2021屆高中化學(xué)新教材同步選擇性必修第一冊(cè) 第1章 第二節(jié) 反應(yīng)熱的計(jì)算

第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1證據(jù)推理與模型認(rèn)知：構(gòu)建蓋斯定律模型，理解蓋斯定律的本質(zhì)，形成運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行相關(guān)判斷或計(jì)算的思維模型。2科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：了解蓋斯定律對(duì)反應(yīng)熱測(cè)定的重要意義，增強(qiáng)為人類科學(xué)發(fā)展而努力的意識(shí)與社會(huì)責(zé)任感。一、蓋斯定律1. 蓋斯定律的內(nèi)容大量實(shí)驗(yàn)證明，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。2. 蓋斯定律的意義應(yīng)用蓋斯定律可以間接計(jì)算以下情況(不能直接測(cè)定)的反應(yīng)熱：(1) 有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢。(2) 有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生。(3) 有些反應(yīng)的生成物不純(有副反應(yīng)發(fā)生)。3. 應(yīng)用蓋斯定律的計(jì)算方法(1)“虛擬路徑”法若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個(gè)途徑 由A直接變成D,反應(yīng)熱為AH； 由A經(jīng)過(guò)B變成C,再由C變成D,每步的反應(yīng)熱分別為AHAH2、AH3。如圖所示：A1-)則有AH=AH1+AH2+AH3o(2)加合法加合法就是運(yùn)用所給熱化學(xué)方程式通過(guò)加減乘除的方法得到所求的熱化學(xué)方程式。運(yùn)算公式詈舉例說(shuō)明:根據(jù)如下兩個(gè)反應(yīng)，選用上述兩種方法，計(jì)算出C（s）+2o2（g）=CO（g的反應(yīng)熱AHoI.C(s)+O2(g)=cq(g)AH=393.5kJmo卜1ii.co(g)+2o2(g)=cq(g)AH2=283.0kJmo卜1“虛擬路徑”法反應(yīng)c（s）+o2（g）=cq（g）的途徑可設(shè)計(jì)如下:則AH=AHiAHi=110.5kJmo卜1。加合法分析：找唯一：c、co分別在I、II中出現(xiàn)一次同側(cè)加：c是I中反應(yīng)物，為同側(cè)，則“+I”異側(cè)減：co是II中反應(yīng)物，為異側(cè)，則“一II”調(diào)計(jì)量數(shù):化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，不用調(diào)整，則III即為運(yùn)算式所以AH=AHtAH2=110.5kJ.mol-1。應(yīng)用體驗(yàn)1. 已知反應(yīng)：H2(g)+1O2(g)=HO(g)AH12N2(g)+O2(g)=Nq(g)AH22N2(g)+|H2(g)=NH5(g)AH37則反應(yīng)2NH3(g)+2O2(g)=2Nq(g)+3H2O(g)的AH為()A. 2AH1+2AH22AH3B. AH1+AH2AH3c.3AH1+2AH2+2AH3D.3AH1+2AH22AH3答案D解析由題意把已知反應(yīng)依次編號(hào)為、，艮據(jù)蓋斯定律將方程式®X3+X2-X27得2NH3(g)+2O2(g)=2Nq(g)+3H2O(g)AH二3AH+2AH2-2AH3。2. 根據(jù)下列熱化學(xué)方程式: C(s)+O2(g)=cq(g)AH=393.5kJmo卜1珥+如滬二二取AH2=285.8kJmo卜1CH3COOH(l)+2O2(g)=2Cq(g)+2H2O(l)AH3=870.3kJmo卜1可以計(jì)算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CI|COOH(l)的反應(yīng)熱為(寫出計(jì)算過(guò)程)。答案AH=488.3kJmo卜1由X2+X2可得：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH5COOH(l)AH=2AH1+2AH2AH3=2X(393.5kJmo卜1)+2X(285.8kJmo卜1)(870.3kJmo卜1)=488.3kJmo卜1。特別提醒(1) 利用蓋斯定律解題時(shí)注意熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(2) 運(yùn)用蓋斯定律求化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，常將多個(gè)反應(yīng)變式力(減)，變式時(shí)常涉及熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)的擴(kuò)大或縮小易忽視AH數(shù)值作同等倍數(shù)的改變。另外AH帶“+”“-”號(hào)進(jìn)行加(減)。二、反應(yīng)熱的計(jì)算1. 根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。例如,aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)AHabcd|AHIn(A)n(B)n(C)n(D)Q則n(A)n(B)n(C)n(D)=Q、abcd|AHII例1】已知由氫氣和氧氣反應(yīng)生成4.5g水蒸氣時(shí)放出60.45kJ的熱量。(1) 寫出h2燃燒的熱化學(xué)方程式。(2) 計(jì)算該條件下50gH2燃燒放出的熱量。