碳和水反应

盖斯定律的计算和应用

△H1、△H2、△H3三种之间的关系如何？

找出能量守恒的等量的关系

图1图2

（1）找起点A

（2）找终点C

（3）过程A→B→CA→C

（4）列式△H1+△H2=△H3

〖例题1〗试利用298K时下列反应焓变的实验数据，计算在此温度下

C(s)+

2

1

O2(g)=CO(g)的反应焓变？反应３

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5KJ·mol-1反应１

CO(g)+

2

1

O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0KJ·mol-1反应２

方法1：以盖斯定律原理求解，以给出的反应为基准

（1）找起点C(s),

（2）终点是CO2(g),

（3）总共经历了两个反应C→CO2；C→CO→CO2。

（4）也就说C→CO2的焓变为C→CO；CO→CO2之和。则△H1=△H3+△H2

方法2：以盖斯定律原理求解，以要求的反应为基准

（1）找起点C(s),

（2）终点是CO(g),

（3）总共经历了两个反应C→CO2→CO。

（4）也就说C→CO的焓变为C→CO2；CO2→CO之和。

注意：CO→CO2焓变就是△H2那CO2→CO焓变就是=—△H2

方法3：利用方程组求解

（1）找出头尾同上

（2）找出中间产物CO2

（3）利用方程组消去中间产物反应１+（－反应２）＝反应３

（4）列式：△H1—△H2=△H3

〖例题2〗根据下列热化学方程式分析，C(S)的燃烧热△H等于

C(S)+H2O(l)===CO(g)+H2(g)；△H1==175.3KJ·mol—1

2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)；△H2==—566.0KJ·mol—1

2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H3==—571.6KJ·mol—1

A.△H1+△H2—△H3B.2△H1+△H2+△H3

C.△H1+△H2/2+△H3D.△H1+△H2/2+△H3/2

图１图２

Ａ

Ｂ

Ｃ

Ｂ

Ａ

Ｃ

△H

1

△H

1

△H

2

△H

2

△H

3

△H

3

〖练习1〗已知氟化氢气体中有平衡关系：

2H3F33H2F2；△H1=aKJ·mol—1；H2F22HF；△H2=bKJ·mol—1

已知a、b均大于0；则可推测反应：H3F33HF的△H3为

A.（a+b）KJ·mol—1

B.（a—b）KJ·mol—1

C.（a+3b）KJ·mol—1

D.（0.5a+1.5b）KJ·mol—1

〖练习2〗2005广东22·4由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：：

TiO2TiCl4

ArC/800/0镁

Ti

已知：①Cs＋O2g＝CO2g；H1＝3935kJ·mol1

②2COg＋O2g＝2CO2g；H2＝566kJ·mol1

③TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2g；H3＝+141kJ·mol1

则TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝。

〖例题3〗发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和水蒸气.又已

知:

①N2(气)+2O2(气)==2NO2(气);△H=+67.7kJ/mol①

②N2H4(气)+O2(气)=N2(气)+2H2O(气);△H=－534kJ/mol②

试写出肼与NO2反应的热化学方程式_______________________________

〖练习3〗已知下列热化学方程式：

(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)====2Fe(s)＋3CO2(g)；ΔH=－25kJ·mol－1

(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)====2Fe3O4(s)＋CO2(g)；ΔH=－47kJ·mol－1

(3)Fe3O4(s)＋CO(g)====3FeO(s)＋CO2(g)；ΔH=＋19kJ·mol－1

写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式．

〖练习4〗已知下列反应的反应热为：

(1)CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3KJ/mol

(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5KJ/mol

(3)H2(g)+

2

1

O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8KJ/mol

试计算下列反应的反应热：

2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)

反应热专项练习

1、热化学方程式C(s)＋H

2

O(g)CO(g)＋H

2

(g)；△H＝+131.3kJ/mol表示（）

A．碳和水反应吸收131.3kJ能量

B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量

C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ

D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ

2、已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ·g－1。下列热化学方程式中

不正确的是（）

A．CH

4

(g)＋2O

2

(g)＝CO

2

(g)＋2H

2

O(l)；△H＝－890kJ/mol

B．CH

4

(g)+O

2

(g)=CO

2

(g)+H

2

O(l)；△H＝－445kJ/mol

C．

D．CH

4

(g)＋2O

2

(g)＝CO

2

(g)＋2H

2

O(l)；△H＝－55.625kJ/mol

3、在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应，大约需117kJ/mol～125KJ/mol的

热量，但1，3—环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应，△H＝－23.4kJ/mol，以上事

