反应热的计算习题课件

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1、第一章化学反应与能量 第三节反应热的计算 第二课时 化学反应热的计算方法 1 根据反应物和生成物的能量大小计算 H E 生成物的总能量 E 反应物的总能量 2 根据化学键的断裂和形成时能量的变化计算 H E 断裂时吸收的能量 E 形成释放的能量 E 反应物的总键能 E 生成物的总键能 3 根据热化学方程式计算 反应热与化学计量数成正比4 根据比热容公式计算 Q m c t5 根据物质燃烧热的数值计算 Q 放 n 可燃物 H 燃烧热 6 根据盖斯定律计算 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关 而与具体反应的途径无关 1 分析右能量变化示意图 确定下列选项中正确的是 A 2A g B g 2C

2、 g H 0B 2A g B g 2C g H 0C 2A B 2C H 0D 2C 2A B H 0 2 1利用能量计算反应热 A 1 已知 1molH2分子中化学键断裂时需要吸热436kJ 1molCl2分子中化学键断裂时需要吸热243kJ 由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放热431kJ 下列叙述正确的是 A 氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2 g Cl2 g 2HCl g B 氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体 反应的 H 183kJ mol 1C 氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体 反应的 H 183kJ mol 1D 氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体

3、 反应的 H 183kJ mol 1 C 2 2利用键能计算反应热 2 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程 化学键的键能是形成 或拆开 1mol化学键时释放 或吸收 的能量 已知白磷 P4 和P4O6的分子结构如下图所示 现提供以下化学键的键能 P P198kJ mol 1 P O360kJ mol 1 氧气分子内氧原子间的键能为498kJ mol 1 则P4 3O2 P4O6的反应热 H为 A 1638kJ mol 1B 1638kJ mol 1C 126kJ mol 1D 126kJ mol 1 解析 本题考查利用键能进行反应热的计算 由磷 P4 分子结构 知其中含有6个P P键 P4

4、O6中含12个P O 则P4 3O2 P4O6的反应热 H E 反应物 E 生成物 198kJ mol 1 6mol 498kJ mol 1 3mol1 360kJ mol 1 12mol 1638kJ mol 1 B正确 2 2利用键能计算反应热 B 1 白磷和氧气可发生如下反应 P4 5O2 P4O10 已知断裂下列化学键所需能量分别为 P PakJ mol P ObkJ mol P OckJ mol O OdkJ mol 根据图示分子结构估算该反应的 H H 6a 5d 4c 12b 2 2利用键能计算反应热 变式训练 1 已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水 并放

5、出热量bkJ 则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是 A 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O g H 4bkJ molB C2H2 g 5 2O2 g 2CO2 g H2O l H 2bkJ molC C2H2 g 5 2O2 g 2CO2 g H2O l H 2bkJ molD 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H bkJ mol C 2 3利用热化学方程式计算反应热 2 燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水 放出热量50kJ 则该反应的热化学反应方程式为 A 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 50kJ mol 1B C2H2 g

6、5 2O2 g 2CO2 g H2O H 1300kJC 2C2H2 5O2 4CO2 2H2O H 2600kJD 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2600kJ mol 1 2 3利用热化学方程式计算反应热 D 3 已知3 0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155 98kJ 则表示乙烷燃烧热的热化学方程式是 2 3利用热化学方程式计算反应热 D 1 含Ba OH 21mol的稀溶液与足量稀盐酸反应 放出114 6kJ的热量 表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 A Ba OH 2 aq 2HCl aq BaCl2 aq 2H2O l H 114 6kJ mol

7、B Ba OH 2 aq 2HCl aq BaCl2 aq 2H2O l H 114 6kJ molC 1 2Ba OH 2 aq HCl aq 1 2BaCl2 aq H2O l H 57 3kJ molD 1 2Ba OH 2 aq HCl aq 1 2BaCl2 aq H2O l H 57 3kJ mol 2 4利用比热容公式计算反应热 C 次数 1 2 3 起始温度t1 c 终止温度 温度差 t2 c t2 t1 c 盐酸 氢氧化钠 平均值 24 5 25 0 22 0 22 4 25 0 25 4 24 75 22 2 25 2 26 5 25 4 28 2 1 75 3 2 3 0