答案(1)已知生成4.5g水蒸氣(0.25mol)放出60.45kJ的熱量2H2(g)+O2(g)=2H,O(g)AH2mol1mol2mol|AH|0.25mol60.45kJ2=|AHI025=60.45|AHI=483.6kJmol-1,AH=483.6kJmo卜1。由于放熱，所以AH=483.6kJmo卜1,故熱化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H,O(g)50g(2)50gH2的物質(zhì)的量為：2g.m0卜=25mol50gH2放出熱量為：25molX廠kJmo卜i=6045kJ。2.根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計(jì)算AH=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。I例2根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算CH4(g)+4F2(g)=CI4(g)+4HF(g)的反應(yīng)熱AH?；瘜W(xué)鍵CHCFHFFF鍵能/kJmo卜1414489565155答案AH=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和=(4X414+4X1554X4894X565)kJmol-i=1940kJmo卜1。3. 根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計(jì)算Q(放)=n(可燃物)X|AH(燃燒熱)1。I例3】已知丙烷的燃燒熱AH=2215kJ.mo卜1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為()A.55kJB.220kJC.550kJD.1108kJ答案A解析丙烷分子式是C3H8，燃燒熱為AH=-2215kJ.mol-1，則1mol丙烷完全燃燒會(huì)產(chǎn)生4mol水，放熱2215kJ。1.8g水的物質(zhì)的量為0.1mol,則消耗丙烷的物質(zhì)的量為0.025mol,所以反應(yīng)放出的熱量為0.025molX2215kJ.mol-1二55.375kJ，則放出的熱量約為55kJ。4. 根據(jù)蓋斯定律計(jì)算將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其AH相加或相減，得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式及其AH。【例4】2018全國(guó)卷II,27(1)節(jié)選CH4CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)+CO2(g)=2CO(g+2H2(g)o已知：C(s)+2H2(g)=C(g)AH=75kJmo卜1C(s)+O2(g)=cq(g)AH=394kJmo卜1C(s)+|o2(g)=CO(g)AH=111kJmol1該催化重整反應(yīng)的AH=kJmo卜1。答案+247解析將題給三個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為、：C(s)+2H2(g)=CI|(g)AH二-75kJmol-1C(s)+O2(g)=Cq(g)AH二-394kJmol-1C(s)+|o2(g)=CO(g)AH二-111kJ.mol-1根據(jù)蓋斯定律，由X2-可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH二+247kJmol-*三、反應(yīng)熱(AH)的比較1. AH大小比較時(shí)注意事項(xiàng)AH是有符號(hào)“+”“一”的，比較時(shí)要帶著符號(hào)比較。(1) 吸熱反應(yīng)的AH為“+”，放熱反應(yīng)的AH為“一”，所以吸熱反應(yīng)的AH一定大于放熱反應(yīng)的AH。(2) 放熱反應(yīng)的AH為“一”，所以放熱越多，AH越小。2. 常見(jiàn)的幾種AH大小比較方法如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，AH的絕對(duì)值也要加倍例如，H2(g)+O2(g)=H,O(l)AH1=-akJmo卜1；2H2(g)+O2(g)=2H,O(l)AH2=-bkJmol-1，其中AH2<AH1<0，且b=2a。(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)不同，反應(yīng)熱不同在同一反應(yīng)里，反應(yīng)物或生成物狀態(tài)不同時(shí)，要考慮A(g)放熱A(l)放熱A(s)，或者吸熱吸熱從三狀態(tài)自身的能量比較：E(g)>E(l)>E(s)，可知反應(yīng)熱大小亦不相同。如S(g)+O2(g)=Sq(g)AH1=-akJmo卜1S(s)+O2(g)=Sq(g)AH2=-bkJmo卜1晶體類型不同，產(chǎn)物相同的反應(yīng)，反應(yīng)熱不同如C(s，石墨)+O2(g)=Cq(g)AH=akJmol-1C(s，金剛石)+O2(g)=Cq(g)AH2=bkJmol-1(4)根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度比較反應(yīng)熱大小 其他條件相同，燃燒越充分，放出熱量越多，AH越小，如C(s)+2o2(g)=CO(g)AH；c(s)+o2(g)=cq(g)ah2,則aH>ah2。 對(duì)于可逆反應(yīng)，由于反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以實(shí)際放出(或吸收)的熱量小于相應(yīng)的熱化學(xué)方程式中的AH的絕對(duì)值。如：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)AH=197kJmo卜i,向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g),發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡后，放出的熱量小于197kJ,但AH仍為一197kJmo卜1。