1、第一章化學反應與能量第三節化學反應熱的計算課堂演練當堂達標-1 在 298 K 時下述反應的有關數據：1C(s)+22(g)=CO(g)AHi= -110.5 kJ mol1C(s)+O2(g)=CO2(g)AH2=-393.5 kJ mol-1則 C(s)+CO2(g)=2CO(g)的AH 為()A. + 283.5 kJ mol-1B.+ 172.5 kJ mol-1C. 172.5 kJ mol1D. 504 kJ mol1解析：由已知熱化學方程式可得：2C(s) + O2(g)=2CO(g)AH=2AH1= 221 kJ mol1CO2(g)=C(s)+O2(g)AH- AH2= +3

2、93.5 kJ mol1依據蓋斯定律，反應 +可得：C(s) + CO2(g)=2CO(g)AH = 221 kJ mol1+ 393.5 kJ mol1= + 172.5 kJ mol1。 答案：B2. 根據蓋斯定律判斷如下圖所示的物質轉變過程中，正確的等式是（）i_iA. AH1= AH2= AH3= AH4B. AH1+ AH2= AH3+ AH4C.AH1+ AH2+AH3= AH4D. AH1= AH2+ AH3+ AH4解析：由蓋斯定律知：AH1=AH2+AH3+AH4, D 項正確答案：D3. 已知丙烷的燃燒熱AH = -2 215 kJ mo，若一定量的丙烷完全燃燒后生成 1.

3、8 g 水，則放出的熱量約為（）A. 55 kJB. 220 kJC. 550 kJD. 1 108 kJ解析：丙烷分子式是 C3H8, 1 mol 丙烷完全燃燒會產生 4 mol 水，則丙烷完全燃燒產生 1.8 g 水，反應放出的熱量為 1 旣X2 215 kJ=55.375 kJ。答案：A4.已知：C（s）+ O2（g）=CO2（g） JH = -393.5 kJ mol-1;2H2（g） + O2（g）=2H2O（g） JH = -483.6 kJ mol-1。現有由炭粉和氫氣組成的懸浮氣 0.2 mol，在氧氣中完全燃燒， 共放出 63.53 kJ 熱量，則懸浮氣中 C 與 H2的物質

4、的量之比為（）A . 1 : 1B. 1 : 2C. 2 : 3D. 3 : 2解析：設懸浮氣中炭粉的物質的量為 x mol，氫氣的物質的量為x + y= 0.2,、y mol，貝卩解方程組得：x = 0.1, y= 0.1，即393.5x + 241.8y= 63.53,兩者的物質的量之比為 1 ： 1。答案：A5.紅磷 P（s）和 Cb（g）發生反應生成 PCb（g）和 PCl5（g）。反應過程 和能量關系如圖所示（圖中的JH 表示生成 1 mol 產物的數據）(1)P 和 Cl2反應生成 PCI3的熱化學方程式為 _(2)PCl5分解成 PCI3和 CI2的熱化學方程式為 _(3)P 和

5、 CI2分兩步反應生成 1 mol PCI5的AH3=_ , P 和CI2一步反應生成 1 moI PCI5的AH4_傾“”“V”或“=”)出3。解析：(1)由題圖可知，1 moI P 在 CI2中燃燒生成 PCb(g)放出的 熱量為 306 kJ，所以 P 與 CI2反應生成 PCI3的熱化學方程式為 P(s)3_+2CI2(g) =PCb(g)AH = -306 kJ mol J (2)中間產物 PCb 和未完全反應的 CI2的總能量高于最終產物 PCI5的能量，其AH = - 93 kJ mol-1,所以 PCl5(g)=PCl3(g) + Cl2(g)AH = + 93 kJ moI-

6、1。由蓋斯定律可知，一步生成 PCI5和兩步生成 PCI5的總熱效應相等， 即AH3= AH4= AH1+AH2=-399 kJ mol-1。3-答案：(1)P(s) +2Cl2(g)=PCl3(g)AH = - 306 kJ mol-1PCl5(g)=PCb(g) + Cl2(g)AH= +93 kJ mol-1(3)399 kJ mol-1=課后作業知能強化（時間：40 分鐘滿分：100 分）一、選擇題（本題包括 7 個小題，每小題 8 分，共 56 分。每小題 只有一個選項符合題意）1.下列關于蓋斯定律的說法不正確的是（）A .不管反應是一步完成還是分幾步完成，其反應熱相同B .反應熱只

