- 化学反应与能量
- 共8781题
已知下列反应的反应热：
（1）CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=－870.3kJ/mol
（2）C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=－393.5kJ/mol
（3）H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH3=－285.8kJ/mol
试计算下述反应的反应热2C(s)+O2(g)+2 H2(g)＝CH3COOH(l)
正确答案
－488.3kJ/mol
试题分析：根据盖斯定律可知，（2）×2＋（1）×2－（1）即得到2C(s)+O2(g)+2 H2(g)＝CH3COOH(l)，所以该反应的反应热△H＝－393.5kJ/mol×2－285.8kJ/mol×2＋870.3kJ/mol＝－488.3kJ/mol。
点评：利用多个热化学方程式计算反应热时，盖斯定律是常用的关系式，需要熟练掌握并能灵活运用。
（8分）已知：(1)Fe2O3(s) + 3CO(g) ="=" 2Fe(s) + 3CO2(g) △H1= －26.7 kJ/mol
(2)3Fe2O3(s) + CO(g) ="=" 2Fe3O4(s) + CO2(g) △H2= －50.75 kJ/mol
(3) Fe3O4(s) + CO(g) ="=" 3FeO(s) + CO2(g) △H3= －36.5 kJ/mol
计算反应：2FeO(s) + 2CO(g) ="=" 2Fe(s) + 2CO2(g)的△H（要有计算过程）。
正确答案
△H= ＋14.55kJ/mol
考查反应热的有关计算。
根据盖斯定律可知
（1）×3－（2）－（3）×2即得到
6FeO(s) +6CO(g) ="=" 6Fe(s) + 6CO2(g)
所以反应热△H＝3△H1－△H2－2△H3
＝－26.7 kJ/mol×3＋50.75 kJ/mol＋36.5 kJ/mol×2
＝＋43.65kJ/mol
因此反应2FeO(s) + 2CO(g) ="=" 2Fe(s) + 2CO2(g)的反应热是
△H＝＋43.65kJ/mol÷3＝＋14.55kJ/mol
盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H＝―24．8kJ•mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H＝―47．2kJ•mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H＝+640．5kJ•mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：__________________________________________________
正确答案
CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H＝―218．0kJ•mol-1
试题分析：盖斯定律认为，一个反应不管经过什么途径完成，其反应热是不变的，对题中所提供的三个方程式作如下处理：（①×3－②－③×2）÷6就可得到CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：
CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H＝―218．0kJ•mol-1
已知拆开1 mol氢气中的化学键需要消耗436 kJ能量，拆开1 mol氧气中的化学键需要消耗498 kJ 能量，根据图中的能量图，回答下列问题：
（1）分别写出①②的数值：
①___________KJ； ②____________KJ。
（2）生成H2O（g）中的1 mol H—O键放出_____________kJ的能量。
（3）已知：H2O（l）====H2O（g）
ΔH =" +44" kJ·mol-1，试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程______________________。
正确答案
（1）① 1370 ② 1852 （2）463
（3）2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH ="-570" kJ·mol-1
（3）
试题分析：（1）中，已知拆开1 mol氢气中的化学键需要消耗436 kJ能量，拆开1 mol氧气中的化学键需要消耗498 kJ 能量，所以拆开两摩尔氢气和一摩尔氧气，需要的能量为2*436+498=1370KJ，②中根据能量守恒，可以知道放出的能量为1370+482=1852KJ；（2）中生成H2O（g）中的1 mol H—O键放出的能量为 1852 /4=463kJ；（3）根据前面两步可以知道
2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH =-482kJ·mol-1，有因为
H2O（l）====H2O（g）ΔH =" +44" kJ·mol-1，所以2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程为2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）ΔH ="-570" kJ·mol-1。
点评：本题考查了热化学方程式，属于高考考查的重点，本题要注意△H的计算，该题总体不难。
（8分）依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________________；
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量。______________________________；
（3）用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2（气态）完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量_________________________________。
（4）肼（N2H4）和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O（g），已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量，其热化学方程式为 。
正确答案
(1) CH3OH(l)+
（2）N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝67.8kJ·mol－1
(3)C2H2(g)+
（4）2N2H4（g）＋2NO2（g）＝3N2（g）＋4H2O（g）；DH＝－1136kJ/mol
热化学方程式的书写一定要注意：在配平化学方程式的基础上，反应物的物质的量与反应热的对应关系。一定要注意：燃烧热是在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
液化气的主要成分是丁烷，当10g丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时，放出热量为500kJ，写出丁烷燃烧的热化学方程式： 丁烷的燃烧热为 kJ /mol。已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ的热量，则C4H10(g)+13/2O2(g)="==" 4CO2(g)+5H2O(g)；△H="=" kJ /mol。
