1、课时作业4化学反应热的计算时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H1；4Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H2；3O2(g)=2O3(g)H3。则下列关系式正确的是(A)AH1H2H3BH1H2H3CH2H1H3 DH2H1H30解析：已知：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H2根据盖斯定律可知即得到反应3O2(g)=2O3(g)H3反应热H3H1H2，答案选A。2碘在不同状态下(固态或气态
2、)与氢气反应的热化学方程式如下所示：H2(g)I2(？)2HI(g)H9.48 kJmol1H2(g)I2(？)2HI(g)H26.48 kJmol1下列判断正确的是(A)A中的I2为固态，中的I2为气态B的反应物总能量比的反应物总能量高C的产物比的产物热稳定性好D1 mol固态碘升华需吸热17 kJ解析：两个反应中，只有碘的状态不同，其他都相同，前者是吸热反应，后者是放热反应，固态碘转化成气态碘是吸热过程，说明中碘单质的能量比中的高，即中碘单质为气态，中碘单质为固态，A正确；根据选项A的分析，的反应物总能量大于的反应物总能量，B错误；和的产物为相同状态下的HI，稳定性相同，C错误；得I2(s
3、)=I2(g)H35.96 kJmol1，D错误。3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、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是(B)A194 B391C516 D658解析：H3(H2H1)2 752 kJmol1(534 kJmol1)2 218 kJmol1，则断裂1 mol NH键所需的能量(2 218 kJ500 kJ154 kJ)4391 kJ。4已知：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H11 648 kJmol1；C(s，金刚石)O2(g)=CO2
4、(g)H2a kJmol1；2Fe(s)2C(s，金刚石)3O2(g)=2FeCO3(s)H31 480 kJmol1；4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H4b kJmol1；键能(kJmol1)：CC320；O=O457；C=O765。下列说法错误的是(D)Aa433Bb420CH10解析：1 mol金刚石中含有2 mol CC键，H2(23204572765) kJmol1433 kJmol1，A项正确；根据盖斯定律可知，42，则H4420 kJmol1，B项正确；H1、H2均为负值，C项正确；D项中的热化学方程式可由3得出，故H1 648(433)3 kJmo
5、l1349 kJmol10，D项错误。5已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1394 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H2242 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)H32 510 kJmol12C(s)H2(g)=C2H2(g)H4下列说法正确的是(D)A反应放出197 kJ的热量时，转移电子的数目为4NAB由反应可知，1 mol水蒸气分解放出的热量为242 kJC反应是表示C2H2燃烧热的热化学方程式DH42H1H2H3解析：反应中每消耗1 mol C转移4 mol电子，放出394 kJ热量，A项错误；水蒸气分解需要吸收能量，B项错误；与
6、燃烧热相对应的水是液态水且乙炔的化学计量数应该是1，C项错误；根据盖斯定律，由2即可得出2C(s)H2(g)=C2H2(g)H42H1H2H3，D项正确。6已知C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)HQ1 kJmol1；C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJmol1；H2O(g)=H2O(l)H3Q3 kJmol1；若使23 g液体酒精完全燃烧，恢复到室温，则放出的热量(kJ)为(B)AQ1Q2Q3 B0.5Q10.5Q21.5Q3C0.5(Q1Q2Q3) D0.5Q11.5Q20.5Q3解析：根据盖斯定律，由3，得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(
7、g)3H2O(l)H(Q1Q23Q3) kJmol1，所以23 g液体酒精完全燃烧，恢复到室温，放出的热量为(0.5Q10.5Q21.5Q3) kJ。7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)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1下列说法不正确的是(D)A若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJB由反应可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)H574 kJmol
8、1C反应中，相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同D反应中，当4.48 L CH4反应完全时转移的电子的物质的量为1.60 mol解析：得2CH4(g)4NO2(g)=2N2(g)2CO2(g)4H2O(g)H1 160 kJmol1(574 kJmol1)1 734 kJmol1，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，放出热量为173.4 kJ，A正确；气态水转化为液态水是放热的过程，反应中生成的水为液态时，放出热量更多，H更小，故HcB甲烷的燃烧热为b kJmol1C2CH3OH(g)=2CH4(g)O2(g)H2(ba) kJmol1D若甲醇和甲烷的物质的量之比
9、为12，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出的热量为Q kJ，则该混合物中甲醇的物质的量为 mol解析：由气态水转化为液态水会放热，所以bc，A错误；根据燃烧热的定义，该反应生成的稳定氧化物不能是水蒸气，应该是液态水，B错误；根据盖斯定律，22得到2CH3OH(g)=2CH4(g)O2(g)H2(ba) kJmol1，C正确；由得CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H(acb) kJmol1，设甲醇和甲烷的物质的量分别为x和2x，则有x(acb)2xcQ，解得x mol，D错误。9已知热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol12H2(
10、g)O2(g)=2H2O(g)H2483.6 kJmol1则1 g液态水变为气态水时，其热量变化为(D)放出吸收2.44 kJ4.88 kJ88 kJA BC D解析：可得H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则1 g液态水变为气态水时，吸收的热量为2.44 kJ。10在298 K、101 kPa下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1 NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ热量。已知该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为(C)ACO2(g)NaOH
11、(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx) kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy) kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy) kJmol1DCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx) kJmol1解析：当n(CO2)0.5 mol, n(NaOH)1 molL10.75 L0.75 mol时，生成Na2CO3和NaHCO3各0.25 mol，放热x kJ，当n(CO2)1 mol，n(NaOH)2 mol时，生成Na2CO3 1 mol，放热y kJ，则生成Na2CO3 0.25 mol时放热 kJ，