8、 2 4利用比热容公式计算反应热 数据处理 m酸 m碱 50mL 1g mL 50g 平均温差 3 1 Q Cm溶液 t 4 18 100 3 1 1421J 1 296kJ H Q放 nH2O 1 296 0 025 51 84kJ mol 中和热 已知C 4 18J g 稀液 1g mL nH2O 0 025mol 1 氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷的热化学方程式分别为 H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 8kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0kJ molC8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ molCH4 g

9、2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol相同物质的量的氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷完全燃烧时放出热量最少的是 A H2 g B CO g C C8H18 l D CH4 g B 2 5利用燃烧热计算反应热 285 8n 283 0n 5518n 890 3n 2 氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷的热化学方程式分别为 H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 8kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0kJ molC8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ molCH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H

10、 890 3kJ mol相同质量的氢气 一氧化碳 辛烷 甲烷完全燃烧时放出热量最少的是 A H2 g B CO g C C8H18 l D CH4 g B 2 5利用燃烧热计算反应热 142 9m 10 1m 48 4m 55 6m 3 已知 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H1 Q1 常温下取体积比为4 1的甲烷和氢气的混合气体11 2L 已折合成标准状况 经完全燃烧恢复到常温 放出的热量为 A 0 4Q1 0 05Q2B 0 4Q1 0 1Q2C 0 4Q1 0 05Q3D 0 4Q1 0 1Q3 2 5利用燃烧热计算反应热 D 例4 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方

11、程式为 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol 15mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 A 1 3 B 3 1 C 1 4 D 1 1 解1 设H2 C3H8的物质的量分别为x y 答 氢气和丙烷的体积比为3 1 x y 5 571 6 2 x 2220y 3847 V H2 V C3H8 n H2 n C3H8 3 75 1 25 3 1 x 3 75mol y 1 25mol 2 5利用燃烧热求混合物的组成 例4 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化

12、学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol 15mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 A 1 3 B 3 1 C 1 4 D 1 1 解2 1molH2燃烧放热571 6kJ 2 285 8kJ 答 氢气和丙烷的体积比为3 1 1molC3H8燃烧放热2220kJ 1mol混合气燃烧放热3847kJ 5 769 4kJ H2285 8 C3H42220 769 4 1450 6 483 6 3 1 例4 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式

13、为 2H2 g O2 g 2H2O 液 571 6kJ mol 1C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l 2220kJ mol 15mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 A 1 3 B 3 1 C 1 4 D 1 1 解3 巧解 5mol混合气中 C3H8物质的量必小于2mol H2的物质的量必大于3mol 2molC3H8燃烧放热4440kJ 超过总放热量3847kJ n H2 n C3H8 必大于3 2 选B 1 已知 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 表示2molH2燃烧放出571 6kJ的热量 CH4

14、 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol 1 表示1molCH4燃烧放出890kJ的热量 现有H2与CH4的混合气体112L 标准状况 使其完全燃烧生成CO2和H2O l 若实验测得反应放热3695kJ 则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是 A 1 1B 1 3C 1 4D 2 3 2 5利用燃烧热求混合物的组成 B 变式训练 2 5利用燃烧热求混合物的组成 变式训练 B 1 由金红石 TiO2 制取单质Ti 涉及到的步骤为 TiO2TiCl4Ti已知 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 CO g 1 2O2 g CO2 g H 283

15、kJ mol 1 TiO2 s 2Cl2 g TiCl4 s O2 g H 141kJ mol 1则TiO2 s 2Cl2 g 2C s TiCl4 s 2CO g 的 H Mg 800 Ar 80kJ mol 2 6利用盖斯定律计算反应热 2 二甲醚 CH3OCH3 被称为21世纪的新型燃料 在未来可能替代汽车燃油 石油液化气 城市煤气等 市场前景极为广阔 它清洁 高效 具有优良的环保性能 工业上制二甲醚是在一定温度 230 280 压强 2 0 10 0MPa 和催化剂作用下进行的 反应器中发生了下列反应 2 6利用盖斯定律计算反应热 CO g 2H2 g CH3OH g H1 90 7kJ mol 1 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H2 23 5kJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H3 41 2kJ mol 1 反应器中的总反应可表示为3CO g 3H2 g CH3OCH3 g CO2 g 则该反应的 H 2 6利用盖斯定律计算反应热 解析 根据盖斯定律 由 2 可得 3CO2 g 3H2 g CH3OCH3 g CO2 g H 2 H1 H2 H3 2 90 7 23 5 41 2 246 1kJ mol 1 答案 246 1kJ mol 1