反应热的计算.doc

江苏省如东高级中学何俊备课笔记 化学反应热计算【学习目标】1学会有关反应热的简单计算。2认识并简单应用盖斯定律。一：学会有关反应热的简单计算。125、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol，则下列热化学方程式中正确的有哪些？C(s)O2(g)CO(g) H393.5 kJ/mol2H2(g)O2(g)2H2O(g) H571.6 kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJ/molC6H12O6(s)3O2(g)3CO2(g)3H2O(l) H1400 kJ/mol1高温、高压催化剂2人们把在298K、101kPa条件下，1 mol AB气态分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。已知HH的键能为436 kJ/mol，HN的键能为391 kJ/mol。根据热化学方程式N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92.4 kJ/mol，则NN的键能是多少？2945.6 kJ/mol3298K、101kPa时，将1.0 g钠与足量的氯气反应，生成氯化钠晶体并放出17.87 kJ的热量，求生成1mol 氯化钠的反应热？3411.01kJ/mol4已知：C(s)O2(g)CO2(g) H393.5 kJ/molCaCO3(s)CaO(s)CO2(g) H178.2 kJ/mol 若要将1 t 碳酸钙煅烧成生石灰，理论上需用多少千克焦炭？454.34kg二：认识并理解盖斯定律。1某人要从山下的A点到达山顶B点，他从A点出发，可以历经不同的途径和不同的方式。你认为他有哪些可能的途径或方式？当他到达B点后所发生的势能变化是否相同？1翻山越岭攀登而上或拾级蜿蜒而上或乘坐索道缆车直奔山顶 势能变化相同2C(石墨)与O2(g)反应生成CO(g)、CO2(g)和H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)、H2O(l)的能量变化图如下图所示。实验测得H1393.5 kJ/mol、H2283.0kJ/mol、H544.0kJ/mol、H6241.8kJ/mol；科学家通过研究发现H3110.5kJ/mol、H4285.8kJ/mol。请你仔细分析H1、H2与H3之间或H4、H5与H6之间分别存在怎样的关系？C(s)O2(g)CO(g)O2(g)CO2(g)能量H2(g)O2(g)H2O(l)H2O(g)H1H3H2H4H6H5能量2H3H1H2或H1H2H3 H4H5H6或H6H4H53你上面所发现的关系在科学上称为“盖斯定律”，请你用语言表述该定律的内容。3一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。或者说一个化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。三：体会盖斯定律的应用。1某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H1+68kJ/mol N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) H2534kJ/mol 请写出该次发射火箭时燃烧反应的热化学方程式。1H2H2H11136kJ/mol 2N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)+4H2O(l) H1136kJ/mol2已知：C(石墨，s)+O2(g)CO2(g) H1393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2(g)CO2(g) H2395.0kJ/mol写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25，101kPa时) ，这个热化学方程式说明了什么？2- 得：C(石墨，s)C(金刚石，s) H1.5kJ/mol石墨的能量略高于金刚石的能量；石墨较金刚石要稳定，它不会自动变成金刚石。 3已知下列反应的反应热为：CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) H1870.3 kJ/molC(s)O2(g)CO2(g) H2393.5 kJ/mol H2(g)O2(g)H2O(l) H3285.8 kJ/mol 试计算下述反应：2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反应热。3H2H22H3H1488.3kJ/mol4已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是285.8 kJmol1、1411.0 kJmol1和1366.8 kJmol1。计算由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H。 444.2 kJmol1 【反馈训练】1已知25、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 （ ）C(石墨)O2(g)CO2(g) H393.51 kJmol1C(金刚石)O2(g)CO2(g) H395.41 kJmol1据此判断，下列说法中正确的是 （ ）A由石墨制备金刚石是吸热反应，石墨的能量比金刚石的低B由石墨制备金刚石是吸热反应，石墨的能量比金刚石的高C由石墨制备金刚石是放热反应，石墨的能量比金刚石的低D由石墨制备金刚石是放热反应，石墨的能量比金刚石的高2已知：2H2(g)O2(g)2H2O(l) H571.6kJ/mol 2H2O(g)2H2(g)O2(g) H483.6kJ/mol现有1g液态H2O，蒸发时吸收的热量是 （ ）A2.44 kJ B4.88 kJ C44.0 kJ D88.0 kJ3已知：A(g)C(g)D(g) HQ1 kJ/mol B(g)C(g)E(g) HQ2 kJ/molQ1、Q2均大于0。