反应热的计算

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1、考点32反应热的计算一、反应热的计算1. 盖斯定律内容:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热都是一样的。即化学反应的反 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:由反应物A生成产物B可以设计如下两 条途径,则 W、AH1、AH2的关系可以表示为AH=AH1+AH2o2. 运用盖斯定律计算反应热第一步,找目标 确定目标方程式,找出目标方程式中各物质出现在已知化学方程式中的位置。第二步,定转变根据目标方程式中各物质计量数和所在位置对已知化学方程式进行转变:或调整计 量数,或调整方向。第三步,相加减对热化学方程式进行四则运算得到目标方程式及其AHo应用盖斯定律进行

2、简单计算时,关键在于设计反应过程,同时需要注意以下问题: 参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”,如 热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方 程式的AH与原热化学方程式之间AH的换算关系。 当热化学方程式乘、除以某一个数时,AH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时, ah也同样要进行加减运算,且要带“+”“一”符号,即把ah看作一个整体进行运算。 将一个热化学方程式颠倒书写时,H的符号也随之改变,但数值不变。 在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态

3、由固一液一气变化时,会 吸热;反之会放热。事关系棋板热化学方程式焓变之间的关系mAB AH11 B AH2 m 1AH2= AH1 或 AH1=mAH2 mmAB AH1Bm A AH2ah1=-ah2mAB AH1BnC AH2mA nC AHah=ah1+ah23. 根据热化学方程式的反应热计算计算依据:反应热与反应物中各物质的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式,则按照 热化学方程式与AH的关系计算反应热;若没有给出热化学方程式,则根据条件先得出热化学方程式,再 计算反应热。4. 根据反应物和生成物的能量计算(1) 计算公式:*=生成物的总能量-反应物的总能量。(2) 根据燃烧

4、热计算要紧扣反应物为“1 mol”、生成物为稳定的氧化物来确定。Q方郭可燃物)xAH。5. 根据反应物和生成物的键能计算计算公式:AH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目。常见物质的共价键数目物质CH4(C-H)Si(SiSi)SiO2(SiO)金刚石(CC)石墨(CC)P4(PP)1 mol微粒所含共价键数目/NaA.42421.56二、反应热大小比较的技巧直接比较法H是一个有正负的数值,比较时应连同“+”、-”号一起比较。(1) 吸热反应的AH肯定比放热反应的大(前者大于0,后者小于0)。(2) 同种物质燃烧时,可燃物物质的

5、量越大,燃烧放出的热量越多,AH越小。(3) 等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多,对应AH越小。(4) 产物相同时,同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多,放出的热量多 对应AH越小。反应物相同时,生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多,放出的热量多对 应AH越小。(5) 生成等量的水时,强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反 应放出的热量多,放出的热量多对应AH越小。(6) 对于可逆反应,热化学方程式中的反应热是完全反应时的反应热,若按方程式反应物对应物质的 量投料,因反应不能进行完全,实际反应

6、过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数 值,放出的热量少对应AH越大。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) AH=-197 kJ/mol,则向密闭容器中通入2 mol SO2和1 molO2,反应达到平衡后,放出的热量要小于197 kJ。(7) 不同单质燃烧,能态高(不稳定)的放热多,对应AH越小。如:金刚石比石墨能态高,两者燃 烧,金刚石放热多,对应AH越小。;盖斯定律比较法(1) 同一反应生成物状态不同时:A(g)+B(g)C(g) AH10A(g)+B(g)C(l) AH20因为 C(g)= C(l) ah3|AHJ。(2) 同一反应物状态不同时:S(s)+O

7、2(g)SO2(g) AH10S(g)+O2(g)SO2(g) ah20H3+AH2=AH,且 AH30,所以|AH|AH2I。(3) 两个有联系的不同反应相比:C(s)+O2(g)CO2(g) AH101C(s)+ - O2(g) CO(g) AH2IAH2I。5图示比较法画出化学变化过程中的能量变化图后,依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较AH的大小。对于反应2A+B2C的能量变化如图所示:考向一反应热的计算典例引领典例 1 已知:Fe2O3(s)+2C(s)=2CO2(g)+2Fe(s) AH=+234.1 kJ-mol-1;C(s)+O2(g)=CO2(g) A