正确答案
C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l); ΔH= －2900 kJ·mol-1；丁烷的燃烧热为2900 kJ /mol； －2680。
当10g丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时，放热500kJ，则1mol丁烷（58g）完全燃烧时放热2900 kJ，由此可写出热化学方程式：C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)；ΔH= －2900 kJ /mol；进而判断出丁烷的燃烧热为2900 kJ /mol；由题意：H2O(l)＝H2O(g)；ΔH=＋44kJ/mol，即5H2O(l)＝5H2O(g)；ΔH=＋220kJ/mol，与C4H10(g)燃烧的热化学方程式相加即可求出C4H10(g)+13/2O2(g)="==" 4CO2(g)+5H2O(g)；△H=－2680 kJ /mol。
10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使 500 g H2O温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的燃烧热为 ，热化学方程式为 。
正确答案
10 g硫磺燃烧共放出热量为：
＝500 g × 4.18 × 10－3kJ/(g·C)－1×(62.4－18)C = 92.8 kJ，则lmol(32g)硫磺燃烧放热为
既要掌握燃烧热的概念，又要理解通过实验测定的方法：先测得一定质量溶液前后的温度变化（通过量热器），然后应用公式Q = m·C(t2－t2)计算。
北京时间2013年12月2日凌晨1时30分，我国的“嫦娥三号”月球探测器在西昌卫星发射中心发射升空,发射“嫦娥三号”月球探测器的火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和氧化剂N2O4，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol气态肼和足量N2O4气体反应生成氮气和水蒸气时放出219.3 kJ的热量。
（1）写出肼和N2O4反应的热化学方程式： ；
（2）已知H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则16 g气态肼与足量N2O4气体反应生成氮气和液态水时，放出的热量是 ；
（3）肼除应用于火箭燃料外，还可作为燃料电池的燃料，由肼和空气构成的碱性燃料电池的负极反应式为： ，正极反应式为： ；
（4）向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼，写出反应的离子方程式： 。
正确答案
（1）2N2H4(g)＋N2O4(g) ＝ 3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1096.5kJ·mol－1（热化学方程式和反应热各1分）
（2）318.1 kJ（未写单位不得分）
（3）N2H4-4e－+4OH－ ＝ N2+4H2O O2+4e－+2H2O ＝ 4OH－
（4）2NH3＋ClO－＝ N2H4＋Cl－＋H2O
试题分析：（1）已知0.4 mol气态肼和足量N2O4气体反应生成氮气和水蒸气时放出219.3 kJ的热量。则2mol液态肼放出的热量为219.3 kJ×5=1096.5 kJ
所以反应的热化学方程式为：2N2H4(g)＋N2O4(g) ＝ 3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1096.5kJ·mol－1
（2）已知H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1
所以有反应的热化学方程式为：2N2H4(g)＋N2O4(g) ＝ 3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1272.5kJ·mol－1
16 g气态肼的物质的量="16g/32g/mol=0.5mol," 放出的热量Q=1272.5 kJ /4="318.1" kJ
（3）由肼和空气构成的碱性燃料电池的负极反应式为：N2H4-4e－+4OH－ ＝ N2+4H2O 正极反应式为：O2+4e－+2H2O ＝ 4OH－
（4）向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼, 次氯酸钠是氧化剂，被还原为氯化钠，氨气做还原剂，被氧化为肼。2NH3＋ClO－＝ N2H4＋Cl－＋H2O
已知下列两个热化学方程式：
①P4(白磷，s)＋5O2(g)＝P4O10(s) ΔH 1＝－2 983.2 kJ/mol
②P(红磷，s)＋O2(g)＝P4O10(s) ΔH 2＝－738.5 kJ/mol
（1）试写出白磷转化为红磷的热化学方程式： 。
（2）相同的状况下，白磷与红磷能量较低的是： ；白磷的稳定性比红磷： （填“高”或“低”）。
（3）已知键能数据，P－P：a kJ/mol；O＝O：b kJ/mol；
P－O：c kJ/mol；P＝O：d kJ/mol，破坏化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量。参考如图物质结构，写出 a、b、c、d满足的关系式： 。
正确答案
（1）P4(白磷，s)＝4P(红磷，s) ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
（2）红磷 低
（3）12c＋4d－6a－5b＝2 983.2 （或6a＋5b－12c－4d＝－2 983.2 ）
试题分析：（1）根据盖斯定律可知，①－②即得到P4(白磷，s)＝4P(红磷，s) ΔH＝－29.2 kJ·mol－1。
（2）白磷转化为红磷的反应是放热反应，所以白磷的能量高于红磷的，因此红磷比白磷稳定。
（3）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，所以根据物质的结构可知6a＋5b－12c－4d＝－2 983.2，解得12c＋4d－6a－5b＝2 983.2。
点评：在进行反应热的有关计算时，应该根据能量守恒定律利用盖斯定律进行列式计算。
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=—99kJ·mol-1.请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示___________、___________；
（2）图中△H= ___________KJ·mol-1；
（3）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1，写出表示硫燃烧的热化学方程式 ___________；
（4）计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H = ___________ 。
正确答案
（1）反应物能量 生成物能量（每空2分）
（2）－198（2分）
（3） S(s)+O2(g) =SO2(g) △H1=-296 KJ·mol-1（3分）
（4）△H=－1185 KJ·mol-1（3分）
（1）根据图像可知A点表示反应物的总能量，C点表示生成物的总能量。
（2）1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH= —99kJ·mol-1.而在图像中表示的是生成2mol SO3的能量变化示意图，所以反应热是—198kJ·mol-1.
