1、跟踪检测（三十三） 化学能与热能（2）反应热的比较与计算（过题型）11.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH3NHNHCH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热H为()A1 000 kJmol1 B1 500 kJC2 000 kJmol1 D2 000 kJ解析：选C1.5 g二甲基肼的物质的量是0.025 mol，根据燃烧热的定义可知，1 mol二甲基肼完全燃烧放出的热量应该为（50）kJmol12 000 kJmol1 ，即二甲基肼的燃烧热H2 000 kJmol1。2已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285
2、.8 kJmol1气态分子中的化学键断开1 mol化学键所需的能量/kJH465O=O498下列说法不正确的是()A氢气的燃烧热H241.8 kJmol1B断开1 mol HH键需要吸收439.2 kJ的能量C相同条件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高D18 g H2O(l)完全分解生成氢气和氧气，需要吸收285.8 kJ的能量解析：选A根据燃烧热的定义可知，反应放出的热量为氢气的燃烧热，HH2285.8 kJmol1，A项错误；H1E(HH)498 kJmol12465 kJmol1241.8 kJmol1，则E(HH)439.2 kJmol1，B项正确；气态水液化
3、时放出热量，故相同条件下，1 mol H2O(g)比1 mol H2O(l)能量高，C项正确；根据反应可知，H2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJmol1，D项正确。3根据Ca(OH)2/CaO 体系的能量循环图：下列说法正确的是()AH50BH1H20CH3H4H5DH1H2H3H4H50解析：选D水蒸气变成液态水会放出热量，H50，H40，H5H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2BS(g)O2(g)=SO2(g)H1S(s)O2(g)=SO2(g)H2C2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H12SO3(g)=O
4、2(g)2SO2(g)H2D已知反应：C(s，金刚石)=C(s，石墨)H0，则H2HH1，H1H2H0，故H1H2，正确。B项：，由于S(s)=S(g)H0，则HH1H2，H2H1H0，故H2H1，错误。C项：SO2氧化成SO3是放热反应，H10，故H2H1，错误。D项：，根据盖斯定律H1HH2，H1H2H0，则H1a，中各物质的物质的量均为中的一半，所以da，与相比，2 mol C3H8燃烧生成4 mol CO2和2 mol CO，相当于此反应中的2 mol C3H8有 mol C3H8完全燃烧， mol C3H8不完全燃烧，故c大于b，所以c最大。9常温下，断裂1 mol化学键所需要的能量
5、用E表示。结合表中信息判断，下列说法不正确的是()化学键HHFFHFHClHIE/ (kJmol1)436157568432298A432 kJmol1E(HBr)298 kJmol1B表中最稳定的共价键是HF键CH2(g)2H(g)H436 kJmol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJmol1解析：选D溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小，结合表中数据可知432 kJmol1E (HBr)298 kJmol1，A项正确；键能越大形成的化学键越稳定，键能最大的是HF键，则最稳定的共价键是HF键，B项正确；氢气转化为氢原子吸收的能量等于断裂HH键需要的能量：H2(g)
6、2H(g)H436 kJmol1，C项正确；依据键能计算，反应焓变反应物键能总和生成物键能总和，H436 kJmol1157 kJmol12568 kJmol1543 kJmol1，D项错误。10用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如下所示，则NO(g)H2(g)=N2(g)H2O(g)的H为()A0.5(abcd)kJmol1B0.5(cadb)kJmol1C0.5(cdab)kJmol1D0.5(bdac)kJmol1解析：选A根据题图知，NO中键能为0.5a kJmol1，N2中键能为c kJmol1，H2中键能为0.5b kJmol1，H2O中键能为0.5d kJm
7、ol1，故该反应中H0.5a kJmol10.5b kJmol10.5(abcd)kJmol1。11已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，则a为()A332 B118C350 D130解析：选D按题给顺序将题中两个热化学方程式分别编号为、，根据盖斯定律由2可得：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2a220) kJmol1，则：4462 kJmol12436 kJmol1496 kJmol1(2a220)kJ
8、mol1，解得a130。12(2018广安期中)根据以下热化学方程式，H1和H2的大小比较错误的是()A2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)H2则有H1H2BBr2(g)H2(g)=2HBr(g)H1Br2(l)H2(g)=2HBr(g)H2，则有H1H2C4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H14Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H2则有H1H2DCl2(g)H2(g)=2HCl(g)H1Br2(g)H2(g)=2HBr(g)H2，则有H1H2解析：选A将A中的热化学方程式依次编号为、，由可得2S(s)
9、2O2(g)=2SO2(g)HH1H20，即H1H2，A错误；等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量，故1 mol Br2(g)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量比1 mol Br2(l)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量多，则有H1H2，B正确；将C中的两个反应依次编号为、，根据盖斯定律，由得4Al(s)2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)4Fe(s)，则有H3H1H20，则H1H2，C正确；Cl原子半径比Br原子半径小，HCl键的键能比HBr键的键能大，故H1H2，D正确。13联氨可用作火箭燃料，回答下列问题：(1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中
10、装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为_。(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为_。(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液
