专题七 :热化学方程式和盖斯定律的应用
[题型专练]
1．(2013·海南，5)已知下列反应的热化学方程式： 6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2 C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为
( )
A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1
B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3
解析 利用盖斯定律分析目标热化学方程式中各物质在已知方程式中的位置及各物质前化学计量数，即可得出A项正确。 答案 A
2．标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1 mol某纯物质的热效应，单位常用kJ·mol－1表示。已知在25℃的条件下：
Ag2O(s)＋2HCl(g)===2AgCl(s)＋H2O(l) ΔH1＝－324.4 kJ·mol－1 1
2Ag(s)＋2O2(g)===Ag2O(s) ΔH2＝－30.56 kJ·mol－1 11－1H(g)＋Clmol 22(g)===HCl(g) ΔH3＝－92.21 kJ·221
H2(g)＋2O2(g)===H2O(l) ΔH4＝－285.6 kJ·mol－1 则25℃时氯化银的标准生成热为( ) A．－126.89 kJ·mol－1 C．－30.56 kJ·mol－1
B．－324.4 kJ·mol－1
D．题中数据不足，无法计算
1解析 先根据标准生成热的定义写出热化学方程式：Ag(s)＋21
Cl2(g)===AgCl(s) ΔH，再利用盖斯定律进行计算，ΔH＝2(ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3－ΔH4)，将数据代入，得ΔH为－126.89 kJ·mol－1。 答案 A
3．(2014·揭阳期中统考)已知下列热化学方程式：①Zn(s)＋1/2O2(g)===ZnO(s) ΔH1；②Hg(l)＋1/2O2(g)===HgO(s) ΔH2。则反应Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s)的ΔH为( ) A．ΔH1－ΔH2 C．ΔH1＋ΔH2
B．ΔH2－ΔH1 D．－(ΔH1＋ΔH2)
解析 根据盖斯定律，由①式减去②式可得：Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2。 答案 A
4．在25℃、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol
－1
、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)
的反应热为( ) A．－488.3 kJ·mol－1 C．－191 kJ·mol－1
B．＋488.3 kJ·mol－1 D．＋191 kJ·mol－1
解析 由题知各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) 1ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②H2(g)＋2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ·mol
－1
。则
2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol－1×2＋(－285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。 答案 A
5．碘与氢气反应的热化学方程式如下： ①I2(g)＋H2(g)②I2(s)＋H2(g)
2HI(g) ΔH＝－9.48 kJ·mol－1 2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1
下列判断正确的是( )
A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJ B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ C．反应①的产物比反应②的产物稳定
D．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
解析 热化学反应方程式中的热量大小与可逆符号无关，表示完全反应的热
效应，氢气和碘蒸气反应具有一定的可逆性，不可能完全反应，A选项错误；由①式减②式可得1 mol气态碘转化为1 mol固态碘放出35.96 kJ的热量，B选项错误；反应①、②产物相同，其稳定性相同，C选项错误；等物质的量的物质固态时能量较低，气态时能量较高，D选项正确。 答案 D
6．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1； ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1； ③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol1。
－
则LiH在O2中燃烧的热化学方程式为( )
A．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－702 kJ·mol－1 B．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－1 950 kJ·mol－1 C．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－1 586 kJ·mol－1 D．2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(g) ΔH＝－988 kJ·mol－1
解析 根据盖斯定律(③－①×2＋②)/2的热化学方程式2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－702 kJ·mol－1。 答案 A
7．在常温常压下，已知：
①4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH1 ②4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH2 ③2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH3 则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是( ) 1
A．ΔH3＝2(ΔH1＋ΔH2) C．ΔH3＝2(ΔH1＋ΔH2)
B．ΔH3＝ΔH2－ΔH1 1
D．ΔH3＝2(ΔH2－ΔH1)
11
解析 根据盖斯定律，2(②－①)＝③，即ΔH3＝2(ΔH2－ΔH1)。 答案 D
8．(2014·中山市期中统考)向足量的H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。向足量的Ba(OH)2溶液中加入100 mL
0.4 mol·L－1 HCl溶液时，放出的热量为2.292 kJ。下列有关反应的热化学方程式中正确的是( )
－－＋A．Ba2＋(aq)＋SO24(aq)＋2OH(aq)＋2H(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝＋
128 kJ·mol－1
B．OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－64 kJ·mol－1
－C．Ba2＋(aq)＋SO2mol－1 4(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－57.3 kJ·－D．Ba2＋(aq)＋SO2mol－1 4(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－13.4 kJ·
－解析 由题给条件可得到如下两个热化学方程式：①Ba2＋(aq)＋SO24(aq)＋
2OH(aq)＋2H(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－128 kJ·mol1；②OH(aq)
－
＋
－
－
2－＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，由①－2×②式得Ba2＋(aq)＋SO4
(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－13.4 kJ·mol－1，由此知A、B、C错，D对。 答案 D
9．已知：NaHCO3在水溶液中水解的热化学方程式为：NaHCO3(aq)＋H2O(l)===H2CO3(aq)＋NaOH(aq) ΔH＝a kJ·mol－1；稀盐酸和稀NaOH的中和热为b kJ·mol－1。则等物质的量的NaHCO3(aq)与稀HCl(aq)反应的ΔH等于
( )
A．(a＋b) kJ·mol－1 C．－(a－b) kJ·mol－1
B．(a－b) kJ·mol－1 D．－(a＋b) kJ·mol－1
解析 理解中和热的特点，抓住盖斯定律的原理。根据中和热的定义，可以写出：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－b kJ·mol－1??①；NaHCO3水解
－的离子方程式为：HCO－mol3(aq)＋H2O(l)===H2CO3(aq)＋OH(aq) ΔH＝a kJ·－1
＋
??②。由盖斯定律可知，所求反应可通过①＋②得：HCO－3(aq)＋H
(aq)===H2CO3(aq) ΔH＝(a－b) kJ·mol－1，B项正确。 答案 B
10．工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1和－283.0 kJ·mol－1，则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为( ) A．247.3 kJ C．2.76×103 kJ
解析 首先写出热化学方程式：
B．494.6 kJ D．5.52×103 kJ
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1① 1
CO(g)＋2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1② 1
H2(g)＋2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1③ ①－(②＋③)×2得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.3 kJ·mol－1
故标准状况下生成1 m3 CO所需热量为
1
1 000 L1－
××(＋247.3 kJ·mol－1222.4 L·mol
)≈5.52×103 kJ。
答案 D 11．[高考题组合]
(1)[2014·广东理综，31(1)]用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。 ① 1/4CaSO4(s)＋CO(g)ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1 ② CaSO4(s)＋CO(g)
CaO(s)＋CO2(g) ＋SO2(g) 1/4CaS(s)＋CO2(g)
ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1 ③ CO(g)
1/2C(s)＋1/2CO2(g) ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1
CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝
反应2CaSO4(s)＋7CO(g)
________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示) (2)[2014·全国新课标Ⅰ，28(2)]已知： 甲醇脱水反应
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1 甲醇制烯烃反应
2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1 乙醇异构化反应
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。