高考化学总复习第六单元第1讲化学能与热能教案新人教版.docx

化学能与热能考纲参照(1)了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式(2)了解化学能与热能的相互转化;了解吸热反应、放热反应、反应热等概念(3)了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式(4)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础;了解化学在解决能源危机中的重要作用(5)了解焓变(H)与反应热的含义(6)理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算(7)理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应式和总反应方程式;了解常见化学电源的种类及其工作原理(8)了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施考情回顾近两年全国卷命题涉及的知识点主要有:热化学方程式的书写和正误判断、利用盖斯定律进行简单的计算、电极反应式的书写和判断、金属腐蚀的原因及防护措施、电解原理的应用和进行简单的有关计算等。题型有选择题、实验题、化学反应原理综合题等课时安排本单元内容共3讲,课堂讲解可安排45课时的时间第1讲化学能与热能见自学听讲P101一、焓变、反应热1.焓变、反应热的概念(1)反应热:化学反应过程中的能量。(2)焓变:条件下的反应热,称之为焓变,符号为,单位为。2.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析(如图所示)(2)从反应热的量化参数键能的角度分析3.H计算的三种表达式(1)H=反应物化学键断裂所吸收的总能量-生成物化学键形成所释放的总能量。(2)H=生成物的总能量-反应物的总能量。(3)H=反应物的键能之和-生成物的键能之和。1.物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时,必须考虑到物理变化时的热效应,如物质的三态间变化。2.吸热反应和放热反应与反应所发生的外界条件无必然联系。有的吸热反应如NH4Cl与Ba(OH)28H2O的反应在常温下即可进行,而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。3.同一反应的H不因反应条件的改变而改变。4.比较H的大小时须考虑正负号,对于放热反应,放热越多,H 越小;对于吸热反应,吸热越多,H越大。二、热化学方程式1.概念:能表示参加反应和的关系的化学方程式。2.意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。例如:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1,表示在25 、1.01105 Pa下,1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)完全反应生成 1 mol H2O(l)时热量。3.书写热化学方程式的步骤和注意事项(1)书写步骤一写:写出配平的化学方程式;二注:注明物质的聚集状态;三写:写出H的数值、单位及符号。(2)注意事项a.注明测定H的条件反应热(H)与测定条件(温度、压强等)有关,但大多数H是在25 、101 kPa下测定的,此时可不注明温度和压强。b.注明物质的聚集状态物质有三态变化固态液态气态,转化过程需吸收热量;反之,需放出热量。所以同一物质处于不同状态时能量是不同的。化学反应中物质的状态不同,能量变化不同,则反应热H也不同。因此,要在物质的化学式后面用括号注明各物质的聚集状态,一般用英文字母g、l和s分别表示气态、液态和固态,水溶液中的溶质则用aq表示。c.注明H的数值、单位及正负号H为“-”是放热反应,H为“+”是吸热反应,正、负号不可丢掉,单位是kJmol-1。d.注意化学计量数热化学方程式中的化学计量数只代表物质的量,不表示微粒数,因此,可为整数,也可为分数。e.区别于普通化学方程式:一般不标注“”“”以及“点燃”“加热”等反应条件。三、燃烧热和中和热1.燃烧热2.中和热3.中和反应反应热的测定(1)装置(2)50 mL 0.55 molL-1 NaOH溶液和50 mL 0.50 molL-1稀盐酸混合反应。(3)计算公式:H=-0.418(t2-t1)0.025 kJmol-1t1起始温度,t2终止温度(反应过程中最高温度)(4)注意事项a.泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是。b.为保证酸完全被NaOH中和,可采取的措施是。1.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。如C生成的为CO2,而不是CO;H2燃烧生成的是H2O(l)而不是H2O(g)。2.中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。中和热是强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O时放出的热量,其值为57.3 kJmol-1。弱酸、弱碱电离时吸热,与碱中和时放出的热量小于57.3 kJ,浓硫酸稀释时放热,故放出的热量大于57.3 kJ。3.对于中和热、燃烧热,由于它们的反应放热是确定的,所以描述中不带“-”,但焓变为负值。4.中和热测定时,使用两个量筒分别量取酸和碱。用同一支温度计,先后测量酸、碱及混合液的最高温度时,应在测完一种溶液温度后,用水冲洗干净并用滤纸擦干,再测下一种溶液的温度。5.取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,而不是多次结果的平均值,计算时应注意单位的统一。四、盖斯定律1.内容对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热都是一样的。即化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与 无关。2.意义:间接计算某些反应的反应热。3.应用化学方程式反应热间的关系aABH1A1aBH2H2=1aH1或H1=aH2aABH1BaAH2H1=-H2H=H1+H2五、能源1.可再生能源:在自然界中可以不断再生的能源,具有取之不尽、用之不竭的特点。如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。2.不可再生能源:人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源。如煤、石油、天然气等。3.一次能源:从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源。如煤、原油、天然气、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等。4.二次能源:由一次能源经过加工转换以后得到的能源。如电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。吸收或放出恒压HkJmol-1吸收放出E(生成物),放热反应,H0。(2)E(反应物)0。2.