燃烧热、热值、中和热和盖斯定律

1.2燃烧热、热值、中和热和盖斯定律

一、单选题(每题8分，共80分)

1．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )

A.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -296.8 kJ/mol(反应热)

B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= +57.3 kJ/mol(中和热)

C.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH= -1367.0 kJ/mol(燃烧热)

D.2NO2=O2+2NO ΔH= +116.2 kJ/mol(反应热)

2．25 ℃、101 kPa下，一氧化碳、乙炔(C2H2)、乙醇的燃烧热依次是283.0 kJ·mol－1、1 299.6 kJ·mol－1、1 366.8 kJ·mol－1，则下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是

A．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol?1

B．C2H2(g)＋5/2O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝＋1 299.6 kJ·mol?1

C．C2H6O(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol?1

D．C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol?1

3．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是

A．已知2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量

B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定

C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ D．在25℃、101kPa时，已知C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH，则C的燃烧热为-ΔH

4．下列各组物质的燃烧热相等的是

A．碳和二氧化碳 B．1mol碳和3mol碳

C．3mol乙炔（C2H2）和1mol苯(C6H6) D．天然气和酒精

5．已知下列热化学方程式：

Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJ/mol

Fe2O3(s)＋1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)＋1/3CO2(g) ΔH＝－15.73 kJ/mol

Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋640.4 kJ/mol

则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的ΔH约为( )

A.－218 kJ/mol

B.－109 kJ/mol

C.＋109 kJ/mol

D.＋218 kJ/mol

6．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能．键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差.

则下列热化学方程式不．正确的是 ( )

A.1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝－91.5 kJ/mol

B.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ/mol

C.2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ/mol

D.1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝＋91.5 kJ/mol

7．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。

下列说法不正确的是（）

A．通过计算，可知系统(Ⅰ)制备氢气的热化学方程式为：H2O(l)= H2(g)+1/2O2(g) ΔH = +286 kJ· mol-1

B．通过计算，可知系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为：H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH

=+20kJ·mol-1

C．若反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH = －a kJ · mol-1，则a>286

D．制得等量H2所需能量较少的是热化学硫碘循环硫化氢分解法

8．盖斯是热化学的奠基人，他于1840年提出盖斯定律，对这一定律的理解，以下说法不正确的是

A．不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的

B．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关

C．可以直接测量任意一反应的反应热

D．可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应

9．在同温、同压下，下列三个反应放出的热量分别用a、b、c表示，则a、b、c的关系是( ) 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol－1 ①

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－b kJ·mol－1②

H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－c kJ·mol－1③

A．a＞b，b＝2c B．a＝b＝c C．a＜b，c＝a/2 D．无法比较

10．不同条件下,物质X可转化为Y,也可转化为Z,转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )

A．由2X→3Y的反应是放热反应

B．X、Y、Z三种物质中最不稳定的是Z

C．反应物总键能大于Z物质的总键能

D．若Y可转化为Z,则相应的反应是放热反应

二、填空题

11．（10分，方程式3分，归纳4分）

（1）上图是1 mol NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_____________________________________________。

（2）已知:在25℃、101 kPa下,由稳定的单质生成1 mol化合物的反应热叫做该化合物的生成热。如图为氧族元素(O、S、Se、Te除钋外)的氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。

①你归纳:非金属元素的气态氢化物的稳定性与氢化物的生成热(ΔH)之间的关系

_______________________________________________________。

②写出硒化氢在298 K、101 kPa时发生分解反应的热化学反应方程式

______________________________________________________。

12．（最后一空4分，其余每空2分）

（1）①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1

②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2

③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3

④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝?1 048.9 kJ·mol?1

上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝_______________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________。

（2）已知下列反应：SO2(g)＋2OH?(aq)= (aq)＋H2O(l) ΔH1，

ClO?(aq)＋ (aq)=== (aq)＋Cl?(aq) ΔH2

CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋ (aq) ΔH3。

则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO?(aq)＋2OH?(aq)=CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl?(aq)的

ΔH＝________。

（3）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃、101 kPa时：CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－271 kJ·mol?1

