版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
考点一焓变、反应热1•焓变与反应热反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。焓变:生成物与反应物的内能差称为焓变。符号为AH,单位是kJmo「1。注意事项在恒压条件下,焓变等于反应热。任何化学反应都伴随着能量的变化,不存在不发生能量变化的反应。化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量。化学反应中既存在质量守恒,又存在能量守恒。2•放热反应与吸热反应放热反应吸热反应概念放出热量的化学反应吸收热量的化学反应常见反应a.可燃物的燃烧b.酸碱中和反应C.金属与酸的置换反应d.物质的缓慢氧化e.铝热反应f.大多数化合反应a.弱电解质的电离b.盐类的水解反应c.Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应d.C和H2O(g)、C和CO2的反应e.大多数的分解反应[拓展归纳]放热反应、吸热反应与反应条件的关系需要加热才能发生的反应,不一定是吸热反应,如木炭的燃烧是放热反应。常温下不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应。如:Ba(OH)28H2O和NH4CI常温下的反应是吸热反应。吸热反应与放热反应的判断①根据反应过程的图示判断生威物的生血物齢反妊物的AW>Od为蜕热及园生威物的生血物齢反妊物的AW>Od为蜕热及园——i——i②根据反应过程中化学键的变化判断反应物吸收能量£新化学毬形戒释放能量形Ej>^,为吸热反应,AH=E]—码dH>0©Ej<Ea,为放热反应t上H=Ej—爲,△3.燃烧热与中和反应反应热(②根据反应过程中化学键的变化判断反应物吸收能量£新化学毬形戒释放能量形Ej>^,为吸热反应,AH=E]—码dH>0©Ej<Ea,为放热反应t上H=Ej—爲,△3.燃烧热与中和反应反应热(简称中和热)(1)燃烧热!iofiraS'fmoj〔嚏厕些世萸強星j―»订•m<H_lkJ/moj■S'VKftWSA*W=-y937fkf*-mol:L7S^STl-4®)-;25PgkP:i条件ElmulCCs)立全燃挠生成1:CO/g)俶出393+5kJ的热凤、—F预_cMM帀煎死孕万福式衣茹寿一(s)+O?(g)=CO£逋aW=-393.5kJ-mul'1
題页殛卫殛]硬莎殛甦也]理麵(2)中和热概念1molH小时所放也的热啟—单位一■kJ*mol"或kJ/moly中和热的测定中和翹I强醸利强賊反应的屮利热阜本上和警,蒜㈠热化学方程式可表示为空吐空_如i^HaO(Diff=-57.3kJ-mol'1'r/「芯亦亘冠裱五更扁和號:羲硕〔鬲冠「"睦吞卜电离时需消耗能童・因此中和掘比&7.3:[kJ*mo]|燮小:①测定装置(请在横线上填写仪器名称)——温度计碎-泄沫聲料②计算公式△H=-0.418t2—&0.025kJmoltl――起始温度,t2――终止温度。注意事项a•泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热,减少实验过程中的热量损失。b为保证酸完全中和,采取的措施是碱稍过量。[拓展归纳]燃烧热与中和热的比较比较角度燃烧热中和热相同占八、、能量变化放热AH1AHV0,单位:kJmo厂不同占八、、反应物的量可燃性物质为1mol不限量生成物的量不限量H2O(l)是1mol反应热的含义1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量;其中:C一CO2(g),HtH2O(l),StSO2(g)等在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应,生成1molH2O(l)和可溶性盐时放出的热量;不冋反应物的中和热大致1相同,均约为57.3kJmo厂4•能源⑴概念:能提供能量的资源。(2)分类:[题点全练]题点(一)化学反应中的能量变化图像1•(2018北京东城区模拟)由N20和NO反应生成N2和NO?的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()
NNON2O'(g)+N<')NNON2O'(g)+N<')348网⑷+NO3迪反应过云A.反应生成1molN2时转移4mole反应物能量之和大于生成物能量之和N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g)AH=-139kJmol“D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和解析:选AN2O和NO反应生成N2和NO2的化学方程式为N2O+NO===N2+NO2,反应生成1molN2时转移2mole-,A不正确;根据图示,反应物能量之和大于生成物能量11之和,B正确;该反应的反应热为(209—348)kJmol-=—139kJmol-,C正确;由于该反应放热,所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和,D正确。2.(2018河北三市二联)某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是()总反应为放热反应使用催化剂后,活化能不变C.反应①是吸热反应,反应②是放热反应D.AH=少1+少2解析:选B由题图可知:反应①是吸热反应,反应②是放热反应,总反应是放热反应,且AH=AH1+AH2,A、C、D项正确;使用催化剂能降低反应所需的活化能,B项错误。[规律方法]活化能与焓变的关系催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小。在无催化剂的情况,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,AH=E1—E2。题点(二)燃烧热、中和热、能源
3•判断正误(正确的打,错误的打“X”)。(1)随着科技的发展,氢气将成为主要能源之一(V)1CH31CH30H(g)+Q02(g)===C02(g)-1佃2.9kJmol(X)(3)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是+2H2(g)AH=-192.9kJmol-二贝VCH3OH(g)的燃烧热为—1由解氢气的燃烧热为285.5kJmol,则电解水的热化学方程式为2出0(1)=====2出9)+—102(g)AH=+285.5kJmol(X)已知稀溶液中,H(aq)+OH(aq)===H20(1)AH=—57.3kJmol,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量(X)AH=_57.3kJmol_1,则H2SO4和Ba(OH)2反应(6)已知H+(aq)+OH_(aq)===H2AH=_57.3kJmol_1,则H2SO4和Ba(OH)2反应4.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()A•H2O的分解反应是放热反应B.氢能源已被普遍使用C•2mol液态H2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量D•氢气不易贮存和运输,无开发利用价值解析:选C2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)是吸热反应,说明2mol液态H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且出不易贮存和运输,所以氢能源利用并未普及,但发展前景广阔。