内容正文:
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
1.D 热化学方程式按一定系数比加和时,其反应热也按该系数比加和,D错误。
2.A 根据盖斯定律分析,反应的能量变化取决于反应物和生成物,与反应过程无关,所以根据图示分析,有ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,可以计算ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3,选A。
3.C 反应①中Ce元素的化合价从+4价变为0价,氧元素的化合价从-2价变为0价,所以CeO2既作氧化剂又作还原剂,A正确;该过程中利用太阳能实现物质转化,实现了太阳能向化学能的转化,B正确;根据盖斯定律,由图中关系可得ΔH1+ΔH2+ΔH3=0,故ΔH1=-(ΔH2+ΔH3),C错误;由液态水到气态水需要吸收热量,所以ΔH2>0,D正确。
4.B 将已知反应从上到下依次编号为①、②,根据盖斯定律:×(②-①)可得Cu2O(s)CuO(s)+Cu(s) ΔH=+11 kJ·mol-1,B正确。
5.D 由H2O(g)到H2O(l)是放热过程,故ΔH5<0,A项错误;由题图可知,ΔH1=-ΔH3-ΔH2-ΔH4-ΔH5,故ΔH1+ΔH2=-ΔH3-ΔH4-ΔH5≠0,且ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0,B项错误,D项正确;ΔH3=-(ΔH1+ΔH2+ΔH4+ΔH5),C项错误。
6.A 根据盖斯定律,方程式-③×2+①×6-②×3可得4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g),故ΔH=x kJ·mol-1=(6a-3b-2c)kJ·mol-1。
7.(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1 (2)ΔH=+226.7 kJ·mol-1
解析:(1)根据盖斯定律,由②-①可得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),则ΔH=ΔH2-ΔH1=[-110.5-(-241.8)]kJ·mol-1=+131.3 kJ·mol-1。(2)①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,由①×2+②×-③×得C(s,石墨)和H2(g)生成C2H2(g)的热化学方程式为2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1×2-571.6 kJ·mol-1×+2 599 kJ·mol-1×=+226.7 kJ·mol-1。
8.A ①的热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1,由盖斯定律可得总反应=3×①+②-③,故ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3。
9.C A项,ΔH3<0,相同质量的NO2(g)和N2O4(g),前者具有的能量较高,正确;B项,由盖斯定律可知,ΔH5=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4,正确;C项,反应物水应为液态,错误;D项,N2H4(l)+NO2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=ΔH4+ΔH3,ΔH3<0,则ΔH<ΔH4,正确。
10.(1)CO(g)+PbO(s)Pb(s)+CO2(g) ΔH=-64 kJ·mol-1 (2)-44 (3)2a-b
解析:(1)结合盖斯定律,由得CO(g)+PbO(s)Pb(s)+CO2(g),其ΔH=-64 kJ·mol-1。
(2)结合盖斯定律,由得H2O(g)H2O(l),其ΔH=-44 kJ·mol-1。
(3)结合盖斯定律,由①×2-②得到2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g),其ΔH3=(2a-b) kJ·mol-1。
11.(1)2ΔH1+ΔH2 (2)-442.38 H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH3=-806.39 kJ·mol-1
解析:(1)由盖斯定律可知,该反应可由2×①+②得到,则ΔH=2ΔH1+ΔH2。
(2)由左图可得,Ⅰ:H2S(g)+O2(g)S(s)+H2O(g) ΔH1=-221.19 kJ·mol-1;则2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g) ΔH=-442.38 kJ·mol-1;
由右图可得,Ⅱ:S(s)+O2(g)+H2O(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH2=-585.20 kJ·mol-1;
根据盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ可得:H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH3,ΔH3=ΔH1+ΔH2=(-221.19 kJ·mol-1)+(-585.20 kJ·mol-1)=-806.39 kJ·mol-1;1 mol H2S(g)全部被氧化为S(aq)的热化学方程式为H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq) ΔH3=-806.39 kJ·mol-1。
4 / 4
学科网(北京)股份有限公司
$
第1课时 盖斯定律
题组一 盖斯定律的意义
1.(2025·聊城二中高二月考)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.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
C.反应热与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
D.根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
2.用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时,涉及如图所示转化,由图示关系可得ΔH4等于( )
A.ΔH1+ΔH2-ΔH3 B.ΔH1+2ΔH2-ΔH3
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3 D.ΔH1+ΔH2-2ΔH3
