1、1.3化学反应热的计算课时作业一、选择题1下列说法不正确的是()A利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变B在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的C当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的D如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到解析：由于在指定状态下各物质的焓值是确定且是唯一的，因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，反应的焓变是一样的，即反应的焓变只与起始和终了状态有关，而与过程无关。由盖斯定律知如果一个化学方程式是由其他几个方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到。因此利用
2、盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变。答案：C2下列关于反应热的说法正确的是()A当H为“”时，表示该反应为吸热反应B已知C(s)O2(g)=CO(g)的反应热为110.5 kJmol1，说明碳的燃烧热为110.5 kJmol1C反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关D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解析：A中H为“”时，反应为吸热反应，错误。B中生成物为CO，不是碳的燃烧热，错误。C中反应热的大小与反应物和生成物的能量有关，错误。D为盖斯定律，正确。答案：D3已知25、101 kPa条件下：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2
3、834.9 kJmol14Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H3119.1 kJmol1由此得出的正确结论是()A等质量的O2比O3能量低，由O2变成O3为放热反应B等质量的O2比O3能量高，由O2变成O3为吸热反应CO3比O2稳定，由O2变O3为放热反应DO2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应解析：根据题中信息可知，同为6 mol 氧原子，O3的能量高于O2，则O3不稳定，由O2变成O3要吸收热量。答案：D4已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，下列各反应热关系中不正确的是()AAFHH6BADHH1H2H3CH1H2H3H4H5H60DH1H6H2H3H4
4、H5解析：FA，HH6，AF，HH6，A正确；其余三项根据盖斯定律易判断出B、C正确，D错误。答案：D5化学反应：C(s)O2(g)=CO(g)H10CO(g)O2(g)=CO2(g)H20C(s)O2(g)=CO2(g)H30；下列说法中不正确的是(相同条件下)()A56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量B12 g C所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量CH1H2H3D将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多答案：B6乙醇的燃烧热为H1，甲醇的燃烧热为H2，且H1H2，若乙醇和甲醇的混合物1 mol完全燃烧，反应热
5、为H3，则乙醇和甲醇的物质的量之比为()A. B.C. D.解析：设乙醇物质的量为x mol，则甲醇的物质的量为(1x)mol，x molH1(1x)molH2H3，解得x，本题也可以用十字交叉法：则得乙醇和甲醇的物质的量之比为。答案：B7已知：H2O(g)=H2O(l)HQ1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)HQ2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)HQ3 kJmol1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(Q1Q2Q3)kJB0.5(Q1Q2Q3)kJC(0.5Q11.5Q20.5Q3)kJD(3Q1Q2Q
6、3)kJ解析：由盖斯定律和题意可得，乙醇燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q2Q3)kJmol1。答案：D8已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1。则制备水煤气的反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H为()A262.6 kJmol1 B131.3 kJmol1C352.3 kJmol1 D131.3 kJmol1解析：根据盖斯定律，由题意知：1/21/2得：H(221.0 kJmol1)1/2(483.6 kJmol1)1/2131.
7、3 kJmol1。答案：D9已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.83 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol1若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4 g H2O(l)，并放出114.3 kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为()A0.22 mol B0.15 molC0.1 mol D0.05 mol解析：设当生成5.4 g H2O时放出的热量为xH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.83 kJmol1 18 g 285.83 kJ 5.4 g x解得x85.75 kJ，由CO燃烧放出的热量为114.3 kJ85.75 kJ28.55
8、 kJ设CO的物质的量为yCO(g)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol1 1 mol 282.9 kJ y 28.55 kJ解得：y0.1 mol。答案：C10已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3常温下取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧恢复至室温，放出的热量为()A(0.4 molH10.05 molH3)B(0.4 molH10.05 molH2)C(0.4 molH10.1 molH3)D(0.4 molH10.1 molH2)解
9、析：CH4的物质的量为0.4 mol，H2的物质的量为0.1 mol，混合气体完全燃烧放出的热量为(0.4 molH10.05 molH3)。答案：A11已知下列热化学方程式：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为()A11 B12 C23 D32解析：设炭粉的物质的量为x，H2的物质的量为y，由题意知解得x0.1 mol，y0.1 mol，则xy11。答案：A12在密闭容器中充入4 mol
10、 SO2和3 mol O2，一定条件下建立如下平衡：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJ/mol，测得SO2的转化率为90%，则在此条件下反应放出的热量为()A 2Q kJ BQ kJ C1.8 Q kJ D0.9Q kJ解析：据热化学方程式可知：2 mol SO2完全反应放出Q kJ的热量，所以4 mol SO2中有90%转化时放出的热量为4 mol90%2Q kJ1.8Q kJ。 答案：C二、非选择题13(1)已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol12NO(g)O2(g)2NO2(g)H113.0 kJmol1则反应NO2(g)SO2(g)SO3(
11、g)NO(g)的H_kJmol1。(2)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8 kJmol1、283.0 kJmol1和726.5 kJmol1。甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_ _。解析：(1)根据盖斯定律，将第二个方程式颠倒过来，与第一个方程式相加得：2NO2(g)2SO2(g)2SO3(g)2NO(g)H83.6 kJmol1，故NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H41.8 kJmol1；注意H的正负号。(2)写出燃烧热
12、的热化学方程式：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.5 kJmol1用得：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol1答案：(1)41.8(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol114发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H543 kJmol1H2(g)F2(g)=
13、HF(g)H269 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_。(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式：_。解析：(1)N2H4与NO2反应的热化学方程式为2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)，结合盖斯定律知：2便得反应2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)的反应焓变H543 kJmol1267.7 kJmol11153.7 kJmol1。(2)结合盖斯定律知：42得反应N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)的反应焓变
14、H(543 kJmol1)(269 kJmol1)4(242 kJmol1)21135 kJmol1。答案：(1)2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1153.7 kJmol1(2)N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1135 kJmol115把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径C(s)O2(g)=CO2(g)H10再燃烧水煤气：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40请回答下列问题：(1)途径放出的热量理论上_(填“大于”、“等于”或“小于”)途径放出的热量。(2)H1、H2、H3、H4的数学关系式是_。
15、(3)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H3141 kJmol1则TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H_。解析：(1)根据盖斯定律的含义知，途径放出的热量等于途径放出的热量。(2)由盖斯定律：得H1H2H3H4(3)由2得所求方程式，即HH32H1H2141 kJmol12(393.5 kJmol1)(566 kJmol1)80 kJmol1答案：(1)等于(2)H1H2(H3H4)/2(3)80 kJmol1
16、16(1)许多运动会使用的火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“”或“”。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_。二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为_。(2)碳(s)在氧气供应不足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)O2(g
17、)=CO(g)的H。但可设计实验利用盖斯定律计算出该反应的H，计算时需要测得的实验数据有_。解析：(1)丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，H为“”。燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2215.0 kJmol1。n(二甲醚)1455 kJmol12215.0 kJmol11645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，故n(丙烷)0.25 mol。(2)利用盖斯定律计算反应C(s)O2(g)=CO(g)的H，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。答案：(1)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2215.0 kJmol113(2)碳和CO的燃烧热