1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(三)化学反应热的计算(25分钟50分)一、选择题(本题包括7小题，每小题4分，共28分)1.盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由下图判断下列关系错误的是()A.AF，H=-H6B.H1+H2+H3+H4+H5+H6=1C.CF，|H|=|H1+H2+H6|D.H1+H2+H3=-H4-H5-H6【解析】选B。FA，H=H6，则AF，H=-H6，A正确
2、；6个H全部相加，是AA的H，应等于零，即H1+H2+H3+H4+H5+H6=0，B错误；FC的H=H6+H1+H2，则CF的H=-(H6+H1+H2)，C正确；AD的H=H1+H2+H3，DA的H=H4+H5+H6，二者的绝对值相等，符号相反，即|H1+H2+H3|=|H4+H5+H6|，D正确；答案选B。2.(2015汕头高二检测)工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是()A.2SO2(g)+O2(g
3、)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-98.3 kJmol-1C.SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=+98.3 kJmol-1D.SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=-196.6 kJmol-1【解析】选A。将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的物质的量为1 mol，说明反应是可逆反应，不能进行彻底，实际发生反应的二氧化硫为1 mol，1 mol二氧化硫全部反应放热98.3kJ，热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmol
4、-1或SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=-98.3 kJmol-1，故A项正确。【易错提醒】可逆反应的热量变化与H的关系热化学方程式中的H是指反应进行完全时所放出或吸收的热量。可逆反应不能进行完全，所以可逆反应达到平衡时，反应放出或吸收的热量的数值小于热化学方程式中H的数值。3.(2015邯郸高二检测)在298 K、100 kPa时，已知：Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)H12H2O(g)2H2(g)+O2(g)H22Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)H3则H3与H2和H1之间的关系正确的是()A.H3=2H1-H2B.H3=H1+H2C.H3=2H1+H2D.
5、H3=H2-H1【解析】选C。根据盖斯定律，将Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)的2倍与2H2O(g)2H2(g)+O2(g)相加即可得到2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)，所以H3=2H1+H2，答案选C。4.已知25、101 kPa条件下：4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H1=-2 834.9 kJmol-14Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)H2=-3 119.1 kJmol-1由此得出的正确结论是()A.等质量的O2比O3能量高，由O2变为O3为放热反应B.等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应C.O3比O2稳定，由O2变为O3
6、为吸热反应D.O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应【解析】选B。已知25、101kpa条件下：4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H1=-2 834.9 kJmol-14Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)H2=-3 119.1 kJmol-1，根据盖斯定律-得到：3O2(g)2O3(g)H=H1-H2=-2 834.9 kJmol-1-(-3 119.1 kJmol-1)=+284.2 kJmol-1，氧气转化为臭氧是吸热反应，3 mol氧气生成2 mol臭氧吸收的热量284.2kJ，故A错误；等质量的O2比O3的能量低，由O2变为O3是吸热反应，故B正确；由O2变为O3的
7、化学反应为吸热反应，氧气的能量低，故氧气比臭氧稳定，故C、D错误；答案选B。5.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应热H为()A.-1 780 kJmol-1B.-1 220 kJmol-1C.-450 kJmol-1D.+430 kJmol-1【解析】选B。反应热就是断键吸收的能量和成键放出的能量的差值，因此该反应的H是280 kJmol-1+3160 kJmol-1-6330 kJmol-1=-1
8、 220 kJmol-1，答案选B。6.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol-1，1 411.0 kJmol-1和1 366.8 kJmol-1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A.-44.2 kJmol-1B.+44.2 kJmol-1C.-330 kJmol-1D.+330 kJmol-1【解析】选A。已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol-1，1 411.0 kJmol-1和1 366.8 kJmol-1，因此有热化学方程式H2(g)+O2(g)H2O(l
9、)H=-285.8 kJmol-1，C2H4(g)+3O2(g)2H2O(l)+2CO2(g)H=-1 411.0 kJmol-1，C2H5OH(l)+ 3O2(g)3H2O(l)+2CO2(g)H=-1 366.8 kJmol-1，则根据盖斯定律可知，-即可得到C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l)，所以反应热H=(-1 411.0 kJmol-1)-(-1 366.8 kJmol-1)=-44.2 kJmol-1，答案选A。7.(2015苏州高二检测)已知H2(g)+O2(g)H2O(l)H= -285.8 kJmol-1CO(g)+O2(g)CO2(g)H= -282.9 kJm