8、H=-393.5 kJ-mol-1 o3则 2Fe(s)+2O2(g)=Fe2O3(s)的 AH 是A. -169.4 kJ-mol-1B.-627.6 kJ-mol-1C.-744.7 kJ-mol-1D.824.4 kJmol-i【解析】将题目所给热化学方程式编号,C(s)+O2(g)=CO2(g) AH=-393.5 kJ.mol-1 :Fe2O3(s)3333+2C(s)=2CO2(g)+2Fe(s) AH=+234.1 kJ-mol-1,根据盖斯定律x2即可以得到 2Fe(s)+23O2(g)=Fe2O3(s) AH=-393.5 kJ-mol-1x2-234.1 kJ-mol-1-

9、824.4 kJ-mol-1, 故 D 正确。【答案】D变式拓展1.用h2o2和h2so4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) AH=+64.39 kJ-mol-12H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) AH=-196.46 kJ-mol-1H2(g) + 2 O2(g)=H2O(l) AH=-285.84 kJ-mol-1在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热膏等于A. -417.91 kJ-mol-1B.-319.68 kJ-mol-1C.+546.69 kJ-mol-1D.-4

10、48.46 kJ-mol-1利用盖斯定律进行计算的一般步骤福EL根据待求解的热化学方程式中的反应物和我巡L生成物找出可用的已知魏化学力程式根据待求解的热化学方拜式调整可用热化学方程式的方向,同时调整AM的符号根据待求解的热化学方程式梅调整好的炮化学方程式避行化筒或扩大相应的倍数况和一将调整好的热化学方程式滔挞田进街加和 衣侦随热化学方程式的调整而相应地进行加、喊、竺_乘、除运箕检聋一检查得出的热化学方程式是否正魂考向二焓变()的比较典例1下列各组热化学方程式中AH1AH2的是A. C(s)+O2(g)=CO2(g) AH11C(s)+2O2(g)=CO(g) ah2B. S(s)+O2(g)=

11、SO2(g) AH1S(g)+O2(g)=SO2(g) ah21C. H2(g)+2O2(g)=H2O(l) AH12H2(g)+O2(g)=2H2 O(l) AH2D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) AH1CaO(s)+H2O (l)=Ca(OH)2(s) AH2【解析】A项,碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热,反应的焓变 是负值,故AH1AH2; C项,2 mol氢气燃烧放出较多能量,反应热较小,AHAH2; D项,碳酸钙的分解为 吸热反应,AH10,氧化钙与水的反应为放热反应,AH2AH2。【答案】A2 .已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热

12、化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l) AH=-57.3D.AH1AH3AH2普比较反应热大小的四个注意要点(1)反应物和生成物的状态:kJ.mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol-L-1的NaOH溶液中加入下列物质:稀醋酸;浓硫酸;稀硝酸,恰好完全反应。其焓变AH、AH2、AH3的关系是A. AH1AH2AH3B. AH1AH3ah2物质的气、液、固三态的变化与反应热关系:(2) AH的符号:比较反应热大小时不要只比较州数值的大小,还要考虑其符号。(3) 化学计量数:当反应物和生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的AH越小,吸热反 应的AH

13、越大。(4)正确理解可逆反应的反应热(AH),如:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) AH=-92.4 kJ-mol-1 中的 92.4kJ是1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出的热量。k考点冲关七AH=-(Q1-Q2+Q3) kJ/molAH=-(3Q1 +Q3) kJ/molAH=-(3Q1-Q2+Q3) kJ/molA. -488.3 kJ-mol-1B. +488.3 kJ-mol-11 .已知:H2O(g)H2O(l) AH1=-Q1 kJ/mol,C2H5OH(g)C2H5OH(l)AH2=-Q2 kJ/mol,C2H5OH

