第二节反应热的计算 课后·训练提升 基础巩固 1.己知：①HO(g)一H200)△H1=-Q1kJmo1 ②CH3OH(g,一CH3OH①△H2=-Q2kJmo1 ③2CH3OH(g+3O2(g,—2CO2(g+4HO(g)△H3=-Q3kJmo Q1、Q2、Q3均大于0。若要使32g液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出 的热量（单位：kJ)为( )o A.Q1+Q2+Q3 B.0.5Q3-Q2+2Q C.0.5Q3+Q2-2Q1 D.0.5(Q1+Q2+Q3) 答案B 解析：根据③-2×②+4×①得出：2CH3OH0)+3O2(g)一2CO2(g+4H2O)△H=△H3- 2△2+4△H1=(Q3+2Q2-4Q)kJmo1,若32g液态甲醇完全燃烧，放出热量为 (0.5Q3-Q2+2Q1)kJ,B项正确。 2.己知H(g)、C2H4(g)和C2H5OH0的燃烧热分别是285.8kJmo1、1411.0 kJmo1和1366.8 kJ-mol-,则由C2H4(g)和H2O0反应生成C2H5OH①的△H为 () A.-44.2 kJ.mol-1 B.+44.2 kJ-mol C.-330 kJ-mol-1 D.+330 kJ-mol-1 答案A 解析：已知C2H4(g)和C2H5OH⑩)的燃烧热分别是1411.0kJmo1和1366.8 kJmol-1,则有①C2H4(g十3O2(g,一2H00+2C02(g)△H=-1411.0 kJmol:② C2H5OH①+302(g,一3H2O+2C02(g)△H=-1366.8 kJ-mol-1:根据盖斯定律① ②可得：C2H4(g十HO0,一C2H5OH①△H=-44.2kJmo,A项正确。 3.关于如图所示转化关系(X代表卤素)，下列说法不正确的是()。 2H(g)+2X(g) △H2I m△H H2(g)+X2(g) △H1 2HX(g) A.2H(g十2X(g)一2HX(g)△H3<0
第二节 反应热的计算 课后· 基础巩固 1.已知:①H2O(g) H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1 ②CH3OH(g) CH3OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1 ③2CH3OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1 Q1、Q2、Q3 均大于 0。若要使 32 g 液态甲醇完全燃烧,最后恢复到室温,放出 的热量(单位:kJ)为( )。 A.Q1+Q2+Q3 B.0.5 Q3-Q2+2Q1 C.0.5 Q3+Q2-2Q1 D.0.5(Q1+Q2+Q3) 答案:B 解析:根据③-2×②+4×①得出:2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=ΔH3- 2ΔH2+4ΔH1=(-Q3+2Q2-4Q1) kJ·mol-1 ,若 32 g 液态甲醇完全燃烧,放出热量为 (0.5Q3-Q2+2Q1) kJ,B 项正确。 2.已知 H2(g)、C2H4(g)和 C2H5OH(l)的燃烧热分别是 285.8 kJ·mol-1 、1 411.0 kJ·mol-1 和 1 366.8 kJ·mol-1 ,则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H5OH(l)的 ΔH 为 ( )。 A.-44.2 kJ·mol-1 B.+44.2 kJ·mol-1 C.-330 kJ·mol-1 D.+330 kJ·mol-1 答案:A 解析:已知 C2H4(g)和 C2H5OH(l)的燃烧热分别是 1 411.0 kJ·mol-1 和 1 366.8 kJ·mol-1 ,则有①C2H4(g)+3O2(g) 2H2O(l)+2CO2(g) ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1 ;② C2H5OH(l)+3O2(g) 3H2O(l)+2CO2(g) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1 ;根据盖斯定律 ①- ②可得:C2H4(g)+H2O(l) C2H5OH(l) ΔH=-44.2 kJ·mol-1 ,A 项正确。 3.关于如图所示转化关系(X 代表卤素),下列说法不正确的是( )。 A.2H(g)+2X(g) 2HX(g) ΔH3<0
