1、反应热的计算(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题，每小题7分，共56分)1航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源，已知1 g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ的热量。下列说法中错误的是()A该反应中肼作还原剂B液态肼的燃烧热H为641.6 kJmol1C该动力源的突出优点之一是生成物对环境污染小D肼和过氧化氢反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)；H641.6 kJmol1【解析】选B。N2H4中N元素为2价，反应后生成N2为0价，所以N元素化合价升高，所以肼作还原剂，故A正确； 燃烧热是指1 mo
2、l纯净物完全燃烧生成指定产物放出的热量，1 g 液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ 的热量，则1 mol肼反应放出的热量为3220.05 kJ641.6 kJ，但该数值不是肼的燃烧热，故B错误；液态肼和液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，对环境无污染，故C正确；肼和过氧化氢反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJmol1，故D正确。2已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H 564 kJmol1Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJmol1根据以上热化学方程式判断，下列说
3、法正确的是()ACO的燃烧热为282 kJB如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)H452 kJmol1DCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.021023【解析】选C。A单位错误；依据热化学方程式，2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H564 kJmol1；分析图像中一氧化碳和氧气物质的量不符合反应物的物质的量，B错误；C、固态二氧化碳变化为气态二氧化碳需要吸热，焓变放热是负值；依据热化学方程式判断，2Na2O2(s)2CO2(g)=2Na2CO3(s)O2(g)H452 kJmol
4、1；所以反应2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)H452 kJmol1，故C正确；已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H564 kJmol1；Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H226 kJmol1。依据盖斯定律2得到：2Na2O2(s)2CO(g)=2Na2CO3(s)H1 016 kJmol1；CO(g)与Na2O2(s)反应放出508 kJ热量时，反应的一氧化碳物质的量为1 mol，电子转移数为26.021023，故D错误。3(2021海口高二检测)机动车尾气中含NO，在催化剂作用下，利用CO可将其转化为无毒的物质。已知下列热化
5、学方程式：N2(g)O2(g)=2NO(g)H1180 kJmol1；2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2564 kJmol1；则NO(g)CO(g)=CO2(g)N2(g)Hx kJmol1，x为()A744B744 C372D372【解析】选C。由N2(g)O2(g)=2NO(g)H1180 kJmol1、2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2564 kJmol1；结合盖斯定律可知，()得到NO(g)CO(g)=CO2(g)N2(g)，则H(H2H1)(564180) kJmol1372 kJmol1。4已知25 时：HF(aq)OH(aq) F(aq)H2O(l)H67.7 k
6、Jmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1下列有关说法中正确的是()AHF(aq) H(aq)F(aq)H10.4 kJmol1B水解消耗0.1 mol F时，吸收的热量为6.77 kJC中和热均为57.3 kJmol1D含0.1 mol HF、0.1 mol NaOH的两种溶液混合后放出的热量为6.77 kJ【解析】选B。根据盖斯定律，将式减去式得HF(aq) H(aq)F(aq)H10.4 kJmol1，A项错误；氟离子水解是氟化氢中和反应的逆反应，故吸热，B项正确；只有强酸与强碱反应的中和热才是57.3 kJmol1，C项错误；因为反应为可逆反应，故实际放出的
7、热量小于6.77 kJ，D项错误。【补偿训练】(双选)现在科学家正在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将H2O分解成H2，再将化学能转化为其他能源。如图是有关的能量循环示意图，下列有关说法正确的是()A.图中H1H2H3B如果HH的键能为a kJmol1，O=O键能为b kJmol1，则断开1 mol HO键所需要的能量为(H1ab) kJC1 mol H2燃烧生成液态水放出|H3|kJ的热量D水蒸气所具有的能量比液态水多H2 kJ【解析】选A、C。根据盖斯定律，H1H2H3，故A正确；根据图示，H2O(g)=H2(g)O2(g)H1，根据H反应物的键能总和生成物的键能
8、总和可得：H12E(HO) (a)，E(HO)(aH1)，故B错误；由图中H3的含义可知：1 mol H2燃烧生成液态水放出|H3| kJ的热量，故C正确；没有指明水蒸气的物质的量，故D错误。5已知氟化氢气体中有平衡关系：2H3F3(g)=3H2F2(g)H1a kJmol1H2F2(g)=2HF(g)H2b kJmol1已知a、b均大于0，则可推测反应：H3F3(g)=3HF(g)的H3等于()A(ab) kJmol1B(ab) kJmol1C(a3b) kJmol1 D(0.5a1.5b) kJmol1【解析】选D。由得：H3F3(g)=3HF(g)H3H1H2 kJmol1(0.5a1.
