人教版高中化学选修四配套同步练习：第一章 第三节 化学反应热的计算 Word版含答案

1、 .第三节 化学反应热的计算目标要求 1.理解盖斯定律的意义。2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。一、盖斯定律1含义(1)不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。例如，h 、 、 之间有如下的关系： 。hhhhh1231232意义利用盖斯定律，可以间接地计算一些难以测定的反应热。1例如：c(s) o (g)=co(g)22上述反应在 o 供应充分时，可燃烧生成 co ；o 供应不充分时，虽可生成 co，但同222时还部分生成 co 。因此该反应的 h 不易测定，但是下述两个反应的 h 却可

2、以直接测得：2(1)c(s)o (g)=co (g)22h 393.5 kjmol111(2)co(g) o (g)=co (g)222h 283.0 kjmol12根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的 h。分析上述两个反应的关系，即知：hh h 。121则 c(s)与 o (g)生成 co(g)的热化学方程式为 c(s) o (g)=co(g) h110.5222kj mol 。1思维拓展 热化学方程式的性质(1)热化学方程式可以进行方向改变，方向改变时，反应热数值不变，符号相反。(2)热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。(3)热化学方程式可以叠加，叠加时，物质和反应热同

3、时叠加。二、反应热的计算. .1根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算例 1 由氢气和氧气反应生成 4.5 g 水蒸气放出 60.45 kj 的热量，则反应：2h (g)2o (g)=2h o(g)的 h 为()22a483.6 kjmol1b241.8 kjmol1d241.8 kj mol1c120.6 kjmol1解析 已知 4.5 g 水蒸气生成时放热 60.45 kj，要求方程式中生成 2 mol h o(g)的 h，24.5 g2 mol18 g mol60.45 kj比例关系：1q解得 q483.6 kj，故 h483.6 kjmol 1。答案 a2利用燃烧热数据，求算燃烧反

4、应中的其它物理量例 2 甲烷的燃烧热 h890.3 kjmol 11 kg ch 在 25，101 kpa 时充分燃烧生成液态水放出的热量约为()4a5.5610 kj molb5.5610 kj mol1414c5.5610 kjd5.5610 kj44890.3 kj16 g解析 16 g ch 燃烧放出 890.3 kj 热量，1 kg ch 燃烧放出的热量为1 000 g4455 643.75 kj5.56104 kj。答案 c3利用盖斯定律的计算例 3 已知下列热化学方程式：fe o (s)3co(g)=2fe(s)3co (g)232h 26.7 kjmol113fe o (s)c

5、o(g)=2fe o (s)co (g)23342h 50.75 kjmol12fe o (s)co(g)=3feo(s)co (g)342h 36.5 kjmol13则反应 feo(s)co(g)=fe(s)co (g)的焓变为()2a7.28 kjmol1c43.68 kjmol1b7.28 kj mol1d43.68 kjmol1解析 根据盖斯定律，首先考虑目标反应与三个已知反应的关系，三个反应中，feo、co、fe、co 是要保留的，而与这四种物质无关的 fe o 、fe o 要通过方程式的叠加处理22334予以消去：因此将32 得到：6feo(s)6co(g)6fe(s)6co (g

6、)2h43.65 kjmol1. .化简：feo(s)co(g)fe(s)co (g)2h7.28 kjmol1答案 a知识点一 盖斯定律及应用1运用盖斯定律解答问题通常有两种方法：其一，虚拟路径法：如 c(s)o (g)=co (g)，22可设置如下：h h h123其二：加合(或叠加)法：即运用所给方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。如：求 p (白磷)=4p(红磷)的热化学方程式。4已知：p (s，白磷)5o (g)=p o (s) h 4241014p(s，红磷)5o (g)=p o (s) h 24102即可用得出白磷转化为红磷的热化学方程式。答案 p (白磷)=4p(红磷)

7、hh h4122已知：h o(g)=h o(l) hq kj mol1221c h oh(g)=c h oh(l) hq kj mol125252c h oh(g)3o (g)=2co (g)3h o(g)25222hq kj mol13若使 46 g 酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(a(q q q ) kj b0.5(q q q ) kj)123123c(0.5q 1.5q 0.5q ) kjd(3q q q ) kj123123答案 d解析 46 g 酒精即 1 mol c h oh(l)25根据题意写出目标反应c h oh(l)3o (g)=2co (g)3h o(l)