5•石墨的燃烧热为393.5kJmol_1,CO的燃烧热为283.0kJ•mol_1,下列说法正确的是()A•相同条件下C(石墨,s)燃烧生成CO气体的热化学方程式:2C(石墨,s)+—1O2(g)===2CO(g)AH=+110.5kJmolB.1molC(石墨,s)不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放出热量283.0kJC•C(石墨,s)和CO2(g)反应生成CO(g)的反应是放热反应D•如果金刚石的燃烧热大于石墨的燃烧热,则可以断定从石墨转变为金刚石需要吸热解析:选D石墨燃烧必放热,A错;选项B中由于没有告知生成物CO和CO2的物质的量之比,因此无法计算反应放出的热量,B的量之比,因此无法计算反应放出的热量,B错;C项石墨与CO2反应是吸热反应,C错。[易错易混]若化学反应逆向进行,其反应热数值相等,符号相反。如:2H2(g)+O2(g)===2H20(1)AH=-571.6kJmol2H22H2O(I)===2H2(g)+02(g)AH=+571.6kJmol同一化学反应,化学计量数数扩倍,A同一化学反应,化学计量数数扩倍,AH也相应地扩倍。(可以是整数,也可以是分数)不同,A4不同;化学计量如:H如:H2(g)+2O2(g)===H2O(I)AH=—285.8kJmol2H2(2H2(g)+O2(g)===2H20(1)A与反应的“可逆性”。AH=—571.6kJmol可逆反应的AH表示反应完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关。如:N2如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=—92.4kJmol表示在298K时,1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应,不可能生成2molNH3(g),故实际反应放出的热量小于92.4kJ。(A(AH)还是为负值;另外,在[真题验收]1.(2015北京高考)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:F列说法正确的是机爲I状蛊F列说法正确的是机爲I状蛊IT狀态II•农示CQ表示0农示催化剂A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OCO和O形成了具有极性共价键的CO2状态If状态川表示CO与O2反应的过程川总能量为生成物总能量,由B项,从状态I、n、川川总能量为生成物总能量,由B项,从状态I、n、川图示知反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应;的图示可以看出,反应中CO并未断裂成C和O,C、O原子间一直有化学键;C项,由图示可以看出,CO和O2生成了CO2,CO2分子中C与O形成极性共价键;D项,状态I
状态川表示CO与O反应生成CO2的过程,并不是CO与02的反应过程。图所示。卜列说法止确的是()A•由XtY反应的AH=图所示。卜列说法止确的是()A•由XtY反应的AH=E5—E2B.由XtZ反应的△H>0C•降低压强有利于提高Y的产率D•升高温度有利于提高Z的产率解析:选CA项,由XtY反应的AH=E3—E2,错误;B项,由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即由XtZ反应的AHV0,错误;C项,根据化学反应2X(g)===3Y(g),该反应是气体体积增加的可逆反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,正确;D项,由B分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Z的产率降低,错误。3•(1)(2016海南高考)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:C57Hi04O6(s)+80O2(g)===57CO2(g)+52H20(1)TOC\o"1-5"\h\z已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8x104kJ。油酸甘油酯的燃烧热出为。(2)(2015海南高考)已知丙烷的燃烧热AH=—2215kJmo「1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为。解析:(1)燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1kg油酸甘油酯释放出热量3.8x104kJ,燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为1000X3.8x104kJ4441=3.36x10kJ沁3.4X10kJ,则得油酸甘油酯的燃烧热AH=—3.4x10kJmol—。(2)1.8g水的物质的量为0.1mol,丙烷的分子式是CaH8,1mol丙烷完全燃烧会产生4mol水,丙烷完全燃烧产生1.8g水,燃烧的丙烷的物质的量为水,丙烷完全燃烧产生1.8g水,燃烧的丙烷的物质的量为mol,所以反应放出的热量为x2215kJ=55.375kJ。答案:⑴一3.4x104kJmol—1(2)55.375Kj考点二热化学方程式•概念表示参加反应的物质的量和反应热关系的化学方程式。•意义1111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)H2(g)+20.5mol氧气完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。一写方程式J■'[用s.kg,Fiq标明物质的橐集状毎[拓展归纳](1)燃烧热是以式时,应以燃烧O2(g)===CO2(g)工标状态三标条件口、I在方程式JG写出必乩井很按侑息注明AW;編研反血区冠圧羅蛊石亦「订;二怎厂一i吋可不标注】四稀吐"丿―■的或"一”0二二二二二丁二二二二二0.5mol氧气完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。一写方程式J■'[用s.kg,Fiq标明物质的橐集状毎[拓展归纳](1)燃烧热是以式时,应以燃烧O2(g)===CO2(g)工标状态三标条件口、I在方程式JG写出必乩井很按侑息注明AW;編研反血区冠圧羅蛊石亦「订;二怎厂一i吋可不标注】四稀吐"丿―■的或"一”0二二二二二丁二二二二二五标数值㈡棍据化学计僦数计算再出5的價.井注:-J—[明单世mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:CO(g)―1―1AH=—283.0kJmol,即CO的燃烧热AH=—283.0kJmol。⑵中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O放出的热量,AH=-57.3kJmol-1,弱酸、弱碱电离时吸热,放出的热量小于57.3kJ,NaOH固体溶解或浓硫酸稀释时放热,放出的热量大于57.3kJ,若反应过程中还有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离的其他物质等),则此反应的反应热就不是中和热[题点全练]题点(一)热化学方程式的正误判断1.下列热化学方程式正确的是(A•表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+3O2(g)===SO3(g)AH=—315kJmolB.表示中和热的热化学方程式:—157.3kJmolNaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)AH=—、、、、1—1C.表示H2燃烧热的热化学方程式:H2(g)+?O2(g)===H2O(g)AH=—241.8kJmolD.