化学能与热能专题五

1、反应 1过程直题研究1.正误判断，正确的打“，”，错误的打“X”如图表示燃料燃烧反应的能量变化()(2016江苏,10A)(2)在CO2中，Mg燃烧生成 MgO和Co该反应中化学能全部转化为热能(2015江苏,4D)(3)催化剂能改变反应的始变(2012江苏,4B)(4)催化剂能降低反应的活化能(2012江苏,4C)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的AH不同(6)500 C、30 MPa下，将0.5 mol N 2(g)和1.5 mol H 2(g)置于密闭容器中充分反应生成其热化学方程式为N2(g) + 3H2(g)催化剂500 C、30 MPaNH3(

2、g),放热 19.3 kJ,2.A.C.3.2NH3(g) AH = 38.6 kJm ol 1()(2019海南，5)根据下图中的能量关系，可求得C H的键能为()A ff,=7l7 kJ-mol 1-Uli . 1414 kJ mol235 kJ molB. 377 kJ molD. 197 kJ mol(2016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)=57CO 2(g) + 52H 2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8X 104 kJ,油酸甘油酯的燃烧热AH为(A. 3.8X104 kJ molC.

3、 3.4X104 kJ molB. 3.8X 104 kJ molD. 3.4X 104 kJ mol4. 2015海南，16(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成 1 mol N 2,其 小=kJ mol 1c”过泣去5. 2019全国卷I, 28(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的 反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。-Oa I-0J2.f¥ij.寓I”可知水煤气变换的AH 0(填“大于” “等于”或“小于eV,写出该步骤的化学方程式)。该历程中最大能垒(活化能)E正=O6. (1)2015

4、浙江理综，28(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:已知:催化剂化学键C-HC-CC=CH H键能/kJ mol 1412348612436+ H2(g)计算上述反应的 zH =kJ mol -1。(2)2015 全国卷 I , 28(3)已知反应 2HI(g)=H 2(g) + I2(g)的 AH=+ 11 kJ mol 1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子 中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。失谡防范1利用键能计算反应热，要熟记公式：AH=反应物总键能-生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的

5、数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol CC键，1 mol硅中含2 mol SiSi键，1 mol SiO2晶体中含4 mol SiO键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P P 键，1 mol P40io(即五氧化二磷)中含有 12 mol PO 键、4 mol P=O 键，1 mol C 2H6 中含有 6 mol C H 键 和 1 mol C-C 键。7 . (1)2017天津，7(3)0.1 mol Cl 2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2 XH2O的液态化合物，放热 4.28 k

6、J,该反应的热化学方程式为(2)2015天津理综，7(4)随原子序数递增，八种短周期元素 价或最低负价的变化如下图所示。-2回N园I- V-根据判断出的元素回答问题：已知1 mol e的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正小| j |255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：2014天津理综，7(4)晶体硅(熔点1 410 C )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Cl2蒸偶H2Si(粗)砌才 SiCl4> SiCl4(纯)1 Si(硅)写出SiCl4的电子式： ；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸

7、收 a kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。(4)2015安徽理综，27(4)NaBH 4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25 C、101 kPa下，已知每消耗8 .8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是反思归纳热化学方程式书写易出现的错误(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。(2)反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“ + ”号，放热反应未标出 ”号，从而导致错误。(3)漏写AH的单位，或者将 AH的单位写为kJ,从而造成错误。(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。(5)对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标

8、准是1 mol可燃物或生成1 mol H 20(1)而造成错误。)则H2SO4和Ca(0H)2反应的中和热 AH= 2X( 57.3)kJ mol 1B. CO(g)的燃烧热 AH = - 283.0 kJ m ol 1,则 2CO2(g)=2CO(g) + 02(g)反应的 AH = + 2X 283.0 kJ m ol 11.下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是(A. HCl 和 NaOH 反应的中和热 AH = - 57.3 kJ mol1一电解2H2(g) + 02(g)刖=C,氢气的燃烧热AH = - 285.5 kJ mol 1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=D.

