内容正文:
反应热的计算
【核心素养发展目标】
1,构建盖斯定律模型,理解盖斯定律的本质,形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型
2.通过热化学方程式、中和热、燃烧热和盖斯定律的学习,能进行反应焓变的简单计算
【主干知识梳理】
一、盖斯定律
1.内容:1836年,化学家盖斯从大量实验中总结出一条规律:一个化学反应,不管是一步完成还是分几步完成
的,其反应热是相同的。这就是盖斯定律
2。特点:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
3.多角度理解盖斯定律
()从反应途径角度理解盖斯定律
海拔制Dm
某人要从山下A点到达山顶B点,他从A点出发无论是翻山越岭攀登
而上,还是乘坐缆车直奔山顶,当最终到达B点时,他所处位置的海拔
相对于起点A来说都高了300m,即此人的势能变化只与起点A和终
金m
点B的海拔有关,而与A点到B点的途径无关
(2)从能量守恒定律的角度理解盖斯定律
A Hso
从S→L,△H1<0,体系放出热量
始态S
L终态
从L一→S,△H2>0,体系吸收热量
根据能量守恒,△H1十△H2=0
AH>0
【实例】
△HTA、4
△H
△H
E
△DbAH
从反应途径角度
A→D:△H=△H1+△H2+△H=-(△H4+△H,+△H6)
从能量守恒角度
△H1+△H+△H3+△H4+△Hs+△H6=0
4.盖斯定律的意义:有的反应进行得很慢,有些反应不直接发生,有些反应产品不纯(有副反应发生),这给测
定反应热造成了困难,若应用盖斯定律可间接地把它们的反应热计算出来
5.盖斯定律应用计算的两方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径
①由A直接变成D,反应热为△H
A
D
②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为△H、
△H
△H2、△H,则有△H=△H1十△H2十△H
【典题示例1】根据如下两个反应,计算出C(s)+12O2(g)CO(g)的反应热△H
1.C(s)+O2(g)C02(g)△H1=-393.5 kJ-mol-1
IⅡ.COg)+120z(g)C02(g)△H2=-283.0 kJ-mol-1
C(s)+0g)H
A
C0.(g)
反应C(s)+O2(g)一CO2(g)的
SH
△H
△H=△H1-△H2=-110.5 kJ-mol-
途径可设计如下
1
CO+0g)
(2)加合法:加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式
①找唯一:找出目标方程式中的哪些物质在已知方程式只出现一次
②同侧加并侧减:确定这些物质在目标方程式与已知方程式中的位置
战努力,战幸运
为梦想而努力!
③调计量系数:把这些物质在己知方程式的计量系数调为与目标方程式中的相同
【典题示例2】求P4(白磷)→P红磷)的热化学方程式
已知:P4(白磷,s)+5O2(g)一=P4O1(s)△H1①
P(红磷,s)+54O2(g)==14PO1(S)△H2②
即可用①一②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式为P(白磷,s)一4P(红磷,S△H=△H1一4△H2
【对点训练1】
1,下列关于盖斯定律描述不正确的是()
A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关
B.盖斯定律遵守能量守恒定律
C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D,利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2,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()
甲△H≤乙△H≤④丙
△H>0
A.△H>△H
B.△H<△H
C.△H1+△H2+△H3=0
D.甲→丙的△H=△H1十△H2
3.依据图示关系,下列说法不正确的是(
C0(g+50.(g
△H=
-283.0kJmo
C(石墨,s+0(AHCO,(g)
-393.5 kJmol-
A.石墨燃烧是放热反应
B.1molC(石墨,s)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨,s)十CO2(g)=2COg)△H=AH1-△H
D.化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
4.依据图示关系,下列说法不正确的是(
Ss+0.(g4H=-2968d:mos0,g
△H2
△H
S(g)+02(g)
A.△H>0
B.1molS(g)完全燃烧释放的能量小于2968kJ
C.△H2=△H1-△H
D.16gS(s)完全燃烧释放的能量为1484kJ
5.LiL2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是(
)
2Lr(g)+02(g)△LLi,0s
△H,
△H
2Li(g)
O(g)
△H
△h,
AHs
2Li0s)+0(g)
A.△H3<0
B.△H3+△H4+△H5=△H6
C.△H6△Hs
D.△H1+△H+△H+△H4+△Hs+△H6=0
二、反应热的计算
1.根据盖斯定律书写热化学方程式或计算反应热一找目标,看来源,变方向,调系数,相叠加,得答案
(①)对比分析目标热化学方程式和已知热化学方程式,调整已知热化学方程式的化学计量系数与目标热化学方程
式的化学计量系数一致,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要相乘
(2)为了将热化学方程式相加得到目标热化学方程式,可将热化学方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号
战努九,越幸运
2
为梦想而努力!
