2020年高三精準培優(yōu)專練十二 反應(yīng)熱的計算 化學(xué) 教師版

培優(yōu)點十二反應(yīng)熱的計算一反應(yīng)熱的計算1鍵能與反應(yīng)熱典例 1通常人們把拆開 1mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)，化學(xué)反應(yīng)的 H 等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。化學(xué)鍵生成 1mol 化學(xué)鍵時放出的能量HH436J/molClCl243J/molHCl431J/mol則下列熱化學(xué)方程式不正確的是(   )【解析】 根據(jù)反應(yīng)  H (g)+Cl (g)=2HCl(g)H436 J/mol +243J/mol-431J/mol×2=典例 2由金紅石(TiO )制取單質(zhì) Ti，涉及的步驟為A. 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)H91.5 J/molB. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H183 J/molC. 2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)H+183 J/molD. 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)H+91.5J/mol【答案】D22183J/mol，熱化學(xué)方程式的焓變與計量數(shù)成正比，則 A、B、C 正確；此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變小于零，D 錯誤。2蓋斯定律與反應(yīng)熱2鎂/800/ArTiO2TiCl4Ti已知：C(s)+O (g)=CO (g)H221則反應(yīng)  TiO (s)+2Cl (g)+2C(s)=TiCl (s)+2CO(g)的 H 為（  ）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H24TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl (s)+O2(g)H3224AH3+2H12H2BH3+H1H2【解析】2×+，得到：TiO (s)+2Cl (g)+2C(s)=TiCl (s)+2CO(g)H2H 典例 3在一定條件下，CH  可與 NO 反應(yīng)除去 NO，已知有下列熱化學(xué)方程式：則 CH (g)+2NO (g) =CO (g)+2H O(g)+N (g)H_?！窘馕觥坑缮w斯定律知2×可得目標方程式。故 HH H 2H 【解析】1000mL 0.1mol·L1 BaCl  的物質(zhì)的量為 0.1mol，將 1000mL 0.1mol·L1 BaCl(aq)=BaSO (s)，生成  0.1mol溶液與足量稀硫酸反應(yīng)，涉及的離子方程式為： Ba2+(aq)+SO2質(zhì)的量為 0.5mol，將 500mL 1mol·L1 H SO  溶液與足量(CH COO) Ba 溶液反應(yīng)，涉及的離+子方程式有 Ba2+(aq)+SO2(aq)=BaSO (s)，H (aq)+CH COO (aq)=CH COOH(l)，生成 0.5molCH3+2H1H2DH3+H12H2【答案】C2241H2+H3，C 正確。3蓋斯定律與熱化學(xué)方程式42CH4(g)+2O2(g)=CO (g)+2H2O(l)H1890.3 J·mol1N2(g)+2O2(g) =2NO (g)H2+67.0 J·mol1H2O(g)=H2O(l)H341.0 J·mol142222【答案】875.3 J·mol1123890.3(+67.0)2×(41.0)J·mol1875.3 J·mol1。二對點增分集訓(xùn)1將 1000 mL 0.1mol·L1 BaCl2 溶液與足量稀硫酸充分反應(yīng)放出 aJ 熱量；將 1000 mL0.5mol·L1 HCl 溶液與足量 CH3COONa 溶液充分反應(yīng)放出 b J 熱量(不考慮醋酸鈉水解)；將500mL 1mol·L1H2SO4 溶液與足量 (CH3COO)2Ba(可溶性強電解質(zhì) )溶液反應(yīng)放出的熱量為（）A(5a2b)JB(2b5a)JC(10a+4b)JD(5a+2b)J【答案】D2244BaSO4，放出 aJ 熱量；1000mL 0.5 mol·L1 HCl 溶液的物質(zhì)的量為 0.5mol，將 1000mL 0.5mol·L1 HCl 溶液與足量 CH3COONa 溶液反應(yīng)，涉及的離子方程式為 H+(aq)+CH3COO(aq)=CH3COOH (l)，生成 0.5mol CH3COOH，放出 b J 熱量；所以 500mL 1 mol·L1 H2SO4 的物24324433BaSO4，1mol CH3COOH，溶液反應(yīng)放出的熱量為(5a+2b)J。H2在 25、101Pa 時，C(s)、 2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為 393.5J/mol、285.8J/mol、870.3J/mol，則 2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l)的焓變?yōu)?)A-488.3J/molB488.3J/mol       C191J/mol       D-191J/mol【解析】25、101Pa 下，C(s)、H (g)和 CH COOH(l)的燃燒熱分別是 393.5J/mol、285.8【答案】A23J·mol1 和 870.3J·mol1，則C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5J·mol1，H2(g)+12O2(g)=H2O(l)律可知，×2+×2-可得反應(yīng) 2C(s)+2H (g)+O (g)=CH COOH(1)。H=-285.8 J·mol1，CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H=-870.3 J·mol1，由蓋斯定2233已知反應(yīng)：H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) H72 J·mol1，蒸發(fā) 1mol Br2(l)需要吸收的能量為 30J，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：1mol 分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/JH2(g)436Br2(g)aHBr(g)369【解析】由 H (g)+Br (l)=2HBr(g)  H72J·mol1；Br (l)=Br(g)   H+30 J·mol1 可得出 H (g)+Br (g)=2HBr(g)  H(72J·mol1)(+30 J·mol1)102J·mol1，又該反應(yīng)的H則 14 g CO 氣體還原足量 FeO 固體得到 Fe 單質(zhì)和 CO  氣體時對應(yīng)的 H 約為(   )則表中 a 為（）A404B260C230D200【答案】D222222(436+a2×369)J·mol1102J·mol1，所以 a200。