中和反應(yīng)中反應(yīng)熱的大小不同 濃硫酸和氫氧化鈉固體反應(yīng)生成1mol水時(shí)，放出的熱量一定大于57.3kJ(濃硫酸稀釋和氫氧化鈉固體溶解時(shí)都會(huì)放出熱量)。 醋酸和NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)，放出的熱量一定小于57.3kJ(醋酸電離會(huì)吸熱)。 稀硫酸和Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)，反應(yīng)放出的熱量一定大于57.3kJ(SO4-和Ba2+反應(yīng)生成BaSO4沉淀會(huì)放熱)。應(yīng)用體驗(yàn)1下列各組熱化學(xué)方程式中，AHVAH2的是() C(s)+O2(g)=cq(g)AH1C(s)+|O2(g)=CO(g)ah2 S(s)+O2(g)=sq(g)AH1s(g)+O2(g)=sq(g)ah2 H2(g)+2O2(g)=HP(l)AH12H2(g)+O2(g)=2H,O(l)AH2 CaCO3(s)=CaO(s葉CO2(g)AH1CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH),(s)AH2A.B.C.D.答案A解析碳不完全燃燒放熱少，焓變比較大小時(shí)考慮負(fù)號(hào)，所以ah1<ah2,故符合；固體硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫需要吸收熱量，焓變比較大小時(shí)考慮負(fù)號(hào)，所以AH>ah2,故不符合；相同條件下物質(zhì)的量少的反應(yīng)放熱少焓變比較大小時(shí)考慮負(fù)號(hào),mol氫氣燃燒放熱小于2mol氫氣燃燒放熱，所以ahi>ah2,故不符合；碳酸鈣分解吸熱，焓變?yōu)檎?，氧化鈣和水反應(yīng)是化合反應(yīng)，放熱，焓變是負(fù)值，所以AHi>AH2,故不符合；故選A。2.已知：C(s，金剛石)=C(s石墨)AH=-1.9kJmol-iC（s，金剛石）+o2（g）=cq（g）ah1c（s，石墨）+o2（g）=cq（g）AH2根據(jù)上述反應(yīng)所得出的結(jié)論正確的是（A.AH1=AH2B.AH1>AH2c.ah1<ah2D.金剛石比石墨穩(wěn)定答案C解析已知：C（s，金剛石）=C（s,石墨）AH二-1.9kJ.mol-1，則相同量的金剛石和石墨，金剛石的能量高，燃燒放出的熱量多，則A%<AH2<0，能量越高越不穩(wěn)定，則石墨比金剛石穩(wěn)定，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。3. 下列兩組熱化學(xué)方程式中，有關(guān)AH的比較正確的是() CH4(g)+2O2(g)=Cq(g)+2H2O(g)AH1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)AH2 NaOH(aq)+H2SO4(濃)=gNa2SO4(aq)+H2O(l)AH3NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)AH4A. AH1>AH2；AH3>AH4B. AH1>AH2；AH3<AH4c.ah1=ah2；ah3<ah4D.AH1<AH2；AH3>AH4答案B解析CH4(g)+2O2(g)=Cq(g)+2H2O(g)AH、CH4(g)+2O2(g)=Cq(g)+2H2O(1)ah2，兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，后者生成液態(tài)水，所以放出的熱量大于前者，而放熱反應(yīng)ah小于0放熱越多焓變?cè)叫」蔄h1>化。®NaOH(aq)+1H2SO4(濃)=Na2SO4(aq)+H2O(l)AH3、NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH,COONa(aq)+H2O(l)AH4，兩個(gè)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸堿中和，都是放熱反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量都是1mol，但是CH3COOH是弱電解質(zhì)，電離過(guò)程吸收一部分熱量，所以后者放出的熱量小，所以AH3<AH4，故選B。隨堂演練知識(shí)落實(shí)1.已知：C(s)+H2O(g)=CO(g葉H2(g)AH=akJ-mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)AH2=-220kJmo卜1通常人們把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所消耗的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。已知HH、O=O和OH的鍵能分別為436kJmo卜1、496kJ-mol-1和462kJ-mol-1，貝Va為()A-332B-118C350D130答案D解析根據(jù)蓋斯定律和焓變與鍵能的關(guān)系解答。根據(jù)題中給出的鍵能可得出熱化學(xué)方程式：2H2(g)+O2(g)=2H,O(g)AH3=(2X436+496-4X462)kJmol-1二-480kJ-mol-1題中2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH2二-220kJ-mol-1，根據(jù)蓋斯定律(-)X|得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH二(AH2-AH3)X1,即a=(-220+480)X*=+130,選項(xiàng)D正確。