- 焓变、反应热
- 共2059题
（6分）Ⅰ、已知在101 kPa时，CH4完全燃烧生成1mol液态水，放出的热量为QkJ，则CH4完全燃烧反应的热化学方程式是： 。
Ⅱ、在铜片、锌片和400 mL稀硫酸组成的原电池中，若电路中通过0.2 mol电子，H2SO4恰好反应完毕。试计算：
（1）生成气体的体积（在标准状况下）；
（2）原400 mL稀硫酸的物质的量浓度（不考虑溶液的体积变化）。
正确答案
Ⅰ．（1）CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=—2QkJ∙mol－1
Ⅱ．（1）正极电极反应式为2H+ + 2e－=H2↑
所以生成的氢气是0.1mol
在标准状况下的体积是0.1mol×22.4L/mol＝2.24L
（2）根据氢原子守恒可知原硫酸的物质的量是0.1mol
所以其浓度是0.1mol÷0.4L＝0.25mol/L
Ⅰ．(1）生成1mol液态水，放出的热量为QkJ，1mol甲烷燃烧生成2mol水，所以放出
的热量是2QkJ，因此热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=－2QkJ/mol
Ⅱ．考查原电池的有关计算。在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。锌比铜活泼，锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，生成氢气，所以该原电池的正极反应式为2H+ + 2e－=H2↑。所以生成的氢气是0.1mol，在标准状况下的体积是2.24L。根据氢原子守恒可知原硫酸的物质的量是0.1mol，所以其浓度是0.1mol÷0.4L＝0.25mol/L
(6分)利用盖斯定律解答下列各小题
(1)已知反应：H2(g)+
利用上述三个反应，计算4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为 (用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。
(2) 已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝+206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝+247.4 kJ·mol－1
则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： 。
正确答案
(1) 6△H1 + 2△H2－ 4△H3 (2) CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝+165.0 kJ·mol－1。
（1）考查反应热的有关计算。根据盖斯定律可知，①×6＋②×2－③×4即得到4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g)，所以该反应的反应热是△H＝6△H1 + 2△H2－ 4△H3 。
（2）根据盖斯定律可知，①×2－②即得到CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)，所以该反应的反应热是△H＝+206.2 kJ·mol－1×2－247.4 kJ·mol－1＝165.0 kJ·mol－1。
（1）已知红磷比白磷稳定，又知：4P(白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H1；
4P（红磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H2，则ΔH1和ΔH2的关系是△H1 △H2（填“＞”、“＜”
或“＝”）。
（2）已知H2（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，写出由CO2
和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式 。
（3）已知一定温度下，下列反应的平衡常数：SO2(g)+1/2O2(g) 
（用K1、K2表示）
正确答案
（共6分）＜ （2）3H2(g)＋CO2(g)＝CH3OH（l＋H2O(l) △H＝－130.9 kJ/mol （3）
试题分析：（1）红磷比白磷稳定，这说明红磷的总能量低于白磷的总能量，即红磷转化为白磷是吸热反应，△H＞0。根据反应①4P(白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H1和②4P（红磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H2，依据盖斯定律可知，②－①即得到反应4P（红磷，s）＝4P(白磷，s），则该反应的△H＝△H2－△H1＞0，所以△H1＜△H2。
（2）H2（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，则有反应①H2(g)＋
（3）根据反应①SO2(g)+1/2O2(g) 
（11分）对于可逆反应：N2 (g)+3H2(g)
(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2和△H的变化是：E2 ，△H （填“增大”、“减小”、“不变”）
（2）在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2，充分反应后，放出的热量 （填“<”、“>”或“=”）46.2kJ。
（3）关于该反应的下列说法中，正确的是 。
A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S< 0 C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0
（4）将一定量的N2和H2放入 1L密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，欲提高合
成氨中H2的转化率，下列措施可行的是 （填字母）。
A．向容器中按原比例再充入原料气 B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂 D．分离出氨
（5）在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将1 mol N2和2.5 mol H2 放入500ml密闭容器中，经过20min达到平衡，平衡后NH3 的浓度为2mol/L，则用N2 表示20min内的平均反应速率为：_____________，该温度下此反应的平衡常数K=___________，H2 的转化率为____________。如果保持温度不变，再向容器中同时充入1.5mol N2和1mol NH3，H2的转化率将______________(填“升高”、“不变”或“降低”)。
正确答案
（11分）（1）减小（1分）； 不变 （1分） （2）< （1分）
（3）D （1分） （4） A、D（2分）
（5）0.5mol/(L.min ) （1分） 0.5(L/mol)2 （1分） 60% （1分） 不变（2分）
略
(16分)
（1）1840年前后，瑞士科学家盖斯（Hess）指出，一个化学反应的热效应，仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关，这就是著名的“盖斯定理”。现已知，在101 kPa下，CH4（g）、H2（g）、C（s）的燃烧热分别为890.3 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1和393.5 kJ·mol－1，则反应C（s）＋2H2（g）＝ CH4（g）的反应热ΔH=__________，根据以上信息，你认为“盖斯定理”在我们确定一些化学反应的反应热时有何重要意义？__________。
（2）已知：2H2（g）＋O2（g）====2H2O（g） ΔH1
2H2（g）＋O2（g） ====2H2O（l） ΔH2
2CO（g）＋O2（g）====2CO2（g） ΔH3
①写出液态水转化为气态水的热化学方程式：___________________________________。
②CO和H2分别燃烧生成CO2（g）和H2O（g），欲得到相同热量，所需CO和H2的体积比是__________。
正确答案
略
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