7、與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關C.有些反應的反應熱不能直接測得，可通過蓋斯定律間接計算 得到D .根據蓋斯定律，熱化學方程式中AH 直接相加即可得總反應執 八、解析：根據蓋斯定律，熱化學方程式的AH，須由已知的化學反應經過合理的“變形”（如加減或乘除等），還要注意“ + ”“ ”號的變化，得到熱化學方程式的出。答案：D2.已知 H2（g） + Cl2（g）=2HCI（g）AH = 184.6 kJ mol1,1 1則反應 HCI（g）=2H2（g） + qCb的厶 H 為（ ）A.+ 184.6 kJ mol1B. 92.3 kJ mol1C. 369.2 kJ mol1D.+

8、 92.3 kJ mol1解析：據兩熱化學方程式的關系可知AH = （ 184.6 kJ mol11）x2= + 92.3 kJ mol1, D 正確。答案：D3. 已知熱化學方程式：C（金剛石，s）+ O2（g）=CO2（g）AH1C（石墨，s）+ O2（g）=CO2（g）AH2C（石墨，s）=C（金剛石，s） IH3=+ 1.9 kJ mol1下列說法正確的是（）A .石墨轉化成金剛石的反應是吸熱反應B .金剛石比石墨穩定C.A出=AHLAH2D.AH1 AH2解析：由熱化學方程式 中AH3=+ 1.9 kJ mol10 得出石墨比 金剛石穩定，故 A 項對，B 項錯；C 項中正確結論應為

9、AH3=AH2-AH1；AH1與AH2均小于零， 石墨具有的能量低于金剛石， 故都生 成 CO2時AH1VAH2,D 項錯。答案：A4.肼（N2H4）是火箭發動機的一種燃料，反應時N2O4為氧化劑，生成 N2和水蒸氣。已知：1N2（g）+ 2O2（g）=N2O4（g）AH= +8.7 kJ mol-12N2H4（g） + O2（g）=N2（g） + 2出0AH= -534.0 kJ-mol-1下列表示肼與 N2O4反應的熱化學方程式，正確的是（）A.2N2H4（g） + N2O4（g）=3N2（g） + 4出0AH= 542.7 kJ mol1B.2N2H4（g） + N2O4（g）=3N2（

10、g） + 4H20（g）AH= 1 059.3 kJ mol-113C.N2H4（g） + 2N2O4（g）=?N2（g） + 2H2O（g）AH= -1 076.7 kJ mol-1D. 2N2H4(g) + N2O4(g)=3N2(g) + 4H20(g)H= -1 076.7 kJ moir解析：根據蓋斯定律，由x2 得 2N2H4(g) +N2O4(g)=3N2(g) + 4H2O(g) 出=1 076.7 kJ mol1，故選 D。 答案：D5.在 100 g 碳不完全燃燒所得氣體中，CO 和 CO2的體積比為1 : 2,已知:11C(s)+ 2O2(g)=CO(g)H1= 110.

11、35 kJ - mol112CO(g) + qO2(g)=CO(g)H2= 282.57 kJ mol1則與 100 g 碳完全燃燒相比，損失的熱量是()A . 392.92 kJ B. 2 489.42 kJC. 784.92 kJ D. 3 274.3 kJ解析：所謂不完全燃燒就是指碳燃燒生成了CO,沒有完全生成CO2,而損失的能量就是這部分 CO 燃燒生成 CO2所釋放的能量。100 g 碳不完全燃燒得到CO氣體的物質的量為100 g訊12 g mol1)x1/3 =25/9 mol，由熱化學方程式 可知，1 mol CO 燃燒生成 CO2放出282.57 kJ 的熱量，則可求得損失的熱