14、(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) AH3=-Q3 kJ/mo l。则表示酒精燃烧热的热化学方程式是A. C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)B. C2H5OH(l)+3O2(g)一 2CO2(g)+3H2O(l)C. C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)AH=-(3Q1-Q2+Q3) kJ/molD. C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g)2.在 25 C、101 kPa 条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热 AH分别为一393.5 kJ-mol-1 -285.8 kJ-m

15、ol-1 -870.3 kJ-mol-1,贝2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CHCOOH(l)的反应热为C. 191 kJ-mol-1D.+191 kJ-mol-13.已知:2 CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O (l) AH1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) AH2 2H2(g)+O2(g)=2H2 O(l) AH3 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) AH4 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) AH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是A. AH10, AH2AH4C. AH1=AH2+2AH3-AH5D. 2AH5+AH1”、“” MO(

16、s) I CO2(g)已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是A. AH1 (MgCO3)AH1 (CaCO3)0B. AH2(MgCO3)=AH2(CaCO3) 0C. AH1 (CaCO3)AH1 (MgCO3)=AH3(CaO)AH3(MgO)D. 对于 MgCO3 和 CaCO3,AH1+AH2AH32. 2017江苏通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确的是 C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H

17、2O(g) 2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g)A.反应、为反应提供原料气AH = a kJ-mol-1AH 2 = b kJ-mol-1AH 3 = c kJ-mol-1AH 4 = d kJ-mol-1B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C .反应 CH3OH(g)1CH3OCH3 (g) +1 H2O(l)的 H = d kJmol-i32332 22D.反应 2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的 AH = ( 2b + 2c + d ) kJ-mol-i3. 2019新课标II节选环戊二烯(* ?)是重要的有机化工原料,广

18、泛用于农药、橡胶、塑料等生产。 回答下列问题:H2(g)+ I2(g) =2HI(g)AH2=-11.0 kJ-mol-1对于反应:(g)+ I2(g)一 (g)+2HI(g) AH=kJ-mol-io4. 2019新课标III节选近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(2) Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:CuCl (s)=CuCl(s)+1 Cl (g) AH =83 kJ-mol- i*2 21CuCl(s)+1 O (g)=CuO(s)+1 Cl (g)AH =- 20 k

19、J-mol- i22222CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)AH3=- 121 kJ-mol- i则 4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的 AH=kJ-mol- io5. 20i9北京节选氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。(i)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。 反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4:i,甲烷和水蒸气反应的方程式是。 已知反应器中还存在如下反应:i. CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) AHii. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) AH2

20、iii. CH4(g)=C(s)+2H2(g) AH3iii为积炭反应,利用AHi和AH2计算AH3时,还需要利用 反应的AH。6. 2019天津节选多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题:I.硅粉与HCl在300C时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为。SiHCl3的电子式为。II. 将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为: SiCl4 (g)+ H2 (g)晦为 SiHCl3 (g)+ HCl(g)A 0 3SiCl4 (g)+ 2H2 (g)+Si (s)晦为 4SiHCl3 (

21、g) AH2 0 2SiCl (g)+ H (g)+ Si(s)+ HCl(g)晦为 3SiHCl (g) AH4233(4) 反应的AH3=(用AH1, AH 2表示)。温度升高,反应的平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。7. 2018新课标I卷CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)CH4-CO2 催化重整反应为:CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)= CH4 (g)AH=-75 kJ-mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-394 kJ-mol-1C

22、(s)+;O2(g)=CO(g) AH=-111 kJ-mol-1该催化重整反应的AH=kJ-mol-1 o8. 2018新课标III卷三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1) SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式 o(2) SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) AH=48 kJ-mol-13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) AH2=-30 kJ-mol-1则反应 4SiHCl3(g=SiH4(g)+ 3Si