5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l) ΔH＝－937 kJ·mol?1

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是

_________________________________________________________________。

参考答案

1A 2D 3D 4B 5B 6D 7C 8C 9C 10D

11．（1）NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)ΔH＝-234 kJ/mol

（2）①非金属元素的气态氢化物越稳定,ΔH越小,反之亦然

②H2Se(g)＝H2(g)+Se(s) ΔH=-81 kJ/mol

12．2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；反应放热量大、产生大量气体；ΔH1＋ΔH2－ΔH3

Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)＝5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g) ΔH＝－418 kJ·mol?1

详细参考答案

1．A

【解析】

【详解】

A、硫在氧气中燃烧是放热反应，其热反应方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=

-296.8kJ·mol-1，A正确；

B、中和热为放热反应，△H＜0，B错误；

C、乙醇的燃烧热，水应为液态，C错误；

D、没写出物质的状态，D错误；

答案选A。

【点睛】

燃烧热：1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，应注意稳定的氧化物的理解，一般H变为液态水，C变为CO2，S变为SO2。

2．D

【解析】

【详解】

A、CO的系数不是1，不能表示CO燃烧热的热化学方程式，A错误；

B、乙炔燃烧是放热反应，则ΔH＜0，B错误；

C、乙醇在常温下是液体，该反应不能表示乙醇燃烧热的热化学方程式，C错误；

D、C2H6O(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1366.8 kJ·mol?1表示乙醇燃烧热的热化学方程式，D正确；

答案选D。

3．D

【解析】

【详解】

A．由于2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)是放热反应，说明2mol二氧化硫和1mol氧气能量之和高于2mol三氧化硫的能量，不能确定二氧化硫能量与三氧化硫能量的关系，故A错误；

B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H＞0，表明反应为吸热反应，则石墨的能量小于金刚石，则金刚石不如石墨稳定，故B错误；

C．在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ，如醋酸是弱酸，没有完全电离，醋酸电离需要吸热，所以1molNaOH与醋酸中和放热小于57.3 kJ，故C错误；D．在25℃、101kPa时，已知C(s)＋O2(g)=CO2(g)为放热反应，ΔH＜0，则C的燃烧热为-ΔH，故D正确；

答案选D。

【点睛】

本题的易错点为C，要注意中和热概念的理解，当酸或碱不是强电解质时，或者酸或碱的浓度很大时，中和热都不一定是57.3 kJ·mol－1，如浓硫酸与氢氧化钠的反应、醋酸与氢氧化钠的反应等。

4．B

【解析】

【详解】

A．二氧化碳是稳定的氧化物，不能燃烧，不考虑燃烧热问题，故A错误；

B．燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，与量的多少无关，可燃物相同，该组物质的燃烧热相等，故B正确；

C．乙炔和苯是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，燃烧热不相等，故C错误；D．天然气和酒精是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，燃烧热不相等，故D错误；故答案为B。

5．B

【解析】

【详解】

①Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJ/mol

②Fe2O3(s)＋1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)＋1/3CO2(g) ΔH＝－15.73 kJ/mol

③Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋640.4 kJ/mol

根据盖斯定律，得CO(g)+FeO(s)=Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－218.0kJ/mol，14g CO即0.5mol，对应的焓变为-109kJ/mol。

答案为B；

6．D

【解析】

【详解】

根据反应H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g) ΔH＝436 kJ/mol +243 kJ/mol -431 kJ/mol 2=－

183kJ/mol，热化学方程式的焓变与计量数成正比，则A、B、C正确；此反应为放热反应，焓变小于零，D错误；

答案为D；

7．C

【解析】

【分析】

此题考查盖斯定律的应用，根据盖斯定律可以求得总反应方程式中的焓变。

【详解】

A. 根据盖斯定律进行方程式的加合，①式+②式+③式，得系统(Ⅰ)制备氢气的热化学方程

式为：H2O(l)=H2(g)+1

2

O2(g) ΔH = +286 kJ· mol-1，A正确，故A不符合题意。

B. 根据盖斯定律进行方程式的加合，②式+③式+④式，得系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为：H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH =+20kJ·mol-1，B正确，故B不符合题意。

