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专练 32 热化学方程式的书写及正误判断
授课提示:对应学生用书63页
一、选择题
1.[2024·山东枣庄质检]已知:C(s)+O (g)===CO(g) ΔH=-110.4 kJ·mol-
2
1,氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.1 mol C(s)完全燃烧的反应热大于-110.4 kJ·mol-1
B.CuO分解生成Cu O的反应为放热反应
2
C.由图可知在隔绝空气的条件下CuO的热稳定性比Cu O差
2
D.足量炭粉与CuO反应生成Cu O的热化学方程式为 C(s)+2CuO(s)===Cu O
2 2
(s)+CO(g)
ΔH=+35.6 kJ·mol-1
答案:D
解析:1 mol C(s)完全燃烧生成CO (g)所放出的热量大于生成CO(g)所放出的
2
热量,则其反应热小于-110.4 kJ·mol-1,A错误;由图可知,CuO(s)的能量低于Cu O
2
(s)和O (g)的能量之和,所以CuO分解生成Cu O的反应为吸热反应,B错误;由图
2 2
中数据可知,CuO(s)的能量比Cu O(s)和O (g)的总能量低,但无法比较CuO(s)
2 2
和Cu O(s)的能量高低,则CuO与Cu O的热稳定性也无法比较,C错误;由题干信息可
2 2
知,2C(s)+O (g)===2CO(g)的ΔH =-220.8 kJ·mol-1,反应4CuO(s)===2Cu O
2 1 2
(s)+O (g)的ΔH =+292 kJ·mol-1,则反应C(s) +2CuO(s)===Cu O(s)+CO
2 2 2
(g)的ΔH=ΔH/2+ΔH/2=+35.6 kJ·mol-1,D正确。
3 1 2
2.[2024·黑龙江大庆实验中学月考]已知H 的燃烧热为ΔH=-285.8 kJ·mol-1,CO的
2
燃烧热为ΔH=-282.8 kJ·mol-1;现有H 和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况),经充
2
分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是( )
A.CO 燃烧的热化学方程式为 2CO(g)+O (g)===2CO (g) ΔH=-282.8
2 2
kJ·mol-1
B.H 燃烧的热化学方程式为2H (g)+O (g)===2H O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-
2 2 2 2
1
C.燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D.燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O
2
答案:D
解析:一氧化碳燃烧热为282.8 kJ·mol-1,根据燃烧热概念,热化学方程式为CO(g)
+O (g)===CO (g) ΔH=-282.8 kJ·mol-1,故A错误;氢气燃烧热是1 mol氢气完
2 2
全燃烧生成液态水放出的热量,H 燃烧的热化学方程式为:2H (g)+O (g)===2H O
2 2 2 2
(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,故B错误;H 和CO组成的混合气体5.6 L(标况),物质
2
的量为=0.25 mol,经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水,根据氢气和一
氧化碳燃烧热的热化学方程式计算,设氢气物质的量为x,一氧化碳物质的量为y,则x+y
=0.25,285.8x+282.8y=71.15,计算得到x=0.15,y=0.1,燃烧前混合气体中CO的体积
百分数=×100%=40%,故C错误;氢气0.15 mol,CO有0.1 mol,则生成水和二氧化碳分别为0.15 mol和0.1 mol,由2CO +2NaO===2Na CO +O ,2HO+2NaO===4NaOH+
2 2 2 2 3 2 2 2 2
O↑,可以知道生成氧气的物质的量为0.15 mol×+0.1 mol×=0.125 mol,故D正确。
2
3.甲烷燃烧时的能量变化如图,有关说法正确的是( )
A.图甲中反应为
CH(g)+2O(g)===CO (g)+2HO(l)
4 2 2 2
ΔH=+890.3 kJ·mol-1
B.图乙中反应为
CH(g)+O(g)===CO(g)+2HO(g)
4 2 2
ΔH=-607.3 kJ·mol-1
C.由图可以推得:CO(g)+O(g)===CO (g)
2 2
ΔH=-283 kJ·mol-1
D.由图可以推知:等物质的量的CO 和CO,CO 具有的能量高
2 2
答案:C
解析:根据图甲分析,反应物的总能量高于生成物的总能量,则图甲中反应为①CH
4
(g)+2O(g)===CO (g)+2HO(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,A错误;根据图乙分
2 2 2 1
析,生成物中水的状态是液态,则图乙中反应为②CH (g)+O (g)===CO(g)+
4 2
2HO(l) ΔH =-607.3 kJ·mol-1,B错误;根据盖斯定律,由①-②可得CO(g)+O
2 2 2
