2024届高三化学一轮复习—化学反应热的计算(含解析)

2024届高三化学一轮复习—化学反应热的计算
一、单选题
1.(2022秋·湖北·高三校联考期中)为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。
物质 CO(g) H2O(l) CH3CH2OH(g) CO2(g)
-110.5 -285.8 -235 -393
下列热化学反应方程式正确的是
A.C(s)+H2O(l)CO(g)+H2(g)ΔH=+175.3kJ·mol-1
B.CH3CH2OH(g)+H2O(1)4H2(g)+2CO(g)ΔH=+410.3kJ·mol-1
C.CH3CH2OH(g)+O2(g)=3H2(g)+2CO(g)ΔH=+124.5kJ·mol-1,
D.2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(1)ΔH=-350kJ·mol-1
2.(2021秋·青海西宁·高三校考期中)下列示意图表示正确的是
A.甲图表示Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1反应的能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D.已知稳定性顺序:B<A<C,某反应由两步反应A→B→C构成,反应过程中的能量变化曲线如丁图
3.(2022秋·山东青岛·高三统考期中)把煤作为燃料可通过下列两种途径。途径Ⅰ: ;
途径Ⅱ: ,


下列说法正确的是
A.
B.等质量的煤通过以上两种途径燃烧放出的热量:途径Ⅰ<途径Ⅱ
C.和反应生成放出热量为
D.反应的
4.(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校考阶段练习)甲基丙烯与的加成反应有两种产物,这两种加成反应过程与其相应的能量变化曲线关系如下图所示。在恒容绝热密闭容器中通入一定量的甲基丙烯与的混合物进行有关反应。下列说法正确的是
A.产物稳定性强弱:产物1>产物2
B.反应的活化能大小:反应I<反应Ⅱ
C.大小:反应I<反应Ⅱ
D.由甲基氯丙烷转化为甲基1氯丙烷为吸热反应
5.(2022秋·广东佛山·高三校联考期中)和在尿素合成塔中合成是分两步进行的:
①:②
其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.的能量低于的能量
B.
C.合成尿素的总反应是吸热反应
D.反应过程中会有大量累积
6.(2022秋·浙江嘉兴·高三嘉兴一中校考期中)已知胆矾晶体相关的焓变如下:
下列有关判断正确的是
A. B.
C. D.
7.(2022秋·湖北宜昌·高三校联考期中)在200℃、1.01×105Pa下, 1mol H2燃烧生成气态水的能量变化如图所示,已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-490kJ/mol。下列有关说法正确的是
A.a=498
B.H-O键的键能为930kJ/mol
C.物质所具有的总能量:甲>丙>乙
D.1mol H2O(g)分解为2mol H与1mol O时吸收1860kJ的热量
8.(2022秋·浙江·高三校联考阶段练习)甲烷与氯气发生取代反应分别生成1mol相关有机物的能量变化如图所示:
已知、键能分别为、,下列说法不正确的是
A.1mol的能量比1mol的能量多197kJ
B.与的取代反应是放热反应
C.,说明与的四步取代反应,难易程度相当
D.
9.(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考阶段练习)氢卤酸的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.相同条件下,HBr的比HI的小
B.相同条件下,HCl的比HBr的大
C.已知HF气体溶于水放热,则HF的
D.一定条件下,气态原子生成键放出能量,则该条件下的
10.(2022秋·安徽·高三校联考阶段练习)下列过程中需要吸收热量的是
①Cl2→2Cl
②2F→F2
③SO3+H2O=H2SO4
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤KOH+CH3COOH=H2O+CH3COOK
⑥C+H2O(g)CO+H2
⑦食物腐败
⑧液氨汽化
A.①⑥⑧ B.①③⑥⑧ C.③④⑥⑦ D.①⑥⑦⑧
11.(2022秋·河南开封·高三校联考阶段练习)“世上无难事,九天可揽月”,我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是种优良的含能材料,可作为火箭推进剂的组分,其相关反应的能量变化如图所示,已知△H2=-299kJ·mol-1,则△H1(kJ·mol-1)为
A.-1389 B.-1334 C.-1703 D.-1563
12.(2022秋·广东湛江·高三统考阶段练习)一种以黄铁矿(主要成分是,设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程图如图(图中标注的热量表示各阶段1mol含硫物质完全反应时放出的热量,忽略催化氧化的可逆性):
下列说法正确的是
A.黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为
B.依据上述流程,当最终生成时,共转移7.5mol电子
C.生成,上述流程放出的总热量为634.2kJ
D.上述流程中,当有完全转化为时,反应中共消耗了
二、多选题
13.(2022秋·山东德州·高三统考期中)加氢制甲醇作为一种新兴的绿色化工技术,其中的一步反应为,该反应中物质的相对能量及所含共价键的键能如下所示,下列说法正确的是
物质及共价键 键能/(kJ/mol)
799
436
463
x
已知:
A.图中所示反应的逆反应活化能为2034
B.x为1067
C.
