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化学反应热的计算(40分钟70分)一、选择题(本题包括9小题,每小题6分,共54分)1.已知25℃、101kPa条件下:(1)4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)ΔH=-2834.9kJ·mol-1(2)4Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s)ΔH=-3119.1kJ·mol-1由此得出的正确结论是()A.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3为吸热反应B.等质量的O2比O3能量高,由O2变为O3为放热反应C.O3比O2稳定,由O2变为O3为吸热反应D.O2比O3稳定,由O2变为O3为放热反应【解析】选A。根据盖斯定律(2)-(1)得2O3(g)3O2(g)ΔH=-284.2kJ·mol-1,等质量的O2能量低,O2比O3稳定。【补偿训练】(2018·郑州高二检测)已知几种物质的相对能量如下表所示:物质NO2(g)NO(g)SO2(g)SO3(g)相对能量/kJ429486990工业上,常利用下列反应处理废气:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)ΔH等于()A.+42kJ·mol-1B.-42kJ·mol-1C.-84kJ·mol-1D.+84kJ·mol-1【解析】选B。反应热等于产物总能量与反应物总能量之差,ΔH=(486+0-99-429)kJ·mol-1=-42kJ·mol-1,故选B。2.物质的生成热可定义为:由稳定单质生成1mol物质所放出的热量,如CO2气体的生成热就是1molC完全燃烧生成CO2气体时放出的热量,已知下列几种化合物的生成热分别是化合物葡萄糖H2O(l)CO2生成热(kJ·mol-1)1259.8285.8393.5则1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成CO2气体和液态水,最多可提供的能量为世纪金榜导学号()A.3225kJB.2816kJC.6999kJD.15644kJ【解析】选D。根据生成热的定义得下面三个热化学方程式:6C(s)+3O2(g)+6H2(g)C6H12O6(s)ΔH=-1259.8kJ·mol-1①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1②O2(g)+2H2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1③由:②×6+③×3-①得:C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2816kJ·mol-1故1kgC6H12O6(s)完全氧化时放出的热量为2816×kJ≈15644kJ。【互动探究】(1)根据水的生成热数据,计算生成9g液态水时放出的热量为_____。提示:9g液态水为0.5mol,放热0.5mol×285.8kJ·mol-1=142.9kJ。(2)生成1kg葡萄糖释放出的热量为_________。与1kg葡萄糖在人体内完全氧化释放的能量相同吗?为什么?提示:生成1kg葡萄糖释放出的热量为1259.8×kJ≈6999kJ。不相同,因为是两个不同的热化学方程式,ΔH不同。3.(2018·洛阳高二检测)工业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1②CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH2=bkJ·mol-1③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH3=ckJ·mol-1④2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)ΔH4=dkJ·mol-1(上述热化学方程式中,a,b,c,d均不等于0)下列说法不正确的是世纪金榜导学号()A.baB.d=3b+2cC.C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=kJ·mol-1D.CO(g)+O2(g)CO2(g)ΔHakJ·mol-1【解析】选D。A项,①C(s)+O2(g)CO2(g)为放热反应,ΔH1=akJ·mol-10,②CO2(g)+C(s)2CO(g)为吸热反应,ΔH2=bkJ·mol-10,因此ba,故A正确;B项,②CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH2=bkJ·mol-1,③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH3=ckJ·mol-1,根据盖斯定律,将②×3+③×2得:2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)ΔH4=dkJ·mol-1=(3b+2c)kJ·mol-1,故B正确;C项,①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1,②CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH2=bkJ·mol-1,根据盖斯定律,将(①+②)×得:C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=kJ·mol-1,故C正确;D项,因为碳燃烧生成CO时放出热量,所以,1molC完全燃烧放出热量大于1molCO完全燃烧放出热量,而反应热包括负号和数值,故CO(g)+O2(g)CO2(g)ΔHakJ·mo,故D错误。4.室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是()A.ΔH2ΔH3B.ΔH1ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2ΔH3【解析】选B。根据题意知,CuSO4·5H2O(s)溶于水温度降低,反应为CuSO4·5H2O(s)Cu2+(aq)+S(aq)+5H2O(l)ΔH10,CuSO4(s)溶于水温度升高,反应为CuSO4(s)Cu2+(aq)+S(aq)ΔH20,根据盖斯定律知,CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH3=ΔH1-ΔH20。ΔH20,ΔH30,所以A错误;由ΔH1=ΔH3+ΔH2可知B正确,C、D错误。【补偿训练】如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。