明确热化学方程式书写与判断的四点注意事项(1)标明物质的聚集状态。(2)H的符号与单位。(3)H的数值与化学计量数是否对应。(4)燃烧热、中和热等条件的限制。3.运用盖斯定律求反应热的计算技巧“三调一加”一调:根据目标热化学方程式,调整已知热化学方程式反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程式。二调:根据改写的热化学方程式调整相应H的符号。三调:调整中间物质的化学计量数。一加:将调整好的热化学方程式及其H加起来。4.计算反应热的注意事项(1)热化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时,H的“+”“-”随之改变,但数值不变。见自学听讲P104焓变反应热1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)放热反应不加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应。()(2)物质发生化学变化的同时都伴有能量的变化。()(3)活化能越大,表示反应物旧化学键断裂吸收的能量越高。()(4)吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。()(5)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同。()(6)S(s)+32O2(g)SO3(g)H=-315 kJmol-1(燃烧热)(H的数值正确)。()(7)葡萄糖的燃烧热是2800 kJmol-1,则12C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)H=-1400 kJmol-1。()(8)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1(中和热)(H的数值正确)。()。(9)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量。()。(10)已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H=2(-57.3) kJmol-1。()。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2.如图表示某反应的能量变化,按要求回答下列问题:(1)该反应是(填“放热”或“吸热”)反应。(2)该反应的H=。(3)使用催化剂(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。(4)逆反应的活化能可表示为。答案(1)放热(2)E2-E1(3)不能(4)E3-E23.已知氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=-Q1 kJmol-1H2(g)+Br2(g)2HBr(g)H=-Q2 kJmol-1根据上述反应,下列判断正确的是()。A.Q1Q2B.生成物的总能量均高于反应物的总能量C.生成1 mol HCl(g)放出Q1 kJ热量D.等物质的量时,Br2(g)具有的能量低于Br2(l)解析生成的气态氢化物越稳定,放出的热量越多,A项正确;两个反应均为放热反应,所以生成物的总能量均低于反应物的总能量,B项错误;生成2 mol HCl(g)放出Q1 kJ热量,C项错误;等物质的量时,Br2(g)具有的能量高于Br2(l),D项错误。答案A4.反应A+BC(H0);XC(H0可知,X的能量比A和B的能量之和大;由XCH0可知,C的能量比X的能量小,又由A+BCH0D.使用高效催化剂能改变反应的活化能和反应热解析物质变化与能量变化是化学反应的两大特征,A项错误;破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为放热反应,B项错误;催化剂只能改变反应的路径,降低活化能,不能改变反应热,D项错误。答案C2.某反应由两步反应ABC构成,反应过程中能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()。A.两步反应均为吸热反应B.加入催化剂会改变反应的焓变C.三种物质中C最稳定D.反应AC中H=E1-E2解析A项,反应AB为吸热反应,反应BC为放热反应,错误;B项,加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应的焓变,错误;C项,物质的总能量越低,越稳定,正确;D项,AB:H=E1-E2,BC:H=E3-E4,所以反应AC的H=E1-E2+E3-E4=(E1+E3)-(E2+E4),错误。答案C3.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()。A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJB.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJmol-1C.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H=a kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H=b kJmol-1,则abD.已知C(石墨,s)C(金刚石,s)H0,则石墨的稳定性不如金刚石的解析醋酸是弱酸,其电离过程吸热,含40.0 g(1 mol)NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ,A项正确;氢气的燃烧热必须是生成液态水的过程所放出的热量,液态水变为气态水是吸热过程,故氢气的燃烧热大于241.8 kJmol-1,B项错误;焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,因反应放热,焓变是负值,则ab,C项错误;石墨具有的能量低于金刚石,则石墨的稳定性比金刚石更强,D项错误。答案A热化学方程式1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(注:焓变数据的绝对值均正确)。(1)CaCO3(s)CaO+CO2(g)H=+177.7 kJ。()(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=-131.3 kJmol-1。()(3)C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110.5 kJmol-1。()(4)CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283 kJmol-1。()(5)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1。()(6)500 、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6 kJmol-1。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.请你写出298 K、101 kPa时,下列反应的热化学方程式。