1、课时作业4反应热的计算时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是(A)A|H1|H2|B|H1|H3|CH1H2H30D甲丙的HH1H2解析：题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲丙，HH1H20，D正确；在过程中H1与H2的大小无法判断，A错误；因|H3|H1|H2|，B正确；因为甲丙和丙甲是两个相反的过程，所以H1H2H30，C正确。2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
2、、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是(B)A194B391C516 D658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。3SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为(B)A1 780 kJmol1 B1 220 kJm
3、ol1C450 kJmol1 D430 kJmol1解析：反应热H反应物总键能生成物总键能，所以对于S(s)3F2(g)=SF6(g)，其反应热H280 kJmol13160 kJmol16330 kJmol11 220 kJmol1。4火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料，过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1533.23 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H244 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H3196.4 kJmol1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为(B)AN2H4(g)2H2O2
4、(l)=N2(g)4H2O(l)H817.63 kJmol1BN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1CN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H641.63 kJmol1DN2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H817.63 kJmol1解析：将题中已知热化学方程式依次编号为(1)(2)(3)，联氨与过氧化氢反应生成液态水时的反应为(1)(3)2(2)，生成气态水的反应为(1)(3)2(2)，B项正确。5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
5、，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的热化学方程式是 (C)ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx) kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy) kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy) kJmol1D2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y) kJmol1解析：由题意可知，CO2(g)NaOH(aq)=Na2CO3(aq)NaHCO3(
6、aq)H2O(l)H1x kJmol1，CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)H2y kJmol1，则CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)HH14H2(4xy) kJmol1。6用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1，CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1。若在标准状况下4.48 L CH4恰好能将一定量NO2还原成N2和H2O(g)，则整个过程中放出的热量为(D)A114.8 kJ B232 kJC36
7、8.8 kJ D173.4 kJ解析：由盖斯定律知：CH4还原NO2生成N2和H2O(g)的热化学方程式为CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，所以0.2 mol CH4参加反应，放出的热量为173.4 kJ。7HCN是无色有苦杏仁气味的有毒气体，早期广泛用于船舱、仓库的烟熏灭鼠。已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol H2O(l)的H12.1 kJmol1，HCl(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol H2O(l)的H55.6 kJmol1。则1 mol HCN在水溶液中电离的H等于(C)A67.7 kJmol1 B43
8、.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1解析：根据题中信息可知，HCN(aq)OH(aq)=CN(aq)H2O(l)H12.1 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1。根据盖斯定律，由可得HCN在水溶液中电离的热化学方程式：HCN(aq)H(aq)CN(aq)H12.1 kJmol1(55.6 kJmol1)43.5 kJmol1。8已知：a.C2H2(g)H2(g)=C2H4(g)H0。以下三个热化学方程式：C(s)2H2(g)=CH4(g)H1C(s)H2(g)=C2H2(g)H2C(s)H2(g)=C2H4(g)H3H1、H
9、2、H3由大到小的顺序是 (A)AH2H3H1 BH3H2H1CH3H1H2 DH1H2H3解析：利用盖斯定律，()2得出：C2H4(g)=C2H2(g)H2(g)H2(H2H3)，根据反应a的逆过程为吸热反应，得H2H30，H2H3；()2得出：2CH4(g)=C2H4(g)2H2(g)H2(H3H1)；根据反应b的热效应，H3H10，H3H1，故A项正确。9Mg还原SiCl4的反应如下：SiCl4(g)2Mg(l)Si(s)2MgCl2(g)H1SiCl4(g)2Mg(g)Si(s)2MgCl2(g)H2下列说法正确的是(A)AMg(l)=Mg(g)H(H1H2)B硅太阳能电池可以将化学能
10、转化为电能C减少Mg(l)的量，H1变小DH10，故H1H2，D错误。10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)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(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(B)A218 kJmol1 B109 kJmol1C218 kJmol1 D109 kJmol1解析：n(CO)0.5 mol，得：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)
11、H24.8 kJmol115.73 kJmol1640.4 kJmol1218 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(50分)11(12分)(1)我国北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H若N2(g)O2(g)2NO(g)H1180.5 kJmol1CO(g)C(s)O2(g)H2110.5 kJmol1C(s)O2(
12、g)CO2(g)H3393.5 kJmol1则H746.5 kJmol1。(2)科学家常用量热计来直接测定某一反应的反应热，现测得：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H192.9 kJmol1，又知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，请写出32 g CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H280.9 kJmol1。(3)工业上采用高温分解H2S制取氢气，在膜反应器中分离出H2。其反应为2H2S(g)2H2(g)S2(g)H1。已知：H2S(g)H2(g)S(g)H22S(g)S2(g)H3则H12
13、H2H3(用含H2、H3式子表示)。解析：(1)根据盖斯定律，22可得2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)，则H2H2H12H3110.5 kJmol12180.5 kJmol1(393.5 kJmol12)746.5 kJmol1。(2)已知CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H1929 kJmol1，H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，根据盖斯定律，2可得32 g甲醇(1 mol)完全燃烧的热化学方程式为CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H280.9 kJmol1。(3)将已知方程式编号为，根据盖斯定律，2得2H2S(g)2H2
14、(g)S2(g)，因此H12H2H3。12(16分)根据要求回答下列问题：(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO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的变化是减小(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是不变。(2)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol1。(3)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
15、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已知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CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1。(4)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。这两步的能量变化如图：第二步反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应。1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是NH(aq)O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H
16、273 kJmol1。解析：(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量，即反应热不变。(2)根据元素守恒，0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体CO和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物TiCl4(l)，放热4.28 kJ，则2 mol Cl2反应放热4.28 kJ85.6 kJ，该反应的热化学方程式为2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol1。(3)已知CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1，CH3OH(g)O
17、2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，根据盖斯定律，322得CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H3(192.9 kJmol1)2(49.0) kJmol1(44 kJmol1)2764.7 kJmol1。(4)由图可知，第二步反应的反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应；第一步反应的热化学方程式为NH(aq)O2(g)=2H(aq)NO(aq)H2O(l)H273 kJmol1。13(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
18、)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HH1H2H3。(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：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
19、、H2之间的关系是：H32H2H1。(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(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3则H32_821.6 kJmol1。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HH1H2
20、H3。(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。14(12分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成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Cl2(g)P(s)=PCl3(g)H306 kJ/mol。(2)PCl5分
21、解成PCl3和Cl2的热化学方程式是PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol。(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3399_kJ/mol，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的H4等于(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。
