1、第一章第一章 化学反应的热效应化学反应的热效应 第二节第二节 反应热的计算反应热的计算 基础过关基础过关 1用 H2O2和 H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： Cu(s)2H (aq)=Cu2(aq)H 2(g) H64.39 kJ mol 1 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g) H196.46 kJ mol 1 H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H285.84 kJ mol 1 在 H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与 H2O2(l)反应生成 Cu2 (aq)和 H 2O(l)的反应热 H 等于( ) A319.68 kJ mol 1 B417.91
2、 kJ mol 1 C448.46kJ mol 1 D546.69kJ mol 1 2氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。 HF(aq)OH (aq)=F(aq)H 2O(l) Ha kJ mol 1 H3O (aq)OH(aq)=2H 2O(l) Hb kJ mol 1 HF(aq)H2O(l)H3O (aq)F(aq) Hc kJ mol1 F (aq)H 2O(l) HF(aq)OH (aq) Hd kJ mol1 已知：ab0，下列说法正确的是( ) AHF 的电离过程吸热 Bcab，c0 Cc0，d0 Ddbc，d0 3钛被称为“第三金属”，其制取原料为金红石(TiO2)，制取步骤为
3、TiO2TiCl4 镁，800 ，Ar Ti 已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2 TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g) H3 则反应 TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的 H 为( ) AH32H12H2 BH32H1H2 CH32H1H2 DH32H12H2 4根据能量变化示意图，下列说法不正确的是( ) A相同质量的 N2H4(g)和 N2H4(l)，前者具有的能量较高 B相同物质的量的 NO2(g)和 N2O4(g)，后者的总键能较大 CH5H1H2H3H4 DN2H4(l)NO
4、2(g)=3 2N2(g)2H2O(l) H，则 HH4 5CH4- CO2催化重整反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。 C(s)2H2(g)=CH4(g) H75 kJ mol 1 C(s)O2(g)=CO2(g) H394 kJ mol 1 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H111 kJ mol 1 则该催化重整反应的 H 等于( ) A580 kJ mol 1 B247 kJ mol 1 C208 kJ mol 1 D430 kJ mol 1 6N2和 H2合成 NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( ) AN2(g)3H2(g)=2NH3(l)
5、 H2(abc)kJ mol 1 BN2(g)3H2(g)=2NH3(g) H2(ba)kJ mol 1 C1 2N2(g) 3 2H2(g)=NH3(l) H(bca)kJ mol 1 D1 2N2(g) 3 2H2(g)=NH3(g) H(ab)kJ mol 1 能力提升能力提升 7已知 H2O(g)=H2O(l) HQ1 kJ mol 1， C2H5OH(g)=C2H5OH(l) HQ2 kJ mol 1， C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) HQ3 kJ mol 1 若使 23 g 酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为多少 kJ( ) AQ1Q2Q
6、3 B0.5(Q1Q2Q3) C0.5Q11.5Q20.5Q3 D1.5Q10.5Q20.5Q3 8在同温同压下，下列各组热化学方程式中，H1H2的是( ) A2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H1、2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2 BS(g)O2(g)=SO2(g) H1、S(s)O2(g)=SO2(g) H2 CC(s)1 2O2(g)=CO(g) H1、C(s)O2(g)=CO2(g) H2 DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H1、1 2H2(g) 1 2Cl2(g)=HCl(g) H2 92 mol 金属钠和 1 mol 氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不
