高中化学化学反应热的计算含答案Word下载.docx

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6×

18g2840kJ

1gxkJ

解得x＝

＝26.3kJ，A选项符合题意。

4．已知：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ·

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－282.8kJ·

现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L（标准状况），经完全燃烧后放出的总热量为710.0kJ，并生成18g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　

A．80%B．50%C．60%D．20%

答案　B

解析　根据生成18g液态H2O知混合气体中含1molH2，该反应产生的热量为

kJ＝

285.8kJ。

CO燃烧放出的热量为710.0kJ－285.8kJ＝424.2kJ，则CO的物质的量为n（CO）＝

＝1.5mol，V（CO）%＝

×

100%＝50%。

练基础落实

1．已知：

（1）Zn（s）＋1/2O2（g）===ZnO（s）

ΔH＝－348.3kJ·

（2）2Ag（s）＋1/2O2（g）===Ag2O（s）

ΔH＝－31.0kJ·

则Zn（s）＋Ag2O（s）===ZnO（s）＋2Ag（s）的ΔH等于（　　）

A．－317.3kJ·

mol－1B．－379.3kJ·

C．－332.8kJ·

mol－1D．＋317.3kJ·

解析　ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－348.3kJ·

mol－1－（－31.0kJ·

mol－1）＝－317.3kJ·

2．已知25℃、101kPa条件下：

4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s）

ΔH＝－2834.9kJ·

4Al（s）＋2O3（g）===2Al2O3（s）

ΔH＝－3119.1kJ·

由此得出的正确结论是（　　）

A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应

B．等质量的O2比O3能量低，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O3稳定，由O2变为O3为放热反应

解析　将两个热化学方程式叠加处理得：

3O2（g）＝2O3（g）　ΔH＝＋284.2kJ·

mol－1，所以O2变为O3的反应是吸热反应，O2的能量低，O2更稳定。

3．能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为－285.8kJ·

mol－1、－282.5kJ·

mol－1、－726.7kJ·

mol－1。

已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l）。

则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为（　　）

A．CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l）ΔH＝－127.4kJ·

B．CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l）ΔH＝＋127.4kJ·

C．CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g）ΔH＝－127.4kJ·

D．CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g）ΔH＝＋127.4kJ·

解析　根据目标反应与三种反应热的关系，利用盖斯定律，首先计算出目标反应的反应热ΔH＝2×

（－285.8kJ·

mol－1）＋（－282.5kJ·

mol－1）－（－726.7kJ·

mol－1）＝－127.4kJ·

4．已知火箭燃料二甲基肼（CH3—NH—NH—CH3）的燃烧热为－6000kJ·

mol－1，则30g二甲基肼完全燃烧放出的热量为（　　）

A．1500kJB．3000KjC．6000kJD．12000kJ

解析　二甲基肼的相对分子质量是60,30g二甲基肼是0.5mol，放出的热量是燃烧热的一半，即3000kJ。

练方法技巧

用关系式求反应热

5．在一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为QkJ（Q>

0），经测定完全吸收生成的CO2需消耗5mol·

L－1的KOH溶液100mL，恰好生成正盐，则此条件下反应C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（g）的ΔH为（　　）

A．＋8QkJ·

mol－1B．＋16QkJ·

C．－8QkJ·

mol－1D．－16QkJ·

解析　建立关系式：

C4H10　～　4CO2　～　8KOH　　～　　ΔH

1mol4mol8molΔH

　　5mol·

L－1×

0.1LQkJ

则ΔH＝－

＝－16QkJ·

练综合拓展

6．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。

（1）S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1

S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH2

ΔH1______ΔH2

（2）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2

（3）煤作为燃料有两种途径：

途径1——直接燃烧

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1<

途径2——先制水煤气

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH2>

再燃烧水煤气：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH3<

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH4<

ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是______________________________________。

答案　

（1）>

（2）<

（3）ΔH1＝ΔH2＋

（ΔH3＋ΔH4）

解析　①反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。

②比较ΔH时，应包括符号，对于放热反应，热值越大，ΔH越小。

7．发射卫星时可用肼（N2H4）作燃料，用二氧化氮作氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）ΔH＝＋67.7kJ·

