1 培优点十二培优点十二 反应热的计算反应热的计算 1 1键能与反应热键能与反应热 典例 1已知：1mol H2分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能量；1 mol I2蒸气中化学键断裂 时需要吸收 151 kJ 的能量；由 H 和 I 形成 1mol HI 气态分子时释放 299kJ 的能量。下列热化学方程式正 确的是（ ） A2HI(g)=H2(g)I2(g) H11kJmol1 B H2(g) I2(g)=HI(g) H11 kJmol1 1 2 1 2 CH2(g)I2(g)=2HI(g) H288 kJmol1 D H2(g) I2(g)=HI(g) H144 kJmol1 1 2 1 2 【解析】从题给信息知键能：E(H2)436 kJmol1，E(I2)151 kJmol1，E(HI)299 kJmol1，则 H2(g)I2(g)=2HI(g) HE(H2)E(I2)2E(HI)(4361512299)kJmol111 kJmol1，则 2HI(g)=H2(g)I2(g) H11 kJmol1。 【答案】A 2 2盖斯定律与反应热盖斯定律与反应热 典例 2由金红石(TiO2)制取单质 Ti，涉及的步骤为 TiO2TiCl4Ti 镁/800/Ar 已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2 TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g) H3 则反应 TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的 H为（ ） AH32H12H2 BH3H1 H2 CH32H1H2 DH3H1 2H2 【解析】2，得到：TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g) H2H1H2H3，C 正确。 【答案】C 3 3盖斯定律与热化学方程式盖斯定律与热化学方程式 典例 3在一定条件下，CH4可与 NOx反应除去 NOx，已知有下列热化学方程式： CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H1890.3 kJmol1 N2(g)2O2(g) =2NO2(g) H267.0 kJmol1 H2O(g)=H2O(l) H341.0 kJmol1 则 CH4(g)2NO2(g) =CO2(g)2H2O(g)N2(g) H_。 【解析】由盖斯定律知2可得目标方程式。故 一一反反应热应热的的计计算算 2 HH1H22H3890.3(67.0)2(41.0)kJmol1875.3 kJmol1。 【答案】875.3 kJmol1 1肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂 1 mol 化学键所需的 能量(kJ)：NN 键为 942、O=O 键为 500、NN 键为 154，则断裂 1 mol NH 键所需的能量(kJ)是（ ） A194 B391 C516 D658 【解析】H反应物的总键能生成物的总键能，由图可知 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534kJmol1。设断裂 1mol NH 键所需能量为x kJ，则 154kJ4x kJ500kJ2752kJ534kJ，可求得x391，故选 B。 【答案】B 2已知：1mol H2中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能量；1mol Cl2中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量；由氢原子和氯原子形成 1mol HCl 时释放 431kJ 的能量。下列叙述正确的是（ ） A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) B氢气和氯气反应生成 2mol 氯化氢气体，反应的 H183 kJmol1 C氢气和氯气反应生成 2mol 氯化氢气体，反应的 H183 kJmol1 D氢气和氯气反应生成 1mol 氯化氢气体，反应的 H183 kJmol1 【解析】根据反应热的含义，形成 2mol HCl 键放出热量 4312 kJ，断裂 1mol HH 和 ClCl 键分 别吸收热量 436 kJ、243 kJ，故 H(4362434312) kJmol1183 kJmol1。 【答案】C 3已知反应：H2(g)Br2(l)=2HBr(g) H72 kJmol1，蒸发 1 mol Br2(l)需要吸收的能量为 30 kJ， 其他相关数据如下表所示： H2(g)Br2(g)HBr(g) 1mol 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436a369 则表中a为（ ） A404 B260 C230 D200 【解析】由 H2(g)Br2(l) =2HBr(g) H72 kJmol1；Br2(l) =Br2(g) H30 kJmol1 可得出H2(g)Br2(g)=2HBr(g) H(72kJmol1)(30 kJmol1)102kJmol1，又该反应的 H(436a2369)kJmol1102kJmol1，所以a200。 二二对对点增分集点增分集训训 3 【答案】D 4硫及其化合物的转化关系如图所示(反应条件已省略)，下列说法正确的是（ ） AH1H2H3 B图中涉及的反应均为化合反应 C途径发生氧化还原反应，H2O2既被氧化又被还原 D若 H1H2H3，则 2H2O2(aq) =2H2O(l)O2(g)为吸热反应 【解析】A 项，由于途径与途径只有终态一致而始态不同，故 H1H2H3；C 项，途径中 H2O2只作氧化剂，被还原；D 项，由盖斯定律知途径途径得 H2O2(aq)=H2O(l) O2(g) 1 2 HH1(H2H3)0，故该反应为放热反应。 【答案】B 5常温下，0.01 molL1 MOH 溶液的 pH 为 10。已知：2MOH(aq)H2SO4(aq)=M2SO4(aq)2H2O(l) H124.2 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l) H257.3kJmol1。则 MOH 在水溶液中电离的 H 为（ ） A33.1kJmol1 B45.2kJmol1 C81.5kJmol1 D33.1kJmol1 【解析】根据题中 0.01molL1 MOH 溶液的 pH10，知 MOH 为弱碱，MOH 溶液与硫酸的中和反应可以 看作两个过程：MOH(aq) =M(aq)OH(aq) H、H(aq)OH(aq)=H2O(l) H2，根据盖斯定律知 H12(HH2)，则 H H1H2(24.2kJmol1) (57.3kJmol1) 1 2 1 2 45.2kJmol1，B 项正确。 【答案】B 6已知在常温常压下： 2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H11 275.6 kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJmol1 H2O(g)=H2O(l) H344.0 kJmol1 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式： _。 【解析】依据盖斯定律得到 2CH3OH(l)2O2(g)=2CO(g)4H2O(g) H709.6 kJmol1； 化简得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(g) H354.8 kJmol1。 4 【答案】CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(g) H354.8 kJmol1 7目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方 程式为 CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)。阅读下图，计算该反应的反应热 H_kJmol1。 【解析】设图像中甲烷燃烧的反应热为 H1，二氧化碳生成一氧化碳和氧气的反应热为 H2，氢气燃 烧的反应热为 H3，则 CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)的反应热 HH1H23H3846.3kJmol1282kJmol13(241.8kJmol1)161.1kJmol1。 【答案】161.1 8应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁 能源，具有广阔的开发和应用前景。 已知：CH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)3H2(g) H93.0 kJmol1；CH3OH(g) O2(g)=CO2(g) 1 2 2H2(g) H192.9 kJmol1；CH3OH(g)=CH3OH(l) H38.19 kJmol1则表示 CH3OH 燃烧热 的热化学方程式为_。 【解析】根据盖斯定律，由32，可得 CH3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H2O(l) 3 2 H192.9 kJmol1393.0kJmol12(38.19 kJmol1)726.51kJmol1。 【答案】CH3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H726.51 kJmol1 3 2 9 （1）如下图所示表示的是 NO2和 CO 反应生成 CO2和 NO 过程中能量变化示意图，请写出 NO2和 CO 反 应的热化学方程式：_。 （2）已知： Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H25 kJ mol1 3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g) H47 kJ mol1 Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H19 kJ mol1 请写出 CO 还原 FeO 的热化学方程式：_。 【解析】 （1）根据能量变化示意图，此反应是放热反应，热化学反应方程式：NO2(g)CO(g)=CO2(g) NO(g) H(134368) kJ mol1234kJ mol1。 （2）(32)/6 得到：FeO(s) CO(g)=Fe(s)CO2(g) H11 kJ mol1。 5 【答案】 （1）NO2(g)CO(g)=