7、正确的是( ) AH20 BH4H5H8H1 C在相同条件下，2K(g)2K (g)的 H 3H3 DH6H7H8 10物质的生成热可定义为由稳定单质生成 1 mol 物质所放出的热量。如 CO2气体的生成 热就是 1 mol C 完全燃烧生成 CO2气体时放出的热量，已知下列几种化合物的生成热分别 是( ) 化合物 葡萄糖 H2O(l) CO2 生成热(kJ mol 1) 1 259.8 285.8 393.5 则 1 kg 葡萄糖在人体内完全氧化生成 CO2气体和液态水，最多可提供的能量为( ) A3 225 kJ B2 816 kJ C6 999 kJ D15 644 kJ 11氢气是一
8、种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。 .已知：4HCl(g)O2(g) CuO/CuCl2 400 2Cl2(g)2H2O(g) H115.6 kJ mol 1 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H184 kJ mol 1 (1)H2与 O2反应生成气态水的热化学方程式是 _。 (2)断开 1 mol HO 所需能量为_kJ。 .已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g) H206.2 kJ mol 1 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H247.4 kJ mol 1 (1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式： _。 (2)以
9、甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为_。 12(1)已知： 2NaOH(s)CO2(g)=Na2CO3(s)H2O(g) H1127.4 kJ mol 1 NaOH(s)CO2(g)=NaHCO3(s) H2131.5 kJ mol 1 反应 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)H2O(g)CO2(g)的 H_ kJ mol 1。 (2)用 CaSO4代替 O2与燃料 CO 反应， 既可提高燃烧效率， 又能得到高纯 CO2， 是一种高效、 清洁、经济的新型燃烧技术。反应为主反应，反应和为副反应。 1 4C
10、aSO4(s)CO(g) 1 4CaS(s)CO2(g) H147.3 kJ mol 1 CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g)SO2(g) H2210.5 kJ mol 1 CO(g) 1 2C(s) 1 2CO2(g) H386.2 kJ mol 1 反 应2CaSO4(s) 7CO(g)CaS(s) CaO(s) 6CO2(g) C(s) SO2(g) 的H _(用 H1、H2和 H3表示)。 (3)已知：温度过高时，WO2(s)转变为 WO2(g)： WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g) H66.0 kJ mol 1 WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)
11、 H137.9 kJ mol 1 则 WO2(s)WO2(g)的 H_。 13完成下列反应的热化学方程式。 (1)沼气是一种能源，它的主要成分是 CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成 CO2(g)和液 态水时，放出 445 kJ 热量，则热化学方程式为_。 (2)已知 H2S 完全燃烧生成 SO2(g)和 H2O(l)，H2S 的燃烧热为 a kJ mol 1，写出 H 2S 的燃烧热 的热化学方程式_。 (3)已知：1 2N2(g) 3 2H2(g)=N(g)3H(g) H1a kJ mol 1 N(g)3H(g)=NH3(g) H2b kJ mol 1 NH3(g)=NH3(
12、l) H3c kJ mol 1 写出 N2(g)和 H2(g)反应生成液氨的热化学方程式 _。 (4)已知：HF(aq)OH (aq)=F(aq)H 2O(l) H67.7 kJ mol 1 H (aq)OH(aq)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1 试写出 HF 电离的热化学方程式_。 (5)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在 SF，已知 1 mol S(s)转化为气态硫原 子吸收能量 280 kJ， FF 键能为 160 kJ mol 1， SF 键能为 330 kJ mol1， 试写出 S(s)和 F 2(g) 反应生成 SF6(g)的热化学方程式_。 参考答案
