届高考化学第一轮总复习全程训练课练21热化学方程式盖斯定律及有关计算有解析.docx

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届高考化学第一轮总复习全程训练课练21热化学方程式盖斯定律及有关计算有解析

课练21　热化学方程式、盖斯定律及有关计算

1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（　　）

A．任何化学反应的反应热都可直接测定

B．利用盖斯定律，可计算某些反应的反应热

C．化学反应的反应热与化学反应的始态有关，与终态无关

D．一个化学反应中，经过的步骤越多，放出的热量就越多

2．已知反应CH3CHO（g）＋aO2（g）===X＋bH2O（l）　ΔH，X为下列何种物质时ΔH最小（　　）

A．CH3COOH（l）B．CH3COOH（g）

C．CO（g）D．CO2（g）

3．航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。

铍是高效率的火箭材料，燃烧时能放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。

则铍燃烧的热化学方程式是（　　）

A．Be＋

O2===BeO　ΔH＝－564.3kJ·mol－1

B．Be（s）＋

O2===BeO（s）　ΔH＝＋564.3kJ·mol－1

C．Be（s）＋

O2===BeO（s）　ΔH＝－564.3kJ·mol－1

D．Be（s）＋

O2===BeO（g）　ΔH＝－564.3kJ·mol－1

4．X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，已知焓变：

ΔH＝ΔH1＋ΔH2，则X、Y可能是（　　）

①C、CO　②AlCl3、Al（OH）3　③Fe、Fe（NO3）2

④Na2CO3、NaHCO3

A．①②③④B．①②

C．③④D．①②③

5．已知C（s）＋CO2（g）===2CO（g）　ΔH1＝＋172kJ·mol－1　①

CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）　ΔH2＝＋206kJ·mol－1　②

CH4（g）＋2H2O（g）===CO2（g）＋4H2（g）　ΔH3＝＋165kJ·mol－1　③

则反应C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）的ΔH为（　　）

A．＋131kJ·mol－1B．－131kJ·mol－1

C．＋262kJ·mol－1D．－262kJ·mol－1

6．25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是－393.5kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1、－890.3kJ·mol－1、－2800kJ·mol－1。

则下列热化学方程式正确的是（　　）

A．C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1

B．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝＋571.6kJ·mol－1

C．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－890.3kJ·mol－1

D.

C6H12O6（s）＋3O2（g）===3CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－1400kJ·mol－1

7．2CO（g）＋4H2（g）===2CH4（g）＋O2（g）　ΔH＝＋71kJ·mol－1　①

CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l）　ΔH＝－90.5kJ·mol－1　②

已知甲烷的燃烧热为890kJ·mol－1，则甲醇的燃烧热ΔH为（　　）

A．－1528kJ·mol－1B．－764kJ·mol－1

C．－382kJ·mol－1D．无法计算

8．环境问题是一个全球性热点问题，引起环境问题的常见气体有CO2、NOx、SOx等。

对这些气体加以利用既能解决对环境的伤害，又解决了部分能源危机问题。

（1）二氧化碳导致的环境问题是____________________，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与H2反应合成CH3OH，该反应的化学方程式为____________________________。

（2）在高温下CO可将SO2还原为单质硫。

已知：

CO的燃烧热为－283.0kJ·mol－1；O2（g）＋S（s）===SO2（g）　ΔH＝－296.0kJ·mol－1。

则CO与SO2反应生成单质硫的热化学方程式为____________。

（3）CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。

已知：

①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－889.6kJ·mol－1；

②N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）　ΔH＝＋67.7kJ·mol－1。

则CH4还原1molNO2生成水蒸气和氮气时，转移电子的物质的量是________，放出的热量是________。

9．根据题意回答问题：

（1）已知H2S转化为SO

的反应历程如图所示：

则1molH2S（g）全部被氧化成SO

（aq）的热化学方程式为________________________________________________________________________。

（2）除去H2中微量CO的做法是在混合气体中通入少量SO2，其原理如图所示：

不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是________________________________________________________________________。