23、Cl4(g)的 AH=kJmol-i。9. 2018北京卷近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:太阳能一 热能T H酒d解I |Sd催M歧化I瑚烧 I热能i龟能反应1_反应I! H 招、S /、心(1)反应I: 2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) AH=+551 kJ - mol-i反应III: S(s)+O2(g)=SO2(g) AH3=-297 kJ - mol-1反应II的热化学方程式:。10. 2018江苏卷NOX (主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO*是环境保护 的重要课题。(1)用水吸收NO

24、*的相关热化学方程式如下:2NO2(g)+H2 O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)AH=-116.1 kJ-mol-13HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)AH=75.9 kJ-mol-1反应 3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的 AH=kJ-mol-1 o11. 2017北京TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/c58136181 (升华)3161412熔点/c-69-

25、25193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶难溶(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) AH1=+175.4 kJ-mol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。12. 2017新课标I近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节 神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 I w-s u_. - 一 . -;热化学硫

26、碘循环水分解制玺系统I)I H2SOJaq) = SO2(g) + H2O(1) 4-io2(g)=377 kJ mol 】1 SO2(g) +1:(3)+ 2H2O(1) = 2HI(aq) + H2SO.(aq)AH2 =-151 kJ morI 2Hl(aq) = H3(g) + II(s)明】=110 kJ . moL 通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为、_制得等量h2所需能量较少的是。13. 2017新课标1丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题: (1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下: C4H(g)

27、= C4H8(g)+H/g)斗1已知: C4H10(g)+1 O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) AH2=-119 kJ-mol-1_1 H(g)+ 1 O(g)= H O(g)AH =-242kJmol-12反应的AH1为 kJ.mol-1。F参考答案,变式拓展1.【答案】B【解析】在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应的离子方程式为Cu(s)+2H+(aq)+H2O2(l)=Cu2+(aq)+2H2O(l),根据盖斯定律,第一个热化学方程式+1 x第二个热化学方程式+第三个热化学方程式得:Cu(s)+2H+(aq) 2+H2O2(l)=Cu2+(aq)+2H2O(l) AH=+64

28、.39 kJ-mol-1 + |x(-196.46 kJ-mol-1)+ (-285.84 kJ-mol-1)2.【答案】D【解析】因为醋酸是弱电解质,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热,故中和反应时放出的热量0浓硫酸)0稀硝酸)0稀醋酸),又因放热反应中,鱼 为负值,即H=-Q,故AH2AH3AH1o考点冲关_ 11. 【答案】C【解析】根据盖斯定律,由 3x-+得 C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) AH=-(3QQ2+Q3) kJ/mol, C项正确。2. 【答案】A【解析】25 C、101 kPa 下,H2(g)、C(s)和 CH3COOH(l)的燃烧热 AH

29、分别是一285.8 kJ- mol-i、一393.5kJ- mol-1 和一870.3 kJ- mol-1,贝寸 H (g) + 1 O (g)=HO(l) AH =- 285.8 kJ-mol-1 ,C(s) +22 22O2(g)=Cq(g) AH=-393.5 kJ- mol-1 ,CH3COOH(l)+2O2(g)=2CC2,(g)+2H2O(l) AH=-870.3 kJ-mol-1,由盖斯定律可知,x2+x2 可得反应2C(s) + 2H2(g) + O2(g)=CH3COOH(l),其反 应热为 2x(-285.8 kJmol-1)+2x(-393.5 kJ- mol-1)+87

30、0.3 kJ-mol-1 =-488.3 kJ-mol-1o3. 【答案】D【解析】因反应均为燃烧反应,故AH、AH2、AH3、AH4均小于,根据盖斯定律,2AH5+AH =AH2+2AH3(2) (3) 0,故AH/AH2。(2) 由盖斯定律知,用式-式得S(g)=S(s) AH=AH1-AH20,故AH1AH20(3) 由盖斯定律知,用式-式得 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) AH=AHAH2,故 AH1(2) S(l)+O2(g)=SO2(g) AH=-529 kJ-mol-1 (3) +10.5 kJ-mol-1(4) +124 kJ-mol-1 -4 566ac【解析】(