(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2,吸收热量131.5 kJ:。 (2)用3 mol CO(g)还原1 mol Fe2O3(s),放出热量24.8 kJ:。 (3)0.3 mol乙硼烷气体(分子式B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热量:。 答案(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.5 kJmol-1(2)3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)H=-24.8 kJmol-1(3)B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)H=-2165 kJmol-13.(1)已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式:。(2)下图是1 mol NO2和1 mol 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:。(3)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全):试写出1 mol N2(g)和3 mol H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:。解析(1)由图可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,故该反应为吸热反应,H=+(a-b) kJmol-1。(2)由图可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,该反应是放热反应,H=E1-E2=134 kJmol-1-368 kJmol-1=-234 kJmol-1。答案(1)A2(g)+B2(g)2AB(g)H=+(a-b) kJmol-1(2)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJmol-1(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(l)H=-2(b+c-a) kJmol-1“5审”判断热化学方程式正误1.航天燃料从液态变为固态是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量。已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700 kJ,则铍燃烧的热化学方程式为()。A.Be+12O2BeOH=-564.3 kJmol-1B.Be(s)+12O2(g)BeO(s)H=+564.3 kJmol-1C.Be(s)+12O2(g)BeO(s)H=-564.3 kJmol-1D.Be(s)+12O2(g)BeO(g)H=-564.3 kJmol-1解析1 kg Be的物质的量为1000 g9 gmol-1=10009 mol,又因为1 kg铍完全燃烧放出的热量为62700 kJ,则1 mol铍完全燃烧放出的热量为6270010009 kJ=564.3 kJ。Be与氧气反应生成BeO,则其热化学方程式为Be(s)+12O2(g)BeO(s)H=-564.3 kJmol-1。答案C2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()。A.若2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)H=-1478 kJmol-1,则CH3OH(l)的燃烧热为739 kJmol-1B.若P4(白磷,s)4P(红磷,s)的HH2解析表示燃烧热的热化学方程式中水的状态是液态,A项错误;物质能量越低越稳定,此反应是放热反应,红磷的能量低于白磷,红磷比白磷稳定,B项正确;NaOH固体遇水放热,因此20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和放出的热量大于28.65 kJ,C项错误;所有的燃烧都是放热反应,即H0,CO燃烧生成CO2,因此H1H2,D项错误。答案B3.写出下列反应的热化学方程式(1)一定量N2(g)与一定量H2(g)在一定条件下反应生成2 mol NH3(g),放出热量92.2 kJ。(2)14 g N2(g)与适量的O2(g)在一定条件下反应生成NO(g),吸收热量34 kJ。(3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为。(4)在25 、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为。(5)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是。答案(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.2 kJmol-1(2)N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+68 kJmol-1(3)SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(l)H=-1427.2 kJmol-1(4)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H=-2Q kJmol-1(5)4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s)H=-177.6 kJmol-1有关反应热的比较、计算1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)一个反应一步完成或几步完成,二者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多。()(2)由H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-a kJmol-1可知,1 g H2燃烧生成H2O(g)放出的热量为a kJ。()(3)HH、OO和OH键的键能分别为436 kJmol-1、496 kJmol-1和462 kJmol-1,则反应H2(g)+12O2(g)H2O(g)的H=-916 kJmol-1。()(4)已知C(s)+O2(g)CO2(g)H1;C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)H2;H2(g)+12O2(g)H2O(g)H3;CO(g)+12O2(g)CO2(g)H4;则H1=H2+H3+H4。()(5)已知S(g)+O2(g)SO2(g)H10,S(s)+O2(g)SO2(g)H20,则H1H2。()(6)已知C(s)+O2(g)CO2(g)H10,C(s)+12O2(g)CO(g)H2H2。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H13H2(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3H2O(g)H22Fe(s)+32O2(g)Fe2O3(s)H32Al(s)+32O2(g)Al2O3(s)H42Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()。