2021屆高中化學新教材同步選擇性必修第一冊 第1章 第二節(jié) 反應熱的計算

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1、第二節(jié)反應熱的計算 ［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1?證據(jù)推理與模型認知：構建蓋斯定律模型，理解蓋斯定律的本質，形成運用蓋斯定律進行相關判斷或計算的思維模型。2?科學態(tài)度與社會責任：了解蓋斯定律對反應熱測定的重要意義，增強為人類科學發(fā)展而努力的意識與社會責任感。 一、蓋斯定律 1. 蓋斯定律的內容 大量實驗證明，一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。換句話說，化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。 2. 蓋斯定律的意義 應用蓋斯定律可以間接計算以下情況(不能直接測定)的反應熱： (1) 有些反應進行得很慢。 (2) 有些反應不容易直

2、接發(fā)生。 (3) 有些反應的生成物不純(有副反應發(fā)生)。 3. 應用蓋斯定律的計算方法 (1)“虛擬路徑”法 若反應物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個途徑 ① 由A直接變成D,反應熱為AH； ② 由A經過B變成C,再由C變成D,每步的反應熱分別為AH「AH2、AH3。 如圖所示： A1-\) 則有AH=AH1+AH2+AH3o (2)加合法 加合法就是運用所給熱化學方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學方程式。 運算公式詈 舉例說明: 根據(jù)如下兩個反應，選用上述兩種方法，計算出C（s）+2o2（g）===CO（g的反應熱AHo I.C(s)+O2(g)

3、===cq(g)AH]=—393.5kJ?mo卜1 ii.co(g)+2o2(g)===cq(g) AH2=—283.0kJ?mo卜1 ①“虛擬路徑”法 反應c（s）+o2（g）====cq（g）的途徑可設計如下: 則AH=AHi—AHi=—110.5kJ?mo卜1。 ②加合法 分析：找唯一：c、co分別在I、II中出現(xiàn)一次 同側加：c是I中反應物，為同側，則“+I” 異側減：co是II中反應物，為異側，則“一II” 調計量數(shù):化學計量數(shù)相同，不用調整，則I—II即為運算式所以AH=AHt—AH2=—110.5kJ.mol-1。 「應用體驗」 1

4、. 已知反應： H2(g)+1O2(g)===H[O(g)AH1 2N2(g)+O2(g)===Nq(g) AH2 2N2(g)+|H2(g)===NH5(g)AH3 7 則反應2NH3(g)+2O2(g)===2Nq(g)+3H2O(g)的AH為() A. 2AH1+2AH2—2AH3 B. AH1+AH2—AH3 c.3AH1+2AH2+2AH3 D.3AH1+2AH2—2AH3 答案D 解析由題意把已知反應依次編號為①、②、③，艮據(jù)蓋斯定律將方程式?X3+②X2-③X2 7 得2NH3(g)+2O2(g)===2Nq(g)+3H2O(g)AH二3AH]+2

5、AH2-2AH3。 2. 根據(jù)下列熱化學方程式: ① C(s)+O2(g)===cq(g)AH]=—393.5kJ?mo卜1 ②珥^+如滬二二取⑴ AH2=—285.8kJ?mo卜1 ③CH3COOH(l)+2O2(g)===2Cq(g)+2H2O(l)AH3=—870.3kJ?mo卜1 可以計算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)====CI|COOH(l)的反應熱為(寫出計算 過程)。 答案AH=—488.3kJ?mo卜1 由①X2+②X2—③可得：2C(s)+2H2(g)+O2(g)====CH5COOH(l)AH=2AH1+2AH2—AH3 =2X(—

6、393.5kJ?mo卜1)+2X(—285.8kJ?mo卜1)—(—870.3kJ?mo卜1)=—488.3kJ?mo卜1。 ■特別提醒 (1) 利用蓋斯定律解題時注意熱化學方程式中各物質的聚集狀態(tài)。 (2) 運用蓋斯定律求化學反應的反應熱時，常將多個反應變式力□(減)，變式時常涉及熱化學方程式化學計量數(shù)的擴大或縮小易忽視AH數(shù)值作同等倍數(shù)的改變。另外AH帶“+”“-” 號進行加(減)。 二、反應熱的計算 1. 根據(jù)熱化學方程式計算 熱化學方程式中反應熱數(shù)值與各物質的化學計量數(shù)成正比。例如, aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)AH abcd|AHI n(A)

