1、热化学方程式 反应焓变的计算(建议用时：40分钟)基础过关练1“能源分类相关图”如图，下列选项中的能源全部符合图中阴影部分的是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气C.太阳能、风能、生物质能D.地热能、海洋能、核能C太阳能、风能、生物质能均是来自太阳的能量，也是新能源、可再生能源。20.1 mol C(s)与0.1 mol水蒸气反应生成0.1 mol CO和0.1 mol H2，需要吸收13.15 kJ的热量，则反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的反应热是()A.H131.5 kJB.H131.5 kJC.H131.5 kJmol1D.H131.5 kJmol1C0.
2、1 mol C与0.1 mol水蒸气反应生成0.1 mol CO和0.1 mol H2，吸收13.15 kJ的热量，则热化学方程式为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1。3下列说法正确的是()A.化学反应的反应热与反应过程有密切的关系B.化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态C.盖斯定律只是一条简单的自然规律，其实际作用不大D.有的化学反应过程没有能量变化B反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应过程无关，故A项错误、B项正确；盖斯定律的实际作用很大，C项错误；任何化学反应均有能量变化，D项错误。4已知热化学方程式：2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)
3、H196 kJmol1。下列说法正确的是()A.生成0.5 L O2时放热98 kJB.H2O为气态时，放热大于196 kJC.反应物总能量小于反应产物总能量D.加入催化剂MnO2，H不变D未注明状态，无法计算氧气的物质的量，故无法计算放出的热量，A错误；液态水变成气态水要吸热，故H2O为气态时，放热小于196 kJ，B错误；此反应为放热反应，故反应物总能量大于反应产物总能量，C错误；催化剂只能改变化学反应速率，不影响焓变，故加入催化剂，反应热不变，D正确。5P4(白磷，s)4P(红磷，s)H17 kJmol1，根据以上热化学方程式，得出的下列推论中正确的是()A.正反应是一个吸热反应B.白磷
4、比红磷稳定C.当1 mol白磷完全转变成红磷时放出17 kJ热量D.当4 g红磷转变成白磷时吸收17 kJ热量CP4(白磷，s)4P(红磷，s)H17 kJmol10，是放热反应，1 mol白磷完全转变成4 mol红磷时放出17 kJ热量，A错误，C正确；根据题中热化学方程式可得，4P(红磷，s)P4(白磷，s)H17 kJmol1，红磷所具有的能量比等量的白磷低，所以红磷比白磷稳定，4 mol红磷完全转变成1 mol白磷时吸收17 kJ热量，B、D错误。6盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列错误的是()
5、A.H1H2H3H41B.AD的HH4C.H1H2H3H4D.BD的HH2H3A根据盖斯定律及图示知，物质A经过一系列转化最终又得到物质A，所以始末状态相同，焓变为0，则H1H2H3H40，故A错误；AD与DA互为逆过程，则根据盖斯定律得，HH4，故B正确；H1H2表示AC的焓变，CA的焓变为H3H4，则H1H2H3H4，故C正确；如题图所示BD的HH2H3，故D正确。7在1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H1，2H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2，H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H3，2S(g)=S
6、2(g)H4。则H4的正确表达式为()A.H4(H1H23H3)B.H4(3H3H1H2)C.H4(H1H23H3)D.H4(H1H23H3)AH2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H1，2H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2，H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H3，根据盖斯定律2得反应2S(g)=S2(g)，则H4H2H32H1(H1H23H3)，A正确。8(素养题)中和热是在稀溶液中，酸、碱发生中和反应生成1 mol 液态水时放出的热量，强酸、强碱的中和热为57.3 kJmol1。下列热化学方程式中正确的是()A.HNO3(aq)KOH(aq)=H2O
7、(l)KNO3(aq)H57.3 kJmol1B.HNO3(aq)NH3H2O(aq)=H2O(l)NH4NO3(aq)H57.3 kJmol1C.CH3COOH(aq)KOH(aq)=H2O(l)CH3COOK(aq)H57.3 kJmol1DA项，H57.3 kJmol1，B、C项，因弱酸、弱碱电离吸收能量，H57.3 kJmol1。9工业上，冶炼铁的有关热化学方程式如下：C(s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1；CO2(g)C(s)=2CO(g)H2b kJmol1；Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H3c kJmol1；2Fe2O3(s)3C(s)=4
8、Fe(s)3CO2(g)H4d kJmol1上述热化学方程式中，a、b、c、d均不等于0。下列说法不正确的是()A.baB.d3b2cC.C(s)O2(g)=CO(g)H kJmol1D.CO(g)O2(g)=CO2(g)Ha kJmol1DC(s)O2(g)=CO2(g)为放热反应，H1a kJmol10，CO2(g)C(s)=2CO(g)为吸热反应，H2b kJmol10，因此ba，A正确；根据盖斯定律，32得2Fe2O3(s)3C(s)=4Fe(s)3CO2(g)H4d kJmol1(3b2c)kJmol1，B正确；根据盖斯定律，()得C(s)O2(g)=CO(g)H kJmol1，C正
9、确；因为C(s)不完全燃烧生成CO(g)时放出热量，所以1 mol C(s)完全燃烧放出的热量大于1 mol CO(g)完全燃烧放出的热量，而放热反应的反应热为负值，故CO(g)O2(g)=CO2(g)Ha kJmol1，D错误。10在现代人倡导绿色生活、清洁能源的同时，煤的清洁利用提上了日程。CFB锅炉洁净煤燃烧技术，为处理高硫煤和劣质煤及满足严格的大气排放标准带来了美好前景。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，所以在制取水煤气的反应中，反应物具有的总
10、能量小于反应产物具有的总能量，在发生反应时，反应物需要吸收能量才能转化为反应产物，因此其反应条件为高温。(3)与途径相比，途径的优点主要有：煤的利用率高；变成气体燃料后，运输方便；使燃料充分燃烧(合理即可)。答案(1)H1H2(H3H4)(2)小于吸收高温(3)煤的利用率高变成气体燃料后，运输方便(或使燃料充分燃烧，任选两点作答，其他合理答案均可)11. 按要求写出对应反应的热化学方程式。(1)已知稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式：_。(2)25 、101 kPa条件下充分燃烧一定量的
11、丁烷气体生成CO2和液态水时，放出的热量为Q kJ，经测定，将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀，写出表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式：_。(3)已知下列热化学方程式：CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3571.6 kJmol1写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式：_。解析(1)1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应，放出114.6 kJ的热量，即生成2 mol H2O