8、 h25222然后确定题中各反应与目标反应的关系则 h(q q 3q ) kjmol 1321知识点二 反应热的计算3已知葡萄糖的燃烧热是 h2 840 kjmol ，当它氧化生成 1 g 液态水时放出的热1. .量是()a26.0 kj答案 ab51.9 kjc155.8 kjd467.3 kj解析 葡萄糖燃烧的热化学方程式是c h o (s)6o (g)6co (g)6h o(l)6126222h2 840 kjmol1据此建立关系式 6h o h2618 g 2 840 kj1 g x kj2 840 kj1 g解得 x26.3 kj，a 选项符合题意。618 g4已知：2h (g)o

9、(g)=2h o(l)222h571.6 kjmol11co(g) o (g)=co (g)222h282.8 kjmol1现有 co、h 、co 组成的混合气体 67.2l (标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为22710.0 kj，并生成 18 g 液态水，则燃烧前混合气体中 co 的体积分数为()a80%答案 bb50%c60%d20%571.62解析 根据生成 18 g 液态 h o 知混合气体中含 1 mol h ，该反应产生的热量为kj22285.8 kj。co 燃烧放出的热量为 710.0 kj285.8 kj424.2 kj，则 co 的物质的量为 n(co)424.2 kj

10、11.5 mol，v(co)%100%50%。282.8 kjmol练基础落实1已知：(1)zn(s)1/2o (g)=zno(s)2h348.3 kjmol1(2)2ag(s)1/2o (g)=ag o(s)22h31.0 kjmol1则 zn(s)ag o(s)=zno(s)2ag(s)的 h 等于()2. .a317.3 kjmol1c332.8 kjmol1答案 ab379.3 kjmol1d317.3 kjmol1解析 hh h 348.3 kjmol 1(31.0 kj mol 1)317.3 kjmol 1122已知 25、101 kpa 条件下：4al(s)3o (g)=2al

11、 o (s)223h2 834.9 kjmol14al(s)2o (g)=2al o (s)323h3 119.1 kjmol1由此得出的正确结论是()a等质量的 o 比 o 能量低，由 o 变为 o 为吸热反应2323b等质量的 o 比 o 能量低，由 o 变为 o 为放热反应2323co 比 o 稳定，由 o 变为 o 为吸热反应3223do 比 o 稳定，由 o 变为 o 为放热反应2323答案 a解析 将两个热化学方程式叠加处理得：3o (g)2o (g) h284.2 kj mol ，所以 o 变为 o 的反应是吸热反应，o 的能123232量低，o 更稳定。23能源问题是人类社会面

12、临的重大课题，h 、co、ch oh 都是重要的能源物质，它23们的燃烧热依次为285.8 kjmol 1、282.5 kjmol 1、726.7 kjmol 1。已知co 和 h 在2一定条件下可以合成甲醇 co(g)2h (g)=ch oh(l)。则 co 与 h 反应合成甲醇的热化学232方程式为()aco(g)2h (g)=ch oh(l)h127.4 kjmol1h127.4 kjmol1h127.4 kjmol1h127.4 kjmol123bco(g)2h (g)=ch oh(l)23cco(g)2h (g)=ch oh(g)23dco(g)2h (g)=ch oh(g)23答案

13、 a解析 根据目标反应与三种反应热的关系，利用盖斯定律，首先计算出目标反应的反应热 h2(285.8 kjmol 1)(282.5 kjmol 1)(726.7 kjmol 1)127.4 kjmol 1。4已知火箭燃料二甲基肼(ch nhnhch )的燃烧热为6 000 kjmol ，则 30 g133二甲基肼完全燃烧放出的热量为()a1 500 kj答案 bb3 000 kjc6 000 kjd12 000 kj解析 二甲基肼的相对分子质量是 60,30 g 二甲基肼是 0.5 mol，放出的热量是燃烧热的. .一半，即 3 000 kj。练方法技巧用关系式求反应热5在一定条件下，充分燃烧

14、一定量的丁烷放出热量为 q kj(q0)，经测定完全吸收生成的 co 需消耗 5 mol l 1 的 koh 溶液 100 ml，恰好生成正盐，则此条件下反应c h (g)2410132o (g)=4co (g)5h o(g)的 h 为()222a8q kj mol1c8q kj mol1答案 db16q kj mol1d16q kj mol1解析 建立关系式：c h 4co 8kohh41021 mol 4 mol 8 mol h5 moll 0.1l qkj18 molq kj mol1则 h16q kj mol 10.5 mol练综合拓展6比较下列各组热化学方程式中 h 的大小关系。(1