7、n(B)n(C)n(D)Q 則n(A)n(B)n(C)n(D)=Q 、abcd|AHI I例1】已知由氫氣和氧氣反應生成4.5g水蒸氣時放出60.45kJ的熱量。 (1) 寫出h2燃燒的熱化學方程式。 (2) 計算該條件下50gH2燃燒放出的熱量。 答案(1)已知生成4.5g水蒸氣(0.25mol)放出60.45kJ的熱量 2H2(g)+O2(g)===2H,O(g) AH 2mol1mol2mol|AH| 0.25mol60.45kJ 2=|AHI 025=60.45 |AHI=483.6kJ?mol-1, AH=—483.6kJ?mo卜1。 由于放熱，所以

8、AH=—483.6kJ?mo卜1, 故熱化學方程式為：2H2(g)+O2(g)====2H,O(g) 50g (2)50gH2的物質的量為：2g.m0卜］=25mol50gH2放出熱量為：25molX廠kJ?mo卜i=6045kJ。 2.根據(jù)反應物、生成物的鍵能計算 AH=反應物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。 I例2根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算CH4(g)+4F2(g)====CI4(g)+4HF(g)的反應熱AH。 化學鍵 C—H C—F H—F F—F 鍵能/kJ?mo卜1 414 489 565 155 答案AH=反應物鍵能總和一生成物鍵能總和=(4X414+4X1

9、55—4X489—4X565)kJ? mol-i=—1940kJ?mo卜1。 3. 根據(jù)物質的燃燒熱數(shù)值計算 Q(放)=n(可燃物)X|AH(燃燒熱)1。 I例3】已知丙烷的燃燒熱AH=—2215kJ.mo卜1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為() A.55kJB.220kJ C.550kJD.1108kJ 答案A 解析丙烷分子式是C3H8，燃燒熱為AH=-2215kJ.mol-1，則1mol丙烷完全燃燒會產生4mol水，放熱2215kJ。1.8g水的物質的量為0.1mol,則消耗丙烷的物質的量為0.025mol,所以反應放出的熱量為0.025mol

10、X2215kJ.mol-1二55.375kJ，則放出的熱量約為55kJ。 4. 根據(jù)蓋斯定律計算 將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其AH相加或相減，得到一個新的熱化學方程式及其AH。 【例4】［2018全國卷II,27(1)節(jié)選］CH4—CO2催化重整反應為CH4(g)+CO2(g)===2CO(g+2H2(g)o 已知：C(s)+2H2(g)===C^(g)AH=—75kJ?mo卜1 C(s)+O2(g)===cq(g)AH=—394kJ?mo卜1 C(s)+|o2(g)===CO(g)AH=—111kJ^mol—1 該催化重整反應的AH=kJ?mo卜1。 答案+247

11、解析將題給三個反應依次編號為①、②、③： C(s)+2H2(g)===CI|(g)AH二-75kJ?mol-1① C(s)+O2(g)===Cq(g)AH二-394kJ?mol-1② C(s)+|o2(g)===CO(g)AH二-111kJ.mol-1③ 根據(jù)蓋斯定律，由③X2-①-②可得 CH4(g)+CO2(g)====2CO(g)+2H2(g)AH二+247kJ?mol-* 三、反應熱(AH)的比較 1. AH大小比較時注意事項 AH是有符號“+”“一”的，比較時要帶著符號比較。 (1) 吸熱反應的AH為“+”，放熱反應的AH為“一”， 所以吸熱反應的AH一定大于放熱

12、反應的AH。 (2) 放熱反應的AH為“一”，所以放熱越多，AH越小。 2. 常見的幾種AH大小比較方法 ⑴如果化學計量數(shù)加倍，AH的絕對值也要加倍 例如，H2(g)+^O2(g)===H,O(l)AH1=-akJ?mo卜1； 2H2(g)+O2(g)===2H,O(l)AH2=-bkJ^mol-1，其中AH2E(l)>E(s)，可知反應熱大小亦不相同。 如S(g)+O

