2019高中化学第一章化学反应与能量转化1.1.2热化学方程式反应焓变的计算精练鲁科版.docx

热化学方程式反应焓变的计算A组1.2014年9月3日,“创新征程2014年新能源汽车万里行”上海站发车。中国制造的燃料电池车进行“路考”,车辆只吸收氢气,污染为零。已知在101 kPa、298 K条件下,2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是()A.H2O(g)H2(g)+12O2(g)H(298 K)=+242 kJmol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H(298 K)=-484 kJmol-1C.H2(g)+12O2(g)H2O(g)H(298 K)=+242 kJmol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H(298 K)=+484 kJmol-1解析:在判断热化学方程式时,应注意以下几点:标明各物质的状态,B中H2O的状态标错,B错误。标明反应是吸热还是放热,C、D应为负值,故C、D错误。若反应逆向进行,H应改变符号,但绝对值不变,故A正确。答案:A2.下列各组热化学方程式中,化学反应的反应热H前者大于后者的是()C(s)+O2(g)CO2(g)H1C(s)+12O2(g)CO(g)H2C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)H32C3H8(g)+10O2(g)6CO2(g)+8H2O(g)H42H2O(g)2H2(g)+O2(g)H5NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H6A.B.C.D.解析:等量的碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,但放热反应的H为负值,所以放出的热量越多,H越小,故中H前者小于后者;可燃物越多,放出的热量越多,中前者是1molC3H8(g)燃烧,后者是2molC3H8(g)燃烧,所放出的热量后者较多,同样放热反应的H为负值,所以中H前者大于后者;中前者为吸热反应,后者为放热反应,吸热反应H0,放热反应H0C.该反应H2=-571.6 kJmol-1D.该反应与上述反应属于可逆反应解析:方程式中物质前的系数表示物质的量;若反应逆向进行,则H改变符号,但绝对值不变;可逆反应是在同一条件下同时向正、逆两个方向进行的反应,而题中这两个反应的反应条件不同。答案:B5.298 K时,下列对热化学方程式“12H2(g)+12I2(g)HI(g)H=+26 kJmol-1”的叙述中,正确的是()A.1 mol氢气与1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量C.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量D.12 mol H2(g)与12 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量解析:题中热化学方程式表示298K时,12molH2(g)和12molI2(g)反应生成1molHI(g)吸收26kJ热量,故A、B项错误,C项正确;D项中应为吸收26kJ热量。答案:C6.已知:Fe2O3(s)+32C(s)32CO2(g)+2Fe(s)H=+234.1 kJmol-1(1)C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1(2)则2Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s)的H是()A.-824.4 kJmol-1B.-627.6 kJmol-1C.-744.7 kJmol-1D.-169.4 kJmol-1解析:根据盖斯定律可知32(2)-(1)可得2Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s),所以H=32(-393.5kJmol-1)-234.1kJmol-1=-824.35kJmol-1-824.4kJmol-1。答案:A7.下列有关热化学方程式书写不正确的是()A.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g硫化亚铁时,放出19.12 kJ热量。该反应的热化学方程式可表示为Fe(s)+S(s)FeS(s)H=-95.6 kJmol-1B.已知中和热H=-57.3 kJmol-1,则稀醋酸与0.1 molL-1 NaOH溶液反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.8 kJ,则水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.6 kJmol-1D.在101 kPa时,2 g氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1解析:A项,9.6g硫粉的物质的量为9.6g32gmol-1=0.3mol,11.2g铁粉的物质的量为11.2g56gmol-1=0.2mol,17.6g硫化亚铁的物质的量为17.6g88gmol-1=0.2mol,故硫粉过量,1mol铁粉参加反应放出的热量为1mol0.2mol19.12kJ=95.6kJ,正确;B项,醋酸为弱酸,醋酸与NaOH发生中和反应时,醋酸继续电离需要吸收热量,其焓变数值大于-57.3kJmol-1,错误;C项,氢气燃烧放出热量,则水分解需要吸收热量,水分解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.6kJmol-1,正确;D项,2g氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2mol氢气完全燃烧放出热量571.6kJ,正确。答案:B8.比较下列各组热化学方程式中H的大小关系:(1)S(s)+O2(g)SO2(g)H1S(g)+O2(g)SO2(g)H2H1H2(填“”“H2;(2)水蒸气变为液态水是放热过程,生成液态水的反应放出的热量多,但H为负值,所以H1H2;(3)两式相减得4Al(s)+2Fe2O3(s)2Al2O3(s)+4Fe(s)H=H1-H2,铝热反应很剧烈,是典型的放热反应,所以H=H1-H20,即H1(2)(3)9.在现代人倡导绿色生活、清洁能源的同时,煤的清洁利用提上了日程。CFB锅炉洁净煤燃烧技术,为处理高硫煤和劣质煤及满足严格的大气排放标准带来了美好前景。把煤作为燃料可通过下列两种途径:途径:C(s)+O2(g)CO2(g)H10再燃烧水煤气2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H302H2(g)+O2(g)2H2O(g)H40,所以在制取水煤气的反应中,反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量,在发生反应时,反应物需要吸收能量才能转化为反应产物,因此其反应条件为高温。