高中化学 课时跟踪检测（四）化学反应热的计算 新人教版选修4

1、课时跟踪检测（四） 化学反应热的计算1已知C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H2110.5 kJmol1，则2 mol C在O2中完全燃烧，放出的热量为()A221 kJB787 kJC393.5 kJ D110.5 kJ解析：选BC在O2中完全燃烧生成CO2，故2 mol C完全燃烧放出的热量为2 mol393.5 kJmol1787 kJ。2液态水分解生成H2和O2可通过下列途径来完成：已知：氢气的燃烧热H为286 kJmol1，则H2为 ()A330 kJmol1 B330 kJmol1C242 kJmol1 D242 kJmol1

2、解析：选C由盖斯定律可知H1H2H286 kJmol1，H2286 kJmol1H1286 kJmol1(44 kJmol1)242 kJmol1。3科学家发现，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应是相同的。已知在25 ，105 Pa时，1 mol 石墨和1 mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的放热分别是393.5 kJ和283 kJ，下列说法或热化学方程式正确的是()A在相同条件下，C(石墨，s)CO2(g)=2CO(g)H172.5 kJmol1B1 mol石墨不完全燃烧，生成CO2和CO混合气体时，放热504.0 kJC2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g) H110

3、.5 kJmol1D已知金刚石不如石墨稳定，则石墨转变为金刚石需要放热解析：选AA项，由题意得C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1，根据盖斯定律，反应反应2可得C(石墨，s)CO2(g)=2CO(g)H393.5 kJmol1(283 kJmol12)172.5 kJmol1，正确；B项，没有说明CO2和CO的物质的量，不能计算反应热，错误；C项，C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1，根据盖斯定律，(反应反应)2得：2C(石

4、墨，s)O2(g)=2CO(g)，H393.5 kJmol1(283 kJmol1)2221 kJmol1，错误；D项，金刚石不如石墨稳定，则石墨的能量低，石墨变成金刚石需要吸热，错误。4已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1；2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.6 kJmol1。现有18 g液态H2O，蒸发时吸收的热量为()A88 kJB44 kJC4.89 kJ D2.45 kJ解析：选B ，得H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，故H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。m(H2O)18 g，n(H2O)1 mol，故18 g

5、液态H2O蒸发时吸收的热量为44 kJ，B项正确。5已知热化学方程式：SO2(g)O2(g)SO3(g)H98.32 kJmol1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反应，最终放出的热量()A196.64 kJ B98.32 kJC196.64 kJ D196.64 kJ解析：选C热化学方程式中的反应热是指反应物按所给形式进行完全时的反应热。2 mol SO2和1 mol O2如果彻底反应则应放出196.64 kJ的热量，而该反应为可逆反应，所以放出的热量小于196.64 kJ。6室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1 mo

6、l的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。则下列判断正确的是()AH2H3 BH1H3CH1H3H2 DH1H2H3解析：选B由题给条件可知：CuSO45H2O(s)=Cu2(aq)SO(aq)5H2O(l)H10，CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)H20，由可得CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)H3H1H20，选B。7已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。已知单质C(s)的燃烧热为Y kJmol1，

7、则1 mol C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的反应热H为()AY kJmol1 B(10XY)kJmol1C(5X0.5Y)kJmol1 D(10XY)kJmol1解析：选C燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，即C(s)O2(g)=CO2(g)HY kJmol1，n(C)0.3 mol，n(O2)0.2 mol，依C(s)O2(g)=CO(g)HQ1 kJmol1 1 mol molQ1CO(g)O2(g)=CO2(g)HQ2 kJmol1 molQ20.05 mol0.1Q2得0.3Q10.1Q2X。得C(s)O2(g)=CO2(g)H(Q1Q2) kJ

8、mol1得Q1Q2Y。解和组成的方程组得Q15X0.5Y。8已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 kJmol1，2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.46 kJmol1，H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.84 kJmol1。在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2(aq)和H2O(l)的反应热H等于()A319.68 kJmol1 B417.91 kJmol1C546.69 kJmol1 D448.46 kJmol1解析：选A给已知三个热化学方程式分别编号为、，由盖斯定律得：Cu(s)2H(aq)H2O2(l)=Cu2(aq)2H2

9、O(l)H64.39 kJmol1196.46 kJmol1285.84 kJmol1319.68 kJmol1，A项正确。9工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，已知在25 时：C(石墨)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1C(石墨)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1则25 时1 mol CO与水蒸气作用转化为氢气和二氧化碳反应H为()A41 kJmol1 B41 kJmol1C283 kJmol1 D131 kJmol1解析：选B依据盖斯定律得到：CO(g)H2O(g)=CO2(

10、g)H2(g)H41 kJmol1。10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0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成水蒸气和氮气，放出256.652 kJ的热量。(1)反应的热化学方程式为_。(2)已知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_ kJ。(3)发射卫星可用肼为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H

