1、反应热的计算一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分)1相同温度时，下列两个反应的反应热分别用H1和H2表示，则(C)H2(g)O2(g)=H2O(g)H1Q1 kJmol12H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2Q2 kJmol1AQ1Q2 BQ1Q2 C2Q1Q2 D.Q2Q1解析：将式改写成式：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H32Q1 kJmol1，式中的化学计量数与式相同，但式中H2O为气态，式中H2O为液态，生成液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多，故2Q1Cl，因此PP键的键长大于PCl键的键长，则PP键的键能小于PCl键的键能，错误；B项，(第2个
2、热化学方程式第1个热化学方程式)得：Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(g)H kJmol1，所以可求出生成PCl5(g)的H，而PCl5(g)与PCl5(s)之间转化的H未知，错误；C项，Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(g)H kJmol1E(ClCl)31.2c kJmol15c kJmol1，得E(ClCl) kJmol1，正确；D项，由P4是正四面体可知P4分子中含有6个PP键，P4(s)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol16E(PP)6 kJmol1121.2c kJmol1，得E(PP) kJmol1，错误。二、非选择题(共56分)12(18分)甲醇(CH3O
3、H)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(g)H1443.64 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566.0 kJmol1(1)试写出CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式：CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H726.64 kJmol1。(2)甲醇作为燃料，它的优点是燃烧时排放的污染物少，不仅能缓解能源紧张和温室效应的问题，还能改善大气质量。试利用(1)中的热化学方程式计算，完全燃烧20 g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时，放出的热量为454.15
4、kJ，生成的CO2气体标准状况下体积是14 L。解析：(1)，得CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)HH1H2443.64 kJmol1566.0 kJmol1726.64 kJmol1。(2)n(CH3OH)0.625 mol，则完全燃烧20 g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时，放出的热量为0.625 mol726.64 kJmol1454.15 kJ。n(CO2)n(CH3OH)0.625 mol，V(CO2)0.625 mol22.4 Lmol114 L。13(12分)(1)深圳大运会“虹”火炬采用丙烷为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是
5、一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“”或“”。写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJmol1。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1 455 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1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为13。(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：已
6、知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJmol1若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为(3Q1Q2Q3) kJ。碳(s)在氧气供应不充足时，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)=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碳和CO的燃烧热。解析：(1)丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，H为“”。标准燃烧热是1
7、 mol物质完全燃烧的反应热，所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJmol1。n(二甲醚)1 455 kJmol11 moln(二甲醚)2 215.0 kJmol11 645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，n(丙烷)0.25 mol。(2)由盖斯定律可得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H4(3Q1Q2Q3) kJmol1，所以使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1Q2Q3) kJ。利用盖斯定律计算反应C(s)O2(g)=CO(g)的H，需要测
8、得的实验数据有碳和CO的燃烧热。14(14分)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Ha kJmol1，反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)完全转化为1 mol SO3(g)放热99 kJ。请回答：(1)图中A点表示反应物的总能量，a198。(2)Ea的大小对该反应的H无(填“有”或“无”)影响。该反应常用V2O5作催化剂，加入V2O5会使图中B点降低(填“升高”“降低”或“不变”)。(3)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol1，写出该反应的热化学方程式：S(s)O2(g)=SO2(g)H296 kJmol1，常温常压下，由单质硫和氧气经两步反应，生成3 mol SO3(
9、g)，放出的总热量为1_185_kJ。解析：(1)图中A点表示反应物的总能量。2 mol SO2(g)完全转化为2 mol SO3(g)放热99 kJ2198 kJ，故2 SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol1，即a198。(2)Ea表示正反应的活化能，其大小对该反应的H无影响。催化剂能降低反应的活化能，故加入V2O5会使图中B点降低。(3)由单质硫的燃烧热可知，S(s)O2(g)=SO2(g)H296 kJmol1，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol1，热化学方程式3热化学方程式得：3S(s)O2(g)3SO3(g)H3(296 kJmol1)(1
10、98 kJmol1)1 185 kJmol1，故常温常压下，由单质硫和氧气经两步反应，生成3 mol SO3(g)，放出的总热量为1 185 kJ。15(12分)(1)若在常温常压下，1克乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热约为30 kJ的热量。写出乙醇燃烧热的热化学方程式C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 380 kJmol1。(2)化学反应中放出的热能(焓变，H)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小关系。已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJ/mol，断裂1 mo1 HH键吸收的能量为436 kJ，断裂1 m
11、ol ClCl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol HCl键放出的能量为434 kJ。(3)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)Hx kJ/mol已知：碳的燃烧热H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol1 2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1，则x为3abc kJ。(4)根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)HQ1 kJ/mol 2H2S(g)O2(g)=2S(g)2H2O(l)HQ2 k
12、J/mol 2H2S(g)O2(g)=2S(g)2H2O(g)HQ3 kJ/mol 判断Q1、Q2、Q3三者大小关系：Q1Q2Q3。解析：(1)1 g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出30 kJ热量，因1 mol乙醇的质量是46 g，则1 mol乙醇燃烧放出的热量30 kJ46 1 380 kJ，所以其热化学反应方程式为：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 380 kJ/mol，故答案为：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 380 kJ/mol。(2)断裂1 mol HH键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol ClCl
13、键吸收的能量为247 kJ，设形成1 mol HCl键放出的能量为x kJ，由反应热化学方程式H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJ/mol，可知436 kJ/mol247 kJ/mol2x185 kJ/mol，解得x434 kJ/mol，故答案为434。(3)碳的燃烧热H1a kJmol1，其热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1根据盖斯定律，将方程式3得S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)，则Hx kJmol1(3abc) kJmol1，即x3abc，故答案是3abc。(4)已知2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)HQ1 kJ/mol，2H2S(g)O2(g)=2S(g)2H2O(l)HQ2 kJ/mol，2H2S(g)O2(g)=2S(g)2H2O(g)HQ3 kJ/mol，与相比较，由于SSO2放热，则Q1Q2，与相比较，由于H2O(l)H2O(g)吸热，则Q2Q3，故Q1Q2Q3。