9、5b) kJmol1。6已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()AH10，H30，H40CH1H2H3 DH3H4H5【解析】选C。根据反应特点，碳燃烧放热，H10；二氧化碳和碳反应吸热，H20；CO燃烧放热，H30；铁和氧气反应放热，H40；CO还原氧化铁放热，H50；由盖斯定律知H1H2H3，3H3H42H5，C项正确，D项错误。7LiH可作飞船的燃料，已知下列反应
10、：2Li(s)H2(g)=2LiH(s)H182 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol14Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H1 196 kJmol1则反应2LiH(s)O2(g)=Li2O(s)H2O(l)的焓变为()A351 kJmol1 B351 kJmol1C702 kJmol1 D702 kJmol1【解析】选D。目标反应：LiH在O2中燃烧的化学方程式为2LiHO2=Li2OH2O，根据盖斯定律()得到LiH在O2中燃烧的热化学方程式为2LiH(s)O2(g)=Li2O(s)H2O(l)H572 kJmol1(1 196 kJmol1)(182
11、 kJmol1)702 kJmol1。8(2021郑州高二检测)工业上乙烯催化氧化制乙醛的某一反应原理为2CH2=CH2(g)O2(g)2CH3CHO(aq)H，该反应原理可以拆解为如下三步反应：.CH2=CH2(g)PdCl2(aq)H2O(l)=CH3CHO(aq)Pd(s)2HCl(aq)H1.4CuCl(s)O2(g)4HCl(aq)=4CuCl2(aq)2H2O(l)H3若第步反应的反应热为H2，且H2H12H2H3，则第步反应的热化学方程式为()APdCl2(aq)2CuCl(s)=Pd(s)2CuCl2(aq)H2B2Pd(s)4CuCl2(aq)=2PdCl2(aq)4CuCl
12、(s)H2CPd(s)2CuCl2(aq)=PdCl2(aq)2CuCl(s)H2D2PdCl2(aq)4CuCl(s)=2Pd(s)4CuCl2(aq)H2【解析】选C。根据H2H12H2H3，则有2H2H2H1H3，运用盖斯定律，(总2)得Pd(s)2CuCl2(aq)=PdCl2(aq)2CuCl(s)H2。【补偿训练】(2020绍兴高二检测)最近有科学家发现正丁烷(C4H10)脱氢或不完全氧化也可制得1，3丁二烯(C4H6)，已知热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H6(g)2H2(g)H1123 kJmol1C4H10(g)O2(g)=C4H6(g)2H2O(g)H2119 kJ
13、mol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H357.3 kJmol1下列说法正确的是()A由可知，正丁烷(C4H10)的燃烧热为119 kJmol1B由和可推知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H4242 kJmol1CH2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)H57.3 kJmol1D.由和可知，同质量的正丁烷(C4H10)转变为1，3丁二烯(C4H6)所需要的能量相同【解析】选B。燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，正丁烷(C4H10)的燃烧热指的是生成二氧化碳和液态水，故A错误；根据盖斯定律，由减得，2H2(g)O2(g)=
14、2H2O(g)H4242 kJmol1，故B正确；中和热指的是稀的强酸和强碱反应生成 1 mol 液态水时放出的热量，H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)H2O(l)中除了生成液态水时，还生成了硫酸钡，生成硫酸钡沉淀是要放出热量，故C错误； 由和可知，同质量的正丁烷(C4H10)转变为1，3丁二烯(C4H6)所需要的能量不相同，故D错误。二、非选择题(本题包括1小题，共14分)9发射卫星时可用肼(N2H4)作燃料，用二氧化氮作氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H
15、2O(g)H534 kJmol1H2(g)F2(g)=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_；此反应用于火箭推进，除释放大量能量和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放的能量更大。肼和氟气反应的热化学方程式为_。【解析】写出目标反应，然后再利用题给条件计算出反应热，最后写出热化学方程式。答案：(1)2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 135.7 kJmol1产物无污染(2)N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(
16、g)H1 126 kJmol1【补偿训练】煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)=CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4 kJmol1(反应)CaSO4(s)4CO(g)=CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1(反应)请回答下列问题：(1)反应是放热反应还是吸热反应？_，能否通过反应判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？_。(2)已知CO转化成
17、CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式_，则CO的燃烧热H为_kJmol1。(3)依据反应、确定反应CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3CO2(g)H_ kJmol1。【解析】(1)反应的H10，故为吸热反应；通过反应只能判断反应物的总能量低于生成物的总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。(2)由图可知2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1，CO的燃烧热H为(566) kJmol1283 kJmol1。(3)利用盖斯定律将反应减去反应可得目标方程式，H(175.6218.4)kJmol1394 kJmol1。答案：(1)吸