11、534 kJmol1H2(g)F2(g)=HF(g)H369 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_。有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大。肼和氟气反应的热化学方程式为_。解析：(1)反应的化学方程式为N2H42H2O2=N24H2O,0.4 mol N2H4反应放热256.652 kJ，则1 mol N2H4反应应放热641.63 kJmol1。反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1。(2)16 g N2H4的n(N2H4)0.5 mol。由热

12、化学方程式知生成n(H2O)0.5 mol42 mol，则16 g N2H4与H2O2生成H2O(l)放热为641.63 kJmol10.5 mol2 mol44 kJmol1408.815 kJ。(3)把已知反应依次编号为、，根据盖斯定律，得，N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol167.7 kJmol1567.85 kJmol1。再根据盖斯定律42得：N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H534 kJmol1369 kJmol14(242 kJmol1)21 526 kJmol1。答案：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O

13、(g)H641.63 kJmol1(2)408.815(3)N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJmol1N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 526 kJmol11氯原子对O3的分解有催化作用：O3(g)Cl(g)=ClO(g)O2(g)H1，ClO(g)O(g)=Cl(g)O2(g)H2，大气臭氧层的分解反应是O3(g)O(g)=2O2(g)H，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是()A反应O3(g)O(g)=2O2(g)的HE1E3B反应O3(g)O(g)=2O2(g)的HE2E3CO3(g)O(g)=2O2(g)是吸热反

14、应DHH1H2解析：选DO3(g)与O(g)的总能量高于生成物O2(g)的能量，该反应为放热反应，H0，HE3E2，故A、B、C错误；根据盖斯定律可得HH1H2，D正确。2钛被称为“第三金属”，其制取原料为金红石(TiO2)，制取步骤为TiO2TiCl4Ti已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3则反应TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H为()AH32H12H2 BH32H1H2CH32H1H2 DH32H12H2解析：选C由2可得TiO2(s)2Cl2(

15、g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)HH32H1H2。3已知：CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJmol1则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()AH488.3 kJmol1BH244.15 kJmol1CH977.6 kJmol1DH488.3 kJmol1解析：选D所求反应由22所得，则HH22H32H1488.3 kJmol1。4已知以下的热化学反应方程式：Fe2O3(s)3CO(g)

16、=2Fe(s)3CO2(g)H24.8 kJmol1Fe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)H15.73 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H640.4 kJmol1则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为()A218 kJmol1 B109 kJmol1C218 kJmol1 D109 kJmol1解析：选Bn(CO)0.5 mol，得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H24.8 kJmol115.73 kJmol1640.4 kJmol1218 kJmol1，0.5 mol CO气体还原足量F

17、eO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为(218 kJmol1)0.5109 kJmol1，B项正确。5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为942、OO为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194 B391C516 D658解析：选B由图知N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1534 kJmol1，设断裂1 mol NH 键所需的能量为x kJ，则H1H3H2，H3H1H2534 kJmol12 752 kJmol12 218 kJmol1，即N2H4(g)

18、O2(g)=2N(g)4H(g)2O(g)需要吸收2 218 kJ能量，1 mol N2H4中含有1 mol NN键和4 mol NH键，故154 kJ4x kJ500 kJ2 218 kJ，得x391，B项正确。6已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJmol1则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是()AFe3O44CO=3Fe4CO2H14 kJmol1BFe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g)H2

19、2 kJmol1CFe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g)H14 kJmol1DFe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g)H14 kJmol1解析：选D根据盖斯定律，(3)可得，Fe3O4(s)4CO(g)=3Fe(s)4CO2(g)H47 kJmol13(25 kJmol1)14 kJmol1。7发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三级使用的燃料是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1285.8 kJmol1；H2(g)=H2(l)H20.92 kJmol1；O2(g)=O2(l)H36.84 kJmol1；H2

20、O(l)=H2O(g)H444.0 kJmol1。则反应H2(l)O2(l)=H2O(g)的反应热H为()A237.46 kJmol1 B474.92 kJmol1C118.73 kJmol1 D237.46 kJmol1解析：选D根据盖斯定律，将反应可得目标反应方程式，其反应热HH1H2H3H4237.46 kJmol1。8(1)实验测得，5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。(2)将0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，该反应的热化学方程

21、式为_。又已知：H2O(g)=H2O(l)H244.0 kJmol1，则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_ kJ。(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体(结构简式为CH3OH)。已知某些化学键的键能数据如下表：化学键CCCHHHCOCOHO键能/(kJmol1)3484134363581 072463已知CO中的C与O之间为三键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为_。(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJmol1根据盖斯定律，计算298 K时由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变：_。解析：(1)5 g CH3OH(l)充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出113.5 kJ的热量，则1 mol CH3OH充分燃烧时，放出的热量为：113.5 kJ726.4 kJ，故其燃烧的热化学方程式为C