1.2反应热的计算 课时作业（含答案）

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1、第二节第二节 反应热的计算反应热的计算 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.1.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH3NHNHCH3)完全燃烧，放出 50 kJ 热量，则 二甲基肼的燃烧热H 为( ) A.1 000 kJ/mol B.1 500 kJ C.2 000 kJ/mol D.2 000 kJ 答案 C 解析 1.5 g 二甲基肼的物质的量是 0.025 mol，根据燃烧热的定义可知，1 mol 二 甲基肼完全燃烧放出的热量应该为( 1 0.02550) kJ/mol2 000 kJ/mol，即二甲基肼 的燃烧热 H2 000 kJ/mol。 2.已知热化学方程式：C(金刚石，s

2、)O2(g)=CO2(g) H1； C(石墨，s)O2(g)=CO2(g) H2； C(石墨，s)=C(金刚石，s) H31.9 kJ/mol 下列说法正确的是( ) A.金刚石比石墨稳定 B.H1H2 C.H3H1H2 D.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 答案 D 解析 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金刚石低，放 热反应的 H0， H1H2， 故 B 错误； 将 3 个反应依次编为 1 式、 2 式、 3 式， 根据盖斯定律，3 式2 式1 式，故 H3H2H1，C 错误；石墨转化为金 刚石 H

3、31.9 kJ/mol，为吸热反应，D 正确。 3.(2020 海口高二检测)机动车尾气中含 NO，在催化剂作用下，利用 CO 可将其转 化为无毒的物质。已知下列热化学方程式： N2(g)O2(g)=2NO(g) H1180 kJ/mol； 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2564 kJ/mol； 则 NO(g)CO(g)=CO2(g)1 2N2(g) Hx kJ/mol，x 为( ) A.744 B.744 C.372 D.372 答案 C 解 析 由 N2(g) O2(g)=2NO(g) H1 180 kJ/mol ； 2CO(g) O2(g)=2CO2(g) H2564 kJ/

4、mol； 结合盖斯定律可知1 2()得到 NO(g) CO(g)=CO2(g)1 2N2(g)， 则 H 1 2(H2H1) 1 2(564180) kJ/mol372 kJ/mol。 4.(2020 三明高二检测)LiLi2O 体系的能量循环如图所示，则 H4等于( ) A.H2H3 B.H1H2 C.H3 D.H1H2H3 答案 D 解析 盖斯定律分析可知：反应一步完成与分步完成的热效应相同，由盖斯定律 计算得到，反应过程中的焓变关系为：H1H2H3H4。 5.(2020 宿州期末)在 298 K、100 kPa 时，有下列反应： O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H1； Cl2(g

5、)H2(g)=2HCl(g) H2； 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3， 则 H3与 H1和 H2间的关系正确的是( ) A.H3H1H2 B.H3H12H2 C.H32H2H1 D.H3H1H2 答案 C 解析 O2(g)2H2(g)=2H2O(g) H1；Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H2； 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3；则反应2，由盖斯 定律可知，H3H12H2。 6.已知： 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H1 3H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g) H2 2Fe(s)3 2O2(g)=Fe

6、2O3(s) H3 2Al(s)3 2O2(g)=Al2O3(s) H4 2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A.H10，H30 B.H50，H4H3 C.H1H2H3 D.H3H4H5 答案 B 解析 反应2Fe(s)3 2O2(g)=Fe2O3(s)为放热反应， 故H30， A错误； 反应2Al(s) Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)为放热反应，H50，根据盖斯定律有 ，故 H5H4H30，则 H4H3，B 正确，D 错误；根据盖斯定律有 ()2 3，故 H1(H2H3) 2 3，C 错误。 7.已知在稀

7、溶液中：1 mol 弱酸 HX 与 1 mol NaOH 反应的反应热 H12.1 kJ mol 1；HCl 与 NaOH 反应的中和热 H55.6 kJ mol1。则 HX 在稀溶液中 的电离热 H(单位：kJ mol 1)等于( ) A.43.5 B.43.5 C.67.7 D.67.7 答案 A 解析 弱酸 HX 在与 NaOH 发生中和反应的过程中会发生电离，电离过程吸热， 则所求电离热 H(12.155.6) kJ mol 143.5 kJ mol1，故 A 正确。 8.(2020 日照高二检测)LiH 可作飞船的燃料，已知下列反应： 2Li(s)H2(g)=2LiH(s) H182

