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第三节化学反应热的计算基础巩固1下列说法正确的是()A.化学反应的反应热与反应过程有密切的关系B.化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态C.盖斯定律只是一条简单的自然规律,其实际作用不大D.有的化学反应过程没有能量变化答案B2已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H1Q2B.Q1=Q2C.2Q1Q2D.12Q2=Q1解析将式改写成式:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H3=+2Q1 kJmol-1,式中的化学计量数与式相同,但式中H2O为气态,式中H2O为液态,生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多,故2Q1Q2。答案C6已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,下列各反应热关系中不正确的是()A.AFH=-H6B.ADH=H1+H2+H3C.H1+H2+H3+H4+H5+H6=0D.H1+H6=H2+H3+H4+H5解析D项H1+H6=-(H2+H3+H4+H5)。答案D7已知热化学方程式:C2H2(g)+52O2(g)2CO2(g)+H2O(l)H1=-1 301.0 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H2=-393.5 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)H3=-285.8 kJmol-1则反应2C(s)+H2(g)C2H2(g)的H为()A.+228.2 kJmol-1B.-228.2 kJmol-1C.+1 301.0 kJmol-1D.+621.7 kJmol-1解析热化学方程式和之间存在如下关系:2+-=。所以2H2+H3-H1=H=-2393.5 kJmol-1-285.8 kJmol-1+1 301.0 kJmol-1=+228.2 kJmol-1。答案A8(1)(2017内蒙古赤峰期中)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨,s)2Fe(s)+3CO(g)H=+489.0 kJmol-1;CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJmol-1;C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1;则Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)反应的热化学方程式为。(2)25 、101 kPa下:2Na(s)+12O2(g)Na2O(s)H1=-414 kJmol-1;2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H2=-511 kJmol-1;25 、101 kPa下,Na2O2(s)与Na(s)反应生成Na2O(s)的热化学方程式为。解析(1)由盖斯定律知:6-2-6即得到反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=-1 641.0 kJmol-1。(2)由盖斯定律知2-即得到反应Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-317 kJmol-1。答案(1)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=-1 641.0 kJmol-1(2)Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)H=-317 kJmol-19已知下列热化学方程式:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110.5 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1回答下列问题:(1)上述反应中属于放热反应的是。(2)H2的燃烧热H=;C的燃烧热H=。(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为。(4)写出CO燃烧的热化学方程式:。解析(1)放热反应的H0,故都是放热反应。(2)1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量为燃烧热,由方程式知H2、C的燃烧热(H)分别为-285.8 kJmol-1、-393.5 kJmol-1。(3)10 g H2的物质的量为5 mol,燃烧生成液态水,放出的热量为5 mol285.8 kJmol-1=1 429 kJ。(4)由方程式-得CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1。答案(1)(2)-285.8 kJmol-1-393.5 kJmol-1(3)1 429 kJ(4)CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-110已知在298 K下的热化学方程式:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2=-566.0 kJmol-1298 K时,1 mol C(石墨,s)转化为CO(g)的反应焓变是。答案H=-110.5 kJmol-111已知:Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)H=+494 kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110 kJmol-1则反应Fe2O3(s)+3C(s)+32O2(g)2Fe(s)+3CO2(g)的H= kJmol-1。理论上反应(填上述方程式序号,下同)放出的热量足以供给反应所需要的热量。解析依据盖斯定律,按“+3”可得反应的H=-355 kJmol-1。反应为放热反应,可提供给反应所需的能量。答案-35512用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应为:2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)H1反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为H2,则总反应的热化学方程式为(反应热用H1和H2表示)。答案2HCl(g)+12O2(g)H2O(g)+Cl2(g) H=H1+H2能力提升1(2017安徽滁州期末)已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s)H1=-701.0 kJmol-1;2Hg(l)+O2(g)2HgO(s)H2=-181.6 kJmol-1,则反应Zn(s)+ HgO(s)ZnO(s)+ Hg(l)的H为()A.+519.4 kJmol-1B.+259.7 kJmol-1C.-259.7 kJmol-1D.-519.4 kJmol-1解析反应的焓值可由盖斯定律直接求出。即H1-H22=-259.7 kJmol-1。答案C2(2017江苏化学)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=b kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=c kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1A.反应、为反应提供原料气B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的H=d2 kJmol-1D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1解析A项,反应生成CO(g)和H2(g),生成的CO(g)继续发生反应生成CO2(g)和H2(g),反应的原料为CO2(g)和H2(g),正确;B项,反应可将温室气体CO2转化为燃料CH3OH,正确;C项,反应中生成的H2O为气体,选项所给反应中生成的H2O为液体,故选项中反应的Hd2 kJmol-1,错误;D项,依据盖斯定律:反应2+反应2+反应,可得热化学方程式2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=(2b+2c+d) kJmol-1,正确。答案C3肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):NN键为942、OO键为500、NN键为154,则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A.194B.391C.516D.658解析利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个NN键,4个NH键,1个OO键,所以1154+4(NH键能)+1500 kJ=2 218 kJ,解得NH键能为391,单位kJ。答案B4已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1;2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1。HH键、OO键和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130解析C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1(1)2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1(2)(1)2-(2)得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=+(2a+220) kJmol-1由键能数值计算得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中H=4462 kJmol-1-(496 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+480 kJmol-1,即:2a+220=480,解得a=+130。答案D5已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1;CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJmol-1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3 695 kJ。原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A.11B.13C.14D.23解析设H2、CH4的物质的量分别为x、y。则x+y=5 mol,571.6x2 kJmol-1+890y kJmol-1=3 695 kJ,解得x=1.25 mol;y=3.75 mol,两者之比为13。答案B6在一定条件下,当64 g SO2气体被氧化成SO3气体时,共放出热量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()A.SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H=-98.3 kJmol-1B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(l)H=-196.6 kJmol-1C.SO2(g)+12O2(g)SO3(g)H=-78.64 kJmol-1D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=+196.6 kJmol-1解析热化学方程式表示的是反应已完成的热效应。64 g SO2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)+12O2(g)SO3(g)H=-98.3 kJmol-1。答案A7(2016浙江理综,节选)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7 kJmol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2已知:CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJmol-1和-285.8 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H3=+44.0 kJmol-1请回答(不考虑温度对H的影响):反应的H2= kJmol-1。解析根据CO、H2的标准燃烧热可得热化学方程式:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H4=-283.0 kJmol-1:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H5=-285.8 kJmol-1,若设H2O(l)H2O(g)H3=+44 kJmol-1为,将反应-+可得反应,H2=-285.8 kJmol-1+44 kJmol-1-(-283.0 kJmol-1)=+41.2 kJmol-1。答案+41.28已知拆开1 mol氢气中的化学键需要消耗436 kJ能量,拆开1 mol氧气中的化学键需要消耗498 kJ能量,根据下面的能量图,回答下列问题:(1)分别写出的数值:;。(2)生成H2O(g)中的1 mol HO键放出 kJ的能量。(3)已知:H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1,试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式:。解析(1)(2)2 mol H2和1 mol O2断键吸收能量为436 kJ2+498 kJ=1 370 kJ;对于反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的反应热H=Q(吸)-Q(放),即有等式1 370 kJ-Q(放)=-482 kJ,解得Q(放)=1 852 kJ。因为生成2 mol H2O(g),即4 mol HO键放出1 852 kJ热量,则生成1 mol HO键时放出1 8524 kJ=463 kJ的热量。(3)因为2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H=-482 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1将-2得:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-482 kJmol-1-44 kJmol-12=-570 kJmol-1。答案(1)1 3701 852(2)463(3)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=-570 kJmol-1
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