人教版选修4 第1章第3节 化学反应热的计算——盖斯定律 填空题 作业.doc

第3节 化学反应热的计算盖斯定律 填空题1.随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中co2的含量及有效地开发利用co2引起了全世界的普遍重视。（1）如图为c及其氧化物的变化关系图，若变化是置换反应，则其化学方程式可以是。（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径：c（s）+o2（g）=co2（g） h10 途径：先制成水煤气：c（s）+h2o（g）=co（g）+h2（g） h20 再燃烧水煤气：2co（g）+o2（g）=2co2（g） h30 2h2（g）+o2（g）=2h2o（g）h40 则途径放出的热量（填“大于”“等于”或“小于”）途径放出的热量；h1、h2、h3、h4的数学关系式是。（3）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：方法一 co（g）+2h2（g）ch3oh（g）方法二 co2（g）+3h2（g）ch3oh（g）+h2o（g）在25、101 kpa下，1 克甲醇完全燃料放热22.68 kj，写出甲醇燃烧热的热化学方程式：。（4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：tio2（金红石）+2c+2cl2ticl4+2co已知：c（s）+o2（g）=co2（g）h=393.5 kjmol12co（g）+o2（g）=2co2（g）h=566 kjmol1tio2（s）+2cl2（g）=ticl（s）+o2（g）h=+141 kjmol1则tio2（s）+2cl2（g）+2c（s）=ticl4（s）+2co（g）的h=。（5）臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：6ag（s）+o3（g）=3ag2o（s）h=235.8 kjmol1已知：2ag2o（s）=4ag（s）+o2（g） h=+62.2 kjmol1则o3转化为o2的热化学方程式为。2.（1）caco3（s）=cao（s）+co2（g）h=+177.7 kjc（s）+h2o（g）=co（g）+h2（g）h=131.3 kjh2so4（l）+naoh（l）=na2so4（l）+h2o（l）h=57.3 kj c（s）+o2（g）=co2（g）h=393.5 kj co（g）+o2（g）=co2（g）h=283 kj hno3（aq）+naoh（aq）=nano3（aq）+h2o（l）h=57.3 kj2h2（g）+o2（g）=2h2o（l）h=517.6 kj（a）上述热化学方程式中，不正确的有（填序号）。（b）根据上述信息，写出c转化为co的热化学方程式。（2）已知热化学方程式：h2（g）+o2（g）=h2o（g）h=241.8 kj，该反应的活化能为167.2 kj，则其逆反应的活化能为kj（3）用ch4催化还原nox可以消除氮氧化物的污染。例如：ch4（g）+4no2（g）=4no（g）+co2（g）+2h2o（g）h=574 kjch4（g）+4no（g）=2n2（g）+co2（g）+2h2o（g）h=1 160 kj若用标准状况下4.48 l ch4还原no2生成n2，反应中转移的电子总数为（用阿伏加德罗常数na表示），放出的热量为kj。3.按要求填空：（1）已知：2h2（g）+o2（g）=2h2o（g） h=483.6 kj，h2（g）+o2（g）=h2o（l）的h=285.8 kj，由此可知，在等温下蒸发45 g液态水需吸收kj的热量。（2）在25 、101 kpa时，1 g乙醇完全燃烧生成co2和液态水时放热29.713 kj，则能表示乙醇燃烧热的热化学方程式为。4.根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，n2在催化剂（掺有少量fe2o3的tio2）表面与水发生下列反应，已知：n2（g）+3h2（g）2nh3（g）h=92.4 kj，2h2（g）+o2（g）=2h2o（l）h=571.6 kj，则2n2（g）+6h2o（l）4nh3（g）+3o2（g）h=。5.现根据下列3个热化学反应方程式：fe2o3（s）+3co（g）=2fe（s）+3co2（g）h=24.8 kj3fe2o3（s）+co（g）=2fe3o4（s）+co2（g）h=47.2 kjfe3o4（s）+co（g）=3feo（s）+co2（g）h=19.4 kj写出co气体还原feo固体得到fe固体和co2气体的热化学反应方程式：。6.研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。(1)下列措施中，有利于降低大气中的co2、so2、no2浓度的有_ (填字母)。a减少化石燃料的使用，开发新能源b使用无氟冰箱，减少氟里昂排放c多步行或乘公交车，少用专车或私家车d将工业废气用碱液吸收后再排放(2)为开发新能源，有关部门拟用甲醇(ch3oh)替代汽油作为公交车的燃料。写出由co和h2生产甲醇的化学方程式：_，用该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kj。