8、 kJ/mol 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H572 kJ/mol 4Li(s)O2(g)=2Li2O(s) H1 196 kJ/mol 则反应 2LiH(s)O2(g)=Li2O(s)H2O(l)的焓变为( ) A.351 kJ/mol B.351 kJ/mol C.702 kJ/mol D.702 kJ/mol 答案 D 解析 目标反应：LiH 在 O2中燃烧的化学方程式为 2LiHO2=Li2OH2O， 2Li(s)H2(g)=2LiH(s) H182 kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H572 kJ/mol，4Li(s)O2(g)=2Li2O(s) H1

9、 196 kJ/mol 根据盖斯定律1 2()得到 LiH 在 O2 中燃烧的热化学方程式 2LiH(s) O2(g)=Li2O(s)H2O(l) H 1 2572 kJ/mol(1 196 kJ/mol)(182 kJ/mol)702 kJ/mol。 9.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) 1 259.8 285.8 393.5 则 1 kg 葡萄糖在人体内完全氧化生成

10、CO2气体和液态水，最多可提供的能量为 ( ) A.3 225 kJ B.2 816 kJ C.6 999 kJ D.15 644 kJ 答案 D 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/mol C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol O2(g)2H2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol 由： 63得： C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2(g) H2 816 kJ/mol 故 1 kg C6H12O6(s)完全氧化时放出的热量为：2 8161 00

11、0 180 kJ15 644 kJ。 10.动画片黑猫警长有一集失踪的纽扣 ，最终黑猫警长破案，丢失的纽扣 是由于锡纽扣在零下 33 度以下会变成粉末状而失踪。 已知：灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。 Sn(白，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g) H1 Sn(灰，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g) H2 Sn(灰，s)13.2 13.2 Sn(白，s) H32.1 kJ/mol 下列说法正确的是( ) A.H1H2 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 13.2 的环境中，会自行毁坏 答案 D

12、 解析 由知 Sn(灰)转化为 Sn(白)是吸热的，H1H2当温度低于 13.2 时 Sn(白)自动转化为 Sn(灰)，所以 A、B、C 都错。 11.(2020 大连期末)本草纲目中记载“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所 合，以为烽燧铳机诸药者”，火药燃烧爆炸时发生的反应为：S(s)2KNO3(s) 3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g) Hx kJ/mol. 已知：碳的燃烧热 H1a kJ/mol S(s)2K(s)=K2S(s) H2b kJ/mol 2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s) H3c kJ/mol 则 x 为( ) A.3abc B.c3ab

13、 C.abc D.cab 答案 A 解析 碳的燃烧热 H1a kJ/mol，则碳燃烧的热化学方程式为：C(s) O2(g)=CO2(g) H1a kJ/mol，S(s)2K(s)=K2S(s) H2b kJ/mol 2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s) H3c kJ/mol 根据盖斯定律，3 可得 S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g) Hx(a kJ/mol)3b kJ/molc kJ/mol(3abc) kJ/mol。 12.(拔高题)(2020 哈尔滨模拟)火箭燃料肼(H2NNH2)在燃烧过程中的能量变化 如图所示。 已知： 化学键 NN

14、O=O NN OH NH 断开 1 mol 共价键所需的能量/kJ 159 498 943 460 a 下列判断错误的是( ) A.表中的 a398 B.图示中的 H32 249 kJ/mol C.O2比 N2稳定 D.N2H4在氧气中燃烧的热化学方程式为 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H 534 kJ/mol 答案 C 解析 H3(4981594a) kJ/mol(2 783534) kJ/mol2 249 kJ/mol，解得 a398，A、B 正确；N2中键能大，因此 N2比 O2稳定，C 错误；根据图像可知 N2H4在氧气中燃烧的热化学方程式为 N2H4(g)O2(

15、g)=N2(g)2H2O(g) H 534 kJ/mol，D 正确。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13.(2020 内江期末)(1)“垃圾是放错了地方的资源”。用 H2O2和 H2SO4的混合溶 液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： Cu(s)2H (aq)=Cu2(aq)H 2(g) H64 kJ/mol 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g) H196 kJ/mol H2(g) 1 2O2(g)=H2O(l) H286 kJ/mol 则反应 Cu(s)H2O2(l)2H (aq)=Cu2(aq)2H 2O(l)的反应热 H 等于_。 (2)工业上制取硝酸铵的流程图如图所示： 请

