第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算 联系客服

发布时间 : 星期日 文章第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算更新完毕开始阅读e0c86484767f5acfa0c7cdac

C. △H=△H1+△H2 D. 大气层中的臭氧无法再生

【解析】A选项,由图可知,生成物的能量低,O+O3=2O2 的反应为放热反应,△H=E3﹣E2,所以错误;B选项,O+O3=2O2 的反应为放热反应,△H=E3﹣E2,不是吸热反应,所以错误;C选项,由Cl+O3=ClO+O2 △H1和ClO+O=Cl+O2 △H2,根据盖斯定律两个反应相加得到O+O3=2O2 ,即△H=△H1+△H2,所以正确;D选项,空气中放电时氧气可转化为臭氧,则大气层中的臭氧可以再生,所以错误。 【答案】C

【知识要点】化学反应中能量变化,运用盖斯定律进行有关反应热的计算。

5.(湖南衡阳八中期中考试)(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式: 。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则氢气的燃烧热为 。 (2)已知①CO(g)+O2(g)═CO2(g);△H1=﹣283.0kJ/mol ②H2(g)+O2(g)═H2O(l);△H2=﹣285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l);△H3=﹣1370kJ/mol

试写出一氧化碳与氢气反应生成液态水和乙醇液体的热化学方程式: 【解析】(1)氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol;

1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44kJ,故反应H2(g)+O2(g)═H2O(l)的反应热△H=﹣(241.8kJ/mol+44kJ/mol)=﹣285.8kJ/mol,所以氢气的燃烧热为285.8kJ/mol。

(2)已知:①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣283.0kJ/mol ②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H.2=﹣285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H3=﹣1370kJ/mol

根据盖斯定律,①×2﹣③+②×4得2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)△H=2△H1﹣△H3+4△H2=2×(﹣283.0kJ/mol)﹣(﹣1370kJ/mol)+4×(﹣285.8kJ/mol)=﹣339.2kJ/mol,一氧化碳与氢气反应生成液态水和乙醇液体的热化学方程式为:2CO(g)+4H2(g)═H2O(l)+C2H5OH(l);△H=﹣339.2 kJ/mol。

【答案】(1)H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol;285.5/mol; (2)2CO(g)+4H2(g)═H2O(l)+C2H5OH(l);△H=﹣339.2 kJ/mol。 【知识要点】热化学方程式;用盖斯定律进行有关反应热的计算。

名校金题拓展

1.(☆☆)(浙江湖州中学期中考试)碘与氢气反应的热化学方程式为: ①I2(g)+H2(g)②I2(s)+H2(g)

2HI(g) ΔH= - 9.48 kJ·mol-1

2HI(g) ΔH= + 26.48 kJ·mol-1,由此判断下列说法或反应正确的是

A.反应①的产物比反应②的产物稳定 B.I2(s)

I2(g) ΔH= + 17.00 kJ·mol-1

C.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低 D.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),反应后放热9.48 kJ

【解析】A选项,同一种物质在相同条件下,具有的能量相同,所以错误;B选项,利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96KJ,所以错误;C选项,因气态碘的能量高于固态碘,所以反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低,所以正确;D选项,①反应是可逆反应,反应物不可能完全转化,放热达不到9.48KJ,所以错误。 【答案】C

【知识拓展】可逆反应的热效应用完全反应时的热效应。

2.(☆☆☆)(新余一中期中考试)已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130kJ?mol

﹣1

;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣220kJ?mol1。

﹣1

其中H﹣H和O﹣H键的键能分别为436kJ?mol

﹣ A. 496 kJ?m ol1 和462kJ?mol1,则O=O键的键能为()

﹣﹣B. 248 kJ?mol1 ﹣﹣C. 428 kJ?mol1 D. 284 kJ?mol1 ﹣【解析】设O=O键的键能为xkJ?mol1, 已知①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130kJ?mol1,