和反。这样,就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错
(3)将已知热化学方程式进行叠加,相应热化学方程式中的反应热也进行叠加,同时约掉目标反应中没有的物质
【对点训练2】
1.根据下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)C02(g)△H=-393.5 kJmol-1
②Hz(g)+1202(g)H2O0)△H2=-285.8 kJ-mol--1
③CH,COOH①)+2Oz(g)2C0z(g)+2HzO0△H=-870.3 kJmol-1
可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)一CH;COOH①的反应热为
2.CH4一CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)一2CO(g)十2H2(g),该催化重整反应的△H=
kJ-mol-1
已知:C(s)+2H2(g)CH4(g)△H=-75 kJ.mol-1
C(s)+O2(g)-CO2(g)AH=-394 kJ.mol-1
C(s)+1202(g)-CO(g)AH=-111 kJ-mol-1
3.已知下列各组热化学方程式:
DFe2O3(s)+3CO(g)-2Fe(s)+3CO2(g)AH=-25 kJ-mol-1
23Fe2O3(s)+CO(g)-2Fe;Oa(s)+CO2(g)AH2=-47kJ-mol-1
③FeO4(s)+CO(g)一3FeOs)+COz(g)△H3=+640 kJ-mol-1
请写出eO(s)被CO(g)还原成F(s)和COz(g)的热化学方程式:
4.已知:①C(g)+2NaOH(aq)-NaCl(aq)+NaClO(aq)+HzO0△H1=-101.1 kJ-mol-1
23NaClO(aq)-NaClO3(aq)+2NaCl(aq)AH2=-112.2 kJ-mol-1
则反应3C(g)+6NaOH(aq)一5NaCl(aq)+NaClO,(aq+3HO的△H=
kJmol-1
5.已知:①CaO(s)+H2O)→Ca(OH)2(s)△H1=-65.17 kJmol-1
②Ca(OHDz(s)≠Ca2+(aq+20H-(aq)△H2=-16.73 kJ.mol-1
③Al(s)+OH(aq+3H2O0)一[A1(OH)4](aq)+32H2(g)△H3=-415.0kJmo-1
则CaO(s)+2Al(s+7H,O)=Ca2+(aq)+2[Al(OH4]-(aq+3Hz(g)的△H4=
kJ-mol-1
6.已知:①N2(g)+2O2(g)NO4(g)△H=+10.7 kJ-mol-1
②N2H(g)+O2(g)-N2(g)+2HOg)△H=-543 kJ-mol-1
写出气态肼和NO4反应的热化学方程式:
7.在化工生产过程中,少量C0的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常用SO2将CO氧化,SO2
被还原为S。已知:①C(s)+1202(g)COg)△H1=-126.4 kJmol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g)△H2=-393.5 kJ mol-1
③S(s)+Oz(g)S02(g)△H=-296.8 kJmol-1
则SO2氧化CO的热化学方程式为
8.乙烷在一定条件可发生如下反应:CH6(g)一CH(g)十H(g△H1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
C.H(g)
C2H(g)
H2(g)
燃烧热△H/(kJ-mol-)
-1560
-1411
-286
则△H1=
kJmol-1
2.根据反应物和生成物的键能计算反应热:H=反应物总健能一生成物总健能
常见物质中的化学键数目
CH
石墨
金刚石
Si
物质
C02
SiO2
sgg°
(C-0)
(C-H)
(P-P)
(Si-0)
(C-C)
(C-C)
(Si-Si)
(S-S)
键数
2
y
6
4
1.5
2
2
8
【对点训练3】
1.CH一CH(g)→CH2=CH(g)十Hz(g)△H,有关化学键的键能如下表:
战努九,越幸运
为梦想而努力!
