高中化学第一章化学反应与能量3化学反应热的计算同步检测含解析 人教版选修4 2 16页

第三节　化学反应热的计算 记一记 ‎1.盖斯定律是指化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。如，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ ‎2．化学反应的反应热的数值与备物质的化学计量数成正比。‎ ‎3．正逆反应的反应热数值相同，符号相反。‎ ‎4．ΔH的计算归纳：‎ 计算依据 计算方法 根据热化学 方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 ‎ 根据盖斯 定律 可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量一可燃物的物质的量×其燃烧热 根据化学键 的键能 ΔH＝反应物化学键键能总和一生成物化学键键能总和 根据反应物和生 成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物)‎ 探一探 ‎1.你能否从能量守恒的角度，解释化学反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关？‎ ‎[提示]　由于在指定状态下，各种物质的焓值都是唯一确定的，因此无论经过哪些步骤从反应物转化为生成物，它们的差值是不会改变的，即反应的焓变是一样的。‎ ‎2．运用盖斯定律解题的常用思维方法有哪两种？举例说。‎ ‎[提示]　其一，虚拟路径法：如C(s)＋O2(g)===CO2(g)，可设置如下：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3‎ - 16 -‎ 其二，加合法：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。‎ 如：求P4(白磷)―→P(红磷)的热化学方程式。‎ 已知：‎ P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1①‎ P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH2 ②‎ 即可用①－②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式。‎ ‎3．已知：‎ ‎①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.1 kJ·mol－1‎ ‎②C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－395.O kJ·mol－1‎ 由石墨变成金刚石是放热反应还是吸热反应？判断金刚石和石墨哪种物质稳定性更强。‎ ‎[提示]　由①～②得：C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，石墨变成金刚石是吸热反应；石墨、的稳定性更强。‎ ‎4．已知：‎ ‎①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1‎ ‎②H2O(g)===H2O(l)　ΔH4＝－44 kJ·mol－1‎ 根据①和②，如何求出氢气的燃烧热？‎ ‎[提示]　要计算H2的燃烧热，即求热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的反应热，此时需要将气态水转化为液态水。根据盖斯定律知：‎ ΔH＝ΔH3＋ΔH4＝(－241.8 kJ·mol－1)＋(－44 kJ·mol－1)＝－285.8 kJ·mol－1。‎ ‎　‎ 判一判 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关。(×)‎ ‎(2)盖斯定律遵守能量守恒定律。(√)‎ ‎(3)利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热。(√)‎ ‎(4)利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热。(√)‎ - 16 -‎ ‎(5)同温同压下，氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH不同。(×)‎ ‎(6)对于放热反应，放出的热量越多，ΔH就越大。(×)‎ ‎(7)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，ΔH＝－571.6 kJ·mol－1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量。(√)‎ ‎(8)对于可逆反应而言，热化学方程式中的反应热表示反应达到平衡时所放出或吸收的热量。(×)‎ ‎(9)如果用E表示破坏(或生成)1 mol化学键所消耗(或释放)的能量，则求2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的反应热时，可用下式表示：ΔH1＝2E(H—H)＋E(O—O)－2E(H—O)。‎ ‎(10)相同质量的H2分别与O2完全反应时生成气态水比生成液态水放出的热量少。(√)‎ 练一练 ‎1.[2019·信阳高二月考]油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：‎ C57H104O6(s)十80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)‎ 已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热ΔH为 (　　)‎ A．3.8×104 kJ·mol－1　B．－3.8×104 kJ·mol－1‎ C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1‎ 答案：D ‎2．[2019·开封高二检测]已知：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH1‎ C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2‎ CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH3‎ CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g)　ΔH4‎ ‎2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断不正确的是 (　　)‎ A．ΔH1>0 B．ΔH2>0‎ C．ΔH2<ΔH3 D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1‎ 答案：C ‎3．[2019·北京宣战高二检测]已知在298 K时下述反应的有关数据：‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1，‎ 则C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH为 (　　)‎ A．＋283.5 kJ·mol－1 B．＋172.5 kJ·mol－1‎ C．－172.5 kJ·mol－1 D．－504 kJ·mol－1‎ - 16 -‎ 答案：B ‎4．[2019·青岛高二模拟]已知热化学方程式：‎ H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ 当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是 (　　)‎ A．ΔH＝＋88 kJ·mol－1 B．ΔH＝＋2.44 kJ·mol－1‎ C．ΔH＝－4.98 kJ·mol－1 D．ΔH＝－44 kJ·mol－1‎ 答案：B 知识点一盖斯定律的理解和应用 ‎1.根据Ca( OH)2/CaO体系的能量循环图：‎ A．ΔH5>0‎ B．