又知2h2(g)co(g)o2(g)=co2(g)2h2o(g) h594.1 kj。请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：_。7.氧气是一种清洁能源，氧气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：ch4（g）+h2o（g）=co（g）+3h2（g）h=206.2 kjch4（g）+co2（g）=2co（g）+2h2（g）h=247.4 kj2h2s（g）=2h2（g）+s2（g）h=169.8 kj以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。ch4与 h2o（g）反应生成co2（g）和 h2（g）的热化学方程式为。8.2so2（g）+o2（g）2so3（g）反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol so2（g）氧化为1 mol so3（g）的h=99 kj。请回答下列问题：（1）图中a、c分别表示、，e的大小对该反应的反应热有无影响？。该反应通常用v2o5作催化剂，加v2o5会使图中b点升高还是降低？，理由是。（2）图中h=kj。（3）如果反应速率v（so2）为0.05 mol，则v（o2）=mol、v（so3）=mol；（4）已知单质硫的燃烧热为296 kj，计算由s（s）生成3 mol so3（g）的h=kj9.随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中co2的含量及有效地开发利用co2引起了全世界的普遍重视。（1）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：方法一co（g）+2h2（g）ch3oh（g）方法二co2（g）+3h2（g）ch3oh（g）+h2o（g）在25 、101 kpa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68 kj，写出甲醇燃烧的热化学方程式：。（2）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：tio2（金红石）+2c+2cl2ticl4+2co已知：c（s）+o2（g）=co2（g）h=393.5 kj2co（g）+o2（g）=2co2（g）h=566 kjtio2（s）+2cl2（g）=ticl4（s）+o2（g）h=+141 kj则tio2（s）+2cl2（g）+2c（s）=ticl4（s）+2co（g）的h=。（3）臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应如6ag（s）+o3（g）=3ag2o（s）h=235.8 kj，已知：2ag2o（s）=4ag（s）+o2（g）h=+62.2 kj，则o3转化为o2的热化学方程式为。10.已知下列热化学方程式：2h2（g）+o2（g）=2h2o（l）h=570 kj2h2o（g）=2h2（g）+o2（g）h=+483.6 kj 2c（s）+o2（g）=2co（g）h=220.8 kj c（s）+o2（g）=co2（g）h=393.5 kj回答下列问题：（1）上述反应中属于放热反应的是（填写序号）。（2）h2的燃烧热为。（3）燃烧10 g h2生成液态水，放出的热量为。（4）co的燃烧热的热化学方程式为。（5）h2o（l）=h2o（g）h=。11.根据下列条件计算有关反应的焓变：(1)已知：ti(s)2cl2(g)=ticl4(l)h804.2 kjmol12na(s)cl2(g)=2nacl(s)h882.0 kjmol1na(s)=na(l)h2.6 kjmol1则反应ticl4(l)4na(l)=ti(s)4nacl(s)的h_kjmol1。(2)已知下列反应数值：则反应的h4_kjmol1。12.把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径：c(s)o2(g)=co2(g)途径：先制水煤气c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)燃烧水煤气：2co(g)o2(g)=2co2(g)；2h2(g)o2(g)=2h2o(g)已知：c(s)o2(g)=co2(g)h1393.5 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(g)h2241.8 kjmol1co(g)o2(g) =co2(g)h3283.0 kjmol1请回答下列问题：(1)co(g) h2o(g) =h2(g) co2(g) 是_(填“放热反应”或“吸热反应”)(2)根据盖斯定律，煤和气态水生成水煤气的反应热h_。(3)根据两种途径，下列说法错误的是_。a途径制水煤气时增加能耗，故途径的做法不可取b与途径相比，途径可以减少对环境的污染c与途径相比，途径可以提高煤的燃烧效率d将煤转化为水煤气后，便于通过管道进行运输13.