1、第三节 化学反应热的计算 课时训练 4 化学反应热的计算 一、非标准 1. (2014黑龙江哈尔滨九中期中)已知 3.6 g 碳在 6.4 g 的氧气中燃烧 ,至反应物耗尽, 放出 X kJ 热量。已知单质碳燃烧热的 H 为-Y kJ mol-1,则 1 mol C 与 O2 反应生成 CO 的反应热 H 为( ) A.-(5X-0.5Y) kJ mol-1 B. -Y kJ mol-1 C.-(10X-Y) kJ mol-1 D.+(10X-Y) kJ mol-1 解析:由 3.6 g C 与 6.4 g O2完全反应,可知生成 CO2与 CO 的物质的量之比为 12。设 36 g C 按此
2、方式反应,则生成 1 mol CO2和 2 mol CO,C 单质燃烧热的 H 为-Y kJmol-1,1 mol C 与 O2生成 CO 的反应热为:-1/2(10X-Y) kJmol-1,即- (5X-0.5Y) kJmol-1,A 正确。 答案:A 2.在 298 K、100 kPa 时,已知: 2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) H 1 Cl2(g)+H2(g) 2HCl(g) H 2 2Cl2+2H2O(g) 4HCl(g)+O2(g) H 3 则 H3 与 H2 和 H1 之间的关系正确的是( ) A.H3=H1+2H2 B.H3=H1+H2 C.H3=H1-2H2 D.H3
3、=H1-H2 解析:第三个方程式可由第二个方程式乘以 2 再与第一个方程式相加得到,由盖斯定律可知 H3=H1+2H2,选 A。 答案:A 3.已知下列反应的反应热: (1)CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) H 1=-870.3 kJmol-1 (2)C(s)+O2(g) CO2(g) H 2=-393.5 kJmol-1 (3)H2(g)+O2(g) H2O(l) H 3=-285.8 kJmol-1 则下列反应的反应热为( ) 2C(s)+2H2(g)+O2(g) CH3COOH(l) A.H=+488.3 kJmol-1 B.H=-244.15 kJmo
4、l-1 C.H=-977.6 kJmol-1 D.H=-488.3 kJmol-1 解析:所求反应由(2)2+ (3)2-(1)所得,则 H=H22+H32-H1=-488.3 kJmol-1。 答案:D 4.根据碘与氢气反应的热化学方程式 (1)I2(g)+H2(g) 2HI(g) H=-9.48 kJ (2)I2(s)+H2(g) 2HI(g) H=26.48 kJ 下列判断正确的是( ) A.254 g I2(g)中通入 2 g H2(g),反应放热 9. 48 kJ B.1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17.00 kJ C.反应( 1)的产物比反应(2) 的产物
5、稳定 D.反应(2)的反应物总能量比反应(1) 的反应物总能量低 解析:反应是可逆反应,反应物不能完全转化,A 项错误;利用盖斯定律可得出 1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 35.96 kJ,B 项错误,D 项正确;同一种物质在相同条件下,能量一样 多,C 项错误。 答案:D 5.已知热化学方程式:SO 2(g)+O2(g) SO3(g) H =-98.32 kJmol-1,在容器中充入 2 mol SO2 和 1 mol O2,充分反应,最终放出的热量 ( ) A.=196.64 kJ B.=98.32 kJ C.196.64 kJ 解析:热化学方程式中的反应热是指反应
6、物按所给形式完全进行时的反应热。2 mol SO2和 1 mol O2如果彻底反应则应放出 196.64 kJ 的热量,而该反应为可逆反应,所以放出的热量小于 196.64 kJ。 答案:C 6.在 36 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO 占体积,CO 2 占体积。且有: C(s)+O2(g) CO(g) H=-110.5 kJmol-1 CO(g)+O2(g) CO2(g) H=-283 kJmol -1 与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( ) A.172.5 kJ B.1 149 kJ C.283 kJ D.517.5 kJ 解析:损失的热量为占体积的 CO 完全燃烧放出的热量:n(C)
7、=3 mol,n(CO)=1 mol,根据 CO(g) +O2(g) CO2(g) H=-283 kJmol-1得 1 mol CO 完全燃烧放出的热量为 283 kJ,即损失的热 量是 283 kJ。 答案:C 7.(2014黑龙江哈尔滨九中期中)为了合理利用化学能,确保安全生产, 化工设计需要充分考虑 化学反应的焓变,并采取相应的措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定, 也可进行理论推 算。 (1)实验测得, 5 g 甲醇(CH 3OH,液态)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ 的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式: 。 (2)已知化学键的键能为: 化学键
