1、第三节化学反热的计算经典基础题题组1反应热大小的比较1根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)HQ1 kJmol12H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)HQ2kJmol1；2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g)HQ3kJmol1。判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是()AQ1Q2Q3 BQ1Q3Q2CQ3Q2Q1 DQ2Q1Q3答案A解析H2S燃烧生成SO2和H2O(l)放出热量最多，生成S(s)和H2O(l)比生成S(s)和H2O(g)放出热量多，所以Q1Q2Q3。2在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Q1的是()A2H2
2、(g)O2(g)=2H2O(l)HQ12H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ2BS(g)O2(g)=SO2(g)HQ1S(s)O2(g)SO2(g)HQ2CC(s)O2(g)=CO(g)HQ1C(s)O2(g)=CO2(g)HQ2DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ1H2(g)Cl2(g)HCl(g)HQ2答案C解析A项，生成H2O(l)放出热量多Q1Q2，B项，S(g)燃烧生成SO2(g)放出热量多，Q1Q2。C项，碳燃烧生成CO2比生成CO时放出热量多，Q1Q2。D项，生成2 mol HCl比生成1 mol HCl时放出热量多Q1Q2。3今有如下三个热化学方程式：H2(g)O2
3、(g)=H2O(g)Ha kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)Hb kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hc kJmol1关于它们的下列表述，正确的是()A它们都是吸热反应 Ba、b和c均为正值C反应热的关系：ab D反应热的关系：2bc答案D解析A项，H2燃烧属于放热反应；B项，放热反应，焓变为负值；C项，生成1 mol H2O(g)放出热量比生成1 mol H2O(l)放出热量少，所以ab。D项，状态相同，由于系数成2倍关系，所以2bc。题组2由反应热比较物质的稳定性4已知25 、101 kPa条件下：(1)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2 834.
4、9 kJmol1(2)4Al(s)2O3(g)=2Al2O3(s)H3 119.1 kJmol1由此得出的正确结论是 ()A等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应B等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为放热反应CO3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应DO2比O3稳定，由O2变O3为放热反应答案A解析根据盖斯定律(2)(1)得2O3(g)=3O2(g)H284.2 kJmol1，等质量时，O2具有的能量比O3低。5灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(白，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(灰，s)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2
5、(g)H2Sn(灰，s)Sn(白，s)H32.1 kJmol1下列说法正确的是 ()AH1H2B锡在常温下以灰锡状态存在C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处在低于13.2 的环境中，会自行毁坏答案D解析由知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2 时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，所以A、B、C都错，只能选D。题组3反应热的计算及应用6科学家发现，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应是相同的。已知在25 ，105 Pa时，1 mol石墨和1 mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的反应热分别是H393.5 kJmol1和H283 kJmol1，下列说法或
6、方程式正确的是()A在相同条件下：2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJmol1B1 mol石墨不完全燃烧，生成CO2和CO混合气体时，放热504.0 kJC在相同条件下，C(石墨，s)CO2(g)=2CO(g)H172.5 kJmol1D已知金刚石不如石墨稳定，则石墨转变为金刚石需要放热答案C解析C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1A项，根据盖斯定律可得：C(石墨，s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1B项，因为不知生成CO2、CO的多少，无法判断放出热量的多少。C项，C(石
7、墨，s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1CO2(g)=O2(g)CO(g)H283 kJmol1所以C(石墨，s)CO2(g)=2CO(g)H172.5 kJmol1D项，能量越高，越不稳定，金刚石的能量大于石墨，所以石墨转变为金刚石需要吸热。7已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H241.8 kJmol1欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为 ()A23.25 B123.25C11 D393.5241答案B解析设需要C、H2的物质的量分别为x、y，则393.5x241.8y所以所以其质量之比为。8化学
8、反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知HH键的键能为436 kJmol1，ClCl键的键能为243 kJmol1，HCl键的键能为431 kJmol1，则H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热(H)等于()A183 kJmol1 B183 kJmol1C862 kJmol1 D862 kJmol1答案A解析H436 kJmol1243 kJmol12431 kJmol1183 kJmol1。9已知：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H48