(1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下： 第一步反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是_。1 mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是_。(2)已知红磷比白磷稳定，则反应p4(白磷，s)5o2(g)=2p2o5(s)h1；4p(红磷，s)5o2(g)=2p2o5(s)h2；h1和h2的关系是h1_h2(填“”、“”或“”)。(3)在298 k、101 kpa时，已知：2h2o(g)=o2(g)2h2(g)h1；cl2(g)h2(g)=2hcl(g)h2；2cl2(g)2h2o(g)=4hcl(g)o2(g)h3，则h3与h1和h2之间的关系正确的是_。ah3h12h2bh3h1h2ch3h12h2dh3h1h2(4)已知：2co(g)o2(g)=2co2(g)h566 kjmol1na2o2(s)co2(g)=na2co3(s)o2(g)h226 kjmol1则co(g)与na2o2(s)反应放出509 kj热量时，电子转移数目为_。(5)已知h2(g)br2(l)=2hbr(g)h72 kjmol1，蒸发1 mol br2(l)需要吸收的能量为30 kj，其他相关数据如下表：则表中a_。14.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)2co(g)2no(g)=n2(g)2co2(g)hbkjmol1(b0)若用标准状况下3.36 l co还原no2至n2(co完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_mol，放出的热量为_kj(用含有a和b的代数式表示)。(3)用ch4催化还原nox也可以消除氮氧化物的污染。例如：ch4(g)4no2(g)=4no(g)co2(g)2h2o(g)h1574 kjmol1ch4(g)4no(g)=2n2(g)co2(g)2h2o(g)h2？若1molch4还原no2至n2，整个过程中放出的热量为867 kj，则h2_。32.(1)焙烧明矾产生的so2可用于制硫酸。已知25、101kpa时：2so2(g)o2(g)=2so3(g)h1197 kjmol1；h2o (g)=h2o(l)h244 kjmol1；2so2(g)o2(g)2h2o(g)=2h2so4(l)h3545 kjmol1。则so3(g)与h2o(l)反应的热化学方程式是_。(2)金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。已知：温度过高时，wo2(s)转变为wo2(g)；wo2(s)2h2(g)=w(s)2h2o(g)h166.0 kjmol1wo2(g)2h2(g)=w(s)2h2o(g)h2137.9 kjmol1则wo2(s)=wo2(g)的h_。(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂n2o4反应生成n2和水蒸气。已知：n2(g)2o2(g)=n2o4(l)h119.5 kjmol1n2h4(l)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h2534.2 kjmol1写出肼和n2o4反应的热化学方程式_。33.(1)在焙烧炉中发生反应：fe2o3(s)3c(s) =2fe(s)3co(g)h492.7 kjmol13co(g)fe2o3(s) =2fe(s)3co2(g)h25.2 kjmol1则2fe2o3(s)3c(s) =4fe(s)3co2(g)h_kjmol1。(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制h2的主要转化反应如下：ch4(g)h2o(g) =co(g)3h2(g)h206.2 kjmol1ch4(g)2h2o(g) =co2(g)4h2(g)h165.0 kjmol1上述反应所得原料气中的co能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下co与水蒸气反应生成易除去的co2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是_。34.同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速度较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或几步完成这个总过程的热效应是相等的”观点来计算反应热。(1)已知：p4(白磷，s)5o2(g)=p4o10(s) h12983.2 kjmol1p(红磷，s)o2(g)=p4o10(s) h2738.5 kjmol1则白磷转化为红磷的热化学方程式为_。(2)已知反应：h2(g)o2(g)=h2o(g)h1n2(g)2o2(g)=2no2(g)h2n2(g)h2(g)=nh3(g)h3利用上述三个反应，计算4nh3(g)7o2(g)=4no2(g)6h2o(g)的反应焓变为_(用含h1、h2、h3的式子表示)。