(g)===CO (g) ΔH=ΔH -ΔH =-283 kJ·mol-1,C 正确;CO(g)+O (g)
2 1 2 2
===CO (g) ΔH=-283 kJ·mol-1,该反应放热,反应物[1 mol CO(g)和 mol O(g)]
2 2
的总能量高于生成物[1 mol CO (g)]的总能量,但无法判断等物质的量的CO (g)和CO
2 2
(g)具有的能量高低,D错误。
4.已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H(g)+3N(g)+9O(g)===
2 2 2
2C H(ONO)(l) ΔH
3 5 2 3 1
2H(g)+O(g)===2H O(g) ΔH
2 2 2 2
C(s)+O(g)===CO (g) ΔH
2 2 3
则反应4C H (ONO ) (l)===12CO (g)+10HO(g)+O (g)+6N (g)的
3 5 2 3 2 2 2 2
ΔH为( )
A.12ΔH+5ΔH-2ΔH
3 2 1
B.2ΔH-5ΔH-12ΔH
1 2 3
C.12ΔH-5ΔH-2ΔH
3 2 1
D.ΔH-5ΔH-12ΔH
1 2 3
答案:A
解析:将题中已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,反应
4C H (ONO ) (l)===12CO (g)+10HO(g)+O (g)+6N (g)可由12×③+
3 5 2 3 2 2 2 2
5×②-2×①得到,所以该反应的ΔH=12ΔH+5ΔH-2ΔH,A项正确。
3 2 1
5.肼(NH )在不同条件下分解产物不同,200 ℃时在Cu表面分解的机理如图1。
2 4
已知200 ℃时反应Ⅰ:3NH (g)===N (g)+4NH (g) ΔH =-32.9 kJ·mol-1,反应
2 4 2 3 1
Ⅱ:NH(g)+H(g)===2NH(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1。
2 4 2 3 2下列说法不正确的是( )
A.图1所示过程①、②都是放热反应
B.反应Ⅱ的能量变化示意图如图2所示
C.断开3 mol N H (g)中的化学键吸收的能量小于形成 1 mol N (g)和4 mol NH
2 4 2 3
(g)中的化学键释放的能量
D.200 ℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为:NH (g)===N (g)+2H
2 4 2 2
(g) ΔH=+50.7 kJ·mol-1
答案:A
解析:由题给信息可知,过程①中NH 转化为N 和NH 的反应为放热反应,结合盖
2 4 2 3
斯定律可知,过程②中氨气转化为N 和H 的反应为吸热反应,A项错误;反应Ⅱ放热,
2 2
与图2相符,B项正确;由反应Ⅰ可知,3 mol N H (g)转化为1 mol N (g)和4 mol
2 4 2
NH (g)的反应为放热反应,故断开 3 mol N H (g)中的化学键吸收的能量小于形成 1
3 2 4
mol N (g)和4 mol NH (g)中的化学键放出的能量,C项正确;根据盖斯定律可知,目
2 3
标热化学方程式的ΔH=ΔH-2ΔH=+50.7 kJ·mol-1,D项正确。
1 2
6.下列有关热化学方程式的叙述,正确的是( )
A.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B.由N
2
O
4
(g) ⇌2NO
2
(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1,可知将1 mol N
2
O
4
(g)置于密
闭容器中充分反应后放出热量为56.9 kJ
C.由H+(aq)+OH-(aq)===H O(l)
2
ΔH=-57.3 kJ·mol-1,可知:含1 mol CH COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合
3
放出热量为57.3 kJ
D.已知101 kPa时,2C(s)+O (g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则1 mol
2
碳完全燃烧生成CO 放出的热量大于110.5 kJ
2
答案:D
解析:1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,故 A项
错误;该反应是可逆反应,不可能反应完全,即不可能放出56.9 kJ的热量,故B项错误;
醋酸为弱酸,电离吸热,所以含1 mol CH COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放
3
出热量小于57.3 kJ,故C项错误;CO燃烧会继续放出热量,所以1 mol碳完全燃烧生成
CO 放出的热量大于110.5 kJ,故D项正确。
2
7.[2024·经典习题选萃]化学上规定稳定单质的生成热为0;可用物质的生成热表示该
物质的相对能量高低。氮的几种氧化物的相对能量如下表所示(25 ℃,105 Pa条件下):
物质及状态 NO(g) NO(g) NO (g) NO(l) NO(g)
2 2 2 4 2 5
相对能量
82 90 33 -20 11
(kJ·mol-1)
下列推断不正确的是( )
A.在5种氮的氧化物中,NO最活泼
B.N
2
O
4
(l) ⇌2NO
2
(g) ΔH=-86 kJ·mol-1