B.生成HX的反应热与途径无关，所以△H1=△H2+△H3 C.CI、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径IⅡ吸收的热量依次增多 D.生成HCI放出的热量比生成HBr的多，说明HCI比HBr稳定 答案：C 解析：非金属性越弱，X2越不稳定，破坏化学键吸收的能量越少，C项错误。 4.已知：HS04(aq)与Ba(OH)2(aq)反应生成1 mol BaSO4时的△H1=-1584.2 kJ-mol l;HCl(aq)与NaOH(aq)反应生成1molH2O0时的△H2=-57.3 kJ-mol-1。则反应 Ba2+(aq+S0子(aq)BaSO4(s)的焓变△H等于()。 A.-1526.9kJmo1 B.-1469.6kJmo C.+1469.6kJmo D.+1 526.9 kJ-mol-l 答案B 解析：根据题意可写出下列热化学方程式： ①2Ht(aqtS02(aq)+Ba2+(aqt20H(aq)BaS04(s+2H20④)△H1=-1584.2 kJ-mol-1 ②Ht(aq+OH(aq)HO0△H=-57.3 kJmol-l ①-②×2，得Ba2+(aqtS0(aq)BaSO4(s,其△H=△H1-2△H2=-1584.2 kJmol-1 2×(-57.3kJmo1）=-1469.6 kJ-mol-1。 5.己知：①N2(g+O2(g)一2NO(g)△H=+180.5 kJ-mol-I ②2S03(g)一2SO2(g+O2(g)△H=+196.6 kJ-mol-1 由上可推出的热化学方程式为()。 A.2S02(g)+2NO(g,N2(g)+2S03(g)AH=+377.1 kJ-mol- B.2S02(g)+2NO(g)-N2(g)+2S03(g)AH=+16.1 kJ-mol-I C.2S02(g)+2NO(g,N2(g)+2S03(g)AH=-16.1 kJ-mol-I D.2SO2(g)+2NO(g)N2(g)+2S03(g)AH=-377.1 kJ-mol-1 答案D 解析：①+②得热化学方程式为N2(g十2SO3(g)一2NO(g十2SO2(g) △H=+(180.5+196.6)kJmol-1=+377.1kJmo1。选项中的热化学方程式是该热化 学方程式的逆反应，故△H=-377.1 kJ-mol-,所以D项正确。 6.表示氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(CH18)和甲烷(CH4)燃烧热的热化学方程 式如下： ①H(g+0z(g,—H2O0△H=-285.8 kJ-mol-1 ②C0(g+202(g)C02(g)△H=-283.0kJmo
B.生成 HX 的反应热与途径无关,所以 ΔH1=ΔH2+ΔH3 C.Cl、Br、I 的非金属性依次减弱,所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多 D.生成 HCl 放出的热量比生成 HBr 的多,说明 HCl 比 HBr 稳定 答案:C 解析:非金属性越弱,X2 越不稳定,破坏化学键吸收的能量越少,C 项错误。 4.已知:H2SO4(aq)与 Ba(OH)2(aq)反应生成 1 mol BaSO4 时的 ΔH1=-1 584.2 kJ·mol- 1 ;HCl(aq)与 NaOH(aq)反应生成 1 mol H2O(l)时的 ΔH2=-57.3 kJ·mol-1。则反应 Ba2+(aq)+SO4 2- (aq) BaSO4(s)的焓变 ΔH 等于( )。 A.-1 526.9 kJ·mol-1 B.-1 469.6 kJ·mol-1 C.+1 469.6 kJ·mol-1 D.+1 526.9 kJ·mol-1 答案:B 解析:根据题意可写出下列热化学方程式: ①2H+ (aq)+SO4 2- (aq)+Ba2+(aq)+2OH- (aq) BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH1=-1 584.2 kJ·mol-1 ②H+ (aq)+OH- (aq) H2O(l) ΔH2=-57.3 kJ·mol-1 ①-②×2,得 Ba2+(aq)+SO4 2- (aq) BaSO4(s),其 ΔH=ΔH1-2ΔH2=-1 584.2 kJ·mol-1 - 2×(-57.3 kJ·mol-1 )=-1 469.6 kJ·mol-1。 5.已知:①N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1 ②2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1 由上可推出的热化学方程式为( )。 A.2SO2(g)+2NO(g) N2(g)+2SO3(g) ΔH=+377.1 kJ·mol-1 B.2SO2(g)+2NO(g) N2(g)+2SO3(g) ΔH=+16.1 kJ·mol-1 C.2SO2(g)+2NO(g) N2(g)+2SO3(g) ΔH=-16.1 kJ·mol-1 D.2SO2(g)+2NO(g) N2(g)+2SO3(g) ΔH=-377.1 kJ·mol-1 答案:D 解析:①+②得热化学方程式为 N2(g)+2SO3(g) 2NO(g)+2SO2(g) ΔH=+(180.5+196.6) kJ·mol-1=+377.1 kJ·mol-1。选项中的热化学方程式是该热化 学方程式的逆反应,故 ΔH=-377.1 kJ·mol-1 ,所以 D 项正确。 6.表示氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)和甲烷(CH4)燃烧热的热化学方程 式如下: ①H2(g)+1 2 O2(g) H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 ②CO(g)+1 2 O2(g) CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