表示CO燃烧热的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)AH=—566kJmol解析:选B表示燃烧热的热化学方程式,可燃物质的物质的量为1mol,反应生成稳的的C02用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为的的C02用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为定氧化物,A中应生成SO2;C中应生成H20(l),D中CO的物质的量应为1mol。2.一定条件下,化学反应2H2+O2===2H2O的能量变化如图所示,则反应的热化学方程式可表示为()2mo]El+1mo1molll1mollla(g)+(g).J11nnlHsOfg)^E=ckJImolJIaOO)B.H2(g)B.H2(g)+^O2(g)===H2O(g)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)—iZ\H=(a+b)kJmol—1AH=2(b—a)kJmolH2H2(g)+1O2(g)===H2O(l)—1AH=(b+c—a)kJmol2H22H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△H=2(a—b—c)kJmol1解析:选D反应热等于反应物总能量减去生成物总能量,根据图像可知H2(g)解析:选D反应热等于反应物总能量减去生成物总能量,根据图像可知H2(g)+1O2(g)===H2O(g)AH=(a—b)kJmol—1,H2(g)+*O2(g)===H2O(l)AH=(a—b—c)kJmol1所以有2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)AH=2(a—b)kJmo厂或2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)AH_4=2(a—b—c)kJmol—[规律方法[规律方法]判断热化学方程式的“5审法■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■二-审耕号卜玆热反应占丹为"一”,吸热反应A肝为“十"6二二二二二二二二二二二二;J单位一定为rtkJ-昜嚼写咸叫厂或躍写◊二二二二二二二二二二二二;三审状霑-物质的狀东必须正辅•特别是溥護申的反应易写错1三审状霑I|_I四审数值
四审数值
对应性■』相对嵐•即也学计矍数界H此正岀谐反应逆向进行|:时,其反应热与正反更的反应热数值相等.特号相反:■'T麻亲蕊乳耳褲鬲赢丹議口IThh题点(二)热化学方程式的书写3.(1)101kPa时,1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3kJ的热量,反应的热化学方程式为。(2)0.3mol乙硼烷(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649.5kJ的热量,则其热化学方程式为。⑶在25C、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成
⑷下图是1molNO2和1molCO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:能址反应物血*134能址反应物血*134kJ+mol-1反应过程解析:(1)1molCH4完全燃烧需要2molO2生成1molCO2和2mol液态H2O,故热化1学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)AH=—890.3kJmol-。(2)1mol乙硼烷在氧气中燃烧放出的热量为649.5kJX=2165kJ,则其热化学方程式1为B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l)AH=-2165kJmo厂。⑶由题意可知生成n(CO2)=n(CaCO3)=10°g—勺=1mol,则由原子守恒可知,需要100gmol-1乙醇的物质的量为2mol,故热化学方程式为C2H5OH(I)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(I)AH_1=—(2XQ)=—2QkJmol。⑷由图可知其热化学方程式为NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)AH=E1—E2=134—1—1—1kJmol—368kJmol=—234kJmol。答案:(1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)—1AH=—890.3kJmolB2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l)AH=—2165kJmol—1C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)AH=—2QkJmol—1NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)AH=—234kJmol4•依据事实写出下列反应的热化学方程式。1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需要吸收10.94kJ热量,此反应的热化学方程式为。已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时,放出33.4kJ的热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为。(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成A“O3(s),放出1669.8kJ的热量。此反应的热化学方程式为。(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24LC02(标准状况)并放出68.35kJ的热量。写出此反应的热化学方程式:解析:(1)1gmol碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收解析:(1)1g1与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)AH=+131.28kJmol—。(2)2.0gmol肼气体在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出(2)2.0gmol肼气体在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4kJ热量,则表1示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)AH=—534.4kJmol—。(3)2molAl(s)与适量02(g)反应生成AbO3(s),放出1669.8kJ的热量,则此反应的热化11学方程式为4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)AH=—1669.8kJmol—X2=—3339.6kJmol—。可能含有氧元素。n(H可能含有氧元素。n(H2O)B.77nooaIB.1解析:选D1mol的气态水分解产生1mol的氢气和mol的氧气的能量变化是2X4631kJ-436kJ—qX495kJ=242.5kJ,因此热化学方程式为H2O(g)===H2(g)+?O2(g)A4=+1242.5kJmol-,A、B错误。