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()AH1H2H3 BH1H2H3CH2H1H3DH2H1H30A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
2、同状态下(固态或气态)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 kJA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
3、下的HI，稳定性相同，C 错误；得 I2(s)=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()A194 B391C516 D658B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(
4、s)H11 648 kJmol1；C(s，金刚石)O2(g)=CO2(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)：CC 320；O=O 457；C=O 765。下列说法错误的是()DAa433Bb420CH10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
5、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 kJmol1349 kJmol10，D 项错误。5已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1394 kJmol1H2(g)12O2(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()DA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DH42H1H212H3解析
6、：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 12 即 可 得 出 2C(s)H2(g)=C2H2(g)H42H1H212H3，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()AQ1
7、Q2Q3B0.5Q10.5Q21.5Q3C0.5(Q1Q2Q3)D0.5Q11.5Q20.5Q3B解析：根据盖斯定律，由3，得 C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(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()A若用标准状况下
8、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 kJmol1C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 molD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
9、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Qa2b 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)32O2(
10、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 xQa3cb mol，D 错误。9已知热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol12H2(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()放出 吸收 2.44 kJ 4.88 kJ 88 kJABCDD解析：2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44 kJ18 2.44 kJ。10在 298 K、101 kP
11、a 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()ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1CCCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1DCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)k
12、Jmol1解析：当 n(CO2)22 g44 gmol10.5 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 Na2CO31 mol，放热 y kJ，则生成 Na2CO3 0.25 mol 时放热y4 kJ，即生成0.25 mol NaHCO3 放热(xy4)kJ，所以生成 1 mol NaHCO3 放出的热量为 4(xy4)kJ(4xy)kJ。11已知 A(g)B(g)=C(g)H1，D(g)B(g)=E(g)H2，且 H1H2，
13、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()A.H3H2H3H1B.H2H3H3H1C.H2H3H1H3D.H3H1H2H3B12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)13CO(g)=23Fe3O4(s)13CO2(g)H15.73 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H640.4 kJmol1则 14 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()A218 kJmol1
14、B109 kJmol1C218 kJmol1D109 kJmol1B解析：n(CO)14 g28 gmol10.5 mol，12(23)得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H12(24.8 kJmol115.73 kJmol1640.4 kJmol123)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)12O2(g)=H2O(l)H285 kJ/molH2(g)12O2(g)=H2
15、O(g)H241.8 kJ/molC(s)12O2(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；C 的燃烧热为。(3)燃烧 10 g H2 生成液态水，放出的热量为。(4)CO 的燃烧热为；其热化学方程式为。285kJ/mol393.5kJ/mol1425kJ151.7kJ/molCO(g)12O2(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 完全燃烧生成液态
16、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 10 g2 g/mol285 kJ/mol1 425 kJ。(4)将已知热化学方程式可得：CO(g)12O2(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)12O2(g)=CO2(g)H151.7 kJ/mol。14(17 分)
17、热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，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：。硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为。(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。非金属元素氢化物越稳定，H 越小H2Se(g)=Se(s)H2(g)H81 kJmol1SiH4(g)2O2(g)=
18、SiO2(s)2H2O(l)H1 520.0 kJmol1(3)根据图乙写出反应 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：TiO2TiCl4800、ArMgTi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 H。反应 TiCl42Mg=8
19、00 2MgCl2Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是。80kJmol1防止高温下 Mg、Ti 与空气中的 O2(或 CO2、N2)作用解析：(2)SiH4 气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为 SiH42O2=点燃 SiO22H2O，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：TiO
20、2(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(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 H。H1H2H3(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：
21、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(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3H3 与 H1、H2 之间的关系是：H3。2H2H1(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
22、(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3则 H3kJmol1。2821.6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(aq)=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
23、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。(2)PCl5 分解成 PCl3 和 Cl2 的热化学方程式是。(3)P和 Cl2分两步反应生成 1 mol PCl5的 H3，P 和 Cl2 一步反应生成 1 mol PCl5 的 H4(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。32Cl2(g)P(s)=PCl3(g)H306 kJ/molPCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol399kJ/mol等于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。