C. 若反应H2(g)+1

2

O2(g)=H2O(g) 生成气体水，放出的热量小，故a<286，C不正确，故C

符合题意。

D. 根据系统(Ⅰ)(Ⅱ)总的热化学方程式得出：放出的热量较少的是硫碘循环硫化氢分解法，D正确，故D不符合题意。

故答案选C。

【点睛】

在运用盖斯定律时，注意切入点，根据热化学方程式的特点将化学方程式中出现一次的物质进行加合得到总反应方程式。

8．C

【详解】

A、化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关，因此不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的，A正确；

B、化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关，B正确；

C、某些化学反应无法直接测量其反应热，C错误；

D、可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，D正确；答案选C。

9．C

【解析】

【详解】

已知①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-akJ/mol；

②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-bkJ/mol；

③H2（g）+1

2

O2（g）=H2O（g）△H=-ckJ/mol；

则反应①③的状态相同，①是③的2倍，则a=2c，

气态水转化为液态水要放热，所以反应①放出的热量小于②，

则a＜b；

答案选C。

10．D

【解析】

【详解】

A. 由图象可知，由2X→3Y的反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，选项A错误；

B. 由图知Z的能量在三种物质中最低，能量越低越稳定，故X、Y、Z三种物质中最稳定的是Z，选项B错误；

C. 3Y的能量高于2X也高于Z，故生成Y的反应是吸热反应，Y生成Z的反应是放热反应，反应物总键能小于Z物质的总键能，选项C错误；

D. 3Y的能量高于2X也高于Z，故生成Y的反应是吸热反应，Y生成Z的反应是放热反应，选项D正确。

11．（1）NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)ΔH＝-234 kJ/mol

（2）①非金属元素的气态氢化物越稳定,ΔH越小,反之亦然

②H2Se(g)＝H2(g)+Se(s) ΔH=-81 kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，则反应热＝134 kJ/mol—368 kJ/mol＝—234 kJ/mol，所以热化学方程式为NO2(g)+CO(g)＝

CO2(g)+NO(g)ΔH＝-234 kJ/mol。

（2）①非金属性越强，与氢气越容易化合，生成的氢化物越稳定。由于能量越低越稳定，则根据图像可知a、b、c、d分别表示H2Te、H2Se、H2S、H2O，所以非金属元素的气态氢化物的稳定性与氢化物的生成热(ΔH)之间的关系是非金属元素的气态氢化物越稳定,ΔH越小,反之亦然。

②根据以上分析可知，硒化氢在298 K、101 kPa时发生分解反应的热化学反应方程式为

H2Se(g)＝H2(g)+Se(s) ΔH=-81 kJ/mol。

考点：考查反应热的计算与热化学方程式的书写

12．2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反应放热量大、产生大量气体ΔH1＋ΔH2－ΔH3

Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)＝5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g) ΔH＝－418 kJ·mol?1

【解析】

【分析】

（1）由盖斯定律可知，2×③—2×②—①=④；联氨有强的还原性，N2O4有强氧化性，二者在一起发生自发的氧化还原反应，反应放热量大，产生大量的气体；

（2）将已知反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，①+②—③可得所求反应的热化学方程式；

（3）将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，5×①?②可得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式。

【详解】

（1）由盖斯定律可知，2×③—2×②—①=④，则反应热效应之间的关系应该是ΔH4＝

2ΔH3?2ΔH2?ΔH1；联氨有强的还原性，N2O4有强氧化性，二者在一起发生自发的氧化还原反应，反应放热量大，产生大量的气体，所以联氨和N2O4可以作为火箭的推进剂，故答案为：2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；反应放热量大、产生大量气体；

（2）将已知反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，①+②—③可得SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO?(aq)＋2OH?(aq)=CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl?(aq)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2?ΔH3，故答案为：ΔH1＋ΔH2?ΔH3；

（3）将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，5×①?②可得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)，则ΔH3＝5ΔH1?ΔH2＝5×(?271 kJ·mol?1)?(?937 kJ·mol?1)＝?418 kJ·mol?1，故答案为：Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)=5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g) ΔH＝－418 kJ·mol?1。