③CsH1s(0+02(g,-8C02(gH9H00△H=-5518 kJ-molI ④CH4(g+202(g)—C02(g+2H0(0) △H=-890.3kJmo1 相同质量的H2、CO、CgH18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是( A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18) D.CH4(g) 答案B 解析：假设它们的质量均为1g,则它们燃烧时放出的热量分别为 业3Zg6×285.8Jmol=l429u, gmox283.0kJ-mo10.1kJ, C0: CH51kmo8KJ. CH山ogr×890,3 kJ-moH=-556,答案为B。 7.已知热化学方程式： ①3Fe(s十2O2(g)Fe3O4(s)△Hi ②4A1(s+302(g)一2A203(S)△H2 则△H1和△H2的关系一定正确的是( A.3△H1<2△H2B.△H2<△H1 C.3△H1>2△H2D.△H2>△H1 答案：C 解析：由铝热反应放出大量的热量可知，8Al(s)+3Fe3O4(s)一4Al2O3(S+9Fe(S) △H<0。题中提供的两个热化学方程式，用②×2-①×3即得铝热反应的热化学方程 式，所以：△H=2△H2-3△H1<0,即3△H1>2△H2,C项正确。 8.己知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1ol无水硫酸铜制成溶液时， 放出的热量为QkJ,而胆矾分解的热化学方程式为CuSO45H2O(s, CuS04(s+5H2O0)△H=+Q2 kJ.mol-1,则Q1与Q2的关系是()。 A.O1>02 B.O1<O2 C.O1=02 D.无法确定 答案B 解析：由已知得①CuSO45HO(s)一Cu2+(aq+S0子(aq+5HO)△H=+OkJmol- 1,由溶液温度降低，可知胆矾溶于水为吸热过程，则Q>0,②CuSO4(S, Cu2+(aq+S0好(aq)△H=-Q1 kJmol1(Q1>0),③CuS045HO(s
③C8H18(l)+25 2 O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1 ④CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 相同质量的 H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是( )。 A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g) 答案:B 解析:假设它们的质量均为 1 g,则它们燃烧时放出的热量分别为 H2: 1 g 2 g·mol -1×285.8 kJ·mol-1=142.9 kJ, CO: 1 g 28 g·mol -1×283.0 kJ·mol-1≈10.1 kJ, C8H18: 1 g 114 g·mol -1×5 518 kJ·mol-1≈48.4 kJ, CH4: 1 g 16 g·mol -1×890.3 kJ·mol-1≈55.6 kJ,答案为 B。 7.已知热化学方程式: ①3Fe(s)+2O2(g) Fe3O4(s) ΔH1 ②4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s) ΔH2 则 ΔH1 和 ΔH2 的关系一定正确的是( )。 A.3ΔH1<2ΔH2 B.ΔH2<ΔH1 C.3ΔH1>2ΔH2 D.ΔH2>ΔH1 答案:C 解析:由铝热反应放出大量的热量可知,8Al(s)+3Fe3O4(s) 4Al2O3(s)+9Fe(s) ΔH<0。题中提供的两个热化学方程式,用②×2-①×3 即得铝热反应的热化学方程 式,所以:ΔH=2ΔH2-3ΔH1<0,即 3ΔH1>2ΔH2,C 项正确。 8.已知胆矾溶于水时,溶液温度降低。在室温下将 1 mol 无水硫酸铜制成溶液时, 放出的热量为 Q1kJ,而胆矾分解的热化学方程式为 CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q2 kJ·mol-1 ,则 Q1 与 Q2 的关系是( )。 A.Q1>Q2 B.Q1<Q2 C.Q1=Q2 D.无法确定 答案:B 解析:由已知得①CuSO4·5H2O(s) Cu2+(aq)+SO4 2- (aq)+5H2O(l) ΔH=+Q kJ·mol- 1 ,由溶液温度降低,可知胆矾溶于水为吸热过程,则 Q>0,②CuSO4(s) Cu2+(aq)+SO4 2- (aq) ΔH=-Q1 kJ·mol-1 (Q1>0),③CuSO4·5H2O(s)