13、基础过关基础过关 1 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，将1 2 ，整理可得：Cu(s)H2O2(l)2H (aq)=Cu2(aq) 2H2O(l) H319.68 kJ mol 1，故 A 项正确。 2 【答案】B 【解析】根据式是电离方程式，Hcab，由于 ab，故 c0，说明 HF 的电离是放热过程。故 A 不正确，B 正确。根据以上推知 c0。故 C 不正确，D 不正确。 3 【答案】C 【解析】由 2可得： TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g) HH32H1H2。 4 【答案】D 【解析】N2H4(l)变为 N2H4(g)要吸收热量，故相同质量的 N2
14、H4(g)和 N2H4(l)，N2H4(g)的能量 高于N2H4(l)， A正确； H反应物的键能之和生成物的键能之和， 由题图可知NO2 1 2 N2O4(g) H30，则1 2 mol N2O4(g)的总键能大于 1 mol NO2(g)的总键能，B 正确；由盖斯定 律可知， H5H1H2H3H4， C 正确； N2H4(l)NO2(g)=3 2N2(g)2H2O(l) H， 由盖斯定律可知，HH4H3，因 H3H，D 错误。 5 【答案】B 【解析】由盖斯定律 2 得 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)，H2 (111 kJ mol 1)(75 kJ mol1)(394
15、kJ mol1)247 kJ mol1。 6 【答案】A 【解析】由题图可以看出， 1 2mol N2(g)和 1 2mol H2(g)的化学键断裂需吸收的总能量为 a kJ，形 成 1 mol NH3(g)时放出的能量为 b kJ， 所以有1 2N2 (g) 3 2H2(g)=NH3(g) H(ab) kJ mol 1，而 1 mol NH 3(g)转化为 1 mol NH3(l)放出 c kJ 的热量，所以有1 2N2 (g) 3 2H2(g)=NH3(l) H(abc)kJ mol 1 ， 即 N 2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(abc)kJ mol 1， 故选 A。 能力提
16、升能力提升 7 【答案】D 【解析】将已知热化学方程式依次编号为，由盖斯定律可知， 3可得热化 学方程式C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H(3Q1Q2Q3) kJ mol 1,23 g乙醇的物质 的量为 23 g 46 g mol 10.5mol， 由热化学方程式可知 0.5 mol 乙醇完全燃烧生成液态水时放出的 热量为 0.5 mol (3Q1Q2Q3)kJ mol 1(1.5Q 10.5Q20.5Q3)kJ，故选 D。 8 【答案】C 【解析】两个反应中只有生成物中水的状态不同，气态水比液态水能量高，生成液态水时放 出的热量多，焓变为负值，放热越多，H 越小
17、，则 H1H2，故 A 不符合题意；两个反 应中只有反应物中 S 的状态不同，气态 S 比固态 S 能量高，焓变为负值，则气态 S 反应时 放热多，则 H1H2，故 B 不符合题意；完全燃烧放出热量多，燃烧反应的焓变为负值， 放热越多，H 越小，则 H1H2，故 C 符合题意；物质的状态相同时，物质的量多的反 应放出的热量多，放热越多，H 越小，则 H2H1，故 D 不符合题意。 9 【答案】B 【解析】金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此 H20，选项 A 正确；由盖 斯定律可知，过程 1 为 2、3、4、5、8 的过程之和，则 H2H3H4H5H8H1， 选项 B 不正确；由于钾
18、原子原子核外有 4 个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较 小，因此 2K(g)2K (g)的 H 3H3，选项 C 正确；由盖斯定律可知，H6H7H8， 选项 D 正确。 10 【答案】D 【解析】根据生成热的定义得下面三个热化学方程式：6C(s)3O2(g)6H2(g)=C6H12O6(s) H1 259.8 kJ mol 1 C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol 1 O2(g)2H2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ mol 1 由 6 3得： C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l) H2 816 kJ mol 故 1 kg C
19、6H12O6(s)完全氧化时放出的热量为 2 816 1 000 180 kJ15 644 kJ。 11 【答案】.(1)2H2(g)O2 (g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol 1 (2)462.9 .(1)CH4(g) 2O2 (g)=CO2(g) 2H2O(g) H 802.2 kJ mol 1 (2)CH4(g) 2H2O(g)=CO2(g)4H2(g) H165.0 kJ mol 1 【解析】 (1) 根据4HCl(g)O2(g) CuO/CuCl2 400 2Cl2(g)2H2O(g) H115.6 kJ mol 1， H 2(g) Cl2(g)=2HCl(g) H18