13、2(g)===Sq(g)AH1=-akJ?mo卜1 S(s)+O2(g)===Sq(g)AH2=-bkJ?mo卜1 ⑶晶體類型不同，產物相同的反應，反應熱不同 如C(s，石墨)+O2(g)==Cq(g)AH]=—akJ?mol-1 C(s，金剛石)+O2(g)===Cq(g)AH2=—bkJ^mol-1 (4)根據(jù)反應進行的程度比較反應熱大小 ① 其他條件相同，燃燒越充分，放出熱量越多，AH越小，如C(s)+2o2(g)===CO(g)AH]；c(s)+o2(g)===cq(g)ah2,則aH]>ah2。 ② 對于可逆反應，由于反應物不可能完全轉化為生成物，所以實

14、際放出(或吸收)的熱量小于相應的熱化學方程式中的AH的絕對值。如：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)AH=—197kJ?mo卜i,向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g),發(fā)生上述反應，達到平衡后，放出的熱量小于197kJ,但AH仍為一197kJ?mo卜1。 ⑸中和反應中反應熱的大小不同 ① 濃硫酸和氫氧化鈉固體反應生成1mol水時，放出的熱量一定大于57.3kJ(濃硫酸稀釋和氫氧化鈉固體溶解時都會放出熱量)。 ② 醋酸和NaOH溶液反應生成1mol水時，放出的熱量一定小于57.3kJ(醋酸電離會吸熱)。 ③ 稀硫酸和Ba(OH)2溶液反應生成1mol水時，反應放

15、出的熱量一定大于57.3kJ(SO4-和Ba2+反應生成BaSO4沉淀會放熱)。 「應用體驗」 1?下列各組熱化學方程式中，AH]VAH2的是() ① C(s)+O2(g)===cq(g)AH1 C(s)+|O2(g)===CO(g)ah2 ② S(s)+O2(g)===sq(g)AH1s(g)+O2(g)===sq(g)ah2 ③ H2(g)+2O2(g)===HP(l)AH1 2H2(g)+O2(g)===2H,O(l)AH2 ④ CaCO3(s)===CaO(s葉CO2(g)AH1 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH),(s)AH2 A.①B.②③④C.④D.

16、①②③ 答案A 解析碳不完全燃燒放熱少，焓變比較大小時考慮負號，所以ah1ah2,故②不符合；相同條件下物質的量少的反應放熱少焓變比較大小時考慮負號,mol氫氣燃燒放熱小于2mol 氫氣燃燒放熱，所以ahi>ah2,故③不符合；碳酸鈣分解吸熱，焓變?yōu)檎?，氧化鈣和水反應是化合反應，放熱，焓變是負值，所以AHi>AH2,故④不符合；故選A。 2.已知：C(s，金剛石)===C(s石墨)AH=-1.9kJ?mol-i C（s，金剛石）+o2（g）===cq（g）ah1 c（s，石墨）+o2（g）===

17、cq（g） AH2 根據(jù)上述反應所得出的結論正確的是（ A.AH1=AH2B.AH1>AH2 c.ah1

18、(aq)+^H2SO4(濃)==gNa2SO4(aq)+H2O(l)AH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)AH4 A. AH1>AH2；AH3>AH4 B. AH1>AH2；AH3AH4 答案B 解析①CH4(g)+2O2(g)===Cq(g)+2H2O(g)AH］、CH4(g)+2O2(g)===Cq(g)+2H2O(1) ah2，兩個反應都是放熱反應，后者生成液態(tài)水，所以放出的熱量大于前者，而放熱反應ah 小于0放熱越多焓變越小故Ah1>化。?N

19、aOH(aq)+1H2SO4(濃)===Na2SO4(aq)+H2O(l) AH3、NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH,COONa(aq)+H2O(l)AH4，兩個反應的實質是酸堿中和，都是放熱反應，兩個反應生成水的物質的量都是1mol，但是CH3COOH是弱電解質，電離過程吸收一部分熱量，所以后者放出的熱量小，所以AH3

20、鍵的鍵能。已知H—H、O==O和 O—H的鍵能分別為436kJ?mo卜1、496kJ-mol-1和462kJ-mol-1，貝Va為() A．-332B．-118C．＋350D．＋130 答案D 解析根據(jù)蓋斯定律和焓變與鍵能的關系解答。根據(jù)題中給出的鍵能可得出熱化學方程式： ③2H2(g)+O2(g)===2H,O(g) AH3=(2X436+496-4X462)kJ?mol-1二-480kJ-mol-1 題中 ②2C(s)+O2(g)===2CO(g)AH2二-220kJ-mol-1，根據(jù)蓋斯定律(②-③)X|得①C(s)+ H2O(g)===CO(g)+H2(g)AH]

