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第3节化学反应热的计算一、单项选择题1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同【答案】C【解析】A项，放热反应中生成物总能量小于反应物总能量；B项，化学反应速率与该反应是放热反应还是吸热反应没有关系；D项，反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应过程和途径无关。2．(2018年河北石家庄期中测试)根据下列热化学方程式，判断氢化物的稳定性顺序正确的是()12N2(g)＋32H2(g)===NH3(g)ΔH＝－46.19kJ·mol－112H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝－92.36kJ·mol－112I2(g)＋12H2(g)===HI(g)ΔH＝－4.74kJ·mol－1A．HClNH3HIB．HIHClNH3C．HClHINH3D．NH3HIHCl【答案】A3．(2018年山西大学附属中学月考)化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如下图所示，下列叙述中正确的是()A．每生成2个分子AB吸收(a－b)kJ热量B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA－A和1molB－B键，放出akJ能量【答案】B4．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1，则HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A．＋43.5kJ·mol－1B．－43.5kJ·mol－1C．－67.7kJ·mol－1D．＋67.7kJ·mol－1【答案】A5．NA为阿伏加德罗常数，且已知C2H2(g)＋5/2O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJ·mol－1,则下列说法正确的是()A．当有20NA个电子转移时，放出2600kJ热量B．当有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ热量C．若生成NA个水蒸气分子焓变为ΔH′，则ΔH′ΔHD．上述反应为吸热反应【答案】A6．(2018年山东临沂期中)根据碘与氢气反应的热化学方程式：(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ·mol－1(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ·mol－1下列判断正确的是()A．1molI2(s)中通入2gH2(g)，反应吸热26.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低D．反应(ⅰ)放出的热量多，所以产物的能量低，比反应(ⅱ)的产物更稳定【答案】C【解析】A.因为是可逆反应，所以不能进行完全，反应吸热小于26.48kJ，错误；B.由盖斯定律知(ⅰ)－(ⅱ)得，[9.48－(－26.48)]kJ＝35.96kJ，即1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ，错误；C.对于同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低，因此反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低，正确；D.反应(ⅰ)和反应(ⅱ)的产物一样，都是HI的气态，稳定性相同，错误。7．已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下：①2C2H2(g)＋5O2(g)―→4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2600kJ·mol－1②2C6H6(g)＋15O2(g)―→12CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－6590kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．2molC2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于2600kJB．2molC6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于6590kJC．3分子C2H2(g)化合生成C6H6(g)的过程属于放热反应D．相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C6H6(g)放热更多【答案】C8．化学反应的ΔH等于反应中断裂的化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下列表中是一些化学键的键能，根据键能的数据计算反应CH4＋4F2CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为()化学键C—HC—FH—FF—F键能/(kJ·mol－1)414489565155A．＋485kJ·mol－1B．－485kJ·mol－1C．－1940kJ·mol－1D．＋1940kJ·mol－1【答案】C二、非选择题9．已知25℃、101kPa时，一些物质的燃烧热如下表：化学式CO(g)H2(g)CH3OH(l)CH4(g)ΔH/(kJ·mol－1)－283.0－285.8－726.5－890.3请回答下列问题。(1)写出该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式：____________________。(2)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝________。(3)现有H2和CH4的混合气体112L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，共放出热量3242.5kJ，则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是______(填字母)。A．1∶1B．1∶3C．1∶4D．2∶3【答案】(1)CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.5kJ/mol(2)－128.1kJ/mol(3)D10．(1)在101kPa时，CO在1.0molO2中完全燃烧，生成2.0molCO2，放出566.0kJ的热量，CO的燃烧热为____________，表示CO燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)1.0L1.0mol·L－1稀硫酸与2.0L1.0mol·L－1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热ΔH＝________，表示其中和热的热化学方程式为________________________________________________________________________。(3)如下图所示，写出下列反应的热化学方程式：①固体C和氧气生成CO2气体：______________________________。②固体C和CO2气体生成CO气：______________________________。【答案】(1)283.0kJ/molCO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ/mol(2)－57.3kJ/mol12H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===12Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol(3)①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393kJ/mol②C(s)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH＝＋173kJ/mol【解析】(1)生成2.0molCO2时，有2.0molCO完全燃烧。而CO的燃烧热应以燃烧1.0molCO为标准，故其燃烧热为566.0kJ/mol×12＝283.0kJ/mol，表示其燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ/mol。(2)中和热应以生成1.0molH2O为标准，故该反应的中和热ΔH＝－114.6kJ/mol×12＝－57.3kJ/mol，表示其中和热的热化学方程式为12H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===12Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。(3)C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393kJ/mol…ⅠC(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110kJ/mol…Ⅱ由盖斯定律得2Ⅱ－Ⅰ可知：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH＝－110×2＋393＝＋173kJ/mol，C(s)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH＝＋173kJ/mol。11．(1)如图是某化学反应中的能量变化图。①该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。②请在图中画出该反应的活化能E和反应热H，并作相应标注。③催化剂在实际生产中往往起关键作用，使用催化剂能改变反应速率的原因是________。(2)1.5g火箭燃料二甲基肼[(CH3)2N2H2]完全燃烧时放热50kJ，则充分燃烧0.5mol二甲基肼放出________kJ热量。(3)473K、101kPa时，把1molH2和1molI2放在某密闭容器中进行反应，热化学方程式为H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＝－14.9kJ·mol－1，测得反应放出的热量总是少于14.9kJ·mol－1，其原因是____________。【答案】(1)①放热②③改变反应的活化能(2)1000(3)该反应是可逆反应【解析】(1)②反应热等于生成物与反应物的能量差；反应的活化能是指反应发生时所需要的最小能量。③催化剂改变反应历程，降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大单位体积内的活化分子数目，有效碰撞增大，反应速率加快。(3)由于该反应是可逆反应，加入1molH2和1molI2不可能完全反应，所以放出的热量总是少于14.9kJ。12．(2018年河北石家庄月考)人类研究氢能源从未间断过，而热化学循环分解水制H2是在水反应体系中加入一种中间物，经历不同的反应阶段，最终将水分解为H2和O2，这是一种节约能源、节省反应物料的技术，下图是热化学循环制氢气的流程：(1)实验测得，1gH2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为________________________________________。(2)整个流程参与循环的物质是_______和_______(填化学式)，最难进行的反应是________(填序号)。(3)汞虽然有毒，但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂，可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气：①CaBr2＋2H2O===Ca(OH)2＋2HBr↑；②……③HgBr2＋Ca(OH)2===CaBr2＋HgO＋H2O；④2HgO===2Hg＋O2↑。反应②的化学方程式为________________________________________________。(4)合成氨用的H2可用甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如下图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________________________。甲乙【答案】(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol(2)SO2I2②(3)Hg＋2HBr===HgBr2＋H2↑(4)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋120.9kJ/mol【解析】(4)由盖斯定律用②－①×4得，所求反应的ΔH＝＋120.9kJ/mol。