15、)s(s)o (g)=so (g) h221s(g)o (g)=so (g) h222h _h12(2)ch (g)2o (g)=co (g)2h o(l) h42221ch (g)2o (g)=co (g)2h o(g) h42222h _h12(3)煤作为燃料有两种途径：途径 1直接燃烧c(s)o (g)=co (g) h 0222再燃烧水煤气：2co(g)o (g)=2co (g) h 02232h (g)o (g)=2h o(g) h (2). .1(3)h h (h h )21234解析 反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。比较 h 时，应包括符号，对于放热反

16、应，热值越大，h 越小。7发射卫星时可用肼(n h )作燃料，用二氧化氮作氧化剂，这两种物质反应生成氮气24和水蒸气。已知：n (g)2o (g)=2no (g)h67.7 kjmol1222n h (g)o (g)=n (g)2h o(g) h534 kjmol1242221212h (g) f (g)=hf(g)h269 kjmol1h242 kjmol1221h (g) o (g)=h o(g)2222(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 _；此反应用于火箭推进，除释放大量能量和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放的能量更大

17、。肼和氟反应的热化学方程式为_。答案 (1)2n h (g)2no (g)=3n (g)4h o(g) h1 135.7 kj mol 1 产物无污24222染(2)n h (g)2f (g)=n (g)4hf(g)h1 126 kjmol12422解析 写出目标反应，然后再利用题给条件计算出反应热，最后写出热化学方程式。第 2 课时 习题课1下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(a生成物总能量一定低于反应物总能量)b放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率c应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变d同温同压下，h (g)cl (g)=2hcl(g)在光照和点燃条件下的 h 不同

18、22答案 c解析 放热反应生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应生成物总能量高于反应物总能量，a 错误；化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素有关，与吸热、放热反应无关，b 错误；通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变，c 正确；同温同压下，h (g)cl (g)=2hcl(g)的反应条件不会影响 h 的值，d22错误。2在 298 k、100 kpa 时，已知：. .2h o(g)=o (g)2h (g)h1222cl (g)h (g)=2hcl(g)h2h3222cl (g)2h o(g)=4hcl(g)o (g)222则 h 与 h 和 h 间的关

19、系正确的是()312ah h 2h312bh h h312ch h 2h312dh h h312答案 a解析 令 2h o(g)=o (g)2h (g)h 2221cl (g)h (g)=2hcl(g)h 2222cl (g)2h o(g)=4hcl(g)o (g)h 2223根据盖斯定律，将反应反应2 即可求得反应，因此有 h h 2h ，故312a 项正确。3下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是()a甲烷的标准燃烧热为890.3 kj mol ，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 ch (g)142o (g)=co (g)2h o(g) h890.3 kjmol 1222b500 、30

20、0 mpa 下，将 0.5 mol n 和 1.5 mol h 置于密闭容器中充分反应生成22nh (g)，放热19.3 kj，其热化学方程式为n (g)3h (g)2nh (g) h322338.6kjmol1c氯化镁溶液与氨水反应：mg 2oh =mg(oh)22d氧化铝溶于 naoh 溶液：a1 o 2oh =2alo h o2232答案 d解析 由燃烧热的定义可知，水应以液态形式存在，故 a 项错误；n 与 h 反应生成22nh 为可逆反应，不能完全进行，故 19.3 kj 不是 0.5 mol n 与 1.5 mol h 完全反应放出的热322量，故 b 项错误；nh h o 为弱电

21、解质，在书写离子方程式时，应写成化学式的形式，故32c 项错误；氧化铝与 naoh 溶液反应，生成物是 naalo ，故 d 项正确。232324已知：(1)fe o (s) c(s)= co (g)2fe(s) h 234.1 kjmol12321(2)c(s)o (g)=co (g) h 393.5 kjmol122232则 2fe(s) o (g)=fe o (s) 的 h 是()223a824.4 kjmol1c744.7 kjmol1b627.6 kjmol1d169.4 kjmol1. .答案 a323232解析(2)(1)就可得 2fe(s) o (g)=fe o (s)，则 h

22、 h 824.4h22321kj mol 。113231225100 g 碳燃烧所得气体中，co 占 体积，co 占 体积，且 c(s) o (g)=co(g)2h(25)110.35 kjmol ，11co(g) o (g)=co (g)222h(25)282.57 kjmol 。1与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是()a392.92 kjc784.92 kj答案 cb2 489.44 kjd3 274.3 kj11解析 损失的热量就是 co 继续燃烧所放出的热量，因为 co 占 ，即有 的 c 燃烧生成33了 co，所以建立关系式：c co h12 g 1 mol 282.57 kj10