35.(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，相关反应的热化学方程式如下：al2o3(s)alcl3(g)3c(s)=3alcl(g)3co(g)hakjmol13alcl(g)=2al(l)alcl3(g)hbkjmol1反应al2o3(s)3c(s)=2al(l)3co(g)的h_kjmol1(用含a、b的代数式表示)。al4c3是反应过程中的中间产物。al4c3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为_。(2)用h2o2和h2so4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：cu(s)2h(aq)=cu2(aq)h2(g)h164.39 kjmol12h2o2(aq)=2h2o(l)o2(g)h2196.46 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h3285.84 kjmol1则h2so4溶液中cu与h2o2反应生成cu2和h2o的热化学方程式为_。36.丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径：c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4h2o(l)h1akjmol1途径：c3h8(g)=c3h6(g)h2(g)h2bkjmol12c3h6(g)9o2(g)=6co2(g)6h2o(l)h3ckjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h4dkjmol1(a，b，c，d均为正值)请回答下列问题：(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径放出的热量_(填“大于”“等于”或“小于”)途径放出的热量。(2)由于c3h8(g)=c3h6(g)h2(g)的反应中，反应物具有的总能量_(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要_(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是_。(3)b与a、c、d的数学关系式是_。答案解析1.【答案】（1）c+cuocu+co（2）等于 h1=h2+（h3+h4）（3）ch3oh（l）+o2（g）=co2（g）+2h2o（l）h=725.76 kjmol1（4）80 kjmol-1（5）2o3（g）=3o2（g）h=285 kjmol-1【解析】（1）c能将cuo中的铜置换出来，生成铜和co，故化学方程式为c+cuocu+co；（2）根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径和途径是等效的，途径和途径等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径放出的热量等于途径放出的热量；途径：c（s）+h2o（g）=co（g）+h2（g）h20 再燃烧水煤气：2co（g）+o2（g）=2co2（g）h30 2h2（g）+o2（g）=2h2o（g）h40 由盖斯定律可知，2+得2c（s）+2o2（g）=2co2（g）h=2h2+h3+h4。所以h1=h=（2h2+h3+h4）=h2+（h3+h4）。（3）在25、101 kpa下，1 g甲醇（ch3oh）燃烧生成co2和液态水时放热22.68 kj。32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76 kj则表示甲醇燃烧的热化学方程式为ch3oh（l）+o2（g）=co2（g）+2h2o（l）h=725.76 kjmol1；（4）已知：c（s）+o2（g）=co2（g）h=393.5 kjmol12co（g）+o2(g)=2co2（g）h=566 kjmol1tio2（s）+2cl2（g）=ticl4（s）+o2（g）h=+141 kjmol1金红石与氯气、石墨制取ticl4（s）和co的化学反应方程式可以通过+2得到，所以tio2（s）+2cl2（g）+2c（s）=ticl4（s）+2co（g） h=141 kjmol1393.5 kjmol12+566 kjmol1=-80 kjmol1，即tio2（s）+2cl2（g）+2c（s）=ticl4（s）+2co（g） h=80 kjmol1；（5）、6ag（s）+o3（g）=3ag2o（s） h=235.8 kjmol1，、2ag2o（s）=4ag（s）+o2（g） h=+62.2 kjmol1，根据盖斯定律可知2+3可得到：2o3（g）=3o2（g），则反应热h=（235.8 kjmol1）2+（+62.2 kjmol1）3=285 kjmol1。2.