D.反应物的总键能小于生成物的总键能
14.(2022秋·湖南株洲·高三湖南省攸县第一中学校考期中)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO,其过程如下:
下列说法不正确的是
A.该过程中CeO2没有消耗 B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.图中 D.的反应热小于
三、非选择题
15.(2021秋·河南新乡·高三校考阶段练习)按要求写热化学方程式:
(1)已知在、下,乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式_______。
(2)已知:液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出的热量,反应的热化学方程式为_______。
(3)已知H-H键键能为,H-N键键能为。根据化学方程式:,则键键能是_______。
(4)在,下,已知拆开键,键,键分别需要的能量是、、,则完全分解生成与时,对应的热化学方程式为_______。
(5)气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧。生成固态三氧化二硼和液态水放出热量,其燃烧热热化学方程式为:_______;又已知,则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______。
(6)含的稀溶液与的溶液反应放出的热量,该反应的热化学方程式为_______,则与反应的中和热为_______。
(7)已知:;

计算时,由C(石墨,s)和反应生成的热化学方程式为_______。
(8)焙烧产生的可用于制硫酸。
已知、时,


则与反应生成的热化学方程式是_______。
16.(2021秋·陕西西安·高三校考期中)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O,放出571.6 kJ的热量,表示H2燃烧的热化学方程式为______________________________。
(2)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料,3.2 g N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(气态),放出53.4 kJ的热量____________________
(3)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式_______________
(4)已知稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ的热量,表示其中和热的热化学方程式____________
(5)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是____________。
17.(2020秋·四川成都·高三校联考期中)化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴随有能量的变化。
(1)已知常温下红磷比白磷稳定,在下列反应中:
①4P(红磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) △H=﹣Q1kJ mol﹣1
②P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) △H=﹣Q2kJ mol﹣1
若Q1、Q2均大于零,则Q1和Q2的关系为_____。(填正确答案标号)
A.Q1<Q2
B.Q1=Q2
C. Q1>Q2
D.无法确定
(2)已知拆开1molHCl分子中的化学键需要消耗431kJ能量,根据下面的能量图回答下列问题:
分别写出③、④的数值:
③_____kJ;
④_____kJ。
(3)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量的热。已知64g液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出Q3kJ的热量。写出该反应的热化学方程式_____。
(4)已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1275.6kJ mol﹣1
H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ mol﹣1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_____。
(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ mol﹣1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=﹣393.5kJ mol﹣1
2C(S)+O2(g)=2CO(g)△H3=﹣221.0kJ mol﹣1
若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式_____。
18.(2021秋·山东淄博·高三高青县第一中学统考阶段练习)请回答下列问题:
(1)丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径Ⅰ:
途径Ⅱ:
(a、b、c、d均为正值)
判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径Ⅰ放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。的反应中,反应物具有的总能量___________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,b与a、c、d的数学关系式是___________。
(2)催化重整反应为。
已知:
该催化重整反应的___________kJ/mol。
(3)已知:298K时,相关物质的相对能量如图所示。
请根据相关物质的相对能量计算反应的焓变___________。
(4)现有下列3个热化学方程式:
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式:___________。
参考答案:
1.A
【分析】根据题目所给数据可得:①C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1;
③2C(s)+3H2(g)+O2(g)=CH3CH2OH(g) ΔH=-235kJ·mol-1;
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393kJ·mol-1。