31、1)根据盖斯定律,由(反应I 一反应m)-3,得N2(g)+O2(g) 2NO(g) AH= kJ-mol -1o反应m中生成物气体的物质的量大于反应物的,所以反应m是嫡增反应,aso。(2) 由已知信息可得CO(g)+2O2(g)=CO2(g) AH3=-283 kJ-mol-1,将该热化学方程式及已知信 息中热化学方程式依次编号为a、b,根据盖斯定律,由ax2-b得:S(l)+O2(g)=SO2(g) AH=(- 283 kJmol-1)x2+37.0 kJmol-1=-529 kJmol-1。设 E2 为逆反应的活化能,则 E-E=AHO,所以 e1ah2o(3) 醋酸和NaOH的中和反

32、应(反应热AH),可以分为CH3COOH的电离(反应热AHJ、H+和OH-的中 和(反应热 AH2)两步,故 AH1=AH-AH2=-46.8 kJ-mol-1-(-57.3 kJmol-1)= +10.5 kJ-mol-1 o(4) 反应热=反应物总键能一生成物总键能,由有机物的结构可知,乙苯催化脱氢反应的反应热等于 CH2CH3的总键能与一CH=CH2、H2的总键能之差,故乙苯催化脱氢反应的 AH=(5x412 + 348- 3x412-612-436) kJ-mol-1 = +124 kJ-mol-1,根据盖斯定律,乙苯的燃烧热 AH=-290 kJmol-1 + (-4 400 kJm

33、ol-1)+(+124 kJmol-1)=-4 566 kJ-mol-1o直通高考1.【答案】C【解析】根据盖斯定律,得AH=AH+AH2+AH3,又易知Ca2+半径大于Mg2+半径,所以CaCO3的离子键 强度弱于MgCO3,CaO的离子键强度弱于MgOoA. AH表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量,离子键强度越大,吸收的能量越大,因而AH(MgCO3) AH(CaCO3)0,A 项正确;B. AH2表示断裂CO32-中共价键形成O2-和CO2吸收的能量,与M2+无关,因而AH2(MgCO3)=AH2(CaCO3) 0,B项正确;C. 由上可知AH1(CaCO3)-AH1(MgC

34、O3)AH3(MgO), AH3(CaO)-AH3(MgO)0, C 项错误;D. 由上分析可知AH1+AH20,AH3AH3, D项正确。故答案选C。2. 【答案】C【解析】A.反应、的生成物CO2和H2是反应的反应物,A正确;B.反应可将二氧化碳转化 为甲醇,变废为宝,B正确;C. 4个反应中,水全是气态,没有给出水由气态变为液态的焓变,所以C 错误;D.把反应三个反应按(+)x2+可得该反应及对应的焓变,D正确。【名师点睛】本题以合成新能源二甲醍为背景,考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、 化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度,同时关注了节能减排、工业三

35、废资源 化处理、开发利用新能源等社会热点问题。3. 【答案】(1) 89.3【解析】(1)根据盖斯定律+,可得反应的AH=89.3kJ/mol;答案:89.3;4. 【答案】(2) -116【解析】(2)根据盖斯定律知,(反应I+反应II+反应III)X2得4HCl(g) + 2(g) = 2Cl2(g) + 2H2O(g) H=(AH1+AH2+AH3)x2=-116kJmol-1。5 .【答案】(1) CH4+ 2H2O= 4H2 + CO2C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】(1)由于生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4: 1,反应物是甲烷和水蒸气,因而反应 方程式为 CH4

36、+ 2H2O= 4H2+ CO2; i - ii 可得 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),设为 iv,用 iv- iii 可得 C(s)+CO2(g)=2CO(g),因为还需利 用 C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的焓变。(g) AH = -225kJ mol-1:1::CI:Si3C1:* -I 4H300C/、6.【答案】I. Si(s)+3HCl(g)= SiHCl3(g)+ 生11.(4) AH2 -AH1减小【解析】【分析】I.书写热化学方程式时一定要标注出各物质的状态,要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。本题的反应温度需要标注为条件;II.