（3）燃烧热是在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以热化学方程式为S(s)+O2(g) =SO2(g) △H1=-296KJ·mol-1。
（4）硫的燃烧热为296 kJ／mol，所以热化学方程式为①S(s)+O2(g)＝SO2(g)△H=－296kJ·mol-1。将该反应和反应②2SO2(g)+O2(g)
（3分）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列的3个热化学反应方程式：
Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g) △H=-24.8kJ／mol
Fe203(s)+1/3CO(g)="=" 2/3Fe3O4(s)+ 1/3C02(g) △H=-15.73kJ／mol
Fe304(s)+CO(g)==3FeO(s)+C02(g) △H=+640.4kJ／mol
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：______________________
正确答案
CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=－218.00 kJ／mol（3分）
（无聚集状态和不配平都不得分）
根据盖斯定律可知，（①－①－③×2/3）÷2即得到CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g)，所以反应热是△H=（－24.8kJ／mol＋15.73kJ／mol＋640.4kJ／mol×2/3）÷2＝－218.00 kJ／mol。
已知0.4 mol液态肼(N2H4)与过量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量，该反应的热化学方程式为 。
又已知：H2O(l)=H2O(g) ΔH ＝＋44 kJ/mol，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 。
正确答案
N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.625 kJ/mol ( 3分) 408.813 kJ (2分)
考查热化学方程式的书写。1mol液态肼放出的热量是
（6分）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式：___ __ ；若1mol液态水变成气态水时要吸收44kJ的热量，则反应H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l)的ΔH ="____" kJ/mol。氢气的燃烧热为____ kJ/mol。
正确答案
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H="-241.8KJ/mol" ；－285.8 ；285.8kJ/mol
考查热化学方程式的书写。热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的方程式。书写和应用热化学方程式时必须注意以下几点：
①明确写出反应的计量方程式，各物质化学式前的化学计量系数可以是整数，也可以是分数。
②各物质化学式右侧用圆括弧（）表明物质的聚集状态。可以用g、l、s分别代表气态、液态、固态。固体有不同晶态时，还需将晶态注明，例如S（斜方），S（单斜），C（石墨），C（金刚石）等。溶液中的反应物质，则须注明其浓度，以aq代表水溶液，(aq) 代表无限稀释水溶液。
③反应热与反应方程式相互对应。若反应式的书写形式不同，则相应的化学计量系数不同，故反应热亦不同。
④热化学方程式必须标明反应的浓度、温度和压力等条件，若在常温常压时可省略。
氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8 kJ，所以该反应的热化学方程式是H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=－241.8KJ/mol；1mol液态水变成气态水时要吸收44kJ的热量，所以此时的反应热是－（241.8＋44）KJ/mol＝－285.8kJ/mol；燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以氢气的燃烧热是285.8kJ/mol。
(9分)（1）家用液化气中主要成分之
(2) 已知：下列两个热化学方程式：
Fe(s) + 1/2O2(g) 
2Al(s) + 3/2O2(g)
正确答案
(9分)（1）2900 kJ/mol，（３分）
2C4H10（g）＋13O2（g）===8CO2（g）＋10H2O（l）；ΔH=－5800 kJ/mol（3分）
(2) 3FeO(s) + 2Al(s)
略
(6分)(1)某反应过程中的能量变化如下图所示：
写出该反应的热化学方程式_____________________________________________。
(2)在溶液中进行的化学反应的物质，其状态标为“aq”，已知含0.2 mol HCl的溶液与足量氢氧化钠溶液反应放出11.46 kJ的热量，用离子方程式写出中和热的热化学方程式____________________________________________________________________。
正确答案
（1）A(g)+2B(g)=C(l)+ 3D(l) △H= -432KJ/mol
（2）H+(aq) +OH-(aq) = H2O(l) △H= -57.3KJ/mol
反应物的量减少，生成物的量增加，A(g)+2B(g)=C(l)+ 3D(l) △H= -432KJ/mol
中和热为稀酸和稀碱反应H+(aq) +OH-(aq) = H2O(l) △H= -57.3KJ/mol
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