若A与B组成的混合气体1mol与足量的C反应，放热为Q3 kJ，则原混合气体中A与B物质的量之比为 （ ）A B C D4已知下列热化学方程式：Zn(s)O2(g)ZnO(s) H1351.1kJ/molHg(l)O2(g)HgO(s) H290.7kJ/molZn(s)HgO(s)ZnO(s)Hg(l) H3则H3的值是 ( )A441.8 kJ/mol B254.6 kJ/mol C438.9 kJ/mol D260.4 kJ/mol5一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ（Q0），用100 mL5 molL1的KOH溶液吸收生成的二氧化碳，恰好生成正盐。则此条件下反应C4H10(g)O2(g)4CO2(g)5H2O(g)的H为 ( )A8Q kJ/mol B16 Q kJ/mol C8 Q kJ/mol D16 Q kJ/mol6完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗掉8 molL1的氢氧化钠溶液50 mL，则无水乙醇的燃烧热不可能是 ( )A10Q B大于10Q C10Q5Q D小于5Q7结合下列反应方程式回答问题。NH3(g)HCl(g)NH4Cl(s) H176 kJmol1 NH3(g)H2O(l)NH3H2O(aq) H35.1 kJmol1 HCl(g)HCl(aq) H72.3 kJmol1 NH3H2O(aq)HCl(aq)NH4Cl(aq)H2O(l) H52.3 kJmol1则NH4Cl(s)NH4Cl(aq)是 热反应，其反应热为 kJmol1【反馈训练答案】1A 2A 3A 4D 5D 6BD 7吸 16.3 kJmol1【本节检测】1在一定条件下，CO和CH4的燃烧热分别是283 kJ/mol和890 kJ/mol。现有1 mol由CO与CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧，生成CO2气体和液态水，释放出738.25 kJ的热量，则混合气体中CO和CH4的体积比为 （ ）A13 B31 C12 D212相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中H值最小的是 （ ）A2A(l) B (l) 2C (g) H1B2A (g) B (g) 2C(g) H2C2A(g) B (g ) 2C (l) H3D2A (l) B(l) 2C (l) H43已知下列热化学方程式：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H889.5kJ/mol2C2H6(g)7O2(g)4CO2(g)6H2O(l) H3116.7kJ/molC2H4(g)3O2(g)2CO2(g)2H2O(l) H1409.6kJ/mol2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H2596.7kJ/molC3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l) H2217.8kJ/mol现有由2mol上述五种烃中的两种组成的气体混合物，经充分燃烧后放出3037.6kJ热量，则下列哪些组合是不可能的 （ ）ACH4和C2H2 BC2H4和C3H8 CC2H6和C3H8 DC2H6和CH44已知：2KNO3(s)2KNO2(s)O2(g) H1242.44 kJ/mol C(s)O2(g)CO2(g) H2392.00 kJ/mol为提供1mol KNO3分解所需的热量，理论上需要燃烧碳 （ ）Amol Bmol Cmol Dmol5称取等质量为（a g）胆矾两份。把一份溶于b g水中，测知其溶解时吸收Q1 kJ热量；把另一份脱水后溶于(ba) g水中，测得其溶解时放热Q2 kJ。胆矾溶解于水时，H _kJmol1。无水硫酸铜的溶解热为_kJmol1，是_过程。从以上数据可知，胆矾脱水是_过程，1mol胆矾脱水需_kJ热量。6火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量。写出液态肼与液态双氧水反应的热化学方程式： 。又已知H2O（l）H2O（g）；H 44kJ/mol，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 。此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。7理论上1g葡萄糖在体内完全氧化成CO2(g)和H2O(l)(有氧氧化)释放15.56 kJ能量。在体内这一氧化过程释放的能量由ATP截获被人体利用：C6H12O6 (s)6O2(g)38H3PO4 (l)38ADP(s)6CO2(g)44H2O(l)38ATP(s)ATP(s)H2O(l) ADP(s)H3PO4(l)；H 30.6 kJ/mol。葡萄糖完全氧化生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式是 ；葡萄糖在体内完全氧化成CO2(g)和H2O(l)，能量的利用率是 % 。8美国科学美国人杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了下表的数据。太阳辐射能的几条主要去路功 率直接反射52000109 kJs1以热能方式离开地球81000109 kJs1水循环40000109 kJs1大气流动370109 kJs1光合作用40109 kJs1请选用以上数据计算：地球对太阳能的利用率约为_。通过光合作用，每年有_kJ的太阳能转化为化学能（每年按365天计）。 9某种发动机燃料由A、B两种物质混合而成，A、B两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知常温下A、B及CO、H2的燃烧热如下：物质ABCOH2燃烧热/kJmol17255518283286A、B不同比例混合的燃料91.2g，在足量的氧气中燃烧时，放出的热量Q与混合燃料中B的物质的量分数x的关系如右图。(计算过程中保留两位小数)A的相对分子质量为_，B的相对分子质量为_。现有由A、B等物质的量混合而成的燃料73 g，在160 L O2中完全燃烧后，得到104 L气体，通过碱石灰充分吸收后剩余3.2 L（气体体积均在标准状况下测定）。由此可求得混合物中N(C)N(H)N(O)_，A分子式为_，B分子式为_。l mol由A、B等物质的量混合而成的燃料在一定量的氧气中燃烧，放出热量2980kJ，则反应中生成CO_mol。10绿色植物在太阳光作用下，借叶绿素可以将空气中的CO2和H2O转变为葡萄糖，同时放出O2。这个过程叫光合作用，可以用下列热化学方程式表示：6CO2(g)6H2O(g)C6H12O6(s)6O2(g) H288 kJ/mol这是生命世界最重要的最基本的