21、二(AH2-AH3)X1,即a=(-220+480)X*=+130,選項D正確。 2?已知：CH4(g)+2O2(g)===Cq(g)+2H2O(l)AH]=—890.3kJ-mol-1；H2(g)+|o2(g)==== H2O(l)AH2=-285.8kJ-mol-1oCO2氣體與H2氣體反應生成甲烷氣體與液態(tài)水的熱化學方程式為CO2(g)+4H2(g)===CH(g)+2H2O(l)AH3,其中AH3為() A. -252.9kJ-mol-1B.+252.9kJ-mol-1 C.-604.5kJ-mol-1D.+604.5kJ-mol-1 答案A 解析AH3二4AH2-AH]二

22、-252.9kJ-mol-1。 3. (2019?大連高二檢測)已知25°C、101kPa條件下： ① 4Al(s)+3O2(g)===2AlO3(s)AH=-2834.9kJ-mol-1 ② 4Al(s)+2O3(g)===2A]O3(s)AH=-3119.1kJ-mol-1 由此得出的正確結論是() A. 等質量的O2比O3能量低，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應 B. 等質量的O2比O3能量高，由O2變?yōu)镺3為放熱反應 C. o3比02穩(wěn)定，由o2變?yōu)閛3為吸熱反應 D. O2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為放熱反應 答案A 解析根據(jù)蓋斯定律②-①得2O3(g)===3q(g)A

23、H二-284.2kJ?mol-1，等質量的O2比O3能量低，02比03穩(wěn)定。 4.[2019?全國卷III,28(2)]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}： Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行： CuCl2(s)===CuCl(s)+|ci2(g)AH1=+83kJ?mo卜1 CuCl(s)+|o2(g)===CuO(s)^2ci2(g)AH2=-20kJ?mo卜1CuO(s)+2HCl(g)===CuC](s)+H2O(g)AH3=-121kJ?mo卜1則4HCl(g)+O

24、2(g)===2C2(g)+2H2O(g)的AH=kJ?mo卜1。 答案一116 解析將題給三個反應依次編號為：反應I、反應II、反應III,根據(jù)蓋斯定律知，(反應I+ 反應II+反應III)X2得4HCl(g)+O2(g)===2C](g)+2H2O(g)AH二(AH1+AH2+AH3)X2= -116kJ?mol-1。 課時對點練 題組一蓋斯定律及其應用 1.(2019.安慶高二檢測)某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變成 h2、CO。其過程如下： mCeO2——能(m—x)CeO2?xCe+xO2 2①22 (m—x)CeO2?xCe+

25、xH2O+xCO2—―*mCeO2+xH2+xCO H』g.i+*。=(蛙 Mg，mHOD 下列說法不正確的是() A. 該過程中CeO2沒有消耗 B. 該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化 c.圖中ah1=ah2+ah3 D.H2(g)+2o2(g)===HQ(g)的反應熱大于ah3 答案C 解析通過太陽能實現(xiàn)總反應H2O＋CO2 H2+CO+O2可知：CeO2沒有消耗，CeO2為催 化劑，故A正確；該過程中在太陽能作用下將巴0、CO2轉變?yōu)镠2、CO，所以把太陽能轉變成化學能，故B正確；由圖中轉化關系及據(jù)蓋斯定律可知：AHi為正值，AH2+AH3為負

26、 值，則-AH1=AH2+AH3，故C錯誤；氣態(tài)水轉化為液態(tài)水，放出能量做H2(g)+jo2(g)=== H2O(1)放熱更多，焓變更小，故D正確。 2.已知298K、101kPa時： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)AH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)AH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)AH3 則AH3與AH1和AH2間的關系正確的是() A.AH3=AH1+2AH2B.AH3=AH1+AH2 c.ah3=ah1-2Ah2d.ah3=ah1-ah2 答案A 解析應用蓋斯定律;將第一個熱化學方程式與第二個熱化學方

27、程式的2倍相加很卩得2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)AH1+2AH2，故AH3=AH1+2AH2,A項正確。 3.發(fā)射火箭時使用的燃料可以是液氫和液氧，已知下列熱化學方程式： ①哲⑵+如仗匸取⑴AH]=-285.8kJ?mo卜1 -0.92kJ?mol-1 ③ O2(g)===q(l)AH3=-6.84kJ?mo卜1 ④ H2O(1)===耳0(g)AH4=+44.0kJ?mo卜1 則反應H2(l)+^O2(l)===^O(g)的反應熱AH為( A.+237.46kJ?mo卜1 B. -474.92kJ?mo卜1 C. -118.