12、即生成0.25 mol NaHCO3放热(x) kJ，所以生成1 mol NaHCO3放出的热量为4(x) kJ(4xy) kJ。11已知A(g)B(g)=C(g)H1，D(g)B(g)=E(g)H2，且H1H2，若A和D的混合气体1 mol 完全与B反应，反应热为H3，则A和D的物质的量之比为(B)A. B.C. D.12已知以下的热化学反应方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=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1
13、4 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(B)A218 kJmol1 B109 kJmol1C218 kJmol1 D109 kJmol1解析：n(CO)0.5 mol，()得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H(24.8 kJmol115.73 kJmol1640.4 kJmol1)218 kJmol1,0.5 mol 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(218 kJmol1)0.5109 kJmol1，B项正确。二、非选择题(52分)13(12分)已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285 k
14、J/molH2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/molC(s)O2(g)=CO(g)H241.8 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol回答下列各问：(1)上述反应中属于放热反应的是。(2)H2的燃烧热为285_kJ/mol；C的燃烧热为393.5_kJ/mol。(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为1_425_kJ。(4)CO的燃烧热为151.7_kJ/mol；其热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H151.7 kJ/mol。解析：(1)已知四个热化学方程式的H皆小于0，都是放热反应。(2)H2的燃烧热是指1 mol H2
15、完全燃烧生成液态水时放出的热量，故H2的燃烧热为285 kJ/mol，C的燃烧热是指1 mol 碳完全燃烧生成CO2放出的热量，故C的燃烧热为393.5 kJ/mol。(3)燃烧10 g H2生成液态水时放出的热量为285 kJ/mol1 425 kJ。(4)将已知热化学方程式可得：CO(g)O2(g)=CO2(g)HH4H3393.5 kJ/mol(241.8 kJ/mol)151.7 kJ/mol，故CO的燃烧热为151.7 kJ/mol，CO燃烧的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H151.7 kJ/mol。14(17分)热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，
16、由稳定单质发生反应生成1 mol 化合物的反应热叫该化合物的生成热(H)。图甲为A族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。(1)请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热H的关系：非金属元素氢化物越稳定，H越小。硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g)=Se(s)H2(g)H81 kJmol1。(2)在25 、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 520.0 kJmol1。(3)根据图乙写出
17、反应CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)的热化学方程式：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H91 kJmol1。(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为：TiO2TiCl4Ti已知：.C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1.2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1.TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H141 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H80_kJmol1。反应TiCl42Mg2MgCl2Ti在Ar气氛中进行的理由是防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N
18、2)作用。解析：(2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH42O2SiO22H2O，由方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 520.0 kJmol1。(3)H419 kJmol1510 kJmol191 kJmol1，故该反应的热化学方程式为CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H91 kJmol1。(4)根据盖斯定律，由2可得：TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)H80 kJmol1。15(10分)(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：I(
19、aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3总反应的化学方程式为2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)，其反应热HH1H2H3。(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l) H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(
20、l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3H3与H1、H2之间的关系是：H32H2H1。(3)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13 359.26 kJmol1CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3则H32_821.6 kJmol1。解析：(1)根据盖斯定律，将三个反应相加，可得总反应：2I(aq)O3(g)2H(a
21、q)=I2(aq)O2(g)H2O(l)，则HH1H2H3。(2)根据盖斯定律，将第二个热化学方程式2第一个热化学方程式即得第三个热化学方程式，故H32H2H1。(3)根据盖斯定律，第二个热化学方程式6第一个热化学方程式，即得第三个热化学方程式，则H3H1H263 359.26 kJmol16(89.61 kJmol1)2 821.6 kJmol1。16(13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下图所示(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和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是Cl2(g)P(s)=
22、PCl3(g)H306 kJ/mol。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol。(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3399_kJ/mol，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4等于(填“大于”“小于”或“等于”)H3。(4)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是PCl54H2O=H3PO45HCl。解析：(1)、(2)中H生成物的总能量反应物的总能量，根据图示中标出的反应热数据不难写出两个热化学方程式。(3)根据盖斯定律：一个化学反应不论是一步完成还是多步完成，其热效应总是相同的。(4)PCl5和水的反应为水解反应，反应中各元素的化合价保持不变。