2mol的气态水分解产生2mol的氢气和1mol的氧气的反应热是AH=+485J,物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等,即热化学方程式是12H2(g)+O2(g)===2H2O(g)AH=-485kJmol-,C错误,D正确。•写出下列反应的热化学方程式。(1)(2017天•津高考)0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2XH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为(2016天津高考)Si与Cl两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为—69C和58C。写出该反应的热化学方程式:。(2014安徽高考)CuCl(s)与O2反应生成CuCIq(s)和一种黑色固体。在25C、101kPa下,已知该反应每消耗1molCuCl(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是(4)(2014全国卷)化合物AX3和单质Xq在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为一93.6C和76C,AX5的熔点为167C。室温时AX3与气体Xq反应生成1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为(5)(2014福建高考)一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。^A(-l,0)-1+1+3-1+1+3+5+7B—>A+C反应的热化学方程式为(用离子符号表示)。解析:(1)该还原性气体为CO,易水解生成TQ2XH2O的液态化合物为TiCl4,反应的热化学方程式为2Cb(g)+TiO2热化学方程式为2Cb(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)AH=-4.28J0.1molX2=-85.6kJmol-1。(2)Si与Cl2反应生成SiCl4,因其熔、沸点分别为一69C和58C,故室温下,SiCl4的_1状态为液态。反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l)AH=—687kJmol_。⑶CuCl(s)与02反应生成的黑色固体为CuO,每消耗1molCuCl(s)放出44.4kJ热量,_1△H=—177.6kJmol。则消耗_1△H=—177.6kJmol。O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s)1AH=—123.8kJmol_。⑷由AX3和AX5的熔、沸点可知室温下AX1AH=—123.8kJmol_。式为AX3(l)+X2(g)===AX5(s)(5)由题图可知A为Cl一,B为ClO一,C为ClOf,B^A+C为氧化还原反应。其热化11学方程式为3ClO_(aq)===ClO—(aq)+2Cl_(aq)AH=63kJmol_+2X0kJmol_—3X60_1_1kJmol=—117kJmol。_1答案:(1)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)AH=—85.6kJmol—1Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l)AH=—687kJmol—14CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s)A=—177.6kJmolAX3(l)+X2(g)===AX5(s)AH=—123.8kJmol_盖斯定律的定义对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都一样。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。盖斯定律的定义对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都一样。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。盖斯定律的应用(1)热化学方程式相加或相减,如C(s)+O2(g)===CO2(g)AH11C(s)+尹2(g)===CO(g)AH2由①一②可得CO(g)+2。2(g)===CO2(g)AH=AH1—AH2(2)合理设计反应途径,如—__—13ClO(aq)===ClO3(aq)+2Cl(aq)AH=—117kJmol考点三盖斯定律反应热的计算突确点1一)顺时针方向和逆时针方向变化反应热代数和相等。△H=AHi+AH20利用盖斯定律计算反应热(出)的解题流程馬列■浇丽元蒋巫反曲禹牡系芳袒\\»第二步卜:若柱“同恻^计真&H时用盼J若柱斜异侧J:
;计擦也打时用J"、即铝同値祖加、异侧棚减”°二=二二二=:=二=:两三灵lJ根据持求方程咸中各物质的优学计处数确定对;世三牛已知方程式的乘数•即杯系数宦乘数"Q二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二〔巫固一讹匝藝三真耳三菽南结也春和蒔仝左ii焉心HJ[典例](2017全国卷川节选)已知:As(s)+3H2(g)+2O2(g)===H3AsO4(s)AH11H2(g)+2O2(g)===H20(1)AH2—5③2As(s)+2。2(g)===As205(s)AH3则反应As2O5(s)+3H20(l)===2H3AsO4(s)的AH=[学解题]5」持求底应的方桓式为壬|.\s2o&(s)+au£o(1)=aiisAbO!(s)]朋刃刍来自反应③「且在“井價IJ计算AH时,也旳:!前使用**-*H2O(l)来自反虫②,且强“并侧”,计算时「!|吐既前陂用“一”UgAaO^s)来自虜虫①,且在“同侧S计时.;I△Hi前傥用w+"」待蔽方程式中As^Oe,的化学计竟數是SJ已知反用1中阳闵謝化学计量數是故A也前的柬鞍是“1”'[待求方程丸中}]刃的祀学计量敬是“3”,已新反应②■[中HaO的祀学计世数是故也仍前对乘數是W3P:[持求方程式中H訥畝人的化学计量數是*2",已知反座①]1中氏扎就“的忙竽计量疑是点也H商的乘数是叫”:持求反应的A幵二-也冷XL—吐也K3十宫忙X2=2AH3-3A//2[答案]2AHi-3AH2-AH3[对点训练]
1.(1)(2017全国卷n)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g)AH11-1已知:②C4H10(g)+2O2(g)===C4H8(g)+H2O(g)AH2=-119kJmol1③H2(g)+QO2(g)===H2O(g)AH3=-242kJmol反应①的AH1为kJmol-1。(2)(2017海南高考)已知:—12NaOH(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+H2O(g)Ad1=—127.4kJmolNaOH(s)+CO2(g)===NaHCO3(s)AH2=—131.5kJmol-1(3)(2017全国卷反应2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的AH=kJmol(3)(2017全国卷I)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。i热化学歳離巒环水分解制盘采统(1)II!I\2(aq)=SO2(S)+1>20(])+-i-O2te)AW]=+327UmcF制得等量H2所需能量较少的是。解析:(1)根据盖斯定律可得①二②—③,贝UAH1制得等量H2所需能量较少的是。