A.H10B.H50,H4H3C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5解析A项,燃烧的过程是放热的,故H10,铁被氧气氧化也是放热的,故H30,错误;B项,铝热反应是放热的,故H50,H5=H4-H30,故H4H3,正确;C项,H1=(H2+H3)23,错误;D项,H3=H4-H5,错误。答案B3.甲醇是重要的工业原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知:.常压下反应的能量变化如图所示。.部分化学键的键能如下:化学键键能/(kJmol-1)436x496.CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-280 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l) H=-284 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1请回答下列问题:(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式:。(2)HO键的键能x为kJmol-1。(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为kJmol-1。(4)在(填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。解析(1)燃烧热的热化学方程式中,可燃物为1 mol,反应生成稳定的氧化物。由图可得热化学方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-91 kJmol-1,又已知CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-280 kJmol-1,H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-284 kJmol-1,根据盖斯定律,2+-可得CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-757 kJmol-1。(2)已知H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-284 kJmol-1,H2O(l)H2O(g)H=+44 kJmol-1,二者相加可得H2(g)+12O2(g)H2O(g)H=-240 kJmol-1,反应热=反应物总键能-生成物总键能,则436 kJmol-1+12496 kJmol-1-2x kJmol-1=-240 kJmol-1,解得x=462。(3)根据图像,甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能=91 kJmol-1+419 kJmol-1=510 kJmol-1。(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-91 kJmol-1,H0,S0,H-TS0,H30B.H20C.H2=H1-H3D.H3=H4+H5解析A项,所有的燃烧反应都属于放热反应,因此H10,H30,铜与氧气的反应属于放热反应,H40,错误;C项,由盖斯定律可知,H1=H2+H3,则H2=H1-H3,正确;D项,由盖斯定律可知,H3=H4+2H5,错误。答案C4.(1)甲醇既是重要的化工原料,又可作燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCOHOCH键能/kJmol-14363431076465413由此计算H1=kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,则H3=kJmol-1。(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:已知:化学键CHCCCCHH键能/kJmol-1412348612436计算上述反应的H=kJmol-1。解析(1)根据键能与反应热的关系可知,H1=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(1076 kJmol-1+2436 kJmol-1)-(413 kJmol-13+343 kJmol-1+465 kJmol-1)=-99 kJmol-1。根据盖斯定律,由-可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3=H2-H1=(-58 kJmol-1)-(-99 kJmol-1)=+41 kJmol-1。(2)制备苯乙烯需断开2 mol CH键,生成1 mol HH键,同时在CC键的基础上生成CC键,因此生成1 mol苯乙烯吸收的热量为2412 kJ=824 kJ,放出的热量为436 kJ+(612-348) kJ=700 kJ,根据反应热的定义可知,H=824 kJmol-1-700 kJmol-1=+124 kJmol-1。答案(1)-99+41(2)+1241.(2017年江苏,8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=b kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=c kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1A.反应为反应提供原料气B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的H=d2 kJmol-1D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1解析反应和的最终产物中含有H2和CO2,A项正确;CO2与H2化合生成能源物质CH3OH,B项正确;该反应生成的H2O为液态,液态水转化为气态水需要吸热,则Hd2 kJmol-1,C项错误;根据盖斯定律,2+2+可得该热化学方程式,D项正确。答案C2.(2016年江苏,8)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()。太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H1=+571.6 kJmol-1焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H2=+131.3 kJmol-1甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H3=+206.1 kJmol-1A.反应中电能转化为化学能B.反应为放热反应C.反应使用催化剂,H3减小D.