CuS04(s十5H200)△H=+Q2 kJ.molI,根据盖斯定律：①-②=③，则Q1+Q=Q2,即 Q1<Q2,B项正确。 9.在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： ①HS(g+02(g,—S02(gHH0(g)△H ②2HS(gHS02(g—S2(g+2H0(g)AH ③HS(g+202(g,—S(g+H0(g)AH ④2S(g)一S2(g)△H4 则△H4的正确表达式为()。 A.△H4=AH+AH-3AH) B.△H4=3AH-△H1-AH) C.AH4-(AH+AH2-3AHs) D.△H4-=(△H1-△-3△H) 答案：A 解析根据盖斯定律，由①×2+②x名③x2可得反应④，则△H4=△H×子+△H×子 △H×2=AH1+△H-3AHs). 10.高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(C0和H2)还原氧化铁，有关 反应为 ①CH4(g+CO2(g,一2CO(g+2H2(g) △H=+260kJmo 己知：②2C0(g+02(g)一2C02(g) △H=-566 kJ.mol-1 写出CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式。 答案：2CH4(g+02(g)一2CO(g+4H2(g) △H=-46kJmo1 解析：反应①×2+②得：2CH4(g+02(g)一2CO(g+4H2(g)△H=-46kJmo1。 11.己知C(sH02(g)C02(g)△H=-393.5kJmo1:2H(g+02(g)2H0(g) △H=-483.6kJmo1。现有由炭粉和氢气组成的悬浮气0.2mol,在氧气中完全燃 烧生成C02(g)和H2O(g),共放出63.53kJ热量，求悬浮气中C与H2的物质的量之 比
CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q2 kJ·mol-1 ,根据盖斯定律:①-②=③,则 Q1+Q=Q2,即 Q1<Q2,B 项正确。 9.在 1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应: ①H2S(g)+3 2 O2(g) SO2(g)+H2O(g) ΔH1 ②2H2S(g)+SO2(g) 3 2 S2(g)+2H2O(g) ΔH2 ③H2S(g)+1 2 O2(g) S(g)+H2O(g) ΔH3 ④2S(g) S2(g) ΔH4 则 ΔH4 的正确表达式为( )。 A.ΔH4= 2 3 (ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B.ΔH4= 2 3 (3ΔH3-ΔH1-ΔH2) C.ΔH4= 3 2 (ΔH1+ΔH2-3ΔH3) D.ΔH4= 3 2 (ΔH1-ΔH2-3ΔH3) 答案:A 解析:根据盖斯定律,由①× 2 3 +②× 2 3 -③×2 可得反应④,则 ΔH4=ΔH1× 2 3 +ΔH2× 2 3 - ΔH3×2=2 3 (ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。 10.高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO 和 H2)还原氧化铁,有关 反应为 ①CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+260 kJ·mol-1 已知:②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1 写出 CH4 与 O2 反应生成 CO 和 H2的热化学方程式。 答案:2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=-46 kJ·mol-1 解析:反应①×2+②得:2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g) ΔH=-46 kJ·mol-1。 11.已知:C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1 ;2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1。现有由炭粉和氢气组成的悬浮气 0.2 mol,在氧气中完全燃 烧生成 CO2(g)和 H2O(g),共放出 63.53 kJ 热量,求悬浮气中 C 与 H2 的物质的量之 比