解析:(1)根据盖斯定律可得①二②—③,贝UAH1=AH2-AH3=-119kJmol-1-(-24211kJmol-)=+123kJmol—。根据盖斯定律:由①—②x2得到2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)AH11=(—127.4+2x131.5)kJmol-=+135.6kJmol-。1根据盖斯定律,将系统(I)中的三个热化学方程式相加可得H2O(l)===H2(g)+?O2(g)1△H=[+327+(-151)+110]kJmol-=+286kJmol-。将系统(n)中的三个热化学方程式相加可得H2S(g)===H2(g)+S(s)AH=[(-151)+11110+61]kJmol-=+20kJmol-。系统(n)制备1molH2需要消耗20kJ能量而系统(I)制备1molH2需要消耗286kJ能II■2HI(>u3)=Rs(fl)U2(-i)AMj=+1LOkJ-mo]1LIhSfe)血SOq仙1)=Sfci)十SO曲+2IT/Xl)xH*=+61k.bmnF1热化学硫篠循环盘化氢分解联产戦硫黄聚统(II)通过计算,可知系统(I)和系统(n)制氢的热化学方程式分别为通过计算,由此计算由此计算AH1=kJ-mol—\已知AH2=—58kJmol—S则JAH3=kJ•mol量,故系统(n)消耗的能量少。答案:⑴+123(2)+135.61(3)H2O(I)===H2(g)+202(g)H2S(g)===H2(g)+S(s)系统(n)AH=+286kJmol1一1AH=+20kJmol2.(1)(2016全国卷n)已知202(g)+N2(g)===N2O4(l)AH1N2(g)+2H2(g)===N2H4(l)AH2°2(g)+2H2(g)===2H2O(g)AH3④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)AH4=—1048.9kJmol一1上述反应热效应之间的关系式为AH4=联氨和n2o4可作为火箭推进剂的主要原因为(2)(2016全国卷川)已知下列反应:S02(g)+20H—(aq)===S03一(aq)+H20(l)AH1ClO(aq)+SO2(aq)===S04(aq)+Cl(aq)AH22+2—CaS04(s)===Ca(aq)+SO4(aq)AH32+一一一则反应S02(g)+Ca(aq)+ClO(aq)+20H(aq)===CaSO4(s)+H2OU)+Cl(aq)的AH(3)(2016四川高考)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25°C,101kPa时:CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l)AH=—271kJmor1—15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)AH=—937kJmol则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是解析:(1)由已知热化学方程式①②③可得:N2O4(l)===2O2(g)+N2(g)—AH12N2H4(l)===2N2(g)+4H2(g)一2Ah202(g)+4H2(g)===4H20(g)2AH3根据盖斯定律,将上述三个热化学方程式相加,可得2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)AH4=2AH3—2AH2—AH10由热化学方程式可知,N2H4和N2O4反应时放出大量的热,且产生大量气体。(2)将已知三个热化学方程式分别标号为①、②、③,根据盖斯定律,由①+②—③可得:S02(g)+Ca2+(aq)+CIO—(aq)+2OH—(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl—(aq),则有AH=AHi+AH2—AH3。(3)把已知热化学方程式依次编号①、②,根据盖斯定律由①X5—②得:Ca5(PO4)3F(s)_1+5H2SO4(I)===5CaSO4(s)+3H3PO4(I)+HF(g)AH=—418kJmol—。答案:(1)2A!3—2AH2—AHi反应放出大量热,产生大量气体Ai+AH2—AH3—1Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(I)===5CaSO4(s)+3H3PO4(I)+HF(g)AH=—418kJmol■突磁点i_r根据键能计算反应热依据键能计算AH的方法(1)计算公式:AH=反应物的键能总和一生成物的键能总和。⑵根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目。女口:1molNH3中含有3molN—H键。常见物质中化学键的数目1mol物质CO2(C===O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金刚石(C—C)Si(Si—Si)化学键数2Na4Na6Na4Na1.5Na2Na2Na[对点训练]3.(2015全国卷H节选)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,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)AH1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH3回答下列问题:已知反应①中相关的化学键键能数据如下:化学键H—HC—OICmOH—OC—H—1E/(kJmol)4363431076465413解析:根据键能与反应热的关系可知,AHi=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(1076kJmol-1+2X436kJmol-1)-(413kJmol-1x3+343kJmol-1+465kJmol-1)=-199kJmol-。根据盖斯定律,由②—①可得:C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g),AH3=AH2111—AH1=(—58kJmol-)—(—99kJmol-)=+41kJmol-。答案:—99+414.(1)(2015浙江高考)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:催化剂、”,人巴(g)・、0厂(旧=CH£(g)十H2(g)已知:化学键C—HC—CC===CH—H键能/(kJmol-1)412348612436计算上述反应的AH=kJ-mol。(2)(2015全国卷I)已知反应2HI(g)===H2(g)+l2(g)的AH=+11kJmol-1,1molH2(g)、1mol12(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,贝U1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。解析:(1)制备苯乙烯需断开2molC—H键,生成1molH—H键,同时在C—C键的基础上生成C===C键,因此生成1mol苯乙烯吸收的热量为2X412kJ=824kJ,放出的热量为436kJ+(612—348)kJ=700kJ,根据反应热的定义可知,AH=824—1—1—1kJmol—700kJmol=+124kJmol。(2)设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,贝U2x-436kJ—151kJ=+11kJ,x=299kJ。答案:(1)+124(2)299枣破点{三}比较反应热大小的四个注意要点(1)反应物和生成物的状态物质的气、液、固三态的变化与反应热关系:[课堂巩固练[课堂巩固练]1.