【详解】A.根据盖斯定律,①-②可得C(s)+H2O(l)CO(g)+H2(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1-(-285.8kJ·mol-1)=+175.3kJ·mol-1,A正确;
B.根据盖斯定律,-(②+③)+①×2可得CH3CH2OH(g)+H2O(1)4H2(g)+2CO(g)的ΔH=-(-285.8kJ·mol-1-235kJ·mol-1)+(-110.5kJ·mol-1)×2=+299.8kJ·mol-1,B错误;
C.根据盖斯定律,①×2-③可得CH3CH2OH(g)+O2(g)=3H2(g)+2CO(g)的ΔH=(-110.5kJ·mol-1)×2-(-235kJ·mol-1)=14kJ·mol-1,C错误;
D.根据盖斯定律②×3+③-④×2可得2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(1)的ΔH=(-285.8kJ·mol-1)×3+(-235kJ·mol-1)-(-393kJ·mol-1)×2=-306.4kJ·mol-1,D错误;
综上所述答案为A。
2.D
【详解】A.图中反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应,与图示不符,选项A错误;
B.C的燃烧热是指1mol C完全燃烧生成CO2(g)时的焓变,且反应物的总能量高于生成物的总能量,选项B错误;
C.H2SO4、NaOH溶液的物质的量浓度相等,当二者体积比为1∶2时,二者恰好完全反应,放出的热量最多,混合液温度最高,此时H2SO4溶液为20mL,NaOH溶液为40mL,选项C错误;
D.稳定性B<A<C,根据物质的能量越低越稳定可知,物质的能量:B>A>C,故A→B为吸热反应,B→C为放热反应,A→C为放热反应,选项D正确;
答案选D。
3.A
【详解】A.①


由盖斯定律可知,①+②+③得,则++=,A正确;
B.由盖斯定律可知,等质量的煤通过以上两种途径燃烧放出的热量与途径无关,途径Ⅰ=途径Ⅱ,B错误;
C.由A分析,2①+③得,2+=,则和反应生成放出热量为,C错误;
D.反应放热,焓变为负值,且气态水变为液体水仍要放热,故,D错误;
故选A。
4.D
【详解】A.能量越低越稳定。根据图示,产物1的能量大于产物2,所以产物稳定性强弱:产物1<产物2,故A错误;
B.根据图示,反应的活化能大小:反应I>反应Ⅱ,故B错误;
C.反应物能量相等,产物1的能量大于产物2,大小:反应I>反应Ⅱ,故C错误;
D.根据图示,甲基氯丙烷的能量小于甲基1氯丙烷,所以由甲基氯丙烷转化为甲基1氯丙烷为吸热反应,故D正确;
选D。
5.D
【详解】A.由图知,1mol的能量低于1mol和1mol的总能量,但1mol的能量不一定低于1mol的能量,A错误;
B.由图知,为放热反应,则 ,B错误;
C.由图知,为放热反应,C错误;
D.由图可知,,所以速率反应①大于反应②,故反应过程中会有大量累积,D正确;
故选D。
6.A
【详解】A.根据盖斯定律可知,有图可知,故,故A正确;
B.胆矾晶体失去结晶水是吸热反应,图中硫酸铜固体溶解放热,故,故B错误;
C.根据盖斯定律可知,故C错误;
D.根据盖斯定律可知,由图可知,故,故D错误;
故答案为A。
7.A
【分析】化学反应中,断键需要吸收热量,成键则放出热量。
【详解】A.反应热大小等于反应物的键能减去生成物的键能,872kJ+a kJ-1860 kJ=-490 kJ,求得a=498 kJ ,A项正确;
B.通过乙→丙可以计算H-O键的键能,为=465 kJ/mol ,B项错误;
C.根据能量守恒,甲→乙需要吸收热量,则甲小于乙,乙→丙释放热量,则乙大于丙,C项错误;
D.1mol H2O(g)分解为2mol H与1mol O时吸收930kJ的热量,D项错误;
故答案选A。
8.A
【详解】A.由图可知,甲烷和氯气反应生成的同时还会生成氯化氢,故不能说明1mol的能量比1mol的能量多197kJ,A错误;
B.由图可知,焓变均为负值,则为放热反应,B正确;
C.,说明与的四步取代反应每多取代1个氢原子的难易程度相当,C正确;
D.反应中,断裂了1molC-H键,形成了1molH-Cl键,已知、键能分别为、,则的焓变为,即,,D正确;
故选A。
9.C
【详解】
A.由于HBr比HI稳定,所以相同条件下HBr的△H2比HI的大,A错误;
B.△H3+△H4代表的是的变化,与是HCl的还是HBr的H原子无关,B错误;
C.△H1代表的是HX气体从溶液中逸出过程的焓变,因为HF气体溶于水放热,则HF气体溶于水的逆过程吸热,即HF的△H1>0,C正确;
D.一定条件下,气态原子生成1molH-X键放出akJ能量,则断开1molH-X键形成气态原子吸收akJ的能量,△H2=+akJ mol-1,D错误;
故选C。
10.A
【详解】①需要断键,断键吸热,①正确;
②形成化学键,放出能量,②错误;
③是化合反应,是放热反应,③错误;
④是放热反应,④错误;
⑤中和反应是放热反应,⑤错误;
⑥是吸热反应,⑥正确;
⑦食物腐败是放热反应,⑦错误;
⑧液氨汽化会吸收大量的热,⑧正确;
综上所述,①⑥⑧正确;
答案选A。
11.C
【详解】由盖斯定律可知,△H1=2△H 2+△H 3—△H 4=2×(—299kJ/mol)+(—1018kJ/mol)—(+87kJ/mol)= —1703kJ/mol,故选C。
12.D
【详解】A.黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为 ,A错误;
B.根据FeS2煅烧的反应,可以确定0.05mol FeS2反应生成0.1molSO2,转移0.55mol电子,0.1molSO2被氧化生成SO3时转移0.2mol电子,SO3与水反应时不发生电子转移,因此反应生成0.1molH2SO4时,转移0.75mol电子,B错误;
C.上述流程生成0.1molH2SO4(l)放出的总热量为643.2kJ,C错误;
D.煅烧FeS2时,1mol FeS2消耗2.75molO2,生成2molSO2,2molSO2完全被氧化消耗1molO2,因此1mol FeS2完全反应,反应中消耗3.75molO2,D正确;
故选D。
13.BC
【详解】A.图中所示反应的逆反应活化能为2034-41=1993,故A错误;
B.根据图示,△H=,焓变=反应物总能量-生成物总能量,即41=799×2+436-x-463×2,x=1067,故B正确;
C.①△H=

根据盖斯定律①+②得,故C正确;
D.正反应吸热,反应物的总键能大于生成物的总键能,故D错误;
选BC。
14.CD
【详解】A.通过太阳能实现总反应,反应中CeO2没有消耗,CeO2作催化剂,A正确;
B.该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,B正确;
C.由图中转化关系可知:,C不正确;
