1、学业分层测评(二)热化学方程式反应焓变的计算(建议用时：45分钟)学业达标1热化学方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1表示()A碳和水反应吸收131.3 kJ能量B1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3 kJ热量C1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸收131.3 kJ热量D1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3 kJ热量【解析】热化学方程式将物质变化和能量变化同时表示出来，物质前面的系数只表示物质的量，而能量变化与物质的聚集状态有关。【答案】C2现有如下三个热化学方程式：H2(g)O2(g)=
2、H2O(g)DHa kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)Hb kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hc kJmol1下列关于它们的表述正确的是()A它们都是吸热反应Ba、b和c均为正值Cab D2bc【答案】D31 g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是() 【导学号：05310009】AH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(g)H285.8 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJDH2O2=H2OH285.8 kJmol1【解析】由1 g
3、氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，可知1 mol H2燃烧生成液态水放出285.5 kJ的热量，故该反应H285.8 kJmol1。【答案】A4在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2【解析】设提供的三个热化学方程式分别为、，根据盖斯定律，由2可以得到，故H12H2H3，A项正确。【答案】A5在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2
4、和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJ/molB2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452 kJ/molC2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.8 kJ/molD2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452 kJ/mol【解析】CH3OH燃烧的化学方程式为2CH3OH3O2=2CO24H2O。1 g CH3OH燃烧放出22.68 kJ热量，则2 mol CH3OH燃烧放出的热量为22.68 kJ3221 451
5、.52 kJ1 452 kJ。【答案】B6Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.1 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol则2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的H等于() 【导学号：05310010】A824.4 kJ/mol B627.6 kJ/molC744.7 kJ/mol D169.4 kJ/mol【解析】设题给两个反应的热化学方程式分别为、，据盖斯定律，2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)可由得到，H393.5 kJ/mol234.1 kJ/mol824.4 kJ/mol。【答案】A7已知：25 、101 kPa条件下：
6、4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2 834.9 kJmol14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H3 119.1 kJmol1由此得出的正确结论是()A等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为放热反应B等质量的O2比O3能量高，由O2变为O3为吸热反应CO3比O2稳定，由O2变为O3为放热反应DO2比O3稳定，由O2变为O3为吸热反应【解析】25 、101 kPa条件下，4 mol Al(s)与O2(g)完全反应生成Al2O3(s)比与O3(g)完全反应放出的能量少，所以2 mol O3(g)比3 mol O2(g)能量多，因此只有D正确。【答案】D8已知：H2O(g)
7、=H2O(l)H1Q1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJmol1若使23 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)()AQ1Q2Q3B1.5Q10.5Q20.5Q3C0.5Q11.5Q20.5Q3D0.5(Q1Q2Q3)【解析】根据盖斯定律，液态无水酒精完全燃烧生成液态水的热化学方程式可由3得到，即热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(Q3Q23Q1)kJmol1,23 g酒精为0.5 mol，完全燃烧放出的热量为
8、0.5Q30.5Q21.5Q1 kJ。【答案】B9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)下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，根据下图，写出工业合成氨的热化学方程式：_ _(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
9、)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(g)H1 427.2 kJmol1(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(Q1Q2) kJmol110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
10、(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 725.8kJ。(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 mol，故V(H2)V(C3H8)3.75 mol1.25 mol31。【答案】(1)4 725.8 kJ(2)31(3
11、)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol111能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(注：“原子经济性”是指在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中)(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2上述反应符合“原子经济”原则的是_(填“”或“”)。(2)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6
12、kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJ/molH2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ/mol请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_。【解析】(1)当反应物全部转化为目标产物时，原子利用率越高，即原子经济性越好。(2)根据盖斯定律，将题给热化学方程式作如下处理(4)得CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)，H1 275.6 kJ/mol(566.0 kJ/mol)(44.0 kJ/mol)4442.8 kJ/mol。【答案】(1)(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ/mol能力提升12已知1
13、 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为() 【导学号：05310011】A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ【解析】由1 g H2完全燃烧放热121 kJ可求得2 mol H2完全燃烧放热484 kJ，即2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1，设1 mol HH键键能为x，则2x496 kJmol14463 kJmol1484 kJmol1，x436 kJmol1。【答案】C13火箭
14、发射时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂，这两者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJ/mol N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ/mol则1摩尔气体肼和NO2完全反应时放出的热量为()A100.3 kJ B567.85 kJC500.15 kJ D601.7 kJ【解析】反应反应2得：N2H4(g)NO2(g)=N2(g)2H2O(g)H567.85 kJ/mol。【答案】B14煤燃烧的反应热的利用有如下两条途径：.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的热量。.先使煤气化，即将煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使
15、氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式分别为：.C(s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1.C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2b kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3c kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H4d kJmol1填写下列空白：(1)途径与途径相比有许多优点，其优点是_。(2)上述四个热化学方程式中_大于零(填“H1”“H2”“H3”或“H4”)。(3)等质量的煤分别按以上两个不同途径反应产生的反应热的正确关系是_。A比多B比少C与在理论上相同(4)依据能量守恒定律，H1、H2、H3、H4之间的关系为_ _。【解析】(1)煤作为燃料直接使用，不仅运输不方便，而且还会出现燃烧不充分，产生污染性气体等现象，将煤气化后，既便于管道输送，又能使煤燃烧充分，热效率高，无污染。(2)只有碳和水蒸气的反应属于吸热反应，故H20。(3)根据盖斯定律，将中的三个热化学方程式相加就能得到中方程式，因此C正确。(4)由(3)可知，H1H2H3H4。【答案】(1)煤气化后运输方便，燃烧充分，利用率高、洁净(2)H2(3)C(4)H1H2H3H4