(2018滕州二中月考)下列说法正确的是()A.任何化学反应都伴随着能量的变化B.升高温度或加入催化剂,可以改变化学反应的反应热固态(2)H的符号比较反应热大小时不要只比较AH数值的大小,还要考虑其符号。固态(2)H的符号比较反应热大小时不要只比较AH数值的大小,还要考虑其符号。B项:AHi=AH>0,故AH2>AHi,错误。,由于S(s)===S(g)AH>0,贝UAH+AHi=AH2,AH2—化学计量数当反应物和生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的AH越小,吸热反应的AH越大。可逆反应与反应热(AH)正确理解可逆反应的反应热(AH),如:N2(g)+3H2(g)2NHa(g)AH=-92.4kJmol1中的92.4kJ是1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出的热量。[对点训练]5.下列各组中两个反应的反应热,其中AHi>AH2的是()2H2(g)+O2(g)===2H20(g)AHi;2H2(g)+O2(g)===2H20(1)AH2S(g)+O2(g)===SO2(g)AHi;S(s)+O2(g)===SO2(g)AH22SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)AHi;2SO3(g)===O2(g)+2SO2(g)AH2D.已知反应:C(金刚石,s)===C(石墨,s)AH<0,C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g)AHi;C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)AH22H2O(1)2H.(g)—-*2H,OCg)解析:选AA项:…,由于H2O(l)===2H2O(g)AH>0,则AH2+AH=AHi,AHi—AH2=AH>0,故AHi>AH2,正确。C项:SO2氧化成SO3是放热反应,AHiVO,SO3分解成SO2是吸热反应,△H2>0,故C(金刚石,s)—-*CO2(g)D项:---,根据盖斯定律AHi=^H+AH2,AHi-AH2=△HVO,贝UAHi<AH2,错误。6.(2014全国卷n)室温下,将1mol的CuS045H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为A4i,将1mol的CuS04(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为AH2;CuS045H2O受热分解的化学方程式为CUSO45H2O(s)=====CuSO4(s)+5H20(1),热效应为少3。则下列判断正确的是()A.AH2>AH3B.AH1VAH3C.AH1+AH3=AH2D.AH1+AH2>AH3解析:选B方法一:1molCuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,为吸热反应,故△Hq0,1molCuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,为放热反应,故AH2V0,1molCuSO45H2O(s)溶于水可以分为两个过程,先分解成1molCuSO4(s)和5mol水,然后1molCuSO4(s)再溶于水,CuSO45H2O的分解为吸热反应,即AH3>0,根据盖斯定律得到关系式AH1=AH2+AH3,分析得到答案:AH1VAH3。方法二:本题还可以用图示法进行比较,方法如下。(aq)降温「I(aq)降温「I阪热世HlA0CuS0r5LI2O(s)依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较AH的大小。如图,从图中关系再确定各选项。[综合演练提能]C•化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现D•2C0(g)+O2(g)===2CO2(g)出<0,贝U56gCO和32gO2所具有的总能量小于88gCO2所具有的总能量解析:选A化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成,任何化学反应都伴随着能量的变化,故A项正确;反应热与催化剂无关,故B项错误;化学反应中的能量变化可以热能、电能、光能等形式体现,故C项错误;2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故D项错误。1-12•(2018北京大兴区期末)已知:①H2(g)+?O2(g)===H20(g)^Hi=-241.8kJmol;1-1②H2(g)+^O2(g)===H2O(l)AH2=-285.8kJmol。气态分子中的化学键断开1mol化学键所需的能量/kJO—H465O===O498下列说法不正确的是()A.氢气的燃烧热AH=-241.8kJmo「B.断开1molH—H键需要吸收439.2kJ的能量C.相同条件下,1molH2O(g)比1molH2O(l)能量高D.18gH2O(l)完全分解生成氢气和氧气,需要吸收285.8kJ的能量解析:选A根据燃烧热的定义可知,反应②放出的热量为氢气的燃烧热,AH=AH2=1111—285.8kJmo厂1,A项错误;出1=E(H—H)+?X498kJmol-1-2X465kJmol-1=-241.811kJmol-,贝UE(H—H)=439.2kJmol-,B项正确;气态水液化时放出热量,故相同条件下,1molH2O(g)比1molH2O(l)能量高,C项正确;根据反应②可知,H2O(I)===H2(g)+^O2(g)1△H=+285.8kJmol-,D项正确。3.(2018成都树德中学月考)下列热化学方程式书写和表示正确的是(AH的绝对值均正确)()―12SO2(g)+O2(g)2SO3(g)A4=-196kJmol(反应热)-1CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)AH=-890.3kJmol(燃烧热)—1NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)AH=+57.3kJmol(中和热)—12NO2===O2+2NOAH=-116.2kJmol仮应热)解析:选A二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是放热反应,焓变为负值,且标注了物质的聚集状态和反应焓变,符合热化学方程式的书写原则,故A项正确;燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,选项中生成的气态水不是稳定氧化物,故B项错误;酸碱中和反应是放热反应,焓变为负值,故C项错误;热化学方程式中物质的聚集状态未标注,故D项错误。4.已知下列反应的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(1)AHi2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)AH2C(s)+O2(g)===CO2(g)AH3则反应4C3H5QNO2)3(I)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的AH为()A.12AH3+5AH2-2AH1B.2AH1-5AH2-12AH3C.12AH3-5AH2-2AH1D.AH1-5AH2-12AH3解析:选A将题给的3个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,由12X③+5X②一2X①,可得4C3H5(ONO2)3(I)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)AH=12AH3+5AH2-2AH1,故A项正确。