2020-2021学年新教材高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应 第2课时 热化学方程式 反应焓变的计算达标训练（含解析）鲁科版选择性必修第一册.docx

1、第2课时热化学方程式反应焓变的计算夯实基础轻松达标1.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见()A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于反应产物的总能量D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2+H2OH=+Q kJmol-12.下列说法中正确的是()A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化B.反应放热时,H0;反应吸热时,H0,H30,H4Q2Q3B.Q1Q3Q2C.Q3Q2Q1D.Q2Q1Q38.(2019山东枣庄八中高二月

2、考)按要求进行填空。(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。已知:Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g)H=+64.39 kJ mol-12H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)H=-196.46 kJ mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.84 kJ mol-1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为。(2)已知O2(g)O2+(g)+e-H1=+1 175.7 kJ mol-1PtF6(g)+e-PtF6-(g)H2=-771.1 kJ mol-1O2+PtF6-(s)O2+(g)+Pt

3、F6-(g)H3=+482.2 kJ mol-1则反应O2(g)+PtF6(g)O2+PtF6-(s)的H= kJ mol-1。贴近生活拓展创新“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的气是指天然气,其主要成分是甲烷。工业上将C与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,两者的体积比约为11。已知:1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量;1 mol H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量;1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。(1)写出H2完全燃烧生成液态水的热化学方程式:;若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO

4、2气体和水蒸气,放出的热量(填“”“=”或“”)890 kJ。(2)忽略水煤气中的其他成分,相同状况下(生成CO2和液态水)若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为;燃烧生成的CO2的质量比约为。(3)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作民用燃料,突出的优点是。参考答案第2课时热化学方程式反应焓变的计算夯实基础轻松达标1.B根据醋酸逐渐凝固说明NH4HCO3与盐酸的反应是吸热反应,则A、C错误,B正确。热化学方程式中要标出各物质的聚集状态,D错误。2.C放热反应的H0;在一个确定的化学反应体系中,反应物的总焓不一定高于反应产物的总焓;焓变是指在一定条件下化学反应的反应热,不只是指1m

5、ol物质参加反应时的能量变化。3.B逐项分析如下:A没标明物质的聚焦状态错误B符合书写要求正确CH的单位是kJmol-1错误D放热反应H为“-”错误4.A由图像知12molN2(g)和32molH2(g)变为氮原子和氢原子吸收akJ热量,而1mol氮原子和3mol氢原子结合成气态氨放出bkJ的热量,1mol气态氨液化为液态氨又放出ckJ热量,则由N2(g)和H2(g)生成液态NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(l)H=-2(b+c-a)kJmol-1=2(a-b-c)kJmol-1或12N2(g)+32H2(g)NH3(l)H=(a-b-c)kJmol-1;生成气态氨的热化

6、学方程式,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=2(a-b)kJmol-1或12N2(g)+32H2(g)NH3(g)H=(a-b)kJmol-1。5.C题中热化学方程式表示298K时,12molH2(g)和12molI2(g)反应生成1molHI(g)吸收26kJ热量,故A、B项错误,C项正确;D项中应为吸收26kJ热量。6.B乙醇燃烧是放热反应,H应为“-”,A不正确;1gC2H5OH燃烧放出29.71kJ热量,则1mol(46g)C2H5OH燃烧放出的热量为1366.66kJ。7.A根据题给三种物质的摩尔燃烧焓可以写出:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H1=-285.8kJmo

7、l-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H2=-283.0kJmol-1CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H3=-726.7kJmol-1运用盖斯定律进行计算,由2+-可得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H=2H1+H2-H3=2(-285.8kJmol-1)+(-283.0kJmol-1)-(-726.7kJmol-1)=-127.9kJmol-1。8.答案(1)SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(g)H=-1 427.2 kJ mol-1(2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g)H=-290 kJ m

8、ol-1(3)C4H10(g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)H=-2 900 kJ mol-1解析(1)1molSiH4完全燃烧生成SiO2(s)和H2O(g)时,放出热量为3244.6kJ=1427.2kJ,故该反应的热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(g)H=-1427.2kJmol-1。(2)由题意可知Cl2、H2O和C发生反应的化学方程式为2Cl2+2H2O+C4HCl+CO2,2molCl2参加反应释放出的热量为2145kJ=290kJ,故其热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g)H=-290