化学键
C-H
C-C
C-C
H-H
键能/kJmol-)
414
615
347
435
则该反应的反应热为
2.生产液晶最示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12000一20000
倍,在大气中的寿命可长达740年之久,表中是几种化学键的键能:
化学键
N=N
FF
NF
键能kJ-mol-1
941.7
154.8
283.0
写出利用N2和F2制备NF3的热化学方程式:
3.已知几种化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为C一N一O):
化学键
N=O
CI-CI
CLN
N-0
键能/&Jmol-l)
630
243
a
607
则反应2NOg)+Cl(g)一2CINO(g)的△H=
kJ-mol-(用含a的代数式表示)
4.根据键能数据计算CH4(g)+4Fz(g)一CF4(g)+4HF(g)的△H=
kJ-mol-1
化学键
C-H
C-F
H-F
FF
键能kJ-mol-1
414
489
565
155
5.通常人们把拆开1m©l某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也
高温
可用于估算化学反应的反应热。工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCL4(g)+2H2(g)Si(s)十4HCg),该
反应的△H=
kJmol-1
化学键
Si-O
Si-Cl
H-H
H-CI
Si-Si
Si-C
键能kJmol-1
460
360
436
431
176
347
6.有关键能数据如表,晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式:Sis)十O(g)一SiOz(S):△H=一989.2 kJ mol--1,
则表中x=
化学键
Si-O
0=0
Si-Si
键能kJmol-1
498.8
176
7.白磷与氧气可发生如下反应:P(s)十5O2(g)一PO1s)。己知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—Pa
kJ-mol-1、P-Ob kJ-mol1、P-OckJmol-1、O-OdkJ-mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该
反应的△H
kJmol-1
8.已知拆开1molH一H键,1 mol N-H键,1 mol N=N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2
(g)与H(g)反应生成NH(g)的热化学方程式为
三、反应热的大小比较
1.H大小比较时注意事项:△H是有符号“十”“一”的,比较时要带着符号比较
(1)吸热反应的△H为“十”,放热反应的△H为“一”,所以吸热反应的△H一定大于放热反应的△H
(2)放热反应的△H为“一”,即:放热越多,△H反而越小
2。常见的几种H大小比较方法
()与“化学计量数”相关的反应热比较
如:H(g)+12O2(g)一H2O0△H=-akJ-mol-1,
2H(g)+O2(g)一2HzO0)△H2=-b kJmol-1,其中△H<△H1<0,且b=2a
战努九,越幸运
为梦想而努力!
(2)与“物质聚集状态”相关的反应热比较
①同一反应,生成物状态不同时
图示
A(g)+B(g)Cg)△H1<0,
E
A(g)+B(g)C0△H2<0,
A(g)+B(g)
因为C(g)C(0△H<0,
则△H3=AH2-△H1<0,
.C(g)
所以△H2<△H
反应过程
②同一反应,反应物状态不同时
S(g)+O2(g)—SO2(g)△H1<0
图示
S(s)+02(g)-SO2(g)AH20
△H
S(g)+0x(g)
sB4s)430(g
S(s)+0x(g)
△H2+△H3=△H1,则△H3=△H1-△H2,又△H30,所以△H
SO:(g)
<△H
反应过在
(③)与“同素异形体”相关的反应热比校
图示
C(石墨,s)+O2(g)一COz(g)△H
E
C(金刚石,s)+02
C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)△H2
因为C(石墨,s)一C(金刚石,s)AH0
C石最,s)+0
所以△H>△H
cO(g
反应过程
()根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同,燃烧越充分,放出热量越多,△H越小
如:C(s)+12O(g)COg)△H1:C(S)+Oz(g)CO(g)△H2,则△H1>△H2
②对于可逆反应,由于反应物不可能完全转化为生成物,所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程
式中的△H的绝对值
如:2SO2(g)+O2(g)一2S03(g)△H=-197 kJmol-1,向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1molO2(g),发生
上述反应,达到平衡后,放出的热量小于197kJ,但△H仍为一197 kJmol-1。
(⑤中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1©l水时,放出的热量一定大于57.3kJ(浓疏酸稀释和氢氧化钠固体溶解
时都会放出热量)
②醋酸和NOH溶液反应生成1mol水时,放出的热量一定小于57.3kJ醋酸电离会吸热)
③稀硫酸和Ba(OHD2溶液反应生成1mol水时,反应放出的热量一定大于57.3kJ(SO2一4和Ba2+反应生成
BaSO4沉淀会放热)
【对点训练4】
1.下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是()
①C(s)+O2(g)—C02(g)△H1C(s)+12O2(g)—COg)△H2
②S(s)+O2(g)—SO2(g)△HS(g)+O2(g)一SO2(g)△H4
③Hz(g)+12O2(g)—H2O①)△H52H2(g)+O2(g)—一2H2O0△H6
④CaCO,(s)CaOs)+CO,(g)△H,CaO(s)+HzO)Ca(OHz(s)△Hs
A.①②
B.②③
C.②③④
D.①②③
2.相同条件下,下列各反应均为放热反应,其中△H最小的是()
A.2A①)+BI—2Cg)△H
B.2A(g)+B(g)—2C(g)△H
战努九,越幸运
为梦想而努力!
