2019高中化学第一章化学反应与能量1.3化学反应热的计算精练新人教版

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化学反应热的计算A组　定向巩固定向巩固一、盖斯定律1.下列关于盖斯定律的描述不正确的是(　　)A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关B.盖斯定律遵守能量守恒定律C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热解析:化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关。答案:A2.根据盖斯定律判断下图所示的物质转变过程中,正确的等式是(　　)A.ΔH1=ΔH2=ΔH3=ΔH4B.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4解析:由盖斯定律知:ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4,D项正确。答案:D3.导学号90514020根据下列热化学方程式:①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8kJ·mol-1③CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-870.3kJ·mol-1可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)的反应热为(　　)A.ΔH=+244.1kJ·mol-1B.ΔH=-488.3kJ·mol-1C.ΔH=-996.6kJ·mol-1D.ΔH=+996.6kJ·mol-1解析:所求反应可以由①×2+②×2-③得到,故ΔH=-393.5kJ·mol-1×2-285.8kJ·mol-1×2+870.3kJ·mol-1=-488.3kJ·mol-1。答案:Bn4.导学号90514021已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热ΔH依次为-akJ·mol-1、-bkJ·mol-1、-ckJ·mol-1(a、b、c均大于0)。可利用天然气与二氧化碳或水反应制备CO和H2:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH1、CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)　ΔH2。试推算(　　)A.ΔH1=(a-2b+2c)kJ·mol-1B.ΔH1=(b+c-2a)kJ·mol-1C.ΔH2=(b+3c-a)kJ·mol-1D.ΔH2=(3b+c-a)kJ·mol-1解析:依题意知①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-akJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH=-bkJ·mol-1③CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-ckJ·mol-1根据盖斯定律知,①-②×2-③×2得:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH1=(2b+2c-a)kJ·mol-1①-②×3-③得:CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)　ΔH2=(3b+c-a)kJ·mol-1。答案:D定向巩固二、反应热的计算5.相同温度时,下列两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示,则(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　①H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH1=-Q1kJ·mol-1②2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH2=+Q2kJ·mol-1已知Q1、Q2均大于零。A.Q1>Q2B.Q1=Q2C.2Q10;B项,液体变成气体,应吸收热量,ΔH>0,故B项错误;已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)　ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,则有H2(g)+Br2(g)2HBr(g)　ΔH=-102kJ·mol-1,C项错误;由436kJ+akJ-2×369kJ=-102kJ,得a=200,故D项正确。故选D。答案:D4.已知:(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3kJ·mol-1(2)H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH=-241.8kJ·mol-1(3)H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8kJ·mol-1常温常压下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体,其体积折合成标准状况下为11.2L,完全燃烧后,恢复到常温,放出的热量是　　　　　　。 解析:0.5mol混合气体中含CH4:0.5mol×45=0.4mol含H2:0.5mol×15=0.1mol常温时水为液态,所以,放出的热量为(0.4×890.3+0.1×285.8)kJ=384.7kJ。n答案:384.7kJ5.红磷P(s)与Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据图示回答下列问题:(1)P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)P与Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3=　　　　　　　　　　　,P与Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4(填“>”“<”或“=”)ΔH3。 解析:(1)由题图看出,1molP在Cl2中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为306kJ,所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)+32Cl2(g)PCl3(g)　ΔH=-306kJ·mol-1。(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量,其ΔH=-93kJ·mol-1,所以PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH=+93kJ·mol-1。(3)由盖斯定律可知,一步生成PCl5和两步生成PCl5的热效应相等,即ΔH3=ΔH4=ΔH1+ΔH2=-399kJ·mol-1。答案:(1)P(s)+32Cl2(g)PCl3(g)　ΔH=-306kJ·mol-1(2)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH=+93kJ·mol-1(3)-399kJ·mol-1　=6.导学号90514024将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH=-242.0kJ·mol-1③CO(g)+12O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0kJ·mol-1请回答:(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式: 　　　　　　　。 n(2)比较反应热数据可知,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和比1molC(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出下列循环图:并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析:甲、乙两同学观点中正确的是　　　　(填“甲”或“乙”);判断的理由是　 　。 (3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点 　。 解析:根据盖斯定律①-②-③即可得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.5kJ·mol-1,由此可知煤转化为水煤气是吸热反应,而甲正是忽略了这个问题,才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。答案:(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.5kJ·mol-1(2)乙　甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3,且ΔH2>0)(3)①减少污染,②燃烧充分,③方便运输(答两点即可)7.断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E:化学键H—HCl—ClOOC—ClC—HO—HH—ClE/(kJ·mol-1)436247x330413463431请回答下列问题:(1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为　　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应,其中ΔH=　　　　　　　(用含有a、b的关系式表示)。 (2)若图示中表示反应H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH=-241.8kJ·mol-1,则b=　　　kJ·mol-1,x=　　　。 n(3)历史上曾用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1mol电子转移时,反应的能量变化为　。 解析:(1)反应物具有的能量大于生成物具有的能量,因此是放热反应。反应热为反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量之差,即ΔH=(a-b)kJ·mol-1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化,其数值为463×2=926;436+12x-926=-241.8,则x=496.4。(3)根据题意易写出化学方程式。反应的ΔH=(496.4+431×4-247×2-463×4)kJ·mol-1=-125.6kJ·mol-1,则转移1mol电子时反应放出的能量为31.4kJ。答案:(1)放热　(a-b)kJ·mol-1(2)926　496.4(3)O2+4HCl2Cl2+2H2O　放出能量31.4kJ