28、73kJ?mo卜1D.-237.46kJ?mo卜1 答案D 解析根據(jù)蓋斯定律，將反應①-②-③x|+④可得目標反應化學方程式，其反應熱AH二 AH1-AH2-AH3x|+AH4=-237.46kJ?mol-1。 4. 已知：①2C(s)+O2(g)===2CO(g)AH=—221.0kJ?mo卜1；②2H2(g)+O2(g)===2I|O(g)AH=—483.6kJ.mo卜1。則制備水煤氣的反應C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)的AH為() A.+262.6kJ?mol-iB.—131.3kJ?mol-i C.—352.3kJ?mo卜1 答案D D.+131.

29、3kJ?mo卜1 解析根據(jù)蓋斯定律，將①-②得2C(s)+2H2O(g)===2H,(g)+2CO(g)AH二-221.0kJ?mol-1-(-483.6kJ?mol-1)二+262.6kJ?mol-1，則C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)的AH二 (+262.6kJ?mol-1)^2二+131.3kJ?mol-］。 5. 肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的一種燃料，反應時N2O4為氧化劑，反應生成N2和水蒸氣。已知： ① N2(g)+2O2(g)===NQ4(g)AH=+8.7kJ.mo卜1 ② N2H4(g)+O2(g)===的(g)+2H2O(g)AH=—534

30、kJ?mo卜1 下列表示n2h4和n2o4反應的熱化學方程式，正確的是() A. 2N2H4(g)+N2O4(g)===3N,(g)+4H2O(g)AH=—1076.7kJ?mo卜1 B. N2H4(g)+|N2O4(g)===2N2(g)+2H2O(g)AH=—542.7kJ?mo卜1 AH=—542.7kJ?mo卜1 AH=—1076.7kJ?mo卜1 C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) 答案A 解析根據(jù)蓋斯定律，將②X2-①得2N2H4(g)+N2O4(g)===

31、3N,(g)+4H2O(g)AH二-1 076.7kJ?mol-1? 題組二AH大小比較 6.已知：?H2(g)+|o2(g)===H,O(g)AH1=akJ?mo卜1 ② 2H2(g)+O2(g)===2耳0(g)AH2=bkJ?mo卜1 ③ 電⑵+如⑵二二現(xiàn)。。)AH3=ckJ?mo卜1 ④ 2H2(g)+O2(g)===2耳0(1)AH4=dkJ?mo卜1 下列關系中正確的是() A.ad>0 C.2a=b<0D.2c=d>0 答案C 解析熱化學方程式中化學計量數(shù)表示物質的量，水從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，放熱，所以①與③比較，③放出的熱量多，焓變小于零的反應是

32、放熱的，所以0>a>c,②與④比較，④放出的 熱量多，所以0>b>d,熱化學方程式反應計量數(shù)變化，焓變隨之變化，所以b二2a<0,d二2c<0,故選Co 7．已知強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱化學方程式用離子方程式可表示為H＋(aq)＋ OH-(aq)===I|O(l)AH=—57.3kJ?mo卜i,又知電解質的電離是吸熱過程。向1L0.5moLL-1的NaOH溶液中分別加入下列物質：①稀醋酸、②濃硫酸、③稀硝酸，恰好完全反應時的焓變分別為AH「AH2、AH3，則AH］、AH2、AH3的關系是() A.ah1>ah2>ah3b.ah1ah2d

33、.ah1>ah3>ah2 答案D 解析因為稀醋酸是弱酸，電離時吸熱，濃硫酸溶于水時會放出較多熱量，故中和反應時放 出的熱量Q(濃硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸)，又因放熱反應中焓變?yōu)樨撝?，則AH2

34、 工業(yè)上高純硅可通過下列反應制?。篠iCl4(g)+2H2(g)===溫Si(s)+4HCl(g)，該反應的AH為() A.+236kJ?mol-iB.—236kJ?mol-i C.+412kJ?mol-iD.—412kJ?mol-i 答案A 解析反應熱二反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，即AH二360kJ.mol-1X4+ 436kJ^mol-1X2-176kJ^mol-1X2-431kJ^mol-1X4=+236kJ-mol-1。 9.已知葡萄糖的燃燒熱是2804kJ^mol-1，當它氧化生成1g水時放出的熱量是() A.26.0kJB.51.9kJC.155.8kJD.