10、ol-1，某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为()A.21B.12C.11D.23【解析】选C。水的物质的量为=0.2 mol，由2H2+O22H2O可知，n(H2)=n(H2O)=0.2 mol，由2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1可知0.2 mol H2燃烧放出的热量为57.16 kJ，则CO燃烧放出的热量为113.74 kJ-57.16 kJ=56.58 kJ，设混合气体中CO的物质的量为x，则x=0.2 mol，原混合气体中H2和CO的物质的量均为0.2 mol
11、，H2和CO的物质的量之比为11，答案选C。【互动探究】(1)若将题目中“同时生成3.6 g液态水”改为“混合气体中H2和CO的总物质的量是0.4 mol”，计算二者的物质的量分别是多少？(设混合气体中H2和CO的物质的量分别为x、y，只列出二元一次方程即可)提示：x+y=0.4 mol，285.8x+282.9y=113.74。(2)若将题目中“同时生成3.6 g液态水”改为“混合气体中H2和CO的物质的量相等”，计算混合气体中CO物质的量是多少？提示：设混合气体中CO的物质的量为x，则：285.8x+282.9x=113.74，解得x=0.2 mol。二、非选择题(本题包括2小题，共22分
12、)8.(10分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：(1)P(s)和Cl2反应生成PCl3(g)的热化学方程式是_。(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2的热化学方程式是_。(3)P(s)和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5(g)的H3=_，P(s)和Cl2一步反应生成1 mol PCl5(g)的H4_H3(填“大于”“小于”或“等于”)。【解析】(1)产物的总能量减去反应物的总能量就等于反应热，结合图象可知，PCl3和反应物P和Cl2的能量差值为306
13、kJ，因此该热化学反应方程式为P(s)+Cl2(g)PCl3(g)H=-306 kJmol-1。(2)根据图象可知PCl5和PCl3之间的能量差值为93 kJ，因此PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)H=+93 kJmol-1。(3)根据盖斯定律求得H3=-399 kJmol-1，且H3=H4，与反应的途径无关，只与起始物质、终态物质有关。答案：(1)Cl2(g)+P(s)PCl3(g)H=-306 kJmol-1(2)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)H=+93 kJmol-1(3)-399 kJmol-1等于9.(12分)火箭推进
14、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，立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)H=+44 kJmol-1，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)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_。(4)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)H=+67.7 kJmol-1N2
15、H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJmol-1肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_。【解析】(1)0.4 mol液态肼反应放热256.652 kJ，则1 mol液态肼反应应放热641.63 kJ。(2)16 g液态肼的物质的量为0.5 mol。由方程式知生成水的物质的量n(H2O)=0.5 mol4=2 mol，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成H2O(l)放热为641.63 kJmol-10.5 mol+2 mol44 kJmol-1=408.815 kJ。(3)产物为N2(g)和H2O，无污染。(4)由所提供方程式，利用盖斯定律，将-2可得肼和二氧化氮反应的热
16、化学方程式。答案：(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)H=-641.63 kJmol-1(2)408.815(3)产物不会造成环境污染(4)N2H4(g)+NO2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-567.85 kJmol-1(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24分)1.(2015曲阜高二检测)已知：Zn(s)+O2(g)ZnO(s)H=-350 kJmol-12Ag(s)+O2(g)Ag2O(s)H=-25 kJmol-1则Zn(s)+Ag2O(s)ZnO(s)+2Ag(s)的H等于()A.-375 kJmol-1B.-325 kJmo
17、l-1C.+375 kJmol-1D.+325 kJmol-1【解析】选B。根据盖斯定律将-得到所求热化学方程式，所以Zn(s)+Ag2O(s)ZnO(s)+2Ag(s)的H=-350 kJmol-1-(-25 kJmol-1)=-325 kJmol-1，答案选B。2.已知：2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H13H2(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3H2O(g)H22Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s)H32Al(s)+O2(g)Al2O3(s)H42Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10B.H50，H4H3
18、C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5【解析】选B。A项，反应2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s)为放热反应，H30，错误；B项，反应2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)为放热反应，H50，依据盖斯定律，由-可得反应，故H5=H4-H3H4，正确；C项，根据盖斯定律：=(+)，H1=(H2+H3)，错误；D项，根据盖斯定律：=，H3=H4H5，错误。3.(2015沧州高二检测)N2和H2合成NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=2(b-a)kJmol-1B.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)H=2(a