20、4 kJ mol 1，则 2 为 2H 2(g)O2 (g)=2H2O(g) H 483.6 kJ mol 1， 则H 2与O2反应生成气态水的热化学方程式是2H2(g)O2 (g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol 1。 (2)根据反应热 H反应物断键吸收的总能量生成物成键释放的总能量， 根据断键能量图 可知：断开 1 mol HO 所需能量 436 kJ mol 1 2496 kJ mol1483.6 kJ mol1 4 ， 则HO键能为462.9 kJ mol 1， 故断开1 mol HO 所需能量为 462.9 kJ； . (1)根据已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)
21、3H2(g) H206.2 kJ mol 1；CH 4(g) CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H247.4 kJ mol 1； 2H 2(g)O2 (g)=2H2O(g) H 483.6 kJ mol 1，则 2 2 为：CH 4(g)2O2 (g)=CO2(g)2H2O(g) H802.2 kJ mol 1，故甲烷完全燃烧的热化学方程式：CH 4(g)2O2 (g)=CO2(g)2H2O(g) H 802.2 kJ mol 1； (2)由已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g) H206.2 kJ mol 1；CH 4(g) CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H2
22、47.4 kJ mol 1 可知，则 2为 CH4(g) 2H2O(g)=CO2(g)4H2(g) H206.2 kJ mol 1 2247.4 kJ mol1165.0 kJ mol1。 12 【答案】(1)135.6 (2)4H1H22H3 (3)203.9 kJ mol 1 【解析】(1)2 得到：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)CO2(g)H2O(g) H(127.4 2 131.5)kJ mol 1135.6 kJ mol1。 (2)根据盖斯定律，由 4 2 得 2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g) C(s)SO2(g) H4H1H22H3。
23、(3)根据题意由可得 WO2(s)WO2(g) H203.9 kJ mol 1。 13 【答案】(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ mol 1 (2)H2S(g)3 2O2(g)=SO2(g)H2O(l) Ha kJ mol 1 (3)N2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(bca)kJ mol 1 (4) HF(aq)H (aq)F(aq) H10.4 kJ mol1 (5) S(s)3F2(g)=SF6(g) H1 220 kJ mol 1 【解析】(1)0.5 mol CH4完全燃烧生成 CO2和液态 H2O 时，放出 445 kJ 热量，1
24、 mol 甲烷燃 烧生成二氧化碳和液态水放热 890 kJ，反应的热化学方程式为 CH4(g)2O2(g)=CO2(g) 2H2O(l) H890 kJ mol 1。 (2) 已知 H2S 完全燃烧生成 SO2(g)和 H2O(l)，H2S 的燃烧热为 a kJ mol 1，则 H 2S 的燃烧热 的热化学方程式为 H2S(g)3 2O2(g)=SO2(g)H2O(l) Ha kJ mol 1。 (3) 已知：1 2N2(g) 3 2H2(g)=N(g)3H(g) H1a kJ mol 1 N(g)3H(g)=NH3(g) H2b kJ mol 1 NH3(g)=NH3(l) H3c kJ m
25、ol 1 根据盖斯定律， 将以上三个热化学方程式相加即可得到1 2N2(g) 3 2H2(g)=NH3(l) H(b ca)kJ mol 1，即得到 N 2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(bca)kJ mol 1； (4) 已知：HF(aq)OH (aq)=F(aq)H 2O(l) H67.7 kJ mol 1，H(aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJ mol 1， 根据盖斯定律， 得： HF(aq) H (aq)F(aq) H(67.757.3)kJ mol 110.4 kJ mol1； (5) S(s)和 F2(g)反应生成 SF6(g)的化学方程式为 S(s)3F2(g)=SF6(g)，已知 1 mol S(s)转化 为气态硫原子吸收能量 280 kJ， FF 键能为 160 kJ mol 1， SF 键能为 330 kJ mol1， 则 H 生成物的总能量反应物的总能量反应物的键能生成物的键能280 kJ mol 1 3 160 kJ mol 16 330 kJ mol11 220 kJ mol1, 所以热化学方程式为 S(s) 3F2(g)=SF6(g) H1 220 kJ mol 1。