实表明（）

A．1，3—环己二烯加氢是吸热反应B．苯加氢生成环己烷是吸热反应

C．1，3—环己二烯比苯稳定D．苯比1，3—环己二烯稳定

4、X、Y二元素的原子，当它们分别获得两个电子形成稀有气体元素原子层结构时，X放出

的热量大于Y放出的热量；Z、W两元素的原子，当它们分别失去一个电子形成稀有气体元

素原子的电子层结构时，吸收能量W大于Z。则X、Y和Z、W分别形成的化合物中，离子

化合物可能性最大的是（）

A．Z

2

XB．Z

2

YC．W

2

XD．W

2

Y

5、在同温同压下，下列各组热化学方程式Q

2

＞Q

1

的是（）

A．2H

2

(g)＋O

2

(g)＝2H

2

O(l)；△H＝－Q

1

2H

2

(g)＋O

2

(g)＝2H

2

O(g)；△H＝－Q

2

B．S(g)＋O

2

(g)＝SO

2

(g)；△H＝－Q

1

S(s)＋O

2

(g)＝SO

2

(g)；△H＝－Q

2

C．C(s)＋O

2

(g)＝CO

2

(g)；△H＝－Q

2

D．H

2

(g)＋Cl

2

(g)＝2HCl(g)；△H＝－Q

1

6、100gC不完全燃烧所得产物中，CO所占体积为1/3，CO

2

为2/3，且：

与这些碳完全燃烧相比，损失的热量为（）

A．39.292kJB．3274.3kJC．784.92kJD．2489.44kJ

2、7、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H＋(aq)＋OH－(aq)＝H

2

O(l)；△H＝－

57.3kJ/mol，向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸；②浓H

2

SO

4

；③稀

硝酸，恰好完全反应的热效应△H

1

、△H

2

、△H

3

的关系正确的是（）

A．△H

1

＞△H

2

＞△H

3

B．△H

1

＜△H

3

＜△H

2

C．△H

1

＝△H

3

＞△H

2

D．△H

1

＞△H

3

＞△H

2

8、对下列化学反应热现象，不正确的说法是（）

A．放热的反应发生时不必加热

B．化学反应一定有能量变化

C．化学反应一般地说，吸热反应需要加热后才能发生

D．化学反应热效应数值与反应物质多少有关

9、以N

A

代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C

2

H

2

(g)+O

2

=2CO

2

(g)+H

2

O(l)；△H＝

-1300kJ/mol的说法中，正确的是（）

A．有10N

A

个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量

B．有N

A

个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量

C．有2N

A

个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量

D．有8N

A

个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量

10、完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，

消耗掉8mol·L－1的氢氧化钠溶液50mL，则无水乙醇的燃烧热放出的热量不可能是（）

A．10QB．10Q～5QC．大于10QD．小于5Q

11、下列说法正确的是（）

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．任何放热反应在常温条件下一定能发生反应

C．反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热

D．吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应

12、1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他指出：“若是一个反应可以分步进行，则

各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下

完成时的有关反应热的重要规律，称为盖斯定律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧

的热化学方程式为：C（金刚石、s)＋O

2

(g)＝CO

2

(g)；△H＝－395.41kJ/mol，C（石墨、s）

＋O

2

(g)＝CO

2

(g)；△H＝－393.51kJ/mol，则金刚石转化石墨时的热化学方程式为：

___________。由此看来更稳定的碳的同素异形体为：____________。若取金刚石和石墨混

合晶体共1mol在O

2

中完全燃烧，产生热量为QkJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为

_____________（用含Q的代数式表示）。

13、0.3mol气态高能燃料乙硼烷（分子式B

2

H

6

），在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液

态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为________________。又已知H

2

O(l)＝H

2

O(g)；

△H＝44kJ·mol－1，则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是

_________kJ。

15、称取等质量为(ag)胆矾两份。把一份溶于bg水中，测知其溶解时吸收Q

1

kJ热量；

把另一份脱水后溶于bg水中，测得其溶解时放热Q

2

kJ。

(1)胆矾的溶解热为______kJ·mol—1，是______(填”吸热”或“放热”)

(2)无水硫酸铜的溶解热为______kJ·mol—1，是______过程。

(3)从以上数据可知，胆矾脱水是______过程，1mol胆矾脱水需______kJ·mol—1热量。

16、目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，使用天然气作为居用燃料对环境更

为有利。管道煤气的主要成分是CO、H

2

和少量烃类，天然气的主要成分是CH

4

。它们的燃

烧反应如下：

根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是

_________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是_________进风口

（填增大或减小），如不作改进可能产生的不良结果是_________________。管道煤气中含

有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：

试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态

的原因是_______________________。

17、在101kPa时，H

2

在1.00molO

2

中完全燃烧生成2.00mol液态H

2

O。

（1）放出571.6kJ的热量，H

2

的燃烧热为________，表示H

2

燃烧热的热化学方程式为

____________。

（2）1.00L1.00mol/LH

2

SO

4

溶液与2.00L1.00mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ

的热量，该反应的中和热为___________，表示其中和热的热化学方程式为

____________________。

答案与提示

1、C2、D3、D4、A5、C6、C7、D

8、AC9、AD10、CD11．CD

12、答案：C（金刚石、s）＝C（石墨、s）；△H＝－1.90kJ/mol；石墨；

13、答案：B2H6(g)＋3O2(g)＝B2H3(s)＋3H2O(l)；△H＝－2165kJmol－1；

1016.5

15、答案：（1）250Q

1

/a吸热

（2）250Q

2

/a放热

（3）吸热250（Q

1

+Q

2

）/a

16、天然气；增大；天然气不完全燃烧，产生有毒的CO；丁烷遇冷凝结为液体，

使管道流通不畅。

17、答案：（1）285.8kJ/mol；△H＝－285.8kJ/mol

（2）57.3kJ/mol；△H＝－57.3kJ/mol