(3)与途径相比,途径的优点主要有:煤的利用率高;变成气体燃料后,运输方便;使燃料充分燃烧(合理即可)。答案:(1)H1=H2+12(H3+H4)(2)小于吸收高温(3)煤的利用率高变成气体燃料后,运输方便(或使燃料充分燃烧,任选两点作答,其他合理答案均可)10.(1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO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:。(2)观察图a和图b,根据盖斯定律,写出H1、H2、H3、H4、H5和H6的关系。图a:;图b:。答案:(1)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)H=-234 kJmol-1(2)H1+H2+H3+H4+H5+H6=0H6=H1+H2+H3+H4+H5B组1.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=-2393.5kJmol-1-285.8kJmol-1+1301.0kJmol-1=+228.2kJmol-1。答案:A2.根据以下3个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)H1=-Q1 kJmol-12H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)H2=-Q2 kJmol-12H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g)H3=-Q3 kJmol-1判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是()A.Q1Q2Q3B.Q1Q3Q2C.Q3Q2Q1D.Q2Q1Q3解析:后两个反应理解为反应产物的状态不同,而第一个反应可理解为在第二个反应的基础上,S进一步与O2反应,这是S的燃烧,是放热反应。故可以作图如下:答案:A3.同温同压下,下列各热化学方程式中反应热(H)最小的是(Q1Q4均为正值)()A.2A(l)+B(l)2C(g)H1=+Q1B.2A(g)+B(g)2C(g)H2=+Q2C.2A(g)+B(g)2C(l)H3=+Q3D.2A(l)+B(l)2C(l)H4=+Q4解析:由Q1Q4均为正值,H是正值,说明各反应均为吸热反应,则能量关系图为:由图可知由气态A、B变为液态C时,反应吸收热量最少。故热量数值最小的为H3。故选C。答案:C4.北京时间2014年10月24日2时许,中国自行研制的探月工程三期再入返回飞行试验器用长征三号丙运载火箭发射升空,准确进入近地点高度为209千米、远地点高度41.3万千米的地月转移轨道,中国探月工程首次实施的再入返回飞行试验首战告捷。已知火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气。且N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H1=+67.7 kJmol-1N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H2=-534 kJmol-1请计算1 mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为 kJ。写出肼与NO2反应的热化学方程式:。解析:本题是一道信息题,考查对“盖斯定律”的理解和应用。根据题意,要求下列反应的反应热H3的值:N2H4(g)+NO2(g)32N2(g)+2H2O(g)H3根据盖斯定律,一个反应的反应热仅与其始态和终态有关,而与其过程无关,有-12=,即H2-H112=H3。H3=-534kJmol-1-67.7kJmol-112=-567.85kJmol-1。答案:567.85N2H4(g)+NO2(g)32N2(g)+2H2O(g)H3=-567.85 kJmol-15.(1)已知:Na2CO310H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)H1=+532.36 kJmol-1Na2CO310H2O(s)Na2CO3H2O(s)+9H2O(g)H2=+473.63 kJmol-1写出Na2CO3H2O脱水反应的热化学方程式。(2)已知:Fe(s)+12O2(g)FeO(s)H=-272.0 kJmol-12Al(s)+32O2(g)Al2O3(s)H=-1 675.7 kJmol-1Al的单质和FeO反应的热化学方程式是。(3)在298 K下,碳(C)、铝(Al)的单质各1 mol完全燃烧,分别放出热量a kJ和b kJ。又知一定条件下,Al单质能将C从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3 mol C的单质,则该反应在298 K下的H=(注:题中所设单质均为最稳定单质)。解析:(1)通过观察两个热化学方程式,可将两式相减,从而得到Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)H=+532.36kJmol-1-(+473.63kJmol-1)=+58.73kJmol-1。(2)Al的单质和FeO反应的化学方程式是3FeO(s)+2Al(s)Al2O3(s)+3Fe(s),可由已知的反应-3得到,因此H=-1675.7kJmol-1-(-272.0kJmol-1)3=-859.7kJmol-1。(3)C(s)+O2(g)CO2(g)H=-akJmol-1,4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H=-4bkJmol-1。Al与CO2的置换反应的化学方程式为:4Al(s)+3CO2(g)3C(s)+2Al2O3(s),此反应的H可由-3得,H=-4b-(-3a)=(3a-4b)kJmol-1。答案:(1)Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)H=+58.73 kJmol-1(2)3FeO(s)+2Al(s)Al2O3(s)+3Fe(s)H=-859.7 kJmol-1(3)(3a-4b) kJmol-16.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:。(2)若已知下列数据化学键HHNN键能/(kJmol-1)435943试根据表中及图中数据计算NH键的键能为 kJmol-1。(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)H1=-a kJmol-1N2(g)+O2(g)2NO(g)H2=-b kJmol-1求:若1 mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热H3= kJmol-1(用含a、b的式子表示)。解析:(1)由图像可知,该反