4已知下列熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)H24.8 J/molFe2O3(s)+1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)+1/3CO2(g)H15.73 J/molFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)H+640.4 J/mol2A.218 J/molB.109 J/mol       C.+109 J/mol        D.+218 J/mol【解析】Fe O (s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g)H24.8 J/mol；Fe O (s)+1/3CO【答案】B23223(g)=2/3Fe3O4(s)+1/3CO2(g)H15.73 J/mol；Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)H6【解析】A.  由于兩個反應(yīng)中 CH  都只變?yōu)?#160;CO ，C 的化合價由-4 變?yōu)?4，則等物質(zhì)的量的 CH  參加反應(yīng)，、轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同，故 A 正確；B.  已知反應(yīng)CH (g)+4NO (g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；H= -574J/mol，故 B 錯誤；C.  反應(yīng)  ×(+)得到 CH4(g)+1   +640.4J/mol ，根據(jù)蓋斯定律，×3(×3+×2)得  CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO (g)H 2218.0J/mol，14g CO 即 0.5mol，對應(yīng)的焓變?yōu)?109J/mol。5用 CH4 催化還原 NO 可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；H=-574J·mol-1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；H=-1160J·mol-1H2O(g)=H2O(l)；H=-44J·mol-1下列說法不正確的是（）A. 等物質(zhì)的量的 CH4 參加反應(yīng)，反應(yīng)、轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同B. CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；H=-530J·mol-1C. 0.2mol CH4 還原 NO2 至 N2，并生成 H2O(g)，放出的熱量為 173.4 JD. 若用 4.48L（標準狀況）CH4 還原 NO2 至 N2 并生成 H2O(g)，整個過程中轉(zhuǎn)移電子1.60mol【答案】B4244222NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ， 則 CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ； H=-867J·mol1，所以 0.2mol CH4 還原 NO2 至 N2，并生成 H2O(g)，放出的熱量 0.2mol×867 J/molD.=173.4J，故 C 正確；反應(yīng)-2×+可得到 2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)，H=(-574J/mol)-2×(-44J/mol)+(-1160J/mol)=-1646J/mol ， 反 應(yīng) 1 × (  +  ) 得 到2CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，則 CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；H=-867J/mol，無論得到氣態(tài)水、液態(tài)水，都是4.48L(0.2mol) CH4 還原 NO2 至 N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)=0.2×(4+4)=1.6mol，故 D 正確；故選 B。（6 1）已知 C(s、金剛石）+O2(g)=CO2(g)； H=-395.4J/mol，C(s、石墨）+O2(g)=CO2(g)；H=-393.5J/mol。石墨和金剛石相比，石墨的穩(wěn)定性_金剛石的穩(wěn)定性。石墨中 C-C 鍵鍵能_金剛石中 C-C 鍵鍵能。（均填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）已知 HH 鍵的鍵能為 436J·mol1，ClCl 鍵的鍵能為 243J·mol1，HCl 鍵的鍵能為 431J·mol1，則 H (g)+Cl (g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱為_。則 CH (g)與 H O(g)反應(yīng)生成 CO (g)和 H (g)的熱化學(xué)方程式為_。（3）CH (g)+2H O(g)CO (g)+4H (g)H+659.8J·mol1183J/mol，則熱化學(xué)方程式為 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-183J/mol；3）根據(jù)蓋斯定律可知，22（3）已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1+206.2J·mol1CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H2-247.4 J·mol14222（【答案】 1）大于大于（2）H=-183J·mol-14222（【解析】 1）已知金剛石與石墨燃燒生成相同的二氧化碳時釋放的熱量多，則相同量的金剛石具有的能量高于石墨所具有的能量，能量越低越穩(wěn)定，石墨較穩(wěn)定；物質(zhì)越穩(wěn)定，其鍵能越大，越難發(fā)生反應(yīng)，石墨比金剛石穩(wěn)定，所以石墨中的碳碳鍵比金剛石中的鍵能大；（2）化學(xué)反應(yīng)中舊鍵的斷裂吸熱，新鍵的形成放熱，則 436 J/mol+243 J/mol-431 J/mol2=-（2-可得 CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)H+659.8J/mol。7多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易過程。應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。SiHCl  的電子式為_。