37、(4)此问是盖斯定律的简单应用,对热化学方程式直接进行加减即可。【详解】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl,生成的是气态的SiHCl3和氢气,反应条件是300C, 配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1,由此可顺利写出该条件下的热化学方程式:Si(s)+3HCl(g)M=SiHCl3(g)+H2(g) AH=- 225kJ-mol- 1 ; SiHCl3 中硅与 1 个 H、3 个 Cl 分别形成共价单键,由此航可写出其电子式为:其罗,注意别漏标3个氯原子的孤电子对;IIII. (4)将反应反向,并与反应直接相加可得反应,所以AH3=AH2- AH1,因AH20,所以 AH3必小

38、于0,即反应正反应为放热反应,而放热反应的化学平衡常数随着温度的升高而减小。7. 【答案】(1) 247【解析】(1)已知: C(s)+2H2(g)=CH4(g)AH=-75 kJ-mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394 kJ-mol-1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) AH=-111 kJ-mol-1根据盖斯定律可知x2 一即得到该催化重整反应 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的AH= + 247 kJ-mol-1 o .8. 【答案】(1) 2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl(2) 114【解析】(1 )根据题目表述,三氯氢

39、硅和水蒸气反应得到(HSiO)2O,方程式为: 2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。(2)将第一个方程式扩大3倍,再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变,所以焓变为48x3+(30)=114kJmol-1。9. 【答案】(1) 3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) AH2= 254 kJ-mol-1【解析】(1)根据过程,反应II为SO2催化歧化生成H2SO4和S,反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S。应 用盖斯定律,反应 I+反应 III 得,2H2SO4 (l) +S (s) =3SO2 (g) +2H2O (g) AH=AH1+A

40、H3= (+551kJ/mol) + (-297kJ/mol) =+254kJ/mol,反应 II 的热化学方程式为 3SO2 (g) +2H2O (g) =2H2SO4 (l) +S (s) AH=-254 kJ/mol。10. 【答案】(1) -136.2【解析】(1)将两个热化学方程式编号,2NO2 (g) +H2O (l) =HNO3 (aq) +HNO2 (aq) AH=-116.1 kJ-mol-1 (式)3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)AH=75.9 kJ-mol-1(式)应用盖斯定律,将(式X3+式)2 得,反应 3NO2 (g) +H2O (l

41、) =2HNO3 (aq) +NO (g) AH= (-116.1 kJmol-i)X 3+75.9 kJmol-i2=-136.2kJmol-i。11. 【答案】(1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5 kJ/mol【解析】(1)生成TiCl4和CO的反应方程式为TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO,根据盖斯定律,两 式相加,得到 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H=AH1+AH2= (-220.9 kJ-mol-1) + (+175.4 kJ-mol-1) =一45.5 kJ-mol1

42、0112. 【答案】(2) H2O(l)=H2(g)+;yO2(g) AH=+286 kJ/molH2S(g)=H2(g)+S(s) AH=+20 kJ/mol系统(II)1【解析】(2) H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)-O2(g) H1=+327 kJ/mol SO2(g)+I2(s)+ 2H2O (l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq)%= 151 kJ/mol 2 HI(aq) =H2 (g)+ I2(s)/= +110 kJ/mol H2S(g)+ H2SO4(aq) =S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l)H4=+61 kJ/mol +,整理可得系统的热化学方程式H2O(l) =H2(g)+;O2(g) H=+286 kJ/mol; +,整理可得系统(II)的热化学方程式H2S (g) =H2(g)+S(s) H=+20 kJ/molo根据系统I、系统II的热化学方程式可知:每反应产生1mol氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取 等量的H2所需能量较少的是系统II013. 【答案】(1) +123【解析】(1)根据盖斯定律,用式-式可得式,因此AH1=AH2-AH3=-119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123 kJ/nool

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