19、-b-c)kJmol-1C.N2(g)+H2(g)NH3(l)H=(b+c-a)kJmol-1D.N2(g)+H2(g)NH3(g)H=(a+b)kJmol-1【解析】选B。由图示可知：断裂mol N2(g)和mol H2(g)中的化学键共吸收akJ的能量，由1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)放出bkJ的能量，由1 mol NH3(g)变为1 mol NH3(l)放出ckJ能量，故有N2(g)+H2(g)NH3(l)H=(a-b-c)kJmol-1，C错误；式乘以2得N2(g)+3H2(g)2NH3(l)H=2(a-b-c)kJmol-1，B正确；N2(g)+H2(g)
20、NH3(g)H=(a-b)kJmol-1，D错误；扩大2倍后得N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=2(a-b)kJmol-1，A错误。【互动探究】(1)根据题目推断反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的H是多少？提示：因反应N2(g)+H2(g)NH3(g)H=-(b-a)kJmol-1，故反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的H=+2(b-a)kJmol-1。(2)判断NH3(g)NH3(l)的H是多少？提示：H=-ckJmol-1。4.(2015湘潭高二检测)100 g C不完全燃烧所得产物中，CO所占体积为1/3，CO2为2/3，且：C(s)+O2(g)CO(g)H=-
21、110.35 kJmol-1CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-282.57 kJmol-1与这些碳完全燃烧相比，损失的热量为()A.39.292 kJB.3 274.3 kJC.784.92 kJD.2 489.44 kJ【解析】选C。在100 g C中有mol变成CO，有mol变成CO2，故与C完全燃烧相比，损失的热量就是CO继续燃烧放出的热量，依据热化学方程式知，损失的热量为282.57784.92 kJ。【补偿训练】管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式：2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO
22、2(g)H=-566 kJmol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的天然气，理论上所获得的热值，后者大约是前者的多少倍()A.0.8B.1.3C.3.1D.0.32【解析】选C。由生产水煤气的反应可知，煤气中CO与H2体积比为11。设燃烧的管道煤气和天然气的物质的量均为4 mol，则燃烧4 mol煤气放热：Q1=571.6 kJ+566 kJ=1 137.6 kJ，而燃烧4 mol天然气放热Q2=4890.3 kJ=3 561.2 kJ，后者是前者=3.1倍。二、非选择题(本题包括2
23、小题，共26分)5.(12分)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_。(2)若已知下列数据：化学键HHNN键能/kJmol-1435943试根据表中及图中数据计算NH的键能：_kJmol-1。(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)H1=-akJmol-1N2(g)+O2(g)2NO(g)H2=-bkJmol-1求：若1 mol NH3还原NO至N2，则该
24、反应过程中的反应热H3=_kJmol-1(用含a、b的式子表示)。【解析】(1)由图象可知，该反应为放热反应，且生成1 mol NH3(g)时，放出的热量为(300-254)kJ=46 kJ。故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1。(2)设N-H键能为x，故反应热H=-92 kJmol-1=(3435+943)kJmol-1-6x，x=390 kJmol-1。(3)将3，反写，然后再与相加，可得4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)，故其反应热H=3b-a，故1 mol NH3还原NO至N2，反应热为kJmol-1。答
25、案：(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1(2)390(3)6.(14分)白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。(1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(s，白磷)+5O2(g)P4O10(s)H1=-2 983.2 kJmol-1P(s，红磷)+O2(g)P4O10(s)H2=-738.5 kJmol-1则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_。(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)+3O2(g)P4O6(s)H=-1 638 kJm
26、ol-1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为_，反应过程中放出的热量为_。(3)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJmol-1)：PP 198，ClCl 243，PCl 331。则反应P4(s，白磷)+6Cl2(g)4PCl3(s)的反应热H=_。【解析】(1)根据盖斯定律，由第一个反应-第二个反应4，可得：P4(s，白磷)4P(s，红磷)H=-2 983.2 kJmol-1-(-738.5 kJmol-1)4=-29.2 kJmol-1。(2)n(白磷)=0.5
27、mol，n(O2)=2.25 mol，设得到的P4O10与P4O6的物质的量分别为xmol、ymol。则x+y=0.5，5x+3y=2.25，解得x=0.375，y=0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJmol-10.375 mol+1 638 kJmol-10.125 mol=1 323.45 kJ。(3)根据图示，1分子P4、PCl3中分别含有6个PP键、3个PCl键，反应热为断裂6 mol PP键、6 mol ClCl键吸收的能量和形成12 mol PCl键放出的能量之差，即H=(6198 kJmol-1+6243 kJmol-1)-12331 kJmol-1=-1 326 kJmol-1。答案：(1)P4(s，白磷)4P(s，红磷)H=-29.2 kJmol-1(2)311 323.45 kJ(3)-1 326 kJmol-1关闭Word文档返回原板块