9、3.6 kJmol1。则制备水煤气的反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H为()A262.6 kJmol1 B131.3 kJmol1C352.3 kJmol1 D131.3 kJmol1答案D解析据盖斯定律，把已知两个反应相加减，可求得制备水煤气反应的H。得2C(s)2H2O(g)=2H2(g)2CO(g)H221.0 kJmol1(483.6 kJmol1)262.6 kJmol1，则C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)的H262.6 kJmol12131.3 kJmol1。10已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol1，实验室测得4 mol
10、SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量，SO2的转化率最接近于 ()A40% B50% C80% D90%答案C解析参加反应的SO2为3.2 mol，SO2的转化率为100%80%。能力提升题11依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。(1)在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_。(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为_。(3)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 k
11、J的热量。其热化学方程式为_。(4)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。答案(1)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1(2)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1(3)C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 300 kJmol1(4)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJmol1解析根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方
12、程式即可。12(1)白磷与氧可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJmol1、PO b kJmol1、PO c kJmol1、OO d kJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H为_。(2)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s)H12 983.2 kJmol1P(s，红磷)O2(g)= P4O10(s)H2738.5 kJmol
13、1则白磷转化为红磷的热化学方程式为_。相同状况下，能量较低的是_；白磷的稳定性比红磷_(填“大”或“小”)。答案(1)(6a5d4c12b)kJmol1(2)P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJmol1红磷小解析(1)化学反应的实质是旧键断裂和新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P45O2=P4O10中有6 mol PP键和5 mol OO键断裂，同时生成4 mol PO键和12 mol PO键，因此H(6a5d4c12b)kJmol1。(2)依题意求：P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H？可设计如下反应过程：P4(s，白磷)P4O10(s)4P(
14、s，红磷)；并把反应改写成：P4O10(s)=4P(s，红磷)5O2(g)H34H2，据盖斯定律有HH1(4H2)(2 983.24738.5)kJmol129.2 kJmol1，即P4(s，白磷)=4P(s，红磷)H29.2 kJmol1。白磷转化为红磷是放热反应，白磷稳定性比红磷小(能量越低越稳定)。13下表给出的是一些物质的燃烧热数据：物质H(kJmol1)物质H(kJmol1)C(s)393.5C2H6(g)1 559.8H2(g)285.8C3H8(g)2 219.9C2H4(g)1 411.0C12H26(l)8 162.0(1)分析上表数据可知：分别完全燃烧C(s)和C3H8(g
15、)提供相同的热量，其中_产生的温室气体更多；不同烃燃烧的热值(单位质量完全燃烧所放出的热量多少)与元素含量之间的关系是_。(2)根据上表的数据_(填“能”或“不能”)计算出反应C2H4(g)H2(g)=C2H6(g)的焓变，若能，请你求出该反应的焓变为_；若不能，请你说明原因_。答案(1)C(s)烃中氢元素的质量分数越大，烃的热值越大(2)能137.0 kJmol1解析(1)假设均产生2 219.9 kJ的热量，则需要C3H8(g)1 mol，能产生3 mol CO2；而需要C(s)为5.64 mol，能产生5.64 mol CO2，故C产生的温室气体多。由表格中各烃的燃烧热可知，烃分子中氢元
16、素的含量越高，则放出的热量越多。(2)C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H11 411.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1C2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H31 559.8 kJmol1由可得：C2H4(g)H2(g)=C2H6(g)，则HH1H2H3(1 411.0 kJmol1)(285.8 kJmol1)(1 559.8 kJmol1)137.0 kJmol1。14断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为AB键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：化学
17、键HHClClO=OCClCHOHHClE/kJmol1436247x330413463431请回答下列问题：(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，其中H_(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1，则b_kJmol1，x_。(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为_。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的能量变化为_。答案(1)放热(ab)kJmol1(2)926496.4(3)O24HCl2Cl22H2O放出能量31.4 kJ解析(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量之差，即H(ab)kJmol1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为4632926；436x926241.8，则x496.4。(3)根据题意易写出化学方程式。反应的H(496.4431424724634)kJmol1125.6 kJmol1，则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。