D.①(1);②,根据盖斯定律①+②得:;因大于0,故,D不正确;
故选CD。
15.(1)C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol
(3)945.6kJ/mol
(4)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol
(5) B2H6(g)+3O2(g)=B2 O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol 1016.5
(6) KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol 57.3kJ/mol
(7)△H=+620.3kJ/mol
(8)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol
【分析】燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,中和热指生成1mol水所放出的热量,结合反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,以及盖斯定律分析解答。
【详解】(1)燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,1g乙醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热29.7kJ,1mol乙醇的质量为46g,则1mol乙醇完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为:46×29.7kJ=1366.2kJ,其燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol,故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.2 kJ/mol;
(2)肼与足量的双氧水反应生成氮气和水蒸气的反应方程式为N2H4+2H2O2═N2+4H2O,0.4mol液态肼放出256.65kJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为kJ=641.63kJ,所以反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol;
(3)反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,由N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,设N≡N键的键能为x,则
x+436kJ/mol×3-6×391kJ/mol=-92.4kJ/mol,解得x=945.6kJ/mol,故答案为:945.6kJ/mol;
(4)反应热=断键吸收的能量之和-成键释放的能量之和,△H=2×3×391 kJ/mol -(946+3×436) kJ/mol =+92 kJ/mol,则热化学方程式为2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol,故答案为:2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H=+92 kJ/mol;
(5)0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出=2165kJ的热量,反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/mol;
①B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ/mol,②H2O(l)→H2O(g) △H=+44kJ/moL,根据盖斯定律,①+②×3得:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(g)△H=-2033kJ/mol,因此11.2L(标准状况)即0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2033kJ×0.5=1016.5kJ,故答案为:B2H6(g)+3O2(g)=B2 O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol;1016.5;
(6)n(KOH)==0.2mol,n(H2SO4)=1L×0.1mol/L=0.1mol,二者恰好反应生成0.2mol水,放出11.46kJ的热量,则生成1mol水时放出的热量为 ×11.46kJ=57.3kJ,所以热化学方程式为 KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol;中和热指生成1mol水所放出的热量,故中和热为57.3kJ/mol,故答案为:KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O△H=-57.3kJ/mol;57.3kJ/mol;
(7)由C(石墨,s)和反应生成的化学方程式为。①,②,③,根据盖斯定律,将①×2+②×-③×得:△H=()+()×-()×=+620.3kJ/mol,故答案为:△H=+620.3kJ/mol;
(8)①2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H1=-197 kJ/mol,②H2O(g)═H2O(l)△H2=-44 kJ/mol,③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)△H3=-545 kJ/mol,根据盖斯定律,(③-①-2×②)×得SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=(-545kJ/mol+197kJ/mol+44kJ/mol×2)×=-130kJ/mol,故答案为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ/mol。
16.(1)H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
(3)CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1
(4)
(5)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1
【详解】(1)1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量称为燃烧热,在101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol液态H2O,放出571.6 kJ的热量,则表示H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1;