下列选项中不正确的是()A.在所给出的卤化镁中MgI2最不稳定B.MgF2(s)+Br2(l)MgBr2(s)+F2(g)ΔH=+600kJ·mol-1C.MgBr2与Cl2反应的ΔH0D.化合物的热稳定性顺序:MgI2MgBr2MgCl2MgF2【解析】选D。A、据图知,卤化镁中MgI2的能量最高,最不稳定,正确;B、Mg(s)+F2(g)MgF2(s)ΔH=-1124kJ·mol-1,Mg(s)+Br2(l)MgBr2(s)ΔH=-524kJ·mol-1,将第二个方程式与第一方程式相减得MgF2(s)+Br2(l)MgBr2(s)+F2(g)ΔH=+600kJ·mol-1,故正确;C、氯化镁的能量小于溴化镁的能量,氯气的能量大于溴的能量,所以MgBr2与Cl2反应是放热反应,即ΔH0,故正确;D、能量越小的物质越稳定,所以化合物的热稳定性顺序为MgI2MgBr2MgCl2MgF2,故错误。5.(2018·郑州高二检测)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH22CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH32Cu(s)+O2(g)2CuO(s)ΔH4CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.ΔH10,ΔH30B.ΔH20,ΔH40C.ΔH2=ΔH1-ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5【解析】选C。燃烧反应都是放热反应,ΔH10,ΔH30,ΔH40,反应CO2(g)+C(s)2CO(g)为吸热反应,ΔH20,故A、B错误;①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1;②CO2(g)+C(s)2CO(g)ΔH2;③2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH3;④2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)ΔH4;⑤CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)ΔH5;由反应可知②=①-③,由盖斯定律得ΔH2=ΔH1-ΔH3,故C正确;由反应可知=③,由盖斯定律得ΔH3=ΔH4+2ΔH5,故D错误。6.已知:Mn(s)+O2(g)MnO2(s)ΔH1S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH2Mn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s)ΔH3下列表述正确的是()A.ΔH20B.Mn+SO2MnO2+SΔH=ΔH1-ΔH2C.ΔH3ΔH1D.MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)ΔH=ΔH3-ΔH2-ΔH1【解析】选D。A、硫的燃烧是放热反应,即ΔH20,故A错误;B、物质没有指明状态,故B错误;C、反应放出热量多少未知,无法判断ΔH3和ΔH1大小,故C错误;D、根据盖斯定律,MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)ΔH=ΔH3-ΔH2-ΔH1,故D正确。7.(2018·泰州高二检测)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)S(aq)+H2O(l)ΔH1=akJ·mol-1②ClO-(aq)+S(aq)S(aq)+Cl-(aq)ΔH2=bkJ·mol-1③CaSO4(s)Ca2+(aq)+S(aq)ΔH3=ckJ·mol-1④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)ΔH4=dkJ·mol-1A.随着吸收反应的进行,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=-ckJ·mol-1D.d=a+b+c【解析】选A。由反应①和④可知,随着吸收反应的进行,不断消耗OH-,因此导致吸收剂溶液的pH逐渐减小,A正确;反应①没有发生化合价的变化,不是氧化还原反应,B错误;反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)CaSO4(s)+2H2O的离子方程式为Ca2++S+2OH-+2H+CaSO4↓+2H2O(l),该离子反应不是反应③的逆反应,因此ΔH≠-ckJ·mol-1,C错误;根据盖斯定律可知④=①+②-③,所以d=a+b-c,D错误。8.已知:CH3OH(l)的燃烧热为726.6kJ·mol-1,HCHO(g)的燃烧热为563.6kJ·mol-1。反应CH3OH(l)+O2(g)HCHO(g)+H2O(l)的反应热为ΔH。有关判断正确的是()A.0ΔH+563.6kJ·mol-1B.+726.6kJ·mol-1ΔH+563.6kJ·mol-1C.ΔH0D.ΔH=-163kJ·mol-1【解析】选D。由题意知:CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.6kJ·mol-1①,HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)ΔH=-563.6kJ·mol-1②,由盖斯定律①式-②式:CH3OH(l)+O2(g)HCHO(g)+H2O(l)ΔH=-163kJ·mol-1。9.(2018·六安高二检测)已知:P4(s)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1、P4(s)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1。P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1,下列叙述正确的是世纪金榜导学号()A.P-P键和P-Cl键均属于极性共价键B.PCl3比PCl5更稳定C.Cl—Cl键的键能为kJ·mol-1D.P-P键的键能为kJ·mol-1【解析】选C。同种原子形成的共价键是非极性共价键,不同种原子形成的共价键是极性共价键,所以P—P键是非极性键,A错误;PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1,这说明五氯化磷中的键能高于三氯化磷中的键能,因此PCl5比PCl3更稳定,B错误;①P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,②P4(g)+