35、467.3kJ 答案A 解析葡萄糖燃燒熱的熱化學方程式：C6H12O6(s)+6O2(g)===6Cq(g)+6H2O(l)AH二 -2804kJ.mol-1,由此可知，生成6molX18g?mol-1=108g水放出2804kJ熱量，則生成 1g水時放出的熱量為2804kJvl08~26.0kJ。 10. (2019?石家莊高二檢測)已知C(s)+O2(g)===Cq(g)AH=—393.5kJ?mo卜1 H2(g)+2o2(g)===H2O(g) AH=—241.5kJ?mo卜1 欲得到相同熱量，需充分燃燒C和H2的質量比約為() B.3.25:12 D.6

36、：1 A.12:3.25 C.1：1 答案A解析設需要碳和氫氣的質量分別是x、y,則1X2X393.5=2x241.5，解得x:y~12:3.25。 11. (2020?合肥一中模擬)已知：2H2(g)+O2(g)===2^O(l)AH=—571.6kJ^mol-1,CH4(g)+2O2(g)===Cq(g)+2H2O(l)AH=—890kJ?mo卜1?，F(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112L(標準狀況下)，使其完全燃燒生成CO2(g)和H2O(1),若實驗測得反應放熱3845.8kJ，則原混合氣體中h2與ch4的物質的量之比是() A.1:1B.1:3C.1:4D.2:3 答案C 解

37、析設混合氣體中含有xmolH2，則CH4的物質的量為(5-x)mol，則285.8x+890X(5- x)=3845.8，得x=1,C項正確。 12. 依據(jù)題意，寫出下列反應的熱化學方程式。 (1)若適量的N2和O2完全反應生成NO2，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ熱量。則該反應的熱化學方程式為。 (2) 用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應中，每 有5NA個電子轉移時，放出650kJ的熱量。則該反應的熱化學方程式為。 (3) 已知拆開1molH—H、1molN—H、1molN三N分別需要的能量是436kJ、391kJ、946k

38、J， 則n2與h2反應生成nh3的熱化學方程式為< 答案 (1) N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)AH=+67.8kJ?mo卜1 (2) C2H2(g)+|o2(g)===2CO2(g)+H2O(l)AH=—1300kJ?mo卜1 (3) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=—92kJ?mo卜1 綜合強化 13.(1)工業(yè)上常用磷精礦［Ca5(PO4)3F］和硫酸反應制備磷酸。已知25°C,101kPa時: CaO(s)+H2SO4(l)===CaSq(s)+H2O(l)AH=—271kJ?mo卜1 5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===C*

39、PO4)3F(s)+5H2O(l)AH=-937kJ?mo卜1 則Ca5(PO4)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是。 (2)已知： A12O3(s)+3C(s)===2A1(s葉3C0(g)AH1=+1344.1kJ?mol-1 2AlCl3(g)===2Al(s葉3Cl2(g)AH2=+1169.2kJ?mol-1 由A12O3、C和Cl2反應生成aici3的熱化學方程式為。 答案(l)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)===5CaSq(s)+HF(g)+3H3PO4(l)AH=-418kJ?mo卜1 (2)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2

40、AlC3(g)+3CO(g)AH=+174.9kJ?mo卜1 解析⑴已知：①CaO(s)+H2SO4(l)===CaSq(s)+H2O(l)AH二-271kJ?mol-1 ②5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===C*PO4)3F(s)+5H2O(l)AH=-937kJ?mol-1 則根據(jù)蓋斯定律可知①X5-②即得到Ca5(P04)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是 Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)===5CaSq(s)+HF(g)+3H3PO4(l)AH二-418kJ?mol-1。 ⑵已知：①A12O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g)

41、AH1=+1344.1kJ?mol-1 ②2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g)AH2二+1169.2kJ?mol-1 則根據(jù)蓋斯定律可知①-②即得到由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為 A12O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2Aiq(g)+3CO(g)AH二+174.9kJ?mol-1。 14.(2020?大連調研)為了合理利用化學能，確保安全生產，進行化工設計時需要充分考慮化 學反應的反應熱，并采取相應措施?；瘜W反應的反應熱通?？梢酝ㄟ^實驗進行測定，也可通過理論進行推算。 (1)實驗測得，5g甲醇(CH3OH)液體在氧氣中充分燃燒