(2)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料,3.2 g N2H4(气态)O2(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(气态),放出53.4 kJ的热量,则1mol N2H4(气态)在O2(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(气态),放出53.4 kJ×=534kJ的热量,则热化学方程式可表示为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1;
(3)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1,则
①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1;
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.5kJ·mol-1;
根据盖斯定律,②-①得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1,即CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1;
(4)在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量称为中和热,在稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ的热量,则表示其中和热的热化学方程式为;
(5)①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律,①-②-③得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1,则碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1。
17.(1)A
(2) 679 862
(3)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣Q3kJ mol﹣1
(4)CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ mol﹣1
(5)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746.5kJ/mol
【分析】(1)
常温下红磷比白磷稳定,说明红磷具有的能量低,则4P(红磷,s)═4P(白磷,s)△H>0,
①4P(红磷,s)+5O2(g)═P4O10(s)△H=﹣Q1kJ mol﹣1,②P4(白磷,s)+5O2(g)═P4O10(s)△H=﹣Q2kJ mol﹣1,①﹣②得到:4P(红磷,s)═4P(白磷,s)△H=Q2﹣Q1>0,所以Q2>Q1,故答案为:A。
(2)
已知拆开1molHCl分子中的化学键需要消耗431kJ能量,则合成2molHCl分子中的化学键放出能量为431kJ×2=862kJ,由图可知反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)的△H=﹣183kJ/mol,设反应物断裂需要吸收能量为xkJ,由焓变=生成物的总能量﹣反应物总能量,即﹣183kJ=﹣862kJ﹣xkJ,解得x=679kJ,故答案为:679;862。
(3)
64g液态肼(即2mol)和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出Q3kJ的热量,1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量是0.5Q3kJ,则热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=﹣Q3kJ mol﹣1,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=﹣Q3kJ mol﹣1。
(4)
已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1275.6kJ mol﹣1;②H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ mol﹣1;根据盖斯定律:-②×2得到CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ mol﹣1,故表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ mol﹣1,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ mol﹣1。
(5)
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol;②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221.0kJ/mol;③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol;由盖斯定律,③×2﹣①﹣②得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746.5kJ/mol;故答案为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746.5kJ/mol。
18.(1) 等于 小于
(2)+247
(3)
(4)
【详解】(1)根据盖斯定律,等量的丙烷燃烧时,不管是一步完成还是多步完成,反应放出的热量相等;由于的,该反应是吸热反应,反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量;将题中所给热化学方程式依次编号为①②③④,根据盖斯定律,,得,所以,故答案为:等于;小于;;
(2)将已知3个热化学方程式依次标记为①②③,根据盖斯定律,得该催化重整反应的。
故答案为:+247。
(3)、、和的相对能量依次为、、和0,依据生成物总能量-反应物总能量可得。
故答案为:。
(4)已知:①;②;③;CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的化学方程式为,则利用盖斯定律,由可得。
故答案为:。

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