2已知：CH4(g)+2O2(g)=Cq(g)+2H2O(l)AH=890.3kJ-mol-1；H2(g)+|o2(g)=H2O(l)AH2=-285.8kJ-mol-1oCO2氣體與H2氣體反應(yīng)生成甲烷氣體與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+4H2(g)=CH(g)+2H2O(l)AH3,其中AH3為()A. -252.9kJ-mol-1B.+252.9kJ-mol-1C.-604.5kJ-mol-1D.+604.5kJ-mol-1答案A解析AH3二4AH2-AH二-252.9kJ-mol-1。3. (2019大連高二檢測(cè))已知25°C、101kPa條件下： 4Al(s)+3O2(g)=2AlO3(s)AH=-2834.9kJ-mol-1 4Al(s)+2O3(g)=2AO3(s)AH=-3119.1kJ-mol-1由此得出的正確結(jié)論是()A. 等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)B. 等質(zhì)量的O2比O3能量高，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)C. o3比02穩(wěn)定，由o2變?yōu)閛3為吸熱反應(yīng)D. O2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)答案A解析根據(jù)蓋斯定律-得2O3(g)=3q(g)AH二-284.2kJmol-1，等質(zhì)量的O2比O3能量低，02比03穩(wěn)定。4.2019全國(guó)卷III,28(2)近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答下列問(wèn)題：Deacon直接氧化法可按下列催化過(guò)程進(jìn)行：CuCl2(s)=CuCl(s)+|ci2(g)AH1=+83kJmo卜1CuCl(s)+|o2(g)=CuO(s)2ci2(g)AH2=-20kJmo卜1CuO(s)+2HCl(g)=CuC(s)+H2O(g)AH3=-121kJmo卜1則4HCl(g)+O2(g)=2C2(g)+2H2O(g)的AH=kJmo卜1。答案一116解析將題給三個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為：反應(yīng)I、反應(yīng)II、反應(yīng)III,根據(jù)蓋斯定律知，(反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III)X2得4HCl(g)+O2(g)=2C(g)+2H2O(g)AH二(AH1+AH2+AH3)X2=-116kJmol-1。課時(shí)對(duì)點(diǎn)練題組一蓋斯定律及其應(yīng)用1.(2019.安慶高二檢測(cè))某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成h2、CO。其過(guò)程如下：mCeO2能(mx)CeO2xCe+xO2222(mx)CeO2xCe+xH2O+xCO2*mCeO2+xH2+xCOHg.i+*。=(蛙Mg，mHOD下列說(shuō)法不正確的是()A. 該過(guò)程中CeO2沒(méi)有消耗B. 該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化c.圖中ah1=ah2+ah3D.H2(g)+2o2(g)=HQ(g)的反應(yīng)熱大于ah3答案C解析通過(guò)太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)總反應(yīng)H2OCO2H2+CO+O2可知：CeO2沒(méi)有消耗，CeO2為催化劑，故A正確；該過(guò)程中在太陽(yáng)能作用下將巴0、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO，所以把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，故B正確；由圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系及據(jù)蓋斯定律可知：AHi為正值，AH2+AH3為負(fù)值，則-AH1=AH2+AH3，故C錯(cuò)誤；氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，放出能量做H2(g)+jo2(g)=H2O(1)放熱更多，焓變更小，故D正確。2.已知298K、101kPa時(shí)：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)AH1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)AH22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)AH3則AH3與AH1和AH2間的關(guān)系正確的是()A.AH3=AH1+2AH2B.AH3=AH1+AH2c.ah3=ah1-2Ah2d.ah3=ah1-ah2答案A解析應(yīng)用蓋斯定律;將第一個(gè)熱化學(xué)方程式與第二個(gè)熱化學(xué)方程式的2倍相加很卩得2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)AH1+2AH2，故AH3=AH1+2AH2,A項(xiàng)正確。3.發(fā)射火箭時(shí)使用的燃料可以是液氫和液氧，已知下列熱化學(xué)方程式：哲+如仗匸取AH=-285.8kJmo卜1-0.92kJmol-1 O2(g)=q(l)AH3=-6.84kJmo卜1 H2O(1)=耳0(g)AH4=+44.0kJmo卜1則反應(yīng)H2(l)+O2(l)=O(g)的反應(yīng)熱AH為(A.+237.46kJmo卜1B. -474.92kJmo卜1C. -118.73kJmo卜1D.-237.46kJmo卜1答案D解析根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)-x|+可得目標(biāo)反應(yīng)化學(xué)方程式，其反應(yīng)熱AH二AH1-AH2-AH3x|+AH4=-237.46kJmol-1。