C.NO(g)===2NO(g)+O(g)
2 5 2 2
ΔH=+55 kJ·mol-1
D.1 mol N O(g)分解成N(g)和O(g)需要放出82 kJ能量
2 2 2
答案:B
解析:A项,由表格中的数据看出,NO的相对能量最大,化学性质最活泼,最不稳
定,正确。B项,反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差,ΔH=66 kJ·mol-1-(-
20 kJ·mol-1)=+86 kJ·mol-1,错误。C项,ΔH=66 kJ·mol-1+0-11 kJ·mol-1=+55
kJ·mol-1,正确。D项, NO(g)===N (g)+O (g) ΔH=0+0-82 kJ·mol-1=-82
2 2 2
kJ·mol-1,正确。
二、非选择题8.(1)晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)――→SiCl ――→SiCl (纯)――→Si(纯)
4 4
写出SiCl 的电子式: ;在上述由SiCl 制纯硅的反应中,测得每生成 1.12 kg
4 4
纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)已知AX 的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX 的熔点为167 ℃。室温时
3 5
AX 与气体X 反应生成1 mol AX ,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为
3 2 5
。
(3)CuCl(s)和O 反应生成CuCl (s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下,已
2 2
知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是
。
(4)汽车发动机工作时会引发N 和O 反应,其能量变化示意图如下:
2 2
――――――――→2NO(g)
写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)用Cl 生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环
2
利用。
反应A:4HCl+O2Cl+2HO
2 2 2
已知:ⅰ.反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
①HO的电子式是 。
2
②反应A的热化学方程式是
________________________________________________________________________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ,HO中
2
H—O键比HCl中H—Cl键 (填“强”或“弱”)。
答案:(1)
SiCl (g)+2H(g)=====Si(s)+4HCl(g)
4 2
ΔH=+0.025a kJ·mol-1
(2)AX (l)+X(g)===AX(s)
3 2 5
ΔH=-123.8 kJ·mol-1
(3)4CuCl(s)+O(g)===2CuCl (s)+2CuO(s)
2 2
ΔH=-177.6 kJ·mol-1
(4)N(g)+O(g)===2NO(g)
2 2
ΔH=+183 kJ·mol-1
(5)①H∶O∶H
②4HCl(g)+O(g)===2Cl(g)+2HO(g)
2 2 2
ΔH=-115.6 kJ·mol-1
③31.9 强解析:(1)SiCl 是共价化合物,电子式为 。根据生成1.12 kg
4
硅,吸收a kJ热量,求出生成1 mol硅,吸收0.025a kJ热量,则热化学方程式为 SiCl
4
(g)+2H(g)=====Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025a kJ·mol-1。
2
(2)由题目信息可知,常温时AX 为液体,AX 为固体,从而可写出该反应的热化学
3 5
方程式为AX (l)+X(g)===AX(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1。
3 2 5
(3)由题意知生成的黑色固体是氧化铜,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程
式。再根据反应消耗1 mol CuCl放热44.4 kJ可写出该反应的热化学方程式:4CuCl(s)+
O(g)===2CuCl (s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ·mol-1。
2 2
(4)由题干信息可知:ΔH=945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×630 kJ·mol-1=+183
kJ·mol-1。
(5)据氧化还原反应的概念,反应A中HCl只作还原剂,4 mol HCl全部被氧化,对
应ΔH=-115.6 kJ·mol-1;设H—Cl键键能为x kJ·mol-1,H—O键键能为y kJ·mol-1,则
4x+498-243×2-4y=-115.6,解得y-x=31.9,说明H—O键与H—Cl键键能相差31.9
kJ·mol-1,且H—O键键能强于H—Cl键键能。