5.(2018沈阳二中期中)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g)AH1CO2(g)+C(s)===2CO(g)AH22CO(g)+O2(g)===2CO2(g)AH34Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)AH43CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s)AH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.A.AH1>0,AH3<0B.AH2>0,AH4>0C.C.AH1=AH2+AH3D.AH3=AH4+2AH5解析:选C解析:选C物质的燃烧反应均为放热反应,则AH”AH3、AH4均小于0,故A、B项错误;将题给的5个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤,根据盖斯定律,+③,故AH1=AH2+AH3,C项正确;根据盖斯定律,3大③二④+鸟大⑤‘故3A43=AH4+2AH5,D项错误。6.(1)已知:Al2O3(s)+3C(s)===2AI(s)+3CO(g)AH1=+1344.1kJmol12AICI3(g)===2AI(s)+3CI2(g)△H2=+1169.2kJmo|T由AI2O3、C和Cl2反应生成AICI3的热化学方程式为⑵烟气(主要污染物SO2、NOx)经03预处理后用CaS03水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为①NO(g)+O3(g)===NO2(g)+O2(g)-1AH1=—200.9kJmol1—1②NO(g)+2O2(g)===NO2(g)A2=—58.2kJmol则反应3NO(g)+O3(g)===3NO2(g)的AH=kJmol1°(3)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。已知部分化学键的键能如下:分子式/结构式NO/N三OCO/C三OCO2/O===C===ON2/N三N化学键N=OC三OC===ON三N一1键能(kJmol)6321072750946请计算上述反应的AH=kJ-mol。解析:(1)把热化学方程式②颠倒过来,反应热的数值不变,符号相反可得③2AI(s)+3CI2(g)===2AICI3(g)AH3=—AH2=—1169.2kJmol-1。根据盖斯定律,由①+③可得Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AICl3(g)+3CO(g)AH=AH1+AH3=+174.9kJmol即为AI2O3、C和Cl2反应生成AICI3的热化学方程式。(2)将热化学方程式②乘以2可得③2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)Ah=2XAH2=2X(—1158.2kJmol—)=—116.4kJmol—。根据盖斯定律,由①+③可得3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)—1△H=AH1+AH3=—317.3kJmol。(3)化学反应的焓变等于反应物旧键断裂吸收的总能量和产物中新键形成释放的总能量1之差,所以2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的AH=(632X2+1072X2)kJmol——(946
_1_1+750x4)kJmol=—538kJmol。答案:⑴Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AICl3(g)+3CO(g)AH=+174.9kJmol—317.3(3)—538[课下提能练]1.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任何放热反应在常温条件下一定能发生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•吸热反应只能在加热的条件下才能进行解析:选C需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭的燃烧是放热反应,但需要点燃,点燃的目的是使其达到着火点,故A项错误;放热反应在常温下不一定能发生,高温如铝热反应2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe是放热反应,但需在高温条件下进行以保证有足够的热量引发氧化铁和铝粉反应,故B项错误;若反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,则反应放热,反之,反应吸热,故C项正确;吸热反应在不加热的条件下也能发生,如Ba(OH)28H2O与NH4Cl在常温下就能发生反应,而该反应为吸热反应,故D项错误。2.(2018枣阳一中月考)BeCl2是有机反应的催化剂。铍和氯气反应的能量变化如图所示。F列说法正确的是()反应过程反应过程A.A.E2是正反应的活化能C.加入催化剂,AH减小B.该反应的AH<0D.AH=E2—E1解析:选BE解析:选BE1是正反应活化能,E2是逆反应活化能,A项错误;该反应是放热反应,B项正确;加入催化剂,减小E2和E1,不改变AH,C项错误;AH=E1—E2,D项错误。.下列有关能量的判断和表示方法正确的是()A.由C(s,石墨)===C(s,金刚石)AH=+1.9kJmol—S可知:石墨比金刚石更稳定B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多C.由H(aq)+OH(aq)===H2O(l)AH=—57.3kJmol,可知:含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量等于57.3kJD.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2出9)
+O2(g)===2H20(1)AH=-285.8kJ解析:选A石墨转化为金刚石的过程是吸热反应,金刚石能量高,石墨比金刚石稳定,A正确;等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,固体硫变为蒸气需要吸收热量,前者放出热量更多,B错误;含1molCH3C00H的溶液与含1molNaOH的溶液混合,醋酸为弱酸,溶于水电离需要吸热,放出热量小于57.3kJ,C错误;2gH2的物质的量为1mol,此反应为放热反应,AH<0,故氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)AH=2X(—285.8kJmol-1)=—571.6kJmol-1,D错误。•单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是()IA/y^-297.16kJ-incr1