9、1 mol2.已知：2NO2(g)2NO2(g)甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热N2O4(g)N2O4(1)AH1卜列能量变化示意图中,AH2正确的是(填字母)。反应过J'j!A反度过程 B+ 285.5 kJ mol 1CO2(g)+3H2(g)AH =3. (1)用C02催化加氢可制取乙烯: 程变化关系如图所示，则该反应的Na©反应过程C12c2H 4(g) + 2H2O(g)。右该反应体系的能重随反应过 .(用含a、b的式子表示)。已知：几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的AH = 152 kJ mol1,则表中的x=化学键C=OH HC

10、=CC-HH-O键能 / (kJ mol 1)803436x414464(2)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统中同时通入甲烷、氧 气和水蒸气，发生的主要化学反应如下表，则在初始阶段，蒸汽重整的反应速率 (填“大于” “小于”或“等于"）甲烷氧化的反应速率。反应 过程化学方程式始变AH /(kJ mol 1)活化能Ea/(kJ mol 1)甲烷 氧化CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H 2O(g) 802.6125.6CH 4(g) + O2(g)=CO 2(g) + 2H2(g)-322.0172.5蒸汽重整CH4(g) +

11、H2O(g)=CO(g) +3H2(g)+ 206.2240.1CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g) + 4H2(g)+ 158.6243.9（3）CO2在Cu-ZnO催化下，可同时发生如下的反应I、n,其可作为解决温室效应及能源短缺问题的重要手段。I .CO2（g）+ 3H2（g）CH30H（g） + H2O（g）AHi= 57.8 kJ mol 1n.CO2（g）+H2（g）CO（g） + H2O（g）AH2=+ 41.2 kJ mol 1某温度时，若反应i的速率vi大于反应n的速率V2,则下列反应过程的能量变化正确的是 （填字母）。特别提醒催化剂能加快反应速率的原理是降低了反应的活

12、化能，由此可推知反应的活化能越低，反应速率越快，相 对来说反应就越易进行。大题题空逐空突破(四 盖斯定律的应用I D高考必备1 .定律内容一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与反应 途径无关，只与反应的始态和终态有关。2 .常用关系式热化学方程式'烙变之间的关系aA=B AH 11 A=-B AH2 a1AH2=-AHi 或 AHi= aAH2 aaA=B AH 1B=aA AH 2AHi = - AH2AH= AH 1+ 刖23 .答题模板一一叠加法步骤1“倒”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符

13、号相反。这样，就不 用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。步骤2“乘”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。步骤3“加”上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。真题演练1. 2019北京，27(1)已知反应器中还存在如下反应：i .CH4(g)+H2O(g)=CO(g) +3H2(g) AH1ii .CO(g) + H 2O(g)=CO 2(g) + H 2(g) AH 2iii .CH4(g)=C(S)+ 2H2(g) AH3iii为积炭反应，利用AH和AH2计算AH3时，还需要利用 反应的AH。2. 2019

14、全国卷II , 27(1)环戊二烯(？)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回 答下列问题：已知： ( (g)=，'(g) + H2(g) AH 1=100.3 kJ mol 1 H2(g) + l2(g)=2HI(g)AH2= 11.0 kJ mol 1 对于反应：'' '"g)+l2(g)=C?(g)+2HI(g)AH3=kJ mol 1。3. 2019全国卷m , 28(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：1CuCl2(s)=CuCl(s) +2Cl2(g) AH1= 83 kJ mol 11 11CuCl(s) +

15、 2O2(g)=CuO(s) + 2cl2(g)刖2= 20 kJ mol 1CuO(s) + 2HCl(g)=CuCl 2(s) + H2O(g)AH3= 121 kJ mol 1则 4HCl(g) + O2(g)=2Cl 2(g)+2H2O(g)的 AH =kJ mol 1。4. (1)2018北京，27(1)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程 如下：反应 I : 2H2SO4(l)=2SO 2(g) + 2H20(g) + 02(g)AHi = + 551 kJ mol 1反应出：S(s) + O2(g)=SO2(g)AH3= 297 kJ mol 1

16、反应n的热化学方程式：。(2)2018江苏，20(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：2NO2(g) + H2O(l)=HNO 3(aq) + HNO 2(aq)AH = - 116.1 kJ mol 13HNO 2(aq)=HNO 3(aq) + 2NO(g) + H2O(l)AH = 75.9 kJ mol 1反应 3NO2(g)+H2O(l)=2HNO 3(aq)+NO(g)的 H = kJ mol 1。(3)2018 全国卷 I , 28(2)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) AH1 = 4.4 kJ mol12NO2(g)=N2O4(g)AH2= 55.3 kJ mol1.1 一一则反应 N2O5(g)=2NO2(g) + 2。2&)的 AH =kJ mol 1。(4)2018全国卷m , 28(2)SiHCl 3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl 3(g)=SiH 2Cl 2(g) + SiCl 4(g)AH1= 48 kJ mol 13SiH 2Cl2(g)=SiH 4(g) + 2SiHCl 3(g)AH2= 30 kJ mol