ΔH1＋ΔH2＝0‎ C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH2‎ D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0‎ 解析：水蒸气变成液态水会放出热量，ΔH5<0，故A错误；氢氧化钙分解生成氧化钙固体和水蒸气，液态水和氧化钙反应生成氢氧化钙，二者不是可逆过程，水蒸气变成液态水会放出热量，因此ΔH1＋ΔH2≠O，故B错误；由图可知，ΔH3>0，ΔH4<0，ΔH5<0，则ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；根据盖斯定律，ΔH3＝－ΔH2－ΔH4－ΔH5－ΔH1，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。‎ 答案：D ‎2．在298 K、101 kPa时，已知：‎ ‎2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1‎ Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2‎ ‎2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3‎ 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)‎ A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 　B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2‎ - 16 -‎ C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2‎ 解析：将题给三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律可得①＋②×2＝③，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。‎ 答案：A ‎3．[2019·湖南长沙长郡中学高三第四次月考]已知热化学方程式：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1。则CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)的ΔH为 (　　)‎ A．－1 250.3 kJ·mol－1 B．－2 500.6 kJ·mol－1‎ C．＋1 250.3 kJ·mol－1 D．＋2 500.6 kJ·mol－1‎ 解析：根据盖斯定律，①－②×2可得CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)，则ΔH＝－890.3 kJ·mol－1－(＋180 kJ·mol－1)x2＝－1 250.3 kJ·mol－1，故A正确。‎ 答案：A 知识点二 结合热化学方程式的反应热计算 ‎4.在100 g焦炭燃烧所得的气体中，CO占体积，CO2占体积，且 C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH(25 ℃)＝－110.35 kJ·mol－1‎ CO(g)＋(g)===CO2(g) ΔH(25 ℃)＝－282.57 kJ·mol－1‎ 与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是 (　　)‎ A．392. 92 kJ B．2 489. 44 kJ C．784. 92 kJ D．3 274.3 kJ 解析：损失的热量就是CO继续燃烧所放出的热量，因为CO占体积，故有的焦炭燃烧生成了CO，建立关系式：‎ C　　～　　CO　　～　　CO2　　　　Q ‎12 g 1 mol 282.57 kJ g a 故损失的热量a＝282.57 kJ×g×＝784.92 kJ。‎ 答案：C ‎5．[2019·四川成都外国语学校高二期中]已知A(g)＋C(g)===D(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1，B(g)＋C(g)===E(g)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1，Q1、Q2均大于0，且Q1>Q2，若A与B组成的混合气体1 mol与足量的C反应，放热Q3 kJ，则原混合气体中A与B的物质的量之比为(　　)‎ - 16 -‎ A.　　B. C. D. 解析：设A的物质的量为x mol，则B的物质的量为(1－x)mol，A反应放出的热量为xQ1，B反应放出的热量为(1－x)Q2，故xQ1＋(1－x)Q2＝Q3，解得x＝，B的物质的量为mol，A与B的物质的量之比为:＝，A项正确。‎ 答案：A ‎6．[2019·湖北华师大一附中高二期中]在燃烧2.24 L(标准状况)CO与O2的混合气体时，放出11.32 kJ的热量，最后产物的密度为原来气体密度的1.25倍，则CO的燃烧热为(　　)‎ A．283 kJ·mol－1 B．1 132 kJ·mol－1‎ C．141.5 kJ·mol－1 D．566 kJ·mol－1‎ 解析：根据质量守恒定律可知，反应前后气体总质量一定，CO和O2反应后的气体密度为原气体密度的1.25倍，则反应后的气体体积为反应前的气体体积的，即反应后气体体积为2.24 L×＝1.792 L，物质的量为0.08 mol；根据一氧化碳与氧气反应的化学方程式2CO＋O2CO2可知，气体的减少量为反应消耗的氧气的量，因此反应消耗的氧气为0.02 mol，则消耗的CO为0.04 mol,0.04 mol的CO完全燃烧产生11.32 kJ热量，则CO的燃烧热为＝283 kJ·mol－1，A项正确。‎ 答案：A 综合考查 反应热的求算 ‎7.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学友应的能量变化如图所示。‎ 已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是 (　　)‎ A．194 　　　B．391　　　 C．516 　　　D．658‎ 解析：由图知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－534 kJ·mol－1，设断裂1 mol N—H键所需的能量为x kJ，则ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－534 kJ·mol－1＋2 752 kJ·mol－1＝＋2 218 kJ·mol－1，即N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g)需要吸收2 218‎ - 16 -‎ ‎ kJ能量，1 mol N2H4中含有1 mol N—N键和4 mol N—H键，故154 kJ＋4x kJ＋500 kJ＝2 218 kJ，得x＝391，B项正确。‎ 答案：B ‎8．已知以下的热化学反应方程式：‎ ‎①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJ·mol－1‎ ‎②Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－15.73 kJ·mol－1‎ ‎③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋640.4 kJ·mol－1‎ 则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为 (　　)‎ A．－218 kJ·mol－1 B．－109 kJ·mol－1‎ C．＋218 kJ·mol－1 D．