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的H=+74.8 kJmol-1解析反应是光能转化为化学能,A项错误;反应的焓变为正值,属于吸热反应,B项错误;催化剂只能降低反应的活化能,不会改变反应的焓变,C项错误;根据盖斯定律,-可得反应CH4(g)C(s)+2H2(g),则焓变H=+206.1 kJmol-1-131.3 kJmol-1=+74.8 kJmol-1,D项正确。答案D3.(2016年海南,6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为()。A.3.8104 kJmol-1B.-3.8104 kJmol-1C.3.4104 kJmol-1D.-3.4104 kJmol-1解析燃烧热指的是燃烧1 mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ,则燃烧1 mol油酸甘油酯释放出的热量为3.8104kJ1000 g884 gmol-1=3.4104 kJmol-1。答案D4.(1)(2018年全国卷,28节选)已知:2N2O5(g) 2N2O4(g)+O2(g)H1=-4.4 kJmol-12NO2(g) N2O4(g)H2=-55.3 kJmol-1则反应N2O5(g) 2NO2(g)+12O2(g)的H=kJmol-1。 (2)(2018年全国卷,27节选)CH4CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)CH4(g)H=-75 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-394 kJmol-1C(s)+12O2(g)CO(g)H=-111 kJmol-1该催化重整反应的H=kJmol-1。(3)(2018年全国卷,28节选)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)H1=+48 kJmol-13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)H2=-30 kJmol-1则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的H为kJmol-1。 (4)(2018年江苏,20节选)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)H=-116.1 kJmol-13HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)H=+75.9 kJmol-1反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的H=kJmol-1 解析(1)由题给2个已知反应依次编号为,由盖斯定律可知,2-可得目标反应N2O5(g) 2NO2(g)+12O2(g),则目标反应的H=-4.4 kJmol-12-(-55.3 kJmol-1)=+53.1 kJmol-1。(2)将题给3个已知热化学方程式依次编号为,由2-可得CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g);根据盖斯定律,则该反应的H=(-111 kJmol-1)2-(-75 kJmol-1)-(-394 kJmol-1)=+247 kJmol-1。(3)将题给2个已知反应依次编号为,根据盖斯定律,将3+,可得所求反应的H=348 kJmol-1-30 kJmol-1=1141 gmol-1。(4)将2个反应依次编号为,根据盖斯定律,3+2可得目标反应的H=(-116.1)3+75.9 kJmol-12=-136.2 kJmol-1。答案(1)+53.1(2)+247(3)+114(4)-136.25.(1)(2017年全国卷,28节选)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如图所示。通过计算,可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为 、,制得等量H2所需能量较少的是。(2)(2017年全国卷,27节选)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)H1已知:C4H10(g)+12O2(g)C4H8(g)+H2O(g)H2=-119 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H3=-242 kJmol-1反应的H1为kJmol-1。(3)(2017年全国卷,28节选)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)H1H2(g)+12O2(g) H2O(l)H22As(s)+52O2(g)As2O5(s)H3则反应As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的H=。解析(1)系统()中最终是水分解制取氢气,系统()最终是H2S分解制氢气。依据反应H2SO4(aq)SO2(g)+H2O(l)+12O2(g)H1=+327 kJmol-1、SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)2HI(aq)+H2SO4(aq)H2=-151 kJmol-1、2HI(aq)H2(g)+I2(s)H3=+110 kJmol-1和H2S(g)+H2SO4(aq)S(s)+SO2(g)+2H2O(l)H4=+61 kJmol-1,利用盖斯定律:+,整理可得系统()的热化学方程式H2O(l)H2(g)+12O2(g)H=+286 kJmol-1;+,整理可得系统()的热化学方程式H2S(g)H2(g)+S(s)H=+20 kJmol-1。由此可知每产生1 mol H2,系统()吸收的热量比系统()少,所以制取等量的H2所需能量较少的是系统()。(2)根据盖斯定律可知,-可得,因此H1=H2-H3=-119 kJmol-1+242 kJmol-1=+123 kJmol-1。(3)依次设题中的热化学方程式为,由盖斯定律可知,2-3-可得反应As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s),则该反应的H=2H1-3H2-H3。答案(1)H2O(l)H2(g)+12O2(g)H=+286 kJmol-1;H2S(g)H2(g)+S(s)H=+20 kJmol-1;系统()(2)+123(3)2H1-3H2-H36.(1)(2017年海南,14节选)碳酸钠是一种重要的化工原料,主要采用氨碱法生产。回答下列问题:已知:2NaOH(s)+CO2(g)Na2CO3(s)+H2O(g)H1=-127.4 kJmol-1NaOH(s)+CO2(g)NaHCO3(s)H2=-131.5 kJmol-1反应2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的H=kJmol-1,该反应的平衡常数表达式K=。(2)(2017年北京理综,26节选)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H2=-220.9 kJmol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式: 。解析(1)根据盖斯定律,NaHCO3(s)分解反应可由-2得到,故H=H