1、课时分层作业(二)热化学方程式反应焓变的计算(建议用时：45分钟)基础达标练1下列对H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H(101 kPa、298 K)184.6 kJmol1的叙述正确的是 ()A1分子H2和Cl2反应，放出热量184.6 kJB1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJC在101 kPa、298 K的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJD在101 kPa、298 K的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2
2、(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，吸收的热量为184.6 kJC热化学方程式中H的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的化学系数不再表示粒子数目，只表示各物质的物质的量，所以A错误；在描述反应时应说明外界条件，而B中没有说明温度和压强，B错误；H196.64 kJC注意此反应虽为可逆反应，但热化学方程式给出的数据是其完全反应时的数据。2 mol SO2和1 mol O2充分反应，由于反应进行不彻底，最终放出的热量必小于196.64 kJ。此类可逆反应的热化学方程式书写时也可以直接用“=”号。4已知下列反应的热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol
3、1CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H2870.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l) H3285.8 kJmol1则反应2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热(焓变)为()A488.3 kJmol1B488.3 kJmol1C244.15 kJmol1D244.15 kJmol1B将22即得到待求的热化学方程式，故H(393.5 kJmol1)2(285.8 kJmol1)2(870.3 kJmol1)488.3 kJmol1。550 g碳在氧气中燃烧，得到等体积的CO和CO2。已知：C(s)O2(g)=CO(g)H110.35
4、 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1。和完全燃烧相比，该反应燃烧损失的能量与实际放出的能量之比大约是() 【导学号：41722017】A283503B55141C141196D11A假设C为2 mol，由题意可知2 mol C全部转化成2 mol CO后，只有1 mol CO转化成1 mol CO2，损失的能量和实际放出的能量之比为282.57(110.352282.57)283503。故当C为50 g时，损失的能量和实际放出的能量之比约为283503。6已知H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H
5、2b kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列关系式正确的是() 【导学号：41722018】Aac0Bbd0C2ab0D2cd0C氢气燃烧是放热反应，H0；生成液态水比生成气态水时放出的热量多，H更小，即ca0,0bd；中各物质的物质的量是的2倍，则H22H1。7下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者小于后者的是() 【导学号：41722019】C(s)O2(g)=CO(g)H1C(s)O2(g)=CO2(g)H2S(g)O2(g)=SO2(g)H3S(s)O2(g)=SO2(g)H4CaO(s)H2O
6、(l)=Ca(OH)2(s)H5CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H6ABCDD中碳完全燃烧放出的热量多，所以H1H2；中气态硫燃烧放出的热量多，H3H4；中H50，H60，则H5H6，故H前者小于后者的是。8写出下列反应的热化学方程式：(1)N2(g)与H2(g)反应生成1 mol NH3(g)，放出46.1 kJ热量_。(2)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是_。(3)如图是一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3的反应过程中的能量变化示意图，写出工业合成氨
7、的热化学方程式：_(H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)。答案(1)N2(g)H2(g)NH3(g)H46.1 kJmol1(2)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(g)H1 427.2 kJmol1(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(Q1Q2) kJmol19比较下列各组热化学方程式中H的大小关系：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2H1_H2(填“”“”或“”，下同)。(2)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H2H1_H
8、2。解析(1)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；(2)两式相减得4Al(s)2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)4Fe(s)HH1H2，铝热反应很剧烈，是典型的放热反应，所以HH1H20，即H1H2。答案(1)(2)10已知下列两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol1根据上面两个热化学方程式，试完成下列问题：(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为_。(2)现有H2和C3H8的混合气
9、体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是_。(3)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1。试写出丙烷燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式_。解析(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8 kJmol11 mol2 220 kJmol12 mol4 725.8 kJ。(2)设混合气体中H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5 molx，所以：285.8 kJmol1 x(5 molx)2 220 kJmol13 847 kJ，解方程得x3.75 mol，则5 molx1.25 mo
10、l，故V(H2)V(C3H8)3.75 mol1.25 mol31。(3)给已知方程式编号：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2220 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1 据盖斯定律将4得：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol1。答案(1)4 725.8 kJ(2)31(3)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol1能力提升练11一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H15
11、74 kJmol1，CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJmol1。下列选项不正确的是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1BCH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)H3H1C若用0.2 mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4 kJD若用标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为0.8 molCA项，由得出：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)HkJmol1867 kJmol1，正确；B
12、项，H2O(g)=H2O(l)H0，因此H3H1，正确；C项，没有说明H2O的状态，如果是气态，则正确，若是液态，则大于173.4 kJ，错误；D项，消耗1 mol CH4转移8 mol e，则消耗标准状况下2.24 L CH4转移电子为0.8 mol，正确。12在298 K、1.01105Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1的NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1的NaOH溶液中充分反应，放出y kJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为() 【导学号：41722020
13、】ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1D2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1C由题意可知，CO2(g)NaOH(aq)=Na2CO3(aq)NaHCO3(aq)H2O(l)H1x kJmol1，CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)H2y kJmol1，则CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)HH14H2(4xy)kJmol1
14、。13通常人们把断裂1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热H。已知部分化学键的键能数据如表所示：化学键HHClClHCl键能/(kJmol1)436243431则下列热化学方程式不正确的是()AH2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1CH2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1D2HCl=H2(g)Cl2(g)H183 kJmol1C反应热反应物的总键能反应产物的总键能，根据表中的键能数据计算可知，H2(g)和C
15、l2(g)反应生成HCl(g)的反应是放热反应，H0，C项错误。14(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质硫和二氧化碳。已知：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1；S(s)O2(g)=SO2(g)H296.0 kJmol1。该转化反应的热化学方程式为_。(2)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体。已知：CO(g)NO2(g)=NO(g)CO2(g)Ha kJmol1(a0)2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)Hb kJmol1(b0)若用3.36 L(标准状况下)CO将NO2还原为N2(CO完全反应)，整个反应过程中转移电
16、子的物质的量为_mol，放出的热量为_kJ(用含a、b的代数式表示)。(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H2若1 mol CH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则H2_。(4)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以NH和NH3H2O形式存在，处理过程中NH在微生物的作用下经过两步反应被氧化成NO。这两步反应过程中的能量变化如图所示：1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq)的热化学方程式是_。解析
17、(1)根据盖斯定律，由2可得题述反应的热化学方程式。(2)将题给两个反应分别编号为、，根据盖斯定律，由2可得4CO(g)2NO2(g)=N2(g)4CO2(g)H(2ab)kJmol1，则3.36 L(标准状况下)CO(即0.15 mol CO)还原NO2时，转移电子8 mol0.3 mol，放出的热量为(2ab)kJmol1kJ。(3)CH4将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，根据盖斯定律，H(H1H2)，则H2867 kJmol12(574 kJmol1)1 160 kJmol1。(4)第一步反应的热化学方程式为NH(aq)O2(g)=NO(aq)H2O(l)2H(aq)H273 kJmol1，第二步反应的热化学方程式为NO(aq)O2(g)=NO(aq)H73 kJmol1，将上述两步反应相加得到反应NH(aq)2O2(g)=NO(aq)H2O(l)2H(aq)H346 kJmol1。答案(1)2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g)H270 kJmol1(2)0.3(3)1 160 kJmol1(4)NH(aq)2O2(g)=NO(aq)H2O(l)2H(aq)H346 kJmol1