4. 已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=221.0kJmo卜1；2H2(g)+O2(g)=2I|O(g)AH=483.6kJ.mo卜1。則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的AH為()A.+262.6kJmol-iB.131.3kJmol-iC.352.3kJmo卜1答案DD.+131.3kJmo卜1解析根據(jù)蓋斯定律，將-得2C(s)+2H2O(g)=2H,(g)+2CO(g)AH二-221.0kJmol-1-(-483.6kJmol-1)二+262.6kJmol-1，則C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的AH二(+262.6kJmol-1)2二+131.3kJmol-。5. 肼(N2H4)是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的一種燃料，反應(yīng)時(shí)N2O4為氧化劑，反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知： N2(g)+2O2(g)=NQ4(g)AH=+8.7kJ.mo卜1 N2H4(g)+O2(g)=的(g)+2H2O(g)AH=534kJmo卜1下列表示n2h4和n2o4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，正確的是()A. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N,(g)+4H2O(g)AH=1076.7kJmo卜1B. N2H4(g)+|N2O4(g)=2N2(g)+2H2O(g)AH=542.7kJmo卜1AH=542.7kJmo卜1AH=1076.7kJmo卜1C2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)D2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(l)答案A解析根據(jù)蓋斯定律，將X2-得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N,(g)+4H2O(g)AH二-1076.7kJmol-1»題組二AH大小比較6.已知：®H2(g)+|o2(g)=H,O(g)AH1=akJmo卜1 2H2(g)+O2(g)=2耳0(g)AH2=bkJmo卜1 電+如二二現(xiàn)。)AH3=ckJmo卜1 2H2(g)+O2(g)=2耳0(1)AH4=dkJmo卜1下列關(guān)系中正確的是()A.a<c<0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>0答案C解析熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量，水從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，放熱，所以與比較，放出的熱量多，焓變小于零的反應(yīng)是放熱的，所以0>a>c,與比較，放出的熱量多，所以0>b>d,熱化學(xué)方程式反應(yīng)計(jì)量數(shù)變化，焓變隨之變化，所以b二2a<0,d二2c<0,故選Co7已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式用離子方程式可表示為H(aq)OH-(aq)=I|O(l)AH=57.3kJmo卜i,又知電解質(zhì)的電離是吸熱過(guò)程。向1L0.5moLL-1的NaOH溶液中分別加入下列物質(zhì)：稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)的焓變分別為AHAH2、AH3，則AH、AH2、AH3的關(guān)系是()A.ah1>ah2>ah3b.ah1<ah3<ah2c.ah1=ah3>ah2d.ah1>ah3>ah2答案D解析因?yàn)橄〈姿崾侨跛幔婋x時(shí)吸熱，濃硫酸溶于水時(shí)會(huì)放出較多熱量，故中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量Q(濃硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸)，又因放熱反應(yīng)中焓變?yōu)樨?fù)值，則AH2<AH3<A,因而選Do題組三反應(yīng)熱的計(jì)算8.通常人們把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所消耗的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。已知：1molSi(s)含2molSiSi化學(xué)鍵SiOSiClHHHClSiSiSiC鍵能/kJmo卜1460360436431176347工業(yè)上高純硅可通過(guò)下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)+2H2(g)=溫Si(s)+4HCl(g)，該反應(yīng)的AH為()A.+236kJmol-iB.236kJmol-iC.+412kJmol-iD.412kJmol-i答案A解析反應(yīng)熱二反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，即AH二360kJ.mol-1X4+436kJmol-1X2-176kJmol-1X2-431kJmol-1X4=+236kJ-mol-1。9.已知葡萄糖的燃燒熱是2804kJmol-1，當(dāng)它氧化生成1g水時(shí)放出的熱量是()A.26.0kJB.51.9kJC.155.8kJD.467.3kJ答案A解析葡萄糖燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C6H12O6(s)+6O2(g)=6Cq(g)+6H2O(l)AH二-2804kJ.mol-1,由此可知，生成6molX18gmol-1=108g水放出2804kJ熱量，則生成1g水時(shí)放出的熱量為2804kJvl0826.0kJ。