.5则1

13、 kg葡萄糖在人体内完全氧化生成CO2气体和液态水，最多可提供的能量为 ()A3 225 kJ B2 816 kJC6 999 kJ D15 644 kJ【解析】根据生成热的定义得下面三个热化学方程式：6C(s)3O2(g)6H2(g)=C6H12O6(s)H1 259.8 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molO2(g)2H2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol由：63得：C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2(l)H2 816 kJmol1故1 kg C6H12O6(s)完全氧化时放出的热量为：2 816 kJ15 644 kJ。

14、【答案】D13在一定条件下，当80 g SO2气体被氧化成SO3气体时，放出热量98.3 kJ，已知SO2在此条件下转化率为80%，据此，下列热化学方程式正确的是()ASO2(g)O2(g)SO3(g)H98.3 kJ/molB2SO2(g)O2(g)2SO3(l)H196.6 kJ/molCSO2(g)O2(g)SO3(g)H78.64 kJ/molD2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ/mol【解析】SO2的转化率为80%，所以参加反应的SO2为1 mol，即1 mol SO2气体完全转化成SO3时的热效应为98.3 kJ，所以相应的热化学方程式为SO2(g)O2(g)

15、SO3(g)H98.3 kJ/mol。【答案】A14液态肼(N2H4)和液态双氧水可作为火箭推进剂的原料，它们混合时发生反应，生成N2和水蒸气，并放出大量的热。已知1 g液态肼完全反应生成气态水放出的热量为20 kJ。(1)H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，写出液态肼与液态双氧水反应生成N2和液态水的热化学方程式：_。(2)以N2和H2为原料通过一定途径可制得N2H4，已知断裂1 mol NN键、NN键、NH键、HH键所需的能量分别为193 kJmol1、946 kJmol1、390.8 kJmol1、436 kJmol1，试写出由N2、H2合成气态肼(N2H4)的热化学方程式为

16、_。(3)温度在150 以上时，H2O2便迅速分解为H2O和O2，发射火箭时用过氧化氢作强氧化剂就是利用这个原理，已知：H2(g)O2(g)=H2O2(l)H1134.3 kJmol1；H2O(l)=H2(g)O2(g)H2286 kJmol1。则反应H2O2(l)=H2O(l)O2(g)的H_。【解析】(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H3220 kJmol1640 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，根据盖斯定律，4可得，N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H816 kJmol1。(2)N2(g)2H2(g)=N2H

17、4(g)，断键吸收的能量为946 kJ2436 kJ1 818 kJ；成键时释放的能量为4390.8 kJ193 kJ1 756.2 kJ，故H(1 8181 756.2)kJmol161.8 kJmol1。(3)根据盖斯定律：()可得，H(286134.3) kJmol1151.7 kJmol1。【答案】(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H816 kJmol1(2)N2(g)2H2(g)=N2H4(g)H61.8 kJmol1(3)151.7 kJmol115参考下列图表和有关要求回答问题。(1)图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(

18、g)和NO(g)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：_；图(2)下表是部分化学键的键能数据：化学键PPPOO=OP=O键能/(kJ/mol)abcx已知白磷的燃烧热Hd kJ/mol，白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中x_(用含有a、b、c、d的代数式表示)。图【解析】(1)观察图形，1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ/mol。(2)由反应热反应物键能总和生成物键能总和与燃烧热概念可得等式6a

19、5c(4x12b)d，可得x(d6a5c12b)。【答案】(1)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ/mol(2)(d6a5c12b)或(12bd6a5c)16(1)(2014广东高考节选)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)CO(g)1/4CaS(s)CO2(g)H147.3 kJmol1CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5 kJmol1CO(g)1/2C(s)1/2CO2(g)H386.2 kJmol

20、1反应2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。(2)(2014新课标全国卷节选)已知甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9 kJmol1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1 kJmol1乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7 kJmol1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJmol1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是_。【解析】(1)利用盖斯定律可以计算出所给反应

21、的焓变，要学会利用所给方程式中化学计量数和反应物、中间产物的关系进行解答。根据盖斯定律，由42可得目标热化学方程式，故有H4H1H22H3。(2)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9 kJmol12CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1 kJmol1C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7 kJmol1根据盖斯定律，由得，C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)H45.5 kJmol1。浓H2SO4具有强氧化性，在反应中可能会发生副反应，生成有害气体。所以气相直接水合法的优点是污染小、腐蚀性小等。【答案】(1)4H1H22H3(2)45.5污染小，腐蚀性小等