回答下列問題：硅粉與 HCl 在 300時反應(yīng)生成 1mol SiHCl3 氣體和 H 2，放出 225J 熱量，該反3【答案】I. Si (s )+ 3HCl (g ) 300 SiHCl (g )+ H (g )32DH = -225kJ × mol-1氣態(tài)的 HCl，生成的是氣態(tài)的 SiHCl  和氫氣，反應(yīng)條件是 300，配平后發(fā)現(xiàn) SiHCl  的化I.【解析】 書寫熱化學(xué)方程式時一定要標注出各物質(zhì)的狀態(tài)，要將熱化學(xué)方程式中焓變的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)。本題的反應(yīng)溫度需要標注為條件；參加反應(yīng)的物質(zhì)是固態(tài)的 Si、33300學(xué)計量數(shù)恰好是1 ，由此可順利寫出該條件下的熱化學(xué)方程式：Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)H =-225J·mol-1；SiHCl3 中硅與 1 個 H、3 個 Cl 分別形成共價單鍵，由此可寫出其電子式為：，注意別漏標 3 個氯原子的孤電子對。8應(yīng)對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量需要從多方面入手，如開發(fā)利用清潔能。甲醇是一種可再生的清潔能，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。已 知 ：  CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g)H  +93.0 J·mol1 ；  CH3OH(g)+12【答案】CH OH(l)+  O (g)=CO (g)+2H O(l)H726.51 J·mol122【解析】根據(jù)蓋斯定律，由×3×2，可得 CH OH(l)+  O (g)=CO (g)+2H O(l)22請寫出 NO  和 CO 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。3O2(g)=CO2(g)+2H2(g)H  192.9 J·mol1 ；  CH3OH(g)=CH OH(l)H  38.19J·mol1 則表示 CH3OH 燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_。33223322H192.9 J·mol1×393.0J·mol1×2(38.19 J·mol1)726.51J·mol1。9（1）如下圖所示表示的是 NO2 和 CO 反應(yīng)生成 CO2 和 NO 過程中能量變化示意圖，2【答案】（1）NO (g)+CO(g)=NO(g)+CO (g)H234J·mol1（2）已知：32Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO (g)H25 J· mol13Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe O4(s)+CO2(g)H47 J· mol1Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO (g)H+19 J· mol1請寫出 CO 還原 FeO 的熱化學(xué)方程式：_。22（2）FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO (g)H11J·mol1【解析】（1）根據(jù)能量變化示意圖，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，熱化學(xué)反應(yīng)方程式：NO (g)+得到：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO (g)H11J·mol1。由上述方程式可知：CH OH 的燃燒熱_(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 J/mol。（2）以 CO  與 NH  為原料可合成化肥尿素化學(xué)式為 CO(NH ) 。已知：2NH (g)+CO (g)=NH CO NH (s)H159.5 J/mol寫出 CO  與 NH  合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是_。（3）已知：Fe(s)+1/2O (g)=FeO(s)H 272.0J/mol【答案】（1）大于  H (g)+1/2O (g)=H O(l)H-124.6 J/mol（2）2NH (g)+CO (g)=CO(NH ) (s)+H O(l)H87.0 J/mol（3）3FeO(s)+2Al(s)=Al O (s)+3Fe(s)H859.7 J/mol  不能【解析】（1）CH OH 的燃燒熱為 1mol 液態(tài)甲醇完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物釋放的熱量，對比反應(yīng)，則燃燒熱大于 192.9J/mol；已知水的氣化熱為 44 J/mol，則H O(g)= H O(l)222CO(g)=CO (g)+NO(g)H(134368)J·mol1234J·mol1。（2）(3×2×)/6210（1）已知：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)H+49.0 J/molCH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H192.9 J/mol3已知水的氣化熱為 44 J/mol。則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_。232 232224NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)H+116.5 J/molH2O(l)=H2O(g)H+44.0 J/mol23212Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s)H21675.7J/molAl 和 FeO 發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。某同學(xué)認為，鋁熱反應(yīng)可用于工業(yè)煉鐵，你的判斷是_(填“能”或“不能”)，你的理由是_。222322 2223該反應(yīng)的引發(fā)，需消耗大量能量，成本較高322H44 J/mol，根據(jù)蓋斯定律， 3+可得 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H-124.6J/mol；（2）根據(jù)蓋斯定律，+-即可得到 2NH (g)+CO (g)=CO(NH ) (s)+H O(l)H+116.5159.5-44.0=-87.0J/mol；（3）根據(jù)蓋斯定律，-×3 可得 2Al(s)+3FeO(s)=Al O (s)+3Fe(s)322 2223H859.7 J/mol；鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)煉鐵，因該反應(yīng)的引發(fā)需要較多的能，成本較高。