＋109 kJ·mol－1‎ 解析：n(CO)＝＝0.5 mol，(①－②－③×)得：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝×(－24.8 kJ·mol－1＋15.73 kJ·mol－1－640.4 kJ·mol－1×)＝－218 kJ·mol－1,0.5 mol CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为(－218 kJ·mol－1)×0.5＝－109 kJ·mol－1，B项正确。‎ 答案：B ‎9．(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量，化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题：‎ ‎①该反应的生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。‎ ‎②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)572 kJ。‎ ‎(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时： ‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1‎ H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4 (l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1‎ 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①因反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)是放热反应，故该反应中生成物能量总和小于反应物能量总和。②由题给信息可知，2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量572 kJ，因液态水变成水蒸气需要吸收热量，所以2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于572 kJ。(2)首先写出SO3与水反应的化学方程式并注明各物质的状态：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)，然后根据盖斯定律求出反应热，ΔH＝－－ΔH2＋＝－130 kJ·mol－1‎ - 16 -‎ ‎，即可写出热化学方程式：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1。 ‎ 答案：‎ ‎(1)①小于　②<‎ ‎(2)SO3(g)＋H2O(l)===H25O4 (l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1‎ 基础达标 ‎1.[2019·辽宁丹东五校协作体高三联考]已知25 ℃、101 kPa时：‎ ‎4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(S) ΔH1＝－2 835 kJ·mol－1‎ ‎4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH2＝－3 119 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A．O3比O2稳定，由O2转化为O3是吸热反应 B．O2比O3稳定，由O2转化为O3是放热反应 C．等质量的O2比O3能量高，由O2转化为O3是放热反应 D．等质量的O2比O3能量低，由O2转化为O3是吸热反应 解析：已知常温常压下：①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1＝－2 835 kJ·mol－1；②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)　ΔH2＝－3 119 kJ·mol－1，由盖斯定律可知，①－②即得到3O2(g)===2O3(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－2 835 kJ·mol－1＋3 119 kJ·mol－1＝＋284 kJ·mol－1，该反应是吸热反应，O2的总能量低于等质量的O3的总能量，故O2比O3稳定，D项正确。‎ 答案：D ‎2．氯原子对O3的分解有催化作用：O3(g)＋Cl(g)===ClO(g)＋O2(g)　ΔH1，ClO(g)＋O(g)===Cl(g)＋O2(g)　ΔH2，大气臭氧层的分解反应是O3(g)＋O(g)===2O2(g)　ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是 (　　)‎ A．反应O3(g)＋O(g)===2O2(g)的ΔH＝E1－E3‎ B．反应O3(g)＋O(g)===2O2(g)的ΔH＝E2－E3‎ C．O3(g)＋O(g)===2O2(g)是吸热反应 D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2‎ 解析：O3(g)与O(g)的总能量高于生成物O2(g)的能量，该反应为放热反应，ΔH<0，ΔH＝‎ - 16 -‎ E3－E2，故A、B、C错误；根据盖斯定律可得ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D正确。‎ 答案：D ‎3．[2019·河南郑州一中高二入学测试]已知：‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3‎ ‎2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH4‎ CO(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．ΔH1>0，ΔH3<0 　 B．ΔH2<0，ΔH4>0‎ C．ΔH2＝ΔH1－ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ 解析：燃烧反应都是放热反应，ΔH1<0，ΔH3<0，ΔH4<0，反应CO2(g)＋C(s)===2CO(g)为吸热反应，ΔH2>0，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；由盖斯定律可知②＝①－③，则ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C正确；南盖斯定律可知③＝④＋②×⑤，则ΔH＝ΔH4＋2ΔH5，D错误。‎ 答案：C ‎4．液态水分解生成H2和O2可通过下列途径来完成：‎ 已知：氢气的燃烧热ΔH为－286 kJ·mol－1，则ΔH2为(　　)‎ A．＋330 kJ·mol－1 B．－330 kJ·mol－1‎ C.＋242 kJ·mol－1 D．－242 kJ·mol－1‎ 解析：由盖斯定律可知ΔH1＋ΔH2＝－ΔH＝＋286 kJ·mol－1，ΔH2＝＋286 kJ·mol－1－ΔH1＝＋286 kJ·mol－1－(＋44 kJ·mol－1)＝＋242 kJ·mol－1。‎ 答案：C ‎5．[2019·浙江名校高三联考]根据能量变化示意图，下列说法不正确的是(　　)‎ A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高 B．相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者的总键能较大 C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4‎ D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH，则ΔH>ΔH4‎ - 16 -‎ 解析：N2H4(l)变为N2H4(g)要吸收热量，故相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，N2H4(g)的能量高于N2H4(l)，A正确；ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，由题图可知NO2(g)N2O4(g)　ΔH3<0，则 mol N2O4(g)的总键能大于1 mol NO2(g)的总键能，B正确；由盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正确；N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，由盖斯定律可知，ΔH＝ΔH4＋ΔH3，因ΔH3<0，故ΔH4>ΔH，D错误。