16、回答下列问题： 已知：4NO(g)4NH3(g)O2(g)=4N2(g)6H2O(g) Ha kJ/mol 6NO(g)4NH3(g)=5N2(g)6H2O(g) Hb kJ/mol 则反应 的热化学方程式可表示为_ _。 答案 (1)320 kJ/mol (2)4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g) H(5a4b) kJ/mol 解析 (1)Cu(s)2H (aq)=Cu2(aq)H 2(g) H64 kJ/mol 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g) H196 kJ/mol H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H286 kJ/mol 根据盖斯定律1 2得 Cu(

17、s)H2O2(l)2H (aq)=Cu2(aq)2H 2O(l) H(641 2196286) kJ/mol320 kJ/mol； (2)4NO(g)4NH3(g)O2(g)=4N2(g)6H2O(g) Ha kJ/mol 6NO(g)4NH3(g)=5N2(g)6H2O(g) Hb kJ/mol 根 据 盖 斯 定 律 5 4 得 反 应 的 热 化 学 方 程 式 ： 4NH3(g) 5O2(g)=4NO(g)6H2O(g) H(5a4b) kJ/mol。 14.联氨可用作火箭燃料，回答下列问题： (1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合 时即产生气

18、体，并放出大量的热。已知：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g) H641.6 kJ/mol； H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJ/mol； 若用 6.4 g 液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水， 则整个过程中放出的热 量为_。 (2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。 N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有 CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知 10.0 g 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出 425 kJ 热量，该反应的热化学 方程式为_。 (3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4

19、)，N2O4作氧化剂，有人认为 若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂， 反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟 化氢气体)。已知： N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534.0 kJ/mol 1 2H2(g) 1 2F2(g)=HF(g) H269.0 kJ/mol H2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H242.0 kJ/mol 请写出肼和氟气反应的热化学方程式： _ _。 (4)已知：H2(g)=H2(l) H0.92 kJ/mol O2(g)=O2(l) H6.84 kJ/mol H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJ/mol H2(g)1 2O2(g)=H2O

20、(l) H285.8 kJ/mol 请 写 出 液 氢 和 液 氧 生 成 气 态 水 的 热 化 学 方 程 式 ： _ _。 答案 (1)163.52 kJ (2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g) H2 550.0 kJ/mol (3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g) H1 126.0 kJ/mol (4)H2(l)1 2O2(l)=H2O(g) H237.46 kJ/mol 解析 (1)6.4 g 液态肼的物质的量为 0.2 mol。由盖斯定律可知：液态肼与 H2O2反 应生成 N2和液态水的热化学方程式：N2H4(l)2H2

21、O2(l)=N2(g)4H2O(l) H (641.6444) kJ/mol817.6 kJ/mol，故 0.2 mol 液态肼放出的热量为 0.2 mol817.6 kJ/mol163.52 kJ。 (2)N2O4与偏二甲肼反应的产物为 CO2、N2和气态水，1 mol C2H8N2(l)与 N2O4(l) 完全燃烧放出的热量为425 kJ 10.0 g60 g2 550.0 kJ。该反应的热化学方程式为 C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g) H2 550.0 kJ/mol。 (3)根据盖斯定律，由42 得： N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4H

22、F(g) H1 126.0 kJ/mol。 (4)根据盖斯定律，由1 2得： H2(l)1 2O2(l)=H2O(g) H237.46 kJ/mol。 15.(1)标准状况下，6.72 L C2H2 (g)在 O2(g)中完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)，放出 389.7 kJ热 量 ， 请 写 出 表 示C2H2燃 烧 热 的 热 化 学 方 程 式 ： _ _。 (2)已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g) H1a kJ/mol H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H2b kJ/mol CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H3c kJ/mol 计算

23、C(s，石墨)与 H2(g)反应生成 1 mol CH4(g)的 H 为_ kJ/mol(用含 a、 b、c 的式子表示)。 答案 (1)C2H2(g)5 2O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H1 299.0 kJ/mol (2)c2ba 解析 (1)标准状况下，6.72 L C2H2(g)的物质的量为 0.3 mol，则表示 C2H2燃烧热 的热化学方程式为 C2H2(g)5 2O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H 389.7 kJ 0.3 mol 1 299.0 kJ/mol。 (2)根据盖斯定律， C(s， 石墨)与H2(g)反应生成 1 mol CH4(g)的热化学方程式为C(s， 石墨)2H2(g)=CH4(g) HH12H2H3a2(b)(c) kJ/mol(c2ba) kJ/mol。