C.2A(g)+B(g)2C0)△H3
D.2A①)+B(①-2C)AH4
3.根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+302(g)-2S02(g)+2H20(1)AH=-01 kJ-mol-1
2HzS(g)+O2(g)一2S(s)+2H2O0△H=-Q2 kJmol-1
2HzS$g)+O2(g)—2S(s)+2Hz0g)△H=-Q3 kJmol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是()
A.Q1>Q2>03
B.Q1>03>Q2
C.03>02>Q1
D.Q2>01>Q3
4.下列两组热化学方程式中,有关△H的比较正确的是()
①CH,(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2Og))△H1
CH(g)+202(g)-CO2(g)+2H2O(1)AH2
②NaOH(aq+12HzSO4(浓)-12Na2SO4(aq)+HzO0)△H3
NaOH(aq)+CHCOOH(aq)CH,COONa(aq)+HzOⅫ)△H
A,△H1>△H:△H3>△H
B.△H1>△H2:△H3<△H4
C.△H1=△H2:△H<△H4
D.△H1<△H2:△H>△H4
5.已知:a.C2H2(g)+H(g)C2H4(g)△H<0
b.2CHA(g)-C2H(g)+2H2(g)AH->0
判断以下3个热化学方程式:①C(s)+2H(g)CH4(g)AH
②C(S)+12H2(g)—12CH2(g)△H2
③C(s)+H2(g)一12CH4(g)△H
△H、△H2、△H3由大到小的顺序是()
A.△H2>△H△H1
B.△H3>△H2>△H
C.△H3>AH1>△H2
D.△H>△H2>△H3
【课时跟踪检测】
1.下列关于盖斯定律的说法不正确的是()
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B,反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.
根据盖斯定律,热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
2.已知298K、101kPa时:2H2Og)O2(g)+2Hz(g)△H1
Cl(g)+Hz(g)一2HCl(g)△H2
2Cl2(g)+2H2Og)一4HCl(g)+O2(g))△H
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是()
A.△H=△H1+2△H2
B.△H3=△H1+△H
C.△H3=△H1-2△H2
D.△H3=△H1-△H2
3,根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中,正确的等式是(
A
△H
→D
△L-B△H,回△H,
A.△H1=△H=AH3=△H4B.△H1+AH2=△H3+△H4
C.△H1+△H2+△H3=△H4D.△H1=△H2+△H3+△H
4.某科学家利用二氧化铈(CO2)在太阳能作用下将HO、COz转变成H2、CO。其过程如下,下列说法不正确的
是()
太阻能,(m-xCe02xCe+x0
mCe:
(m-)CeO:xCe+xH:O+xCO:C-mCeO:+xH:+xCO
战努九,越幸运
为梦想而努力卫
H:(g)+Ox(g)
△H
△H
H,0(g)△HH,00
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.图中△H=△H+△H
D.H2(g)+12O2(g)H2Og)的反应热大于△H3
5.已知Ca(OHD2固体溶于水放热,与Ca(OD2体系相关的能量关系如图所示,下列说法正确的是()
Ca0(s+H,01)
之Ca'(aq)+20Hr(aq)
△H
△H
△H
△H
Ca(OH):(s)_
△H
→Ca2(g)+20H(g)
A.△H<0
B.△H+△H2>0
C.△H>△H
D.△H1+△H2+△H4+△H+△H6=0
6.下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是()
选项
己知热化学方程式
有关描述或结论
A
302(g)一203(g)△H=+242.6 kImol-1
氧气的能量比臭氧的高
B
CHs(g)-C2Ha(g)+CHa(g)AH>0
丙烷比乙烯稳定
NaOH(aq)+HCI(aq)-NaCl(aq)+H2O(1)
含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸
C
△H=-57.3 kJ-mol-1
完全中和,放出的热量约为14.3kJ
①2C(石墨,s)+2Oz(g)一2CO2(g)△H1:
D
②2C(石墨,s)+Oz(g)一2COg)△H2
△H>△H
7.己知25℃、101kPa条件下,由此得出的正确结论是(
①4A1(s)+3O2z(g)—2Al2O3(S△H=-2834.9 kJ-mol-1