‎ 答案：D ‎6．钛被称为“第三金属”，其制取原料为金红石(TiO2)，制取步骤为TiO2―→TiCl4Ti 已知：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2‎ ‎③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH3‎ 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为 (　　)‎ A．ΔH3＋2ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＋2ΔH1＋ΔH2‎ C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2‎ 解析：由③＋①×2－②可得 TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)‎ ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2。‎ 答案：C ‎7．[2019·湖南长郡中学高二期末]已知：H—H键、O===O键和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1；C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。则a为 (　　)‎ A．－332 　　B．－118 　　C．＋130 　　D．＋350‎ 解析：已知①C(s)＋H2O(g)－CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1；②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1；由盖斯定律可知，①×2－②得2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH＝(2a＋220)kJ·mol－1，由题可知，4×462 kJ·mol－1 －496 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－1＝(2a＋220) kJ·mol－1，解得a＝＋130、C项正确。‎ 答案：C ‎8．下列说法或表示方法正确的是 (　　)‎ A．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2‎ B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol - 16 -‎ ‎ H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ C．由C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.90 kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定 D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ 解析：1 mol碳完全燃烧放出的热量应大于不完全燃烧放出的热量，因ΔH1、ΔH2均小于零，所以ΔH1<ΔH2，A错误；浓硫酸稀释过程中要放热．因此放出的热量大于57.3 kJ，B正确；石墨转化为金刚石为吸热反应，则金刚石所具有的能量高于石墨所具有的能量，能量越高越不稳定，所以金刚石不如石墨稳定，C错误；2 g即1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，所以热化学方程式中2 mol H2反应对应的焓变应为－571.6 kJ·mol－1，D错误。‎ 答案：B ‎9．已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。现有0.2 mol的碳粉和氢气组成的悬浮气，该混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为 (　　)‎ A．1:1 　　　B．1:2 　　　C．2:3 　　　D．3:2‎ 解析：设混合物中碳粉的物质的量为x mol，氢气的物质的量为y mol，则 解得：x＝0.1，y＝0.1，即混合物中C和H2的物质的量之比为1:1。‎ 答案：A ‎10．[2019·河南豫南七校高二摸底考]工业上，冶炼铁的有关热化学方程式如下：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1；‎ ‎②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1；‎ ‎③Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) 　ΔH3＝c kJ·mol－1；‎ ‎④2Fe2O3(s)＋3C(s)===4Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH4＝d kJ·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(　　)‎ A．b>a B．d＝3b＋2c C．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝kJ·mol－1‎ D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH0，因此b>a，A正确；根据盖斯定律，②×3＋③×2得④2Fe2O3(s)＋3C(s)===4Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH4＝d kJ·mol－1＝(3b＋2c)kJ·mol－1，B正确；根据盖斯定律，(①＋②)×得C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝kJ·mol－1‎ - 16 -‎ ‎，C正确；因为C(s)不完全燃烧生成CO(g)时放出热量，所以1 mol C(s)完全燃烧放出的热量大于1 mol CO(g)完全燃烧放出的热量，而放热反应的反应热为负值，故CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH>a kJ·mol－1，D错误。‎ 答案：D ‎11．氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。‎ 已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1　①‎ CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1　②‎ 又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。‎ ‎(1)利用上述已知条件写出表示CH4燃烧热的热化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若在相同温度下，1 mol H2O(g)按下列两种途径转化为氢原子与氧原子。‎ 则ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)由①×2－②即可得出CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165.O kJ·mol－1。(3)由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。