18、热反应否(2)2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1283(3)394(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)1(2021天津高二检测)下列各选项中两个反应的反应热，其中H1H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2B4P(g)5O2(g)=2P2O5(g)H1；4P(s)5O2(g)=2P2O5(g)H2C2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H1；2SO3(g) O2(g)2SO2(g)H2D已知反应：C(金刚石，s) C(石墨，s)H0。C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H
19、1；C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H2【解析】选A。氢气燃烧的反应属于放热反应，生成液态水放出的热量多，所以H1H2，故A正确；气态具有的能量比固态具有的能量多，所以气态时燃烧放出的能量多，所以H1H2，故B错误；二氧化硫转化为三氧化硫是放热反应，H1为负值，三氧化硫分解成二氧化硫和氧气是吸热反应，H2为正值，所以H1H2，故C错误；由反应C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H1，C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H2，根据盖斯定律可知方程1减去方程2可得C(金刚石，s)=C(石墨，s)H0，所以H1H20，即H1H2，故D错误。2.(双选)意大利科学家获得了极具理论研究意义的
20、N4分子。N4分子结构如图所示，已知、断裂1 mol NN键吸收167 kJ热量，形成1 mol NN键放出942 kJ热量；、N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H192 kJmol1，N4(g)6H2(g)=4NH3(g)H2(kJmol1)，根据以上信息和数据，下列说法正确的是()AH20BN2分子比N4分子稳定CH22H1DH2与方程式化学计量数无关【解析】选A、B。在1 mol N4气体中含有6 mol NN键，1 mol N2中含有1 mol NN键，1 mol N4气体转变为2 mol N2的反应热H化学键断裂吸收的热量形成化学键放出的热量6167 kJmol1 2942 kJ
21、mol1 1 002 kJmol1 1 884 kJmol1882 kJmol1，则可得热化学方程式：N4(g)=2N2(g)H882 kJmol1。已知N4(g)=2N2(g)H882 kJmol1；N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H192 kJmol1；根据盖斯定律可知，热化学方程式N4(g)6H2(g)=4NH3(g)可由第一个热化学方程式加上第二个热化学方程式的2倍得到，则H2 882 kJmol1 2(92 kJmol1)1 066 kJmol1，H20，A项正确；由分析知，N4(g)=2N2(g)H882 kJmol1，该反应为放热反应，则反应物1 mol N4的总能量大于生
22、成物2 mol N2的总能量，而物质的能量越低越稳定，则N2分子比N4分子稳定，B项正确；H192 kJmol1，H21 066 kJmol1，C项错误；热化学方程式中化学式前面的化学计量数表示参加反应物质的量，H单位中的“每摩尔”是指每摩尔反应，反应热与化学方程式的化学计量数成正比，D项错误。二、非选择题(本题包括1小题，共20分)3(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：SO2(g)I2(g)2H2O(g)=2HI(g)H2SO4(l)H1a kJmol12H2SO4(l)=2H2O(g)2SO2(g)O2(g)H2b kJmo
23、l12HI(g)=H2(g)I2(g)H3c kJmol1则：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H_kJmol1。 (2)(2020山东等级考节选)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：.CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H149.5 kJmol1.CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H290.4 kJmol1.CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：H3_kJmol1。(3)(2021聊城高二检测)已知：4NH3(g)6NO(g)=5N2(g)6H2O(g
24、)H1a kJmol1；4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H2b kJmol1；则反应4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)的H_kJmol1。【解析】(1)已知：.SO2(g)I2(g)2H2O(g)=2HI(g)H2SO4(l)H1a kJmol1，.2H2SO4(l)=2H2O(g)2SO2(g)O2(g)H2b kJmol1，.2HI(g)=H2(g)I2(g)H3c kJmol1，依据盖斯定律22得到2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2ab2c) kJmol1。(2)根据盖斯定律反应反应计算反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g
25、)的焓变H349.5 kJmol1(90.4 kJmol1)40.9 kJmol1；(3)已知：4NH3(g)6NO(g)=5N2(g)6H2O(g)H1a kJmol1，4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H2b kJmol1，所求反应为4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)，该反应可由得到，根据盖斯定律，该反应的焓变为H。答案：(1)2ab2c(2)40.9(3)【解题技巧】运用盖斯定律的技巧“三调一加”一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。二调：根据改写的热化学方程式调整相应H的符号。三调：调整中间物质的化学计量数。一加：将调整好的热化学方程式及其H相加。- 10 -