3.(2025·朝阳高二期中)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O转变为H2。其过程如下:mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2,(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO。下列说法错误的是( )
A.反应①中CeO2既作氧化剂又作还原剂
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.ΔH2>0
题组二 盖斯定律的应用
4.(2025·六安高二联考)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:
2Cu(s)+O2(g)2CuO(s) ΔH=-314 kJ·mol-1
2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s) ΔH=-292 kJ·mol-1
则Cu2O(s)CuO(s)+Cu(s)的ΔH等于( )
A.-135 kJ·mol-1 B.+11 kJ·mol-1
C.+168 kJ·mol-1 D.-303 kJ·mol-1
5.如图为Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图:
Ca(OH)2(s)CaO(s)+H2O(g)
510 ℃ 510 ℃ 510 ℃
Ca(OH)2(s)CaO(s)+H2O(l)
25 ℃ 25 ℃ 25 ℃
下列说法正确的是( )
A.ΔH5>0
B.ΔH1+ΔH2=0
C.ΔH3=ΔH4+ΔH2
D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0
6.(2025·秦皇岛高二联考)工业废气中的氮氧化物是重要的污染源,有一种治理污染的方法是通入适量氨气将其还原为无毒物质N2和H2O,NH3还原NO的热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=x kJ·mol-1。
已知:①H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2=b kJ·mol-1;
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH3=c kJ·mol-1。
下列关系式正确的是( )
A.x=6a-3b-2c B.x=-3a-2b+6c
C.x=-3a+2b+6c D.x=3a-2b+6c
7.(1)为减少SO2的排放,常采取以下措施将煤转化为清洁的气体燃料。
已知:①H2(g)+O2(g)H2O(g)
ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO(g)
ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
(2)(鲁科版习题)在298 K、100 kPa时,已知:
C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298 K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)的反应焓变 。
8.(2025·江苏名校高二联考)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸反应为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH。已知:①碳的燃烧热为 ΔH1,②S(s)+2K(s)K2S(s) ΔH2,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) ΔH3;则 ΔH为( )
A.3ΔH1+ΔH2-ΔH3 B.ΔH3 +3ΔH1-ΔH2
C.ΔH1+ΔH2-ΔH3 D.ΔH3+ΔH1-ΔH2
9.根据能量变化示意图,下列说法不正确的是( )
A.相同质量的NO2(g)和N2O4(g),前者具有的能量较高
B.ΔH5=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4
C.2H2O(g)2H2(g)+O2(g) ΔH6=-ΔH5>0
D.N2H4(l)+NO2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH,则ΔH<ΔH4
10.钙、铅均是重要的金属元素,在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)加热条件下用CO还原PbO可得到单质铅。已知:
①2Pb(s)+O2(g)2PbO(s)
ΔH=-438 kJ·mol-1,
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
ΔH=-566 kJ·mol-1。
则CO还原PbO的热化学方程式为 。
(2)与CaSO4·2H2O脱水反应相关的热化学方程式有:
①CaSO4·2H2O(s)CaSO4·H2O(s)+H2O(g) ΔH1=+83.2 kJ·mol-1
②CaSO4·2H2O(s)CaSO4(s)+2H2O(l) ΔH2=+26 kJ·mol-1
③CaSO4·H2O(s)CaSO4(s)+H2O(g) ΔH3=+30.8 kJ·mol-1
则该条件下反应H2O(g)H2O(l) ΔH= kJ·mol-1。
(3)在2 000 ℃时,已知热化学方程式:
①CaO(s)+C(s)Ca(g)+CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1,
②Ca(g)+2C(g)CaC2(s) ΔH2=b kJ·mol-1,
③2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g) ΔH3。则ΔH3= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
11.(2025·福州二中高二期中)研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
(1)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应为2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH,已知:①H2S(g)H2(g)+S(g) ΔH1;
②2S(g)S2(g) ΔH2,则ΔH= (用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(2)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成S,两步反应的能量变化示意图如下:
则2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g) ΔH= kJ·mol-1。1 mol H2S(g)全部被氧化为S(aq)的热化学方程式为 。
4 / 4
学科网(北京)股份有限公司
$