反应SO2（g）＋2CO（g）===S（s）＋2CO2（g）的ΔH＝________。

10．化学反应中的能量变化在工农业生产和日常生活中有着广泛的应用。

（1）燃料的燃烧会释放热量，可燃性气体与空气混合点燃可能会爆炸，故点燃可燃性气体前应先____________________。

（2）已知在101kPa时，CO的燃烧热为－283kJ·mol－1，CH4的燃烧热为－890kJ·mol－1。

①写出CO燃烧的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

②1molCO与CH4的混合气体充分燃烧后释放的热量为435kJ，则CO和CH4的体积比为________。

（3）火箭的二级燃料主要使用液态氢，已知：

H2（g）===H2（l）　ΔH＝－0.92kJ·mol－1

H2O（l）===H2O（g）　ΔH＝＋44.00kJ·mol－1

H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.80kJ·mol－1

请写出液态氢在氧气中燃烧生成气态水的热化学方程式：

____________________________________。

（4）下图是一种获得氢能源最经济的循环体系，它类似于生物的光合作用，由于太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。

现在急需解决的是________________________。

碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为____________________。

1．（2014·新课标全国卷Ⅱ）室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：

CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）＋5H2O（l），热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是（　　）

A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3

C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3

2．（2013·新课标全国卷Ⅱ）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应

H2S（g）＋

O2（g）===SO2（g）＋H2O（g）　ΔH1

2H2S（g）＋SO2（g）===

S2（g）＋2H2O（g）　ΔH2

H2S（g）＋

O2（g）===S（g）＋H2O（g）　ΔH3

2S（g）===S2（g）　ΔH4

则ΔH4的正确表达式为（　　）

A．ΔH4＝

（ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）

B．ΔH4＝

（3ΔH3－ΔH1－ΔH2）

C．ΔH4＝

（ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）

D．ΔH4＝

（ΔH1－ΔH2－3ΔH3）

3．（2015·重庆卷）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＝xkJ·mol－1

已知碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1

S（s）＋2K（s）===K2S（s）　ΔH2＝bkJ·mol－1

2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s）　ΔH3＝ckJ·mol－1

则x为（　　）

A．3a＋b－cB．c－3a－b

C．a＋b－cD．c－a－b

4．（2014·重庆卷）已知：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）

ΔH＝akJ·mol－1

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－220kJ·mol－1

H—H、OO和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为（　　）

A．－332　　　B．－118　　　C．＋350　　　D．＋130

5．（2014·江苏卷）已知：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1

CO2（g）＋C（s）===2CO（g）　ΔH2

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3

4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）　ΔH4

3CO（g）＋Fe2O3（s）===3CO2（g）＋2Fe（s）　ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是（　　）

A．ΔH1>0，ΔH3<0B．ΔH2>0，ΔH4>0

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

6．（2015·高考组合题）

（1）已知25℃，101kPa时：

4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）

ΔH＝－1648kJ·mol－1

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393kJ·mol－1

2Fe（s）＋2C（s）＋3O2（g）===2FeCO3（s）　ΔH＝－1480kJ·mol－1

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是________________________________________________________________________。

（2）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇。

发生的主要反应如下：

①CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH1

②CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH2

③CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）　ΔH3

回答下列问题：

化学键

H—H

C—O

H—O

C—H

E/（kJ·mol－1）

436

343

1076

465

413

由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。

7．（2017·宣武质检）下列说法正确的是（　　）

A．1gH2和4gO2反应放出71.45kJ热量，则氢气的燃烧热为142.9kJ·mol－1

B．在稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O

（1）　ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于57.3kJ

C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ca（OH）2反应的中和热ΔH＝[2×（－57.3）]kJ·mol－1

D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

8．（2017·石家庄一模）根据如图关系（图中计量单位为mol）计算2NO（g）＋2H2（g）===N2（g）＋2H2O（g）的ΔH为（　　）

A．（a＋b－c－d）kJ·mol－1B．（c＋a－d－b）kJ·mol－1

C．（c＋d－a－b）kJ·mol－1D．（c＋d－a－b）kJ·mol－1

9．（2017·东城期末）N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．反应生成1molN2时转移4mole－