9、kJmol-1。(3)1mol丁烷完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出的热量为58g5105kJ10103g=2900kJ,故丁烷燃烧的热化学方程式为C4H10(g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)H=-2900kJmol-1。提升能力跨越等级1.D根据盖斯定律,由第一个反应2-第二个反应可得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=(2a+220)kJmol-1。根据反应焓变与键能的关系计算,则2a+220=4462-(4362+496),解得a=+130。2.B14gCO气体的物质的量为12mol。该问题可以转化为求反应12CO(g)+12FeO(s)12Fe(s)+1

10、2CO2(g)的焓变。把已知给出的3个热化学方程式按照顺序依次编号为、,根据盖斯定律,由(-)32-16可得,12CO(g)+12FeO(s)12Fe(s)+12CO2(g)H-109kJmol-1。3.B由题图可知,C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5kJmol-1,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0kJmol-1,C、D两项都错误,而A项中未说明碳单质的聚集状态,由盖斯定律可知,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.0kJmol-1,B项正确。4.BCC、CO的燃烧都是放热反应,故H10、H30,铁的氧化为放热反应,则H40,B正确;将第二、第三两

11、个热化学方程式相加可得第一个热化学方程式,C正确;将第五个热化学方程式乘2后与第四个热化学方程式相加,再除以3可得第三个热化学方程式,故H3=H4+2H53,D错误。5.A热化学方程式和之间存在如下关系:2+-=。所以2H2+H3-H1=H=-2393.5kJmol-1-285.8kJmol-1+1301.0kJmol-1=+228.2kJmol-1。6.ACH4的物质的量为0.5mol45=0.4mol,H2的物质的量为0.5mol15=0.1mol,混合气体完全燃烧放出的热量为-(0.4molH1+0.05molH3)。7.A后两个反应可理解为反应产物的状态不同,而第一个反应可理解为在第二

12、个反应的基础上,S进一步与O2反应,这是S的燃烧,该反应是放热反应。故可以作图如下:由图可知A项正确。8.答案(1)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)H=-319.68 kJmol-1(2)-77.6解析(1)在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的离子方程式为:Cu+H2O2+2H+Cu2+2H2O,结合题目所给热化学方程式可知,反应物Cu、H2O2、H+可由前两个方程式直接相加得到,结合化学式前面的系数应将第二个方程式整理为H2O2(l)H2O(l)+12O2(g)H=-98.23kJmol-1,作为中间产物的H2和O2可与第三个方

13、程式相加消去,即H=+64.39kJmol-1+(-196.46kJmol-1)12+(-285.84kJmol-1)=-319.68kJmol-1。故热化学方程式应为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)H=-319.68kJmol-1。(2)观察题目所给方程式与要求的方程式的关系可知在已知方程式中O2+PtF6-(s)为反应物,而在要求方程式中其为生成物,因此应将第三个方程式变形为O2+(g)+PtF6-(g)O2+PtF6-(s)H3=-482.2kJmol-1,然后再与第一个和第二个方程式相加,即可得所求方程式,故H=H1+H2-H3=+1175.7

14、kJmol-1+(-771.1kJmol-1)-(+482.2kJmol-1)=-77.6kJmol-1。贴近生活拓展创新答案(1)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1(2)3132(3)燃烧放出的热量多,减少了CO2的排放量,有利于保护环境解析(1)1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,根据热化学方程式的书写要求,则2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6kJmol-1。因气态水变为液态水要放热,故1molCH4完全燃烧生成CO2和水蒸气,放出的热量小于890kJ。(2)设放出的热量为890kJ,所需CH4的体积为Vm,则所需水煤气的体积为890kJ283kJ+285.8kJ2Vm3Vm,故V(水煤气)V(CH4)=3VmVm=31。由COCO2、CH4CO2可知,3体积水煤气得1.5体积CO2,1体积甲烷可得1体积CO2,故燃烧生成的CO2质量比为1.51=32。(3)由(2)中结论可知,使用天然气作为燃料,相同条件下比水煤气燃烧放出的热量多,且减少了CO2的排放,有利于保护环境。