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- 2021-07-08 发布
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题组29 用盖斯定律计算反应热专练
1.O3氧化烟气中NOx的主要反应的热化学方程式如下:
①NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)
ΔH=-200.9 kJ·mol-1
②NO(g)+12O2(g) NO2(g) ΔH=-58.2 kJ·mol-1
则反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的ΔH= kJ·mol-1。
答案 -317.3
解析 利用盖斯定律将①+②×2得:3NO(g)+O3(g) 3NO2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1-
58.2 kJ·mol-1×2=-317.3 kJ·mol-1。
2.已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+12O2(g) H2O(l) ΔH=-285 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
已知:H2O(l) H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式: 。
答案 C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 044.0 kJ·mol-1
解析 C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1,H2O(l) H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1,用前式+4×后式得:C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=
-2 220.0 kJ·mol-1+4×44.0 kJ·mol-1=-2 044.0 kJ·mol-1。
3.已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g) 2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH3则反应4C3H5(ONO2)3(l) 12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为 (用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
答案 12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
- 5 -
解析 根据盖斯定律,12×第三个热化学方程式+5×第二个热化学方程式-2×第一个热化学方程式得:4C3H5(ONO2)3(l) 12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1。
4.(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。
①14CaSO4(s)+CO(g) 14CaS(s)+CO2(g) ΔH1
②CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2
③CO(g) 12C(s)+12CO2(g) ΔH3
反应2CaSO4(s)+7CO(g) CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH= (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(2)已知:
甲醇脱水反应
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
甲醇制烯烃的反应
2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
乙醇异构化反应
C2H5OH(g) CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。
(3)已知:25 ℃、101 kPa时,
①Mn(s)+O2(g) MnO2(s) ΔH=-520 kJ·mol-1
②S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1
③Mn(s)+S(s)+2O2(g) MnSO4(s) ΔH=-1 065 kJ·mol-1
SO2(g)与MnO2(s)反应生成无水MnSO4(s)的热化学方程式是
。
答案 (1)4ΔH1+ΔH2+2ΔH3
(2)-45.5
- 5 -
(3)MnO2(s)+SO2(g) MnSO4(s) ΔH=-248 kJ·mol-1
解析 (1)根据盖斯定律,可知①×4+②+③×2得ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。(2)将三个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由①-②-③得:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1。(3)将题中三个热化学方程式由上到下依次编号为①②③,根据盖斯定律,③-①-②得:MnO2(s)+SO2(g) MnSO4(s) ΔH=-1 065 kJ·mol-1+520 kJ·mol-1+297 kJ·mol-1=-248 kJ·mol-1。
5.已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g) H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
。
答案 CH3OH(l)+O2(g) CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ·mol-1
解析 根据盖斯定律,(①-②+③×4)×12可得:CH3OH(l)+O2(g) CO(g)+2H2O(l),则ΔH=[-1 275.6 kJ·mol-1-(-566.0 kJ·mol-1)+4×(-44.0 kJ·mol-1)]×12=-442.8 kJ·mol-1。6.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。回答下列问题:
已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:
①FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH1
②Fe2O3(s)+13CO(g) 23Fe3O4(s)+13CO2(g) ΔH2
③Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g) ΔH3
④Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH4
则ΔH4的表达式为 (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
答案 ΔH2+23ΔH3
- 5 -
解析 根据盖斯定律,将所给的反应②+③×23可得:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),故ΔH4=ΔH2+23ΔH3。
7.肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g) N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式: 。
答案 2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1
解析 肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气,将②×2-①得肼和N2O4反应的热化学方程式为2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1。
8.金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及的步骤为TiO2TiCl4 Ti
已知:①C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-556 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(s)+O2(g)
ΔH=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g) ΔH= 。
答案 -90 kJ·mol-1
解析 ③+①×2-②得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g),所以ΔH=+141 kJ·mol-1+(-393.5 kJ·mol-1)×2+556 kJ·mol-1=-90 kJ·mol-1。
9.Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
①SO2(g)+I2(g)+2H2O(g) 2HI(g)+H2SO4(l) ΔH=a kJ·mol-1
②2H2SO4(l) 2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH=b kJ·mol-1
③2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH=c kJ·mol-1
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则:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH= kJ·mol-1。
答案 2a+b+2c
解析 ①×2+②+③×2得2H2O(g) 2H2(g)+O2(g),依据盖斯定律得ΔH=2ΔH1+ΔH2+
2ΔH3=(2a+b+2c) kJ·mol-1。
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