11、态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。已知：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJmol1H2(g)F2(g)=HF(g)H269.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol1请写出肼和氟气反应的热化学方程式： _。(4)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol1O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1请写出液氢和液氧生
12、成气态水的热化学方程式： _。解析：(1)6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol。由盖斯定律可知：液态肼与H2O2反应生成N2和液态水的热化学方程式：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H(641.6444)kJmol1817.6 kJmol1，故0.2 mol 液态肼放出的热量为0.2 mol817.6 kJmol1163.52 kJ。(2)N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水，1 mol C2H8N2(l)与N2O4(l)完全燃烧放出的热量为60 g2 550.0 kJ。该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(
13、g)3N2(g)H2 550.0 kJmol1。(3)根据盖斯定律，由42得：N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0 kJmol1。(4)根据盖斯定律，由得：H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJmol1。答案：(1)163.52 kJ(2)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H2 550.0 kJmol1(3)N2H4(l)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H1 126.0 kJmol1(4)H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJmol114(1)下列三个反应在某密闭容器中进行：反应：Fe(
14、s)CO2(g)=FeO(s)CO(g)H1a kJmol1反应：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2b kJmol1反应：2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)H3_kJmol1(用含a、b的代数式表示)。(2)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJmol1反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.19 kJmol1反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H3则反应的H3_kJmol1。(3)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固
15、定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1210.5 kJmol1CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H247.3 kJmol1反应：CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)的 H_kJmol1。(4)根据下列3个热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H124.8 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H247.2 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319.4 k
16、Jmol1写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：_。解析：(1)分析反应和，根据盖斯定律，由2可得2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)，则有H32H1H22a kJmol1b kJmol1(2ab) kJmol1。(2)分析反应、及，根据盖斯定律，由反应可得反应，则有H3H1H2(49.58 kJmol1)(41.19 kJmol1)90.77 kJmol1。(3)根据盖斯定律，由4可得CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)，则有H4H2H1(47.3 kJmol1)4(210.5 kJmol1)399.7 kJmol1。(4)分析已知的三
17、个热化学方程式，根据盖斯定律，由32可得6CO(g)6FeO(s)=6Fe(s)6CO2(g)，则有H(24.8 kJmol1)3(47.2 kJmol1)(19.4 kJmol1)266 kJmol1，从而可得热化学方程式：CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol1。答案：(1)2ab(2)90.77(3)399.7(4)CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol115请参考题中图表，已知E1134 kJmol1、E2368 kJmol1，根据要求回答下列问题：(1)图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(
18、g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为_。(3)如表所示是部分化学键的键能参数。化学键PPPOO=OP=O键能/(kJmol1)abc
19、x已知白磷的燃烧热为d kJmol1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图所示，则表中x_ kJmol1(用含a、b、c、d的代数式表示)。解析：(1)观察图，E1应为正反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是H不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1。(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式如下运算：322，即可得出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。(3)白磷燃烧的化学方程式为P45O2P4O10，结合题图中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热反应物键能总和生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a5c(4x12b)d，据此可得x(d6a5c12b)。答案：(1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1(3)(d6a5c12b)