10. (2019石家莊高二檢測(cè))已知C(s)+O2(g)=Cq(g)AH=393.5kJmo卜1H2(g)+2o2(g)=H2O(g)AH=241.5kJmo卜1欲得到相同熱量，需充分燃燒C和H2的質(zhì)量比約為()B.3.25:12D.6：1A.12:3.25C.1：1答案A解析設(shè)需要碳和氫氣的質(zhì)量分別是x、y,則1X2X393.5=2x241.5，解得x:y12:3.25。11. (2020合肥一中模擬)已知：2H2(g)+O2(g)=2O(l)AH=571.6kJmol-1,CH4(g)+2O2(g)=Cq(g)+2H2O(l)AH=890kJmo卜1?，F(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，使其完全燃燒生成CO2(g)和H2O(1),若實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)放熱3845.8kJ，則原混合氣體中h2與ch4的物質(zhì)的量之比是()A.1:1B.1:3C.1:4D.2:3答案C解析設(shè)混合氣體中含有xmolH2，則CH4的物質(zhì)的量為(5-x)mol，則285.8x+890X(5-x)=3845.8，得x=1,C項(xiàng)正確。12. 依據(jù)題意，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)若適量的N2和O2完全反應(yīng)生成NO2，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ熱量。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2) 用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中，每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，放出650kJ的熱量。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(3) 已知拆開(kāi)1molHH、1molNH、1molN三N分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則n2與h2反應(yīng)生成nh3的熱化學(xué)方程式為<答案(1) N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)AH=+67.8kJmo卜1(2) C2H2(g)+|o2(g)=2CO2(g)+H2O(l)AH=1300kJmo卜1(3) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=92kJmo卜1綜合強(qiáng)化13.(1)工業(yè)上常用磷精礦Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25°C,101kPa時(shí):CaO(s)+H2SO4(l)=CaSq(s)+H2O(l)AH=271kJmo卜15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=C*PO4)3F(s)+5H2O(l)AH=-937kJmo卜1則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是。(2)已知：A12O3(s)+3C(s)=2A1(s葉3C0(g)AH1=+1344.1kJmol-12AlCl3(g)=2Al(s葉3Cl2(g)AH2=+1169.2kJmol-1由A12O3、C和Cl2反應(yīng)生成aici3的熱化學(xué)方程式為。答案(l)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSq(s)+HF(g)+3H3PO4(l)AH=-418kJmo卜1(2)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlC3(g)+3CO(g)AH=+174.9kJmo卜1解析已知：CaO(s)+H2SO4(l)=CaSq(s)+H2O(l)AH二-271kJmol-15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=C*PO4)3F(s)+5H2O(l)AH=-937kJmol-1則根據(jù)蓋斯定律可知X5-即得到Ca5(P04)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSq(s)+HF(g)+3H3PO4(l)AH二-418kJmol-1。已知：A12O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)AH1=+1344.1kJmol-12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)AH2二+1169.2kJmol-1則根據(jù)蓋斯定律可知-即得到由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為A12O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2Aiq(g)+3CO(g)AH二+174.9kJmol-1。14.(2020大連調(diào)研)為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可通過(guò)理論進(jìn)行推算。(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，5g甲醇(CH3OH)液體在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為。