B．反应物能量之和大于生成物能量之和

C．N2O（g）＋NO（g）===N2（g）＋NO2（g）　ΔH＝－139kJ·mol－1

D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和

10．（2017·大连一模）下表中根据已知条件得出的结论合理的是（　　）

11.（2017·开封模拟）一定条件下，发生反应：

①M（s）＋N（g）R（g）　ΔH＝－Q1kJ·mol－1

②2R（g）＋N（g）2T（g）　ΔH＝－Q2kJ·mol－1（已知Q1、Q2、Q3均为正值）

下列说法正确的是（　　）

A．1molR（g）的能量总和大于1molM（s）与1molN（g）的能量总和

B．将2molR（g）与1molN（g）在一定条件下充分反应，放出热量Q2kJ

C．当1molM（s）完全转化为T（g）时（假定无热量损失），放出热量

kJ

D．M（g）＋N（g）R（g）　ΔH＝－Q3kJ·mol－1，则Q3

12．（2017·长沙模拟）已知下列反应的热化学方程式为：

①C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝－393.5kJ·mol－1；

②CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH2＝－870.3kJ·mol－1；

③H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）　ΔH3＝－285.8kJ·mol－1

则2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的反应热（焓变）为（　　）

A．488.3kJ·mol－1B．－488.3kJ·mol－1

C．－244.15kJ·mol－1D．244.15kJ·mol－1

13．（2017·朝阳一模）表中列出了25℃、101kPa时一些物质的燃烧热数据：

物质

C2H6

C2H4

H2

燃烧热/（kJ·mol－1）

1559.8

1411.0

285.8

已知键能：

C—C　345.6kJ·mol－1、C—H413.4kJ·mol－1、H—H436.0kJ·mol－1。

下列叙述正确的是（　　）

A．C===C键键能为599.4kJ·mol－1

B．C—C键键长小于H—H键

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－571.6kJ·mol－1

D．C2H6（g）===C2H4（g）＋H2（g）　ΔH＝－137.0kJ·mol－1

课练21　热化学方程式、

盖斯定律及有关计算基础练

1．解析　根据盖斯定律，一个反应一步完成或几步完成，只要始态和终态相同，则放出的热量是相同的。

答案　B

2．解析　CH3CHO（g）完全被氧化时放出的热量最多，ΔH最小，D项正确。

答案　D

3．解析　A项，没有注明各物质的聚集状态，错误；B项，铍的燃烧反应是放热反应，ΔH是负值，错误；D项，生成的BeO应是固态，错误。

答案　C

4．解析

答案　A

5．解析　根据盖斯定律，所求反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH3－ΔH2＝＋131kJ·mol－1，应选A。

答案　A

6．解析　A项应生成二氧化碳；B项应该是放热；C项应生成液态水。

答案　D

7．解析　2CO（g）＋4H2（g）===2CH4（g）＋O2（g）　ΔH＝＋71kJ·mol－1　①

CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l）　ΔH＝－90.5kJ·mol－1　②

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890kJ·mol－1　③

根据盖斯定律，（③×2＋①/2得：

CO（g）＋2H2（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－854.5kJ·mol－1　④，④－②得甲醇的燃烧热ΔH＝－764kJ·mol－1。

答案　B

8．答案　

（1）温室效应　CO2＋3H2===CH3OH＋H2O

（2）2CO（g）＋SO2（g）===S（s）＋2CO2（g）

ΔH＝－270kJ·mol－1

（3）4mol　478.65kJ

9．解析　

（1）第一步反应为H2S（g）＋0.5O2（g）===S（s）＋H2O（g）　ΔH＝－221.19kJ·mol－1，第二步反应为S（s）＋1.5O2（g）＋H2O（g）===SO

（aq）＋2H＋（aq）　ΔH＝－585.20kJ·mol－1，两式相加得所求热化学方程式。

（2）第一步反应为CO（g）＋0.5O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ·mol－1，第二步反应为S（s）＋O2（g）===SO2（g）

ΔH＝－296.0kJ·mol－1，第一步反应×2－第二步反应即得所求热化学方程式。

答案　

（1）H2S（g）＋2O2（g）===SO

（aq）＋2H＋（aq）　ΔH＝－806.39kJ·mol－1

（2）O2与CO混合反应发生爆炸　②－270kJ·mol－1

10．答案　

（1）验纯

（2）①2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1

②3∶1

（3）2H2（l）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－481.76kJ·mol－1

（4）寻找合适的光分解催化剂　O2＋4e－＋2H2O===4OH－

加餐练

1．解析　1molCuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1molCuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故ΔH2<0,1molCuSO4·5H2O（s）溶于水可以分为两个过程，先分解成1molCuSO4（s）和5mol水，然后1molCuSO4（s）再溶于水，CuSO4·5H2O的分解为吸热反应，即ΔH3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：