12、量是 25/9 molx282.57 kJ mol1=784.92 kJ, 故 C 選項正確。答案：C6.已知：Cu(s) + 2H+(aq)=Cu2+(aq) + H2(g) 出12H2O2(l)=2H2O(l) + O2(g)H22H2(g) + O2(g)=2H2O(l)出3則反應 Cu(s) + H2O2Q) + 2H+(aq)=Cu2+(aq) + 2出0(1)的AH 是 ()11A. AH= AHi+2H2+2AH311B.H= AH1+2AH22AH3C.AH= AH1+2AH2+2AH3D.AH=2AH1+AH2+AH3解析：根據待求熱化學方程式，將已知熱化學方程式進行處理：C

13、u(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)AH11 1H2O2(I)=H20(1)+2。2 2AH21 1 ,H2(g)+2O2(g)=H2O(I)2AH3然后將三個熱化學方程式相加，得 Cu(s) + H2O2(I) + 2H+1 1(aq)=Cu2+(aq)+2出0(1)AH= AH1+出+出。答案：A7.已知 C2H4和 C2H5OHQ)的燃燒熱AH 分別是1 411.0 kJ mol1和1 366.8 kJ mol1，則由 C2H4和 出 0(1)反應生成C2H5OHQ)的AH 為()A. 44.2 kJ mol1B.+ 44.2 kJ mol1C. 330 kJ mol1

14、D.+ 330 kJ mol1解析：由題意知1C2H4(g) + 3O2(g)=2CO2(g)+ 2H2OQ)AH1= 1 411.0 kJmol12C2H5OH(l) + 3O2(g)=2CO2(g) + 3H2O(l)AH2=1 366.8 kJ mol1=2 044 kJ mol13C2H4(g)+H2O(I)=C2H5OH(I)AH由蓋斯定律，得： 二一，則AH =AHiAH2= 1 411.0kJ mol r ( 1 366.8 kJ mol)= 44.2 kJ mol1，故選 A。答案：A二、非選擇題(本題包括 2 個小題，共 44 分)& (22 分)已知下列兩個熱化學方

15、程式：1H2(g) + 2。29)=出0(1)AH= 285.0 kJ mol1C3H8(g) + 5O2(g)=3CO2(g) + 4出0(1)AH= 2 220.0 kJ-mol1(1) 實驗測得 H2和 C3H8的混合氣體共 5 mol，完全燃燒生成液態水時放熱 6 262.5 kJ,則混合氣體中 H2和 C3H8的體積比為_ 。(2) 已知：H2O(l)=H2O(g)AH = + 44.0 kJ mol1，寫出丙烷燃燒生成 CO2和氣態水的熱化學方程式： _O解析：(1)設 H2、C3H8的物質的量分別為 n1mol、n2mol，則n1+ n2= 5,285.0n1+ 2 2205=

16、6 262.5,5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)AH= 2 044.0 kJ mol1答案：(1)1 : 1 (2)C3H8(g) + 5O2(g)=3CO2(g) + 4H2O(g)AH解得:n1= 2.5,n2= 2.5。由相同 P、T 時,V (H2)= n ( H2)V (C3H8) = n (C3H8)2.5 mol 、丄2 5mol =1:1o(2)由H20(|)=H20(g)AH = + 44.0 kJ - mol1，則4 mol H2OQ)變為氣態水吸熱為176 kJ，故 C3H8(g) +9. (22 分)研究化學反應中的能量變化有重要意義。請根據學過 的知識回答

17、下列問題：(1)已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如下圖所示：Id，mol *Q1反應的熱化學方程式為_。2已知：C(s) + H20(g)=C0(g) + H2(g)H = + 131 kJ mor1貝卩 C(s) + CO2(g)=2CO(g) H =_。(2 )化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學鍵的鍵能 是形成(或拆開)1 mol 化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知：N 三 N 鍵的鍵能是 948.9 kJmoL, H H 鍵的鍵能是_13436.0 kJ mo; N H 鍵的鍵能是 391.55 kJ moL。則砂 9) + 2H2(g)=NH3(g)。出=_ 。解析：(1)由能量變化圖示可知該反應的熱化學方程式為： CO(g)+ H2O(g)=CO2(g) + H2(g)H = 41 kJ mol1;