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－534kJ·

H2（g）＋

F2（g）===HF（g）ΔH＝－269kJ·

O2（g）===H2O（g）ΔH＝－242kJ·

（1）肼和二氧化氮反应的热化学方程式为__________________________；

此反应用于火箭推进，除释放大量能量和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________。

（2）有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放的能量更大。

肼和氟反应的热化学方程式为__________________。

答案　

（1）2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－1135.7kJ·

mol－1　产物无污染

（2）N2H4（g）＋2F2（g）===N2（g）＋4HF（g）ΔH＝－1126kJ·

解析　写出目标反应，然后再利用题给条件计算出反应热，最后写出热化学方程式。

第2课时　习题课

1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（　　）

A．生成物总能量一定低于反应物总能量

B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

D．同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH不同

答案　C

解析　放热反应生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应生成物总能量高于反应物总能量，A错误；

化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素有关，与吸热、放热反应无关，B错误；

通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变，C正确；

同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）的反应条件不会影响ΔH的值，D错误。

2．在298K、100kPa时，已知：

2H2O（g）===O2（g）＋2H2（g）　　　　　　　ΔH1

Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g）ΔH2

2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g）ΔH3

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是（　　）

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2

B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2

D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

解析　令2H2O（g）===O2（g）＋2H2（g）　　　　ΔH1①

Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g）　　　　ΔH2②

2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g）　　　ΔH3③

根据盖斯定律，将反应①＋反应②×

2即可求得反应③，因此有ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故A项正确。

3．下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是（　　）

A．甲烷的标准燃烧热为－890.3kJ·

mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－890.3kJ·

B．500℃、300MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成

NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－38.6kJ·

C．氯化镁溶液与氨水反应：

Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓

D．氧化铝溶于NaOH溶液：

A12O3＋2OH－===2AlO

＋H2O

解析　由燃烧热的定义可知，水应以液态形式存在，故A项错误；

N2与H2反应生成NH3为可逆反应，不能完全进行，故19.3kJ不是0.5molN2与1.5molH2完全反应放出的热量，故B项错误；

NH3·

H2O为弱电解质，在书写离子方程式时，应写成化学式的形式，故C项错误；

氧化铝与NaOH溶液反应，生成物是NaAlO2，故D项正确。

（1）Fe2O3（s）＋

C（s）===

CO2（g）＋2Fe（s）　ΔH1＝＋234.1kJ·

（2）C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2＝－393.5kJ·

则2Fe（s）＋

O2（g）===Fe2O3（s）的ΔH是（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．－824.4kJ·

mol－1B．－627.6kJ·

C．－744.7kJ·

mol－1D．－169.4kJ·

解析　

（2）－

（1）就可得2Fe（s）＋

O2（g）===Fe2O3（s），则ΔH＝

ΔH2－ΔH1＝－824.4kJ·

5．100g碳燃烧所得气体中，CO占

体积，CO2占

体积，且C（s）＋

O2（g）===CO（g）

ΔH（25℃）＝－110.35kJ·

mol－1，

ΔH（25℃）＝－282.57kJ·

与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．392.92kJB．2489.44kJ

C．784.92kJD．3274.3kJ

解析　损失的热量就是CO继续燃烧所放出的热量，因为CO占

，即有

的C燃烧生成了CO，所以建立关系式：

C　～　CO　～　ΔH

12g1mol282.57kJ

g　　　　　　Q

故Q＝282.57kJ×

g×

＝784.92kJ。

6．在微生物作用的条件下，NH

经过两步反应被氧化成NO

。

两步反应的能量变化示意图如下：

1第一步反应是________反应（选填“放热”或“吸热”），判断依据是

________________________________________________________________________。

②1molNH

（aq）全部氧化成NO

（aq）的热化学方程式是

答案　①放热　ΔH＝－273kJ·

mol－1<

0（或反应物的总能量大于生成物的总能量）

②NH

（aq）＋2O2（g）===2H＋（aq）＋NO

（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－346kJ·

7．废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。

废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。

用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。

Cu（s）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋H2（g）

ΔH＝＋64.39kJ·

2H2O2（l）===2H2O（l）＋O2（g）

ΔH＝－196.46kJ·

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－285.84kJ·

在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为________________________________________________________________________。