答案：1：1 解析：设悬浮气中炭粉的物质的量为x,氢气的物质的量为y, 则393.5kmo1x+241.8mo1y=63.53k 解方程组得x=0.1mol=0.1mol,即两者的物质的量之比为1：1。 拓展提高 1.已知下列热化学方程式： ①C(s,金刚石+O2(g)CO2(g)△Hi ②C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)△H2 ③C(s,石墨)C(s,金刚石)△H3=+1.9kJmo 下列说法正确的是()。 A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B.金刚石比石墨稳定 C.△H3=△H1-△H2 D.△H1>△H2 答案A 解析：由盖斯定律，③=②-①，即△H3=△H2-△H1=+1.9 kJ-mol-1>0,石墨比金刚石稳 定，A项正确，B、C、D三项错误。 2.煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO,会污染大气。采用NaCIO、Ca(CIO)2溶液 作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。下列说法正确的是()。 ①SO2(g+2OH(aq)-S02(aq+H2O0)△H1=a kJ-mol- ②ClO-(aqtS03(aq)S0子(aq+Cr(aq)△H=b kJ-mol! ③CasO4(s)Ca2+(aq+S0(aq)△H3=c kJ-mol-l ④SO2(g)+Ca2+(aqHC1O-(aq+2OHr(aq)一CaSO4(s+HO)+C(aq)△H4=d kJmol-1 A.随着反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小 B.反应①、②均为氧化还原反应 C.反应Ca(OH)2(aq+HSO4(aq,一CaSO4(st2HO)的△H=-c kJ-mol D.d-a+b+c 答案：A 解析：由反应①和④可知，随着反应的进行，不断消耗OH,因此吸收剂溶液的pH 逐渐减小，A项正确：反应①为非氧化还原反应，B项错误：C项中反应除了生成 CaSO4还生成了H2O,故△H≠c kJmol-1,C项错误：根据盖斯定律，反应④=①+② ③，所以d=a什b-c,D项错误。 3.氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()
答案:1∶1 解析:设悬浮气中炭粉的物质的量为 x,氢气的物质的量为 y, 则:{ 𝑥 + 𝑦 = 0.2mol 393.5 kJ·mol -1 𝑥 + 241.8 kJ·mol -1 𝑦 = 63.53 kJ 解方程组得:x=0.1 mol,y=0.1 mol,即两者的物质的量之比为 1∶1。 拓展提高 1.已知下列热化学方程式: ①C(s,金刚石)+O2(g) CO2(g) ΔH1 ②C(s,石墨)+O2(g) CO2(g) ΔH2 ③C(s,石墨) C(s,金刚石) ΔH3=+1.9 kJ·mol-1 下列说法正确的是( )。 A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B.金刚石比石墨稳定 C.ΔH3=ΔH1-ΔH2 D.ΔH1>ΔH2 答案:A 解析:由盖斯定律,③=②-①,即 ΔH3=ΔH2-ΔH1=+1.9 kJ·mol-1>0,石墨比金刚石稳 定,A 项正确,B、C、D 三项错误。 2.煤燃烧排放的烟气含有 SO2 和 NOx,会污染大气。采用 NaClO、Ca(ClO)2溶液 作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。下列说法正确的是( )。 ①SO2(g)+2OH- (aq) SO3 2- (aq)+H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1 ②ClO- (aq)+SO3 2- (aq) SO4 2- (aq)+Cl- (aq) ΔH2=b kJ·mol-1 ③CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO4 2- (aq) ΔH3=c kJ·mol-1 ④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO- (aq)+2OH- (aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl- (aq) ΔH4=d kJ·mol-1 A.随着反应的进行,吸收剂溶液的 pH 逐渐减小 B.反应①、②均为氧化还原反应 C.反应 Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq) CaSO4(s)+2H2O(l)的 ΔH=-c kJ·mol-1 D.d=a+b+c 答案:A 解析:由反应①和④可知,随着反应的进行,不断消耗 OH- ,因此吸收剂溶液的 pH 逐渐减小,A 项正确;反应①为非氧化还原反应,B 项错误;C 项中反应除了生成 CaSO4 还生成了 H2O,故 ΔH≠-c kJ·mol-1 ,C 项错误;根据盖斯定律,反应④=①+②- ③,所以 d=a+b-c,D 项错误。 3.氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是( )