‎ 答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎(2)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1‎ ‎(3)ΔH3＝ΔH1＋ΔH2‎ ‎12．将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ - 16 -‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1‎ ‎③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ 请回答下列问题。‎ ‎(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律得出如下循环图：‎ 并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。‎ 请分析：甲、乙两同学观点正确的是__________(填“甲”或“乙”)，理由是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：根据盖斯定律，由①－②－③即可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1，由此可知煤转化为水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。‎ 答案：‎ ‎(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1‎ ‎(2)乙　甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2>0)‎ ‎(3)减少污染，燃烧充分(合理即可)‎ 能力达标 ‎13.热力学标准状况(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。图甲为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。‎ - 16 -‎ ‎(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.O kJ，该反应的热化学方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)根据图乙写出反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的热化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为：‎ TiO2―→TiCl4Ti 已知：‎ Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1‎ Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1‎ ‎①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。‎ ‎②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：‎ ‎(2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4＋2O2SiO2＋2H2O，由方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2‎ - 16 -‎ ‎(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1。 ‎ ‎(3)ΔH＝419 kJ·mol－1－510 kJ·mol－1＝－91 kJ·mol－1，故该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol－1。‎ ‎(4)根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(S)＋2CO(g)　ΔH＝－80 kJ·mol－1。‎ 答案：‎ ‎(1)①非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小 ‎②H2se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1‎ ‎(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1520.0 kJ·mol－1‎ ‎(3)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol－1‎ ‎(4)①－80 kJ·mol－1　②防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用 ‎14．(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如图所示：‎ ‎①在一定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80 g·mol－1，则该蒸气中S2分子的体积分数不小于____________。‎ ‎②若已知硫氧键的键能为d kJ·mol－1，氧氧键的键能为e kJ·mol－1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，则S8分子硫硫键的键能为________。‎ ‎(2)下表是部分化学键的键能数据：‎ 化学键 P—P P—O O—O P—O 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎198‎ ‎360‎ ‎498‎ x ‎①已知白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则表中x＝________。‎ ‎②0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6，放出的热量为________kJ。‎ 解析：(1)①本题用极值法讨论，因为硫蒸气的平均摩尔质量M＝80 g·mol－1，所以当混合气体中只含有S2和S1时，S2的体积分数最小，设S2的体积分数为x，则64 g·mol－1×x＋128 g·mol－1×(1－x)＝80 g·mol－1，解得x＝，即x＝75%。②设硫硫键的键能为x kJ·mol - 16 -‎ ‎－1，则：－a kJ·mol－1＝×8×x kJ·mol－1＋e kJ·mol－1－2d kJ·mol－1，x＝2d－a－e。(2)①由题意可知P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－2 982 kJ·mol－1。根据图示知，1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol P4O10含12 mol P—O键、4 mol P===O键，根据反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，断裂1 mol共价键吸收的能量与生成1 mol该共价键放出的能量数值相等，则198 kJ·mol－1×6＋498 kJ·mol－1×5－360 kJ·mol－1×12－4x kJ·mol－1＝－2 982 kJ·mol－1，解得x＝585。②P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)，1 mol P4O6含有12 mol P—O键，反应热为ΔH＝198 kJ·mol－1×6＋498 kJ·mol－1×3－360 kJ·mol－1×12＝－1 638 kJ·mol－1,0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为1 638 kJ·mol－1×0.5 mol＝819 kJ。‎ 答案：(1)①75%　②(2d－a－e)kJ·mol－1　(2)①585　②819‎ - 16 -‎