答案　Cu（s）＋H2O2（l）＋2H＋（aq）===Cu2＋（aq）＋2H2O（l）　ΔH＝－319.68kJ·

解析　已知热反应方程中①＋

②＋③得：

Cu（s）＋2H＋（aq）＋H2O2（l）===Cu2＋（aq）＋2H2O（l）

ΔH＝－319.68kJ·

ΔH＝ΔH1＋

ΔH2＋ΔH3＝＋64.39kJ·

mol－1＋

（－196.46kJ·

mol－1）＋（－285.84kJ·

mol－1）

＝－319.68kJ·

8．由磷灰石[主要成分Ca5（PO4）3F]在高温下制备黄磷（P4）的热化学方程式为

4Ca5（PO4）3F（s）＋21SiO2（s）＋30C（s）===3P4（g）＋20CaSiO3（s）＋30CO（g）＋SiF4（g）　ΔH

已知相同条件下：

4Ca5（PO4）3F（s）＋3SiO2（s）===6Ca3（PO4）2（s）＋2CaSiO3（s）＋SiF4（g）　ΔH1

2Ca3（PO4）2（s）＋10C（s）===P4（g）＋6CaO（s）＋10CO（g）　ΔH2

SiO2（s）＋CaO（s）===CaSiO3（s）　ΔH3

用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH＝________。

答案　

（1）ΔH1＋3ΔH2＋18ΔH3

9．依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。

（1）若适量的N2和O2完全反应，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量。

其热化学方程式为________________________________________________________________________

（2）用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2（气态）完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量。

其热化学方程式为

________________________________________________________________________

（3）已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为

答案　

（1）N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）　ΔH＝＋67.8kJ·

（2）C2H2（g）＋

O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）

ΔH＝－1300kJ·

（3）N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·

解析　根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方程式即可。

10．已知25℃、101kPa时下列反应的热化学方程式为：

①CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH1＝－870.3kJ·

②C（s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH2＝－393.5kJ·

③H2（g）＋

ΔH3＝－285.8kJ·

则反应：

④2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）在该条件下的反应热ΔH4＝____________。

答案　－488.3kJ·

11．如果1个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这个规律称为盖斯定律。

据此回答下列问题：

（1）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。

丙烷脱氢可得丙烯。

C3H8（g）―→CH4（g）＋HC≡CH（g）＋H2（g）

ΔH1＝＋156.6kJ/mol

CH3CH===CH2（g）―→CH4（g）＋HC≡CH（g）

ΔH2＝＋32.4kJ/mol

则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为

（2）已知：

Na2CO3·

10H2O（s）===Na2CO3（s）＋10H2O（g）

ΔH1＝＋532.36kJ/mol

10H2O（s）===Na2CO3·

H2O（s）＋9H2O（g）　ΔH2＝＋473.63kJ/mol

写出Na2CO3·

H2O脱水反应的热化学方程式

答案　

（1）C3H8（g）―→CH3CHCH2（g）＋H2（g）

ΔH＝＋124.2kJ/mol

（2）Na2CO3·

H2O（s）===Na2CO3（s）＋H2O（g）

ΔH＝＋58.73kJ/mol

解析　

（1）由C3H8（g）―→CH4（g）＋HC≡CH（g）＋H2（g）

ΔH1＝＋156.6kJ/mol①

ΔH＝＋32.4kJ/mol②

①－②可以得到

C3H8（g）―→CH3CH===CH2（g）＋H2（g）

ΔH＝ΔH1－ΔH2＝＋156.6kJ/mol－32.4kJ/mol

＝＋124.2kJ/mol

（2）根据盖斯定律，将题中反应①－②得：

12．已知：

ΔH＝－283kJ·

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－802.3kJ·

O2（g）===H2O（g）

ΔH＝－241.8kJ·

1．792L（标准状况）的CO、CH4和O2组成的混合物，在量热器中燃烧时，放出13.683kJ热量。

若向燃烧产物中再加一定量的H2使其燃烧完全，又放出9.672kJ热量，求原混合物中各气体的体积。

答案　V（CO）＝0.448L　V（CH4）＝0.224L

V（O2）＝1.120L

解析　此题涉及热化学方程式、燃烧热、物质的量、气体摩尔体积等知识点，通过运用物质的量进行燃烧热的计算，比较深入地考查分析、推理和计算能力。

解此题时，首先正确理解热化学方程式中ΔH的含义，然后根据题给数据，建立气体的体积与气体的摩尔体积、物质的量之间的关系，进而求得答案。

因为当再加入H2时，放出的热量增加，所以原混合物中含过量O2的物质的量为

n（O2）＝

＝0.0200mol

再求出气体的总物质的量为

＝0.0800mol

13．化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体。

这种混合气体可用于生产甲醇和合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应：