②4A1(s)+203(g)一2A12O3(s)△H=-3119.1 kJ-mol-1
A.等质量的O2比O,能量低,由O2变为O3为吸热反应
B.等质量的O2比O3能量高,由O2变为O3为放热反应
C.O3比O2稳定,由O2变为O3为吸热反应
D.O2比O,稳定,由O2变为O3为放热反应
8.已知:Cs,金刚石)C(s,石墨)△H=-1.9 kJ-mol-1
C(s,金刚石+O2(g)COz(g)△H
Cs,石墨)十O(g)COz(g)△H
根据上述反应所得出的结论正确的是()
A,△H1=△H
B.△H>△H
C.△H1<H2
D.金刚石比石墨稳定
9.已知在25℃、1.01×105Pa下,1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示,下列有关说法
正确的是()
H:(g)
吸收436k能量
2H
释放930k能量-H0g
吸收249kJ能量
0
甲
公
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.热化学方程式为:2H(g)十O2(g)一2H2Og)△H=-490 kJmol-1
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙
D.乙一·丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930kJ
10.已知:①C(s)+H2O(g)COg)+H2(g)△H1=a kI mol1
②2C(s)+O2(g)=2C0(g)△H2=-220 kJ-mol-1
通常人们把拆开1mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知H一H、OO和O一H的键能分别
战努九,越幸运
为梦想而努力!
为436 kJ-mol-1、496kJmo-1和462 kJ-mol--1,则a为()
A.-332
B.-118
C.+350
D.+130
11.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S一F。已知:1molS(s)转化为气态疏原子吸收能量280kJ,
断裂1molF—F、SF需吸收的能量分别为160k、330kJ。则反应Ss)+3Fz(g)SF6(g)的反应热△H为()
A.-1 780 kJmol-1
B.-1 220 kJ-mol-1
C.-450 kJ-mol-1
D.+430kJmol-1
12.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO0键完全断裂时吸收热量496kJ,
水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH一H键断裂时吸收热量为()
A.920kJ
B.557kJ
C.436kJ
D.188kJ
13.分别向1L0.5molL1的Ba(OH2溶液中加入①浓硫酸:②稀硫酸:③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应
分别为△H1、△H2、△H,下列关系正确的是()
A.△H1>△H>△HB.△H1<△H2<△H3
C.△H1>△H2=△H
D.△H1=△H<△H
14.已知:①Hz(g)+12Oz(g)H2O(g)△H1=akJ mol-1
②2H2(g)+O2(g)—2H2Og)△H2=b kJ-mol-1
③H2(g)+12O2(g)H2O0△H,=ckJ-mol-1
④2H2(g+O2(g)一2H2O0△H4=dkJmol-1
下列关系中正确的是()
A.a<c<0
B.b>d>0
C.2a=b<0
D.2c=d>0
15.已知几种离子反应的热化学方程式如下,下列有关判断正确的是()
①H+(aq)+OH-(aq)一HO)△Hi
②Ba2+(aq)+SO2-4(aq)BasO4(s)△H
3NH,H2O(ag)+H+(aq)-NH+4\rc\)(\a\vs4\al\col(aq)+H2O(1)AH3
④Ba2+(aq)+2oH-(aq)+2H+(aq)+SO2-4(aq一BaSO4(s)+2H2O①)△H4
A.△H2>0,△H3<0
B.△H<△H
C.△Ha<△H+△H2
D.△H1>△H
16.室温下,将1mol的CuSO4SH2Os)溶于水会使溶液温度降低,热效应为AH,将1mol的CuSO4(s)溶于水会
使溶液温度升高,热效应为△H2:CuSO45HzO受热分解的化学方程式为CuSO45H2O(s)CuSO4(s)十5H2O
①,热效应为△H3。下列判断正确的是()
A.△H2>△HB.△H1<△H
C.△H+△H3=△H2
D.△H1+△H2>△H3
17.已知:CH4(g)+202(g)C02(g)+2H2O0△H1=-890.3kJmo1-1:H(g)+120z(g)—HO0△H=
285.8 kI mol一1。CO2气体与H2气体反应生成甲烷气体与液态水的热化学方程式为CO2(g)十4H2(g)CH(g)
+2HO0△H3,其中△H3为()
A.-252.9 kJ mol--1
B.+252.9 kI mol-1
C.-604.5 kJ-mol-1