12、(l)放出114.6 kJ的热量，中和热是稀溶液中酸碱中和反应生成1 mol液态水时放出的热量，则该反应的中和热为57.3 kJmol1，表示反应中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1。(2)n(CaCO3)0.25 mol，则根据C元素守恒，可知n(CO2)0.25 mol，即丁烷充分燃烧生成的二氧化碳为0.25 mol，由丁烷燃烧的化学方程式2C4H1013O28CO210H2O可知，反应的丁烷的物质的量n(C4H10) mol，因为充分燃烧 mol丁烷生成CO2和液态水时放出的热量为Q kJ，所以燃烧1 mol丁
13、烷产生CO2气体和液态水时放出的热量是16Q kJ，故丁烷的摩尔燃烧焓为16Q kJ，表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H16Q kJmol1。(3)利用盖斯定律将2可得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H2(393.5 kJmol1)(571.6 kJmol1)(870.3 kJmol1)488.3 kJmol1，所以热化学方程式为2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H488.3 kJmol1。答案(1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(2
14、)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H16Q kJmol1(3)2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H488.3 kJmol1拓展培优练12相同条件下，下列各组热化学方程式(溶液中的反应均是在稀溶液之间进行)中，H2H1的是()A.CO2(s)C(s)=2CO(g)H1CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H2B.NH3H2O(aq)H(aq)=NH(aq)H2O(l)H1H(aq)OH(aq)=H2O(aq)H2C.闪电时，N2(g)O2(g)=2NO(g)H1高温时，N2(g)O2(g)=2NO(g)H2D.CH4(g)2O2(g)=CO2(
15、g)2H2O(l)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2DCO2与碳的反应是吸热反应，H10，CaO与H2O的反应是放热反应，H20，H1H2，A错误；一水合氨电离吸热，H1H2，B错误；H与反应的条件无关，与反应的始态和终态有关，H1H2，C错误；CH4完全燃烧生成气态水时释放的能量比生成液态水时释放的能量少，因该反应的H0，故H1H2，D正确。13在298 K、1.01105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1的NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ 的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1的NaOH溶液中充分
16、反应，放出y kJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为()A.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1B.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1C.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1D.2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1C由题意可知，CO2(g)NaOH(aq)=Na2CO3(aq)NaHCO3(aq)H2O(l)H1x kJmol1，CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)H2y kJm
17、ol1，则CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)HH14H2(4xy)kJmol1。14(双选)已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.0 kJmol1。以太阳能为热源分解Fe3O4，铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下：过程：2Fe3O4(s)=6FeO(s)O2(g)H313.2 kJmol1过程：下列说法不正确的是()A.过程中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子B.过程热化学方程式为3FeO(s)H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s)H128.9 kJmol1C.过程、中能量转化的形式依次是太阳能化学能热能D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易
18、分离等优点BCFe3O4的物质的量n1 mol，过程中，2 mol Fe3O4反应转移4 mol电子，则每消耗1 mol Fe3O4转移2 mol电子，A项正确；由盖斯定律可得，(总反应方程式过程方程式)可得过程的热化学方程式：3FeO(s)H2O(l)=Fe3O4(s)H2(g)H(571 kJmol1313.2 kJmol1)128.9 kJmol1，B项错误；过程和过程都是吸热反应，故最终不存在将化学能转化为热能，C项错误；该过程使用太阳能，因此成本低，且产物容易分离，D项正确。15(1)碳的氧化物的转化有重大用途，请回答下列关于CO和CO2的问题。已知：C(s)H2O(g)CO(g)H
19、2(g)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2H2O(g)=H2(g)O2(g)H3则C(s)O2(g)=CO2(g)的H_(用H1、H2、H3表示)。(2)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：已知：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)Ha kJmol1CH3OH(g)=CH3OH(l)Hb kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)Hc kJmol1H2O(g)=H2O(l)Hd kJmol1则表示CH3OH(l)摩尔燃烧焓的热化学方程式为_。(3)实现反应CH4(g)CO2(
20、g)2CO(g)2H2(g)H0对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H1566 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2484 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3802 kJmol1则H0_ kJmol1。解析(1)根据盖斯定律，可得C(s)O2(g)=CO2(g)HH1H2H3。(2)根据盖斯定律，由2，整理可得热化学方程式：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H kJmol1。(3)将题给热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由可得所求热化学方程式，则H0H3(H1H2)248 kJmol1。答案(1)H1H2H3(2)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H kJmol1(3)248