②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣220kJ?mol1

①×2﹣②得:2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H=480kJ?mol1,

△H=4×462﹣x﹣2×436=480kJ?mol1,

解得x=496 kJ?mol1。

【答案】A

【知识要点】盖斯定律的应用及化学反应热的计算

3.(☆☆☆)(山西忻州一中期中考试)(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,试写出表示丁烷燃烧的热化学方程式: (2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ?mol1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ?mol1

现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,且混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为 。

(3)有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定,现根据下列3个热化学反应方程,

Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ?mol1

Fe2O3(s)+CO(g)═2FeO(s)+CO2(g)△H=﹣411.2kJ?mol1

写出CO(g)还原FeO(s)得到Fe(s)体和CO2(g)的热化学反应方程式: 。 【解析】(1)1kg丁烷物质的量为

mol,完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热

量为5×104kJ,所以1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为5×104kJ×

=2900kJ,则丁烷燃烧的热化学方程式:C4H10(g)+

O2(g)=4CO2(g)

+5H2O△H=﹣2900kJ/mol。

(2)设碳粉xmol,则氢气为(0.2﹣x)mol,由热化学方程式可知C燃烧放出的热量为393.5xkJ,H2燃烧放出的热量为241.8(0.2﹣x)kJ,所以有:393.5xkJ+241.8(0.2﹣x)kJ=63.53kJ,解得x=0.1mol,则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol:0.1mol=1:1。 (3)①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ?mol1

②Fe2O3(s)+CO(g)═2FeO(s)+CO2(g)△H=﹣411.2kJ?mol1

得:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=﹣218.0KJ/mol。

【答案】(1)C4H10(g)+

O2(g)=4CO2(g)+5H2O △H=﹣2900kJ/mol;

(2)1:1;(3)CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=﹣218.0KJ/mol。 【知识要点】有关反应热的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算。 高考模拟演练

1.(2015·重庆高考)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol已知碳的燃烧热ΔH1= a kJ·mol1

-1

S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol

-1

-1

2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol则x为( )

A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b

【读题】如何根据碳的燃烧热书写热化学方程式?四个热化学方程式之间有什么关系? 【思路建立】先写出化学方程式并标明状态,再根据燃烧热的数值关系计算ΔH;利用盖斯定律找出四者之间的对应关系。

【解析】已知碳的燃烧热为ΔH1= a kJ·mol1,则碳的燃烧热化学方程式为

①C(s)+O2(g)=CO2 (g) ΔH1= a kJ·mol1 ,②S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol

-1

③2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol1,根据盖斯定律,可得

ΔH =3ΔH1+ΔH2—ΔH3,即x=3a+b-c,所以A选项正确。 【答案】A

2.(2014·重庆高考)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol

-1

H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol1,则a为( )

A.-332 B.-118 C.+350 D.+130 【读题】如何将题给热化学方程式和键能数值联系起来?

【思路建立】先由盖斯定律根据两个热化学方程式,写出水分解的热化学方程式,再根据ΔH=反应物键能和-生成物键能和,代入键能数值,即可算出结果。 【解析】

【答案】D

3.(2014·江苏高考)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3 4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s) △H4

3 CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是

A.△H1>0,△H3<0 B.△H2>0,△H4>0 C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5

【读题】常见的放热反应有哪些?吸热反应有哪些?△H1、△H2、△H3有什么关系? △H3、△H4、△H5有什么关系?

【思路建立】记住常见的放热反应和吸热反应;利用盖斯定律寻找它们之间的关系。 【解析】A选项,所有的燃烧反应属于放热反应,因此△H1<0,△H3<0,所以错误;B选项,碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应,△H2>0,铁与氧气的反应属于放热反应,△H4<0,所以错误;C选项,已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2 ③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3,由盖斯定律可知①=②+③,因此△H1=△H2+△H3,所以正确;D选项,已知③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3④4Fe(s)