D.+604.5 kJ mol-1
18.发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+120z(g)H2O0)△H1=-2858 kI mol-1
②H2(g)H2(⑩)△H2=-0.92 kJmol-1
③02(g)O20①△H=-6.84 kI mol-1
④H2O0)H2Og)△H4=+44.0 kJ-mol-1
则反应H0①十12O2(①)—H2O(g)的反应热△H为()
A,+237.46 kJmol-1
B.-474.92 kJ-mol1
C.-118.73 kJmol-1
D.-237.46kJ
mol-1
19.已知:①2C(s)+O2(g)一2COg)△H=-221.0kJ/mol:②2H2(g)+O2(g)一2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol。
则制备水煤气的反应C(s)十HOg)CO(g)+Hz(g)的△H为)
A.+262.6 kJmol--1
B.-131.3kJmo-1
C.-352.3 kJ-mol-1
D.+131.3kmol-1
20.相同温度和压强下,关于反应的△H,下列判断正确的是()
(g)十H2(g)→
(g)△H
战努九,越幸运
为梦想而努力卫
g)+2H2(g)→
(g)
△H2
(g)+3H2(g)
(g)
△H3
(g)+H(g)→〔g)△H4
A.△H1>0,△H2>0
B.△H3=△H1+△H2
C.△H1>△H2,△H3>△H2
D.△H2=△H3+△H
21.化学反应中的能量变化,是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。
(1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(△。下表是部分化学键的键能数据:
化学键
PP
P-O
00
P-0
键能kJ-mol-I1
172
335
498
X
已知白磷的燃烧热为23780 kJ-mol一1,白磷完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中X=
●。气峰子
。骑摩子
(2)1840年,俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论
是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热
虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得
①已知:1.C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)△H1=-393.5 kJ-mol-1
IⅡ.2Hz(g)+O2(g)—2H2O①)△H2=-571.6 kJ mol-1
IⅢ.2CH2(g)+502(g)=4C02(g)+2H00△H3=-2599.2 kJ-mol-1
则由C(石墨,s)和H(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为
②已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出xkJ热量,己知单质碳的燃烧热为y k.I mol-1,
则1molC与O2反应生成CO的反应热△H为
22.己知重整过程中部分反应的热化学方程式为:
①CH,(g)=C(s)+2H2(g)△H1=+74.8 kJmol-1
2CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g)AH2=-41.2 kJ-mol-1
③C(s)+H2Og)—CO(g)+H2(g)△H3=+131.5 kJmol-1
则反应CH4(g)+CO2(g)一2COg)+2H2(g)的△H=
23.己知:①CO(g)+H2O(g)=HCOOH(g)△H1=-72.6 kJ-mol-1
②2C0(g)+O2(g)一2C02(g)△H2=-566.0 kJ-mol--1
则反应2CO2(g)+2H2O(g)一2HC0OH(g)+O2(g)的△H=
kJ-mol-1
24.如图是某温度下金属镁和卤素单质X2)反应的能量变化示意图。
Mg(s)+X:(g)
-364Mgl(s)
-400
-524 MgBr(s)
-641 MgCl(s)
-800
-1124MgF(s)
-1200
反应过程
此温度下MgBr(s)与C2(g)反应的热化学方程式为
25.将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,可发生反应:
①CH4(g)+H2O(g)COg)+3H2(g),该反应的△H=+206 kJ-mol-1
己知:②CH(g)+2O2(g)CO2(g)+2HzOg)△H=-802 kJ-mol-1,写出由CO2和HOg)生成CO的热化学
方程式:
26.己知:As(s)+32H(g)+2O2(g)--H3AsO4(s)△H
H2(g)+1202(g)-=H2O0△H2
战努九,越幸运
为梦想而努力!