42、生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出 113.5kJ的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為。 (2)現(xiàn)有以下兩個熱化學方程式： 2H2(g)+O2(g)===2^O(g)AH]=akJ?mo卜12H2(g)+O2(g)===2H2O(l)AH2=bkJ?mo卜1則a(填“〉”“=”或“V”)b。 (3)已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) AH=-xkJ?mo卜1。蒸發(fā)1molH2O(1)需要吸 收的能量為44kJ,其他相關數(shù)據(jù)如表: NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ

43、 a b z d 貝9表中z(用x、a、b、d表示)的大小為。 3 答案(l)CH3OH(l)+2O2(g)===Cq(g)+2H2O(l)AH=—726.4kJ?mo卜1(2)> ⑶' x+4a+5b—6d—264 解析(1)5g液態(tài)CH3OH在氧氣中充分燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出113.5kJ熱量，攵 32 32g即1mol液態(tài)CH3OH在氧氣中充分燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出gX113.5kJ二 3 726.4kJ熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(1)+2O2(g)====Cq(g)+2H2O(1) AH二-726.4

44、kJ.mol-1。(2)將兩個熱化學方程式進行比較，由于巴0由氣態(tài)變成液態(tài)放出熱量，故ah1>AH2,則a>bo(3)根據(jù)題意可知蒸發(fā)1molH2O(l)需要吸收的能量為44kJ,因此6molH2O(g)變成液態(tài)水需要放出的能量為6X44kJ。根據(jù)AH二反應物的總鍵能-生成物的總鍵能可知，在反應4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(l)AH二-xkJ二4akJ+5bkJ- 4zkJ-6dkJ-6X44kJ,解得z二 x+4a+5b-6d-264 4 15.熱力學標準態(tài)(298.15K、101kPa)下，由穩(wěn)定單質發(fā)生反應生成1mol化合物的反應熱叫該化合物的生成

45、熱(AH)。圖甲為WA族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。試完成 卜列問題。 (1)①請你歸納非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的生成熱AH的關系: ②硒化氫在上述條件下發(fā)生分解反應的熱化學方程式為。 (2) 在25°C、101kPa下，已知SiH4氣體在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，平均每轉移1mol 電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式是。 (3) 根據(jù)圖乙寫出反應CO(g)+2H2(g)===CI|OH(g)的熱化學方程式：⑷由金紅石(TiO2)制取單質Ti的步驟為 TiO2—TiCl480—JArTi 24Mg 已知：I.C(s)+O2(g)===

46、cq(g)AH=—393.5kJ?mo卜1 II.2CO(g)+O2(g)===2Cq(g)AH=—566kJ?mo卜1 m.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiC4(s)+O2(g)AH=+141kJ?mo卜1 ①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiC4(s)+2CO(g)的AH=< ②反應TiCl4+2Mg====2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進行的理由是答案(1)①非金屬元素氫化物越穩(wěn)定，AH越小②H2Se(g)===Se(s葉H2(g)AH=—81kJ?mo卜1 (2)SiH4(g)+2O2(g)===Siq(s)+2H2O(l)AH=—1520.0kJ?

47、mo卜1 (4)①一80kJ?mol—1 (3)CO(g)+2H2(g)===CI|OH(g)AH=—91kJ?mo卜1 ②防止高溫下Mg、Ti與空氣中的O2(或CO2、N2)作用 解析(2)SiH4氣體在氧氣中完全燃燒的化學方程式為SiH4+2O2====$iO2+2H2O，由化學 方程式可知，1molSiH4完全燃燒轉移8mol電子，故熱化學方程式為SiH4(g)＋2O2(g)===Siq(s)+2H2O(l)AH=-1520.0kJmol-1。(3)AH=419kJmol-1-510kJmol-1=-91kJ?mol-1，故該反應的熱化學方程式為CO(g)+2H2(g)==ci|OH(g)AH二-91kJ?mol-1。 ⑷①根據(jù)蓋斯定律由2X1-I+III可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiC4(s)+2CO(g)AH 二-80kJ?mol-1。