8、HH NH 键能/( kJmol -1) 436 391 945 又知反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=a kJmol-1。试根据表中所列键能数据估算 a 的值 为 。 (3)已知:C(石墨,s) +O2(g) CO2(g) H=-393 kJmol -1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H =-571.6 kJmol-1 2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) H=-2 599 kJmol -1 根据盖斯定律,计算 298 K 时 C(石墨,s)和 H2(g)反应生成 1 mol C2H2(g)的焓变为 。 解析:(1) 5 g 甲醇完全燃
9、烧放出 113.5 kJ 的热量,则 1 mol 甲醇完全燃 烧放出 726.4 kJ 的热量。 (2)H=945 kJmol-1+436 kJmol-13-391 kJmol-16=-93 kJmol-1,所以 a=-93。 (3)2+2-2,得 2C(石墨,s )+H2 (g) C2H2(g) H=+227.7 kJmol-1。 答案:(1)2CH 3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) H=-1 452.8 kJ mol-1 (2)- 93 (3)+227.7 kJ mol-1 8.(2014安徽池州期中)“ 洁净煤技术 ”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向煤气化炉
10、中交 替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达 12 50016 000 kJm-3 的煤炭气,其主要成 分是 CO 和 H2。CO 和 H2 可作为能源和化工原料,应用十分广泛。已知: C(s)+O2(g) CO2(g) H 1=-393.5 kJmol-1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H 2=-483.6 kJmol-1 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H 3=+131.3 kJmol-1 则反应 CO(g)+H2(g)+O2(g) H2O(g)+CO2(g) H= kJmol-1。标准状况下的煤炭 气(CO、 H2)33.6 L 与氧气完全反应生成 CO
11、2 和 H2O,反应过程中转移 mol e -。 解析: -,得 CO(g)+H2(g)+O2(g) H2O(g)+CO2(g) H=-393.5 kJmol-1-131.3 kJmol-1=- 524.8 kJmol-1;由反 应知道 CO、H2是等体积,因此 CO、H2的体积都为 16.8 L,其物质的量分别 为 0.75 mol、0.75 mol,CO、H2共转移的电子的物质的量为 3 mol。 答案:-524.8 3 9.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N 2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即 产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知 0.4 mol 液态肼与足量液态双氧
12、水反应, 生成水 蒸气和氮气,放出 256.652 kJ 的热量。 (1)反应的热化学方程式为 。 (2)已知 H2O(l) H2O(g) H=+44 kJmol-1 则 16 g 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时 放出的热量是 kJ。 (3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。 (4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂 ,两者反应生成氮气和水蒸气。已知: N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) H=+67.7 kJmol -1 N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) H =-534 kJmol-1 肼和二氧化氮反应的热化学方程
13、式为 。 解析:(1) 0.4 mol N2H4反应放热 256.652 kJ,则 1 mol N2H4反应放热 kJ=641.63 kJ。 (2)16 g N2H4的 n(N2H4)=0.5 mol。由方程式知生成 n(H2O)=0.5 mol4=2 mol,则 16 g N2H4与 H2O2生成 H2O(l)放热为 641.63 kJ0.5 mol+2 mol44 kJmol-1=408.815 kJ。 (3)产物为 N2(g)和 H2O,无污染。 (4)由所提供方程式,利用盖斯定律求解。 答案:(1)N 2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g) H=-641.63 kJmol -1 (2)408.815 (3)产物不会造成环境污染 (4)N2H4(g)+NO2(g) 3/2N2(g)+2H2O(g) H =-567.85 kJmol-1