【答案】（1）（a）（b）c（s）+o2（g）=co2（g）h=110.5 kj（2）409.0（3）1.6na 173.4【解析】（1）（a）根据热化学方程式的书写方法，都是有错误的，错误之处分别是：中h=+177.7 kj，反应吸热，h=+131 kj，除h2o外其它物质的状态不是“l”应为“aq”；（b）结合化学反应，利用盖斯定律，反应c（s）+o2（g）=co（g）是得来，所以焓变h=（393.5 kj）（283 kj）=110.5 kj。（2）反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，逆反应的活化能=正反应的活化能+|反应的焓变|；h2（g）+o2（g）=h2o（g） h=241.8 kj，该反应的活化能为167.2 kj，则其逆反应的活化能=167.2 kj+241.8 kj=409.0 kj。（3）已知ch4（g）+4no2（g）=4no（g）+co2（g）+2h2o（g） h=574 kj，ch4（g）+4no（g）=2n2（g）+co2（g）+2h2o（g）h=1 160 kj，利用盖斯定律（+）可得：ch4（g）+2no2（g）=n2（g）+co2（g）+2h2o（g），h=kj=867 kj，标况下4.48 l甲烷的物质的量为：n（ch4）=0.2 mol，甲烷中碳元素的化合价为4价，反应产物二氧化碳中c元素化合价为+4价，化合价变化为8，即完全反应1 mol甲烷转移了8 mol（8na）电子，则反应0.2 mol甲烷转移的电子总数为：0.2 mol8na=1.6na；根据热化学方程式可知，完全反应0.2 mol甲烷放热的热量为867 kj0.2 mol=173.4 kj。3.【答案】（1）110（2）c2h5oh（l）+3o2（g）=2co2（g）+3h2o（l）h=1 366.8 kj【解析】（1）2h2（g）+o2（g）=2h2o（g）h=483.6 kj，h2（g）+o2（g）=h2o（l）h=285.8 kj，依据盖斯定律计算2得到：2h2o（l）=2h2o（g）h=88 kj，蒸发45 g液态水物质的量为=2.5 mol，需吸收的热量为2.5 mol44 kj=110 kj。（2）燃烧热是指：在25 、101 kpa时，1 mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量；1 g乙醇完全燃烧生成co2和液态水时放热29.713 kj，则1 mol乙醇（质量为46 g）完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为4629.713 kj1366.8 kj，乙醇燃烧热的热化学方程式为c2h5oh（l）+3o2（g）=2co2（g）+3h2o（l）h=1 366.8 kj。4.【答案】+1 530 kj【解析】已知：n2（g）+3h2（g）2nh3（g）h=92.4 kj，2h2（g）+o2（g）=2h2o（l）h=571.6 kj，根据盖斯定律23可得：2n2（g）+6h2o（l）4nh3（g）+3o2（g）h=（92.4 kj）2（571.6 kj）3=+1 530 kj，5.【答案】feo（s）+co（g）=fe（s）+co2（g）h=11 kj【解析】由题意，结合盖斯定律可知，得到feo（s）+co（g）=fe（s）+co2（g），h=11 kj，即热化学方程式为feo（s）+co（g）=fe（s）+co2（g）h=11 kj，6.【答案】(1)acd (2) co2h2ch3oh ch3oh(l)o2(g)= co2(g)2h2o(g) h726 kj。【解析】（1）a.化石原料燃烧产生so2、no2等有污染的气体，因此减少化石燃料的使用，减少污染物产生，开发新能源，能减少污染的发生，正确；b.使用无氟冰箱，减少氟利昂的排放，但对co2、so2、no2的排放不产生影响，错误；c.减少私家车的使用，减少no2、co2等的排放，正确；d.co2、so2属于酸性氧化物，和碱反应，no2能和碱反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，正确。(2)根据题目中信息，反应方程式为co(g)2h2(g)ch3oh(l) h=131.9 kj，又知2h2(g)co(g)o2(g)=co2(g)2h2o(g) h594.1 kj，甲醇燃烧的反应方程式为ch3oho2=co22h2o，由得出：ch3oh(l)o2(g)= co2(g)2h2o(g) h726 kj。7.【答案】ch4（g）+2h2o（g）=co2（g）+4h2（g）h=+165.0 kj【解析】ch4（g）+h2o（g）=co（g）+3h2（g）h=206.2 kj ch4（g）+co2（g）=2co（g）+2h2（g）h=247.4 kj据盖斯定律，2得：ch4（g）+2h2o（g）=co2（g）+4h2（g）h=165.0 kj，8.【答案】（1）反应物所具有总能量 生成物所具有的总能量 无 降低 催化剂改变了反应的历程使活化能e降低（2）-198 （3）0.025 0.05 （4）-1 185【解析】（1）因图中a、c分别表示反应物总能量、生成物总能量，b为活化能，反应热可表示为a、c活化能的大小之差，活化能的大小与反应热无关，催化剂能够改变反应的历程使活化能e降低，但是不影响反应物和生成物能量高低。（2）因1 mol so2（g）氧化为1 mol so3的h=99 kj，所以2 mol so2（g）氧化为2 mol so3的