2As(s)+520z(g)-==As2Os(8)△H3
则反应As2O,(S)+3HO①)=-2HAsO4(s)的△H
27.由金红石(TiO2制取单质T1的步骤为:TiO2→TiCL,00CA,T
Mg
己知:I,C(s)+O2(g)CO2(g)△H=-393.5 kJmol-1
Ⅱ.2C0(g)+O2(g))=2C0z(g)△H=-566 kJmol-1
III.TiOz(s)+2Cl2(g)-TiCL(s)+O2(g)H=+141 kJ-mol-1
(1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)-TiCL(s)+2CO(g)AH=
00℃
(2)反应TiC1,+2Mg
2MgC12+Ti在Ar气氛中进行的理由是
28.甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,发生反应如下:
CO(g)十2H(g)CH,OH(g)△H。已知反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H-H
C-O
c=o
H-O
CH
E/kJ-mol-1
436
343
1076
465
413
由此计算△H=
kJ-mol-1
29.为了合理利用化学能,确保安全生产,进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。
化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定,也可通过理论进行推算
(1)实验测得,5g甲醇(CHOH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则
表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
(2)现有以下两个热化学方程式:
2Hz(g)+Oz(g)—2HzOg)△H1=a kI mol-1
2H2(g)+02(g)-2H2O(1)AH2=b kJ-mol-1
则a
(填“>”“=”或“<”b
(3)已知4NH(g)+5O2(g)一4NOg)+6H2O)△H=一c kJ-mol-1。蒸发1molH2O)需要吸收的能量为44kJ,
其他相关数据如表:
NH:(g)
02(g)
NO(g)
H2O(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量kJ
b
d
则表中(用x、a、b、d表示)的大小为
【反应热的计算】答案
【对点训练1】
1.A
2,A。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,甲一丙的△H=△H十△H2,D项
正确;在题述过程中△H1与△2的相对大小无法判断,A项错误,由△H3=△H十△H知,△H<△H,B项
正确;从能量守恒的角度可知,△H1十△H十△H=0,C项正确。
3.C。解析:由题图知,石墨燃烧的△H1=-393.5 kI mol-1,为放热反应,A项正确,根搭图示,1mol石墨完
全燃烧转化为CO2,放出393.5kJ热量,1molC0完全燃烧转化为CO2,放出283.0kJ热量,故石墨放热多,B
项正确;由题图知,C(石墨,S)+O2(g)一CO2(g)△H1、COg)+12O2(g)一CO2(g)△H2,根搭盖斯定律,由第
一个反应-第二个反应×2,可得C(石墨,S)+CO2(g)一2COg)△H=△H1-2△H2,C项错误;根据盖斯定律,
化学反应的△H取决于反应物和反应产物的总能量的相对大小,D项正确。
4,B。解析:硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程,A正殉;硫蒸气的能量高于硫固体,B错误;由盖斯定律
可知,焓变△H2十△H3=△H1,则焓变△H2=△H1一△H,C正确;由图可知,16g硫固体完全燃烧释放的能量为
16g32gmol-1×2968 kJ-mol-1=1484kJ,D正确。
5.C。解析:O2的气态分子变为气态原子,需要断裂分子中的化学键,因此要吸收能量,△H>0,A项错误;
物质含有的能量只与物质的始态与终态有关,与反应途径无关,根据物质转化关系可知,△H十△十△H3十△H
战努九,越幸运
10
为梦想而努力型