23、0gq31003112 g故 q282.57 kjg784.92 kj。6在微生物作用的条件下，nh 经过两步反应被氧化成 no 。两步反应的能量变化示43意图如下： 第一步反应是_反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是_。1 mol nh (aq)全部氧化成 no (aq)的热化学方程式是43_。答案 放热 h273 kjmol 10(或反应物的总能量大于生成物的总能量)nh (aq)2o (g)=2h (aq)no (aq)h o(l) h346 kjmol 143227废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎. .分离，能得到非金属粉末和金属粉末。用

24、h o 和 h so 的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：2224cu(s)2h (aq)=cu (aq)h (g)22h64.39 kjmol12h o (l)=2h o(l)o (g)2222h196.46 kjmol11h (g) o (g)=h o(l)2222h285.84 kjmol1在 h so 溶 液 中 ， cu 与 h o 反 应 生 成 cu2 和 h o 的 热 化 学 方 程 式 为24222_。答案 cu(s)h o (l)2h (aq)=cu2 (aq)2h o(l) h319.68 kjmol 122212解析 已知热反应方程中 得：cu(s)2h

25、(aq)h o (l)=cu (aq)2h o(l)2222h319.68 kjmol11212hh 64.39 kj mol (196.46 kj mol )(285.8411hh123kj mol )1319.68 kjmol 1po f在高温下制备黄磷(p8由磷灰石主要成分 ca54)的热化学方程式为4 34ca (po ) f(s)21sio (s)30c(s)=3p (g)20casio (s)30co(g)sif (g) h54 32434已知相同条件下：4ca (po ) f(s)3sio (s)=6ca (po ) (s)2casio (s)sif (g) h54 3234 2

26、3412ca (po ) (s)10c(s)=p (g)6cao(s)10co(g) h34 242sio (s)cao(s)=casio(s) h233用 h 、h 和 h 表示 h , h_。123答案 (1)h 3h 18h1239依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。(1)若适量的 n 和 o 完全反应，每生成 23 g no 需要吸收 16.95 kj 热量。其热化学方222程式为_。(2)用 n 表示阿伏加德罗常数，在 c h (气态)完全燃烧生成 co 和液态水的反应中，每a222有 5n 个电子转移时，放出 650 kj 的热量。其热化学方程式为a_. ._。(3)已知拆开 1

27、 mol hh 键、1 mol nh 键、1 mol nn 键分别需要的能量是 436 kj、391 kj、946 kj，则 n 与 h 反应生成 nh 的热化学方程式为223_。答案 (1)n (g)2o (g)=2no (g) h67.8 kjmol 12225(2)c h (g) o (g)=2co (g)h o(l)222222h1 300 kjmol1(3)n (g)3h (g) 2nh (g) h92 kjmol1223解析 根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方程式即可。10已知 25、101 kpa 时下列反应的热化学方程式为：ch

28、cooh(l)2o (g)=2co (g)2h o(l)3222h 870.3 kjmol11c(s)o (g)=co (g)22h 393.5 kjmol121h (g) o (g)=h o(l)2222h 285.8 kjmol13则 反 应 ： 2c(s) 2h (g) o (g)=ch cooh(l) 在 该 条 件 下 的 反 应 热 h 2234_。答案 488.3 kjmol 111如 果 1 个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题：(1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷 (c h )，亚特兰大奥运

29、会火炬燃料是丙烯38(c h )。36丙烷脱氢可得丙烯。已知：c h (g)ch (g)hcch(g)h (g)3842h 156.6 kj/mol1ch ch=ch (g)ch (g)hcch(g)324h 32.4 kj/mol2则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为_. ._。(2)已知：na co 10h o(s)=na co (s)10h o(g)232232h 532.36 kj/mol1na co 10h o(s)=na co h o(s)9h o(g) h 473.63 kj/mol23223222写出 na co h o 脱水反应的热化学方程式232_。答案 (1)c h (g)ch chch (g)h (g)38322h124.2 kj/mol(2)na co h o(s)=na co (s)h o(g)232232h58.73 kj/mol解析 (1)由 c h (g)ch (g)hcch(g)h (g)3842h 156.6 kj/mol1ch ch=ch (g)ch (g)hcch(g)324h32.4 kj/mol可以得到c h (g)ch ch=ch (g)h (g)38322hh 156.6 kj/mol32.4 kj/molh12124.2 kj/mol(2)根据盖斯定律，将题中反应得：na co h o(s