ΔH1<ΔH3。

答案　B

2．解析　本题考查盖斯定律。

将反应依次编定为①、②、③、④，④为目标反应，④中反应物为2S（g），则需将③×2，添“－”；④中产物为S2（g），则需将②×

，再将叠加式中多余的H2S、SO2等除去，需将①×

，叠加规则为：

①×

＋②×

－③×2，根据盖斯定律得：

ΔH4＝

（ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）。

答案　A

3．解析　由碳的燃烧热知C（s）＋O2===CO2（g）　ΔH1＝akJ·mol－1，将已知两方程式依次标为②③，由盖斯定律知，由①×3＋②－③可得目标热化学方程式，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。

答案　A

4．解析　根据盖斯定律和焓变与键能的关系，解得a＝＋130。

答案　D

5．解析　A项，C（s）、CO（g）在O2（g）中燃烧生成CO2，均为放热反应，则有ΔH1<0、ΔH3<0，错误；B项，CO2（g）与C（s）在高温条件下反应生成CO（g），该反应为吸热反应，则有ΔH2>0；Fe（s）与O2（g）反应生成Fe2O3（s）为放热反应，则有ΔH4<0，错误；C项，将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正确。

D项，将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5，错误。

答案　C

6．解析　

（1）将所给热化学方程式标号：

4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）　ΔH＝－1648kJ·mol－1　①

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393kJ·mol－1　②

2Fe（s）＋2C（s）＋3O2（g）===2FeCO3（s）　ΔH＝－1480kJ·mol－1　③

根据盖斯定律：

①＋②×4－③×2得：

4FeCO3（s）＋O2（g）===2Fe2O3（s）＋4CO2（g），则ΔH＝－1648kJ·mol－1－393kJ·mol－1×4＋1480kJ·mol－1×2＝－260kJ·mol－1。

（2）ΔH1＝反应物的总键能－生成物的总键能＝1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－（3×413kJ·mol－1＋343kJ·mol－1＋465kJ·mol－1）＝－99kJ·mol－1。

因③＝②－①，故ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋41kJ·mol－1

答案　

（1）4FeCO3（s）＋O2（g）===2Fe2O3（s）＋4CO2（g）　ΔH＝－260kJ·mol－1　

（2）－99　＋41

7．解析　1gH2和4gO2反应时，氧气量不足，应按O2的量计算，即氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1，A错误；浓硫酸溶于水时放热，B正确；反应中生成微溶物CaSO4，C错误；燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧时生成稳定的氧化物所放出的热量，生成的水应为液态，D错误。

答案　B

8．解析　由图中转化可知，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，2NO（g）＋2H2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝（a＋b－c－d）kJ·mol－1。

答案　A

9．解析　该反应的化学方程式为N2O＋NO===N2＋NO2，根据图示，NO被氧化为NO2，N2O被还原为N2，反应中转移的电子数为2e－，A错。

ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝－139kJ·mol－1，故B、C、D均正确。

答案　A

10．解析　A选项燃烧热对应的水的状态为液态；B选项能量越高越不稳定，石墨稳定；C选项热化学方程式中没有注明是稀溶液；D选项完全燃烧放出的热量多，要注意ΔH中含有“－”号。

答案　D

11．解析　A项，因为反应①是放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量；B项，反应②为可逆反应，2molR（g）与1molN（g）充分反应不可能生成2molT（g）；C项，由盖斯定律得：

2M（s）＋3N（g）2T（g）　ΔH＝－（2Q1＋Q2）kJ·mol－1，所以1molM（s）完全转化为T（g）时，放出热量为

kJ；D项，M（g）参与反应比M（s）参与反应放出的热量多，所以Q3>Q1。

答案　C

12．解析　由盖斯定律得该反应的反应热ΔH＝①×2＋③×2－②＝（－393.5kJ·mol－1）×2＋（－285.8kJ·mol－1）×2－（－870.3kJ·mol－1）＝－488.3kJ·mol－1。

答案　B

13．解析　表示乙烷燃烧热的热化学方程式：

①C2H6（g）＋7/2O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－1559.8kJ·mol－1，

表示乙烯燃烧热的热化学方程式：

②C2H4（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－1411.0kJ·mol－1

表示氢气燃烧热的热化学方程式：

③H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·mol－1

根据盖斯定律：

①－②－③得：

C2H6（g）===C2H4（g）＋H2（g）　ΔH＝＋137.0kJ·mol－1，即6×413.4kJ·mol－1＋345.6kJ·mol－1－[E（C===C）＋