(2)現(xiàn)有以下兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2(g)+O2(g)=2O(g)AH=akJmo卜12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH2=bkJmo卜1則a(填“”“=”或“V”)b。(3)已知4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)AH=-xkJmo卜1。蒸發(fā)1molH2O(1)需要吸收的能量為44kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如表:NH3(g)O2(g)NO(g)H2O(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJabzd貝9表中z(用x、a、b、d表示)的大小為。3答案(l)CH3OH(l)+2O2(g)=Cq(g)+2H2O(l)AH=726.4kJmo卜1(2)>'x+4a+5b6d264解析(1)5g液態(tài)CH3OH在氧氣中充分燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時(shí)放出113.5kJ熱量，攵3232g即1mol液態(tài)CH3OH在氧氣中充分燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時(shí)放出gX113.5kJ二3726.4kJ熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(1)+2O2(g)=Cq(g)+2H2O(1)AH二-726.4kJ.mol-1。(2)將兩個(gè)熱化學(xué)方程式進(jìn)行比較，由于巴0由氣態(tài)變成液態(tài)放出熱量，故ah1>AH2,則a>bo(3)根據(jù)題意可知蒸發(fā)1molH2O(l)需要吸收的能量為44kJ,因此6molH2O(g)變成液態(tài)水需要放出的能量為6X44kJ。根據(jù)AH二反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能可知，在反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)AH二-xkJ二4akJ+5bkJ-4zkJ-6dkJ-6X44kJ,解得z二x+4a+5b-6d-264415.熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(298.15K、101kPa)下，由穩(wěn)定單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成1mol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的生成熱(AH)。圖甲為WA族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。試完成卜列問(wèn)題。(1)請(qǐng)你歸納非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的生成熱AH的關(guān)系:硒化氫在上述條件下發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2) 在25°C、101kPa下，已知SiH4氣體在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱190.0kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。(3) 根據(jù)圖乙寫出反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CI|OH(g)的熱化學(xué)方程式：由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti的步驟為TiO2TiCl480JArTi24Mg已知：I.C(s)+O2(g)=cq(g)AH=393.5kJmo卜1II.2CO(g)+O2(g)=2Cq(g)AH=566kJmo卜1m.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiC4(s)+O2(g)AH=+141kJmo卜1TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiC4(s)+2CO(g)的AH=<反應(yīng)TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是答案(1)非金屬元素氫化物越穩(wěn)定，AH越小H2Se(g)=Se(s葉H2(g)AH=81kJmo卜1(2)SiH4(g)+2O2(g)=Siq(s)+2H2O(l)AH=1520.0kJmo卜1(4)一80kJmol1(3)CO(g)+2H2(g)=CI|OH(g)AH=91kJmo卜1防止高溫下Mg、Ti與空氣中的O2(或CO2、N2)作用解析(2)SiH4氣體在氧氣中完全燃燒的化學(xué)方程式為SiH4+2O2=$iO2+2H2O，由化學(xué)方程式可知，1molSiH4完全燃燒轉(zhuǎn)移8mol電子，故熱化學(xué)方程式為SiH4(g)2O2(g)=Siq(s)+2H2O(l)AH=-1520.0kJmol-1。(3)AH=419kJmol-1-510kJmol-1=-91kJmol-1，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)=ci|OH(g)AH二-91kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律由2X1-I+III可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiC4(s)+2CO(g)AH二-80kJmol-1。