kJmor1反应过捏A•S(s,单斜)===S(s,正交)AH=+0.33kJmol-B.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高C.正交硫比单斜硫稳定D.①表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ解析:选C根据题图,可得:①S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)AH1=—297.16kJmol--1、②S(s,正交)+O2(g)===SO2(g)AH2=—296.83kJmol•—j根据盖斯定律,由①—②,一11可得:S(s,单斜)===S(s,正交)AH=—297.16kJmol-—(—296.83kJmol-)=—0.33kJmol-1,A项错误;单斜硫转化为正交硫时放热,说明相同物质的量的单斜硫比正交硫所含有的能量高,B项错误;正交硫的能量较低,故正交硫比单斜硫稳定,C项正确;①表示断裂1mol单斜硫和1molO2中的共价键所吸收的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ,D项错误。5.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)(已知:2SO2+O22SO3),反应过程中的能量关系如图所示(图中的AH表示生成1mol产物的数据)。下列说法正确的是()
A//!—akJinor1A.S8的燃烧热AH=—akJmolA//!—akJinor11molSO2和过量。2反应可释放出bkJ的热量—12SO32SO2+。2AH=+2bkJmolD.若使用V2O5作催化剂,当S02(g)转化生成1molSO3(g)时,释放的热量小于1解析:选C根据题图可知,1mol02(g)和~molS8(s)反应生成二氧化硫气体放热bkJakJ,依据燃烧热的概念,可写出热化学方程式:S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)AH=—8akJmol—1,1则S8bkJakJ,依据燃烧热的概念,可写出热化学方程式:S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)AH=—8akJmol—1,1则S8(s)的燃烧热AH=—8akJmol—,A项错误;由题图可知,1molSO2和0.5molO2反应生成1molSO3(g)时释放出bkJ的热量,而不是与过量的O2,B项错误;催化剂不会改变反应热,故当使用V2O5作催化剂时,SO2(g)转化生成1molSO3(g),释放的热量等于bkJ,D项错误。6.(2018太原五中月考)燃烧agC2H5OHU),生成二氧化碳气体和液态水,放出的热量为QkJ,经测定,生成的CO2与足量澄清石灰水反应得到5g沉淀,则表示乙醇燃烧的热化学方程式是()C2H5OHU)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)C2H5OHU)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)—1△H=—20QkJmol—1AH=—40QkJmolC.^C2H5OH(l)+2O2(g)===CO2(g)+^H2O(g)—1AH=—20QkJmolD.C2H5OHU)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)AH=—40QkJmol11解析:选B由关系式:CaCO3-CO2〜-C2H5OH可知,ag乙醇的物质的量为_n(CaCO3)=0.025mol,所以1molC2H5OHU)燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出的热量是40QkJ,1热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)AH=—40QkJmol—。化学键H—NN—NCl—ClNNH—Cl键能/(kJmol—1)3911932439464327•已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:N2H4(g)+2Cl2(g)===N2(g)+4HCl(g)AH。下列推断正确的是()—1——1—1—1H(g)+CI(g)===HCI(g)AH=+432kJmol断裂1molCl—Cl键吸收能量比断裂1molNN键多703kJ—iC.上述反应中,AH=—431kJmolD.上述反应中,断裂极性键和非极性键,只形成极性键解析:选C形成化学键时放出能量,A项错误;根据表格数据知,氯氯键的键能小于氮氮三键键能,B项错误;反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差,AH11=(391X4+193+243X2—946—432X4)kJmol—=—431kJmol—,C项正确;反应物N2H4中含极性键和非极性键,氯气中含非极性键,产物氮气中含非极性键,氯化氢中含极性键,所以该反应中断裂和形成的化学键都有极性键和非极性键,D项错误。(2018滕州二中月考)由金红石TiO2制取单质Ti,涉及的步骤为TiO2一TiCl4800M,ArTi。已知:C(s)+O2(g)===C02(g)AH12CO(g)+O2(g)===2CO2(g)AH2TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)AH3则反应TiO2(s)+2Cb(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的AH为()A.AH3+2AH1—2AH2B.△&+少1一C.AH3+2AH1—AH2D.AH3+AH1—2AH?解析:选C根据盖斯定律,由2X①一②+③,可得TiO2(s)+2Cb(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)AH=2AH1—AH2+AH3,故C项正确。(2018衡水武邑中学调研)用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2,其能量转化关1—1系如下所示,则NO(g)+H2(g)===?N2(g)+H2O(g)的AH为()—10.5(a+b—c—d)kJmolB.B.0.5(c+a—d—b)kJmol0.5(c+d—a—b)kJmolD.0.5(b+d—a—c)kJmol解析:选A根据题图知,NO中键能为0.5akJmol—1,N2中键能为ckJmol—1,H2
111中键能为0.5bkJmo厂,H2O中键能为0.5dkJmo厂,故该反应中出=0.5akJmo厂+0.5bkJmo|j—舀xckJmol「+0.5dkJmol-1=0.5(a+b—c—d)kJmo]-1。(2018哈尔滨六中月考)氢气、铝、铁都是重要的还原齐叽已知下列反应的热化学方程式,下列关于反应的焓变判断正确的是(2H2(g)+O2(g)===2H20(g)AH13H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3H20(g)2Fe(s)+|o2(g)===Fe2O3(s)AH32Al(s)+£O2(g)===Al2O3(s)AH4AH2AH5A.AH1<0AH3>0B.AH5<0AH4<AH3C.AH2AH5A.AH1<0AH3>0B.AH5<0AH4<AH3C.AH1=AH2+AH3D.AH3=AH4+AH5解析:选B将题给的5个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤,其中①、③分别表示H2、Fe燃烧的热化学方程式,燃烧均为放热反应,则△H1<0,AH3V0,故A项错误;铝热反应为放热反应,故AH5V0;根据盖斯定律,由④—③可得:2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s)AH5=AH4—AH3<0,贝U△H4VAH3,故B项正确;根据盖斯定2律,由(②+③)x3可得:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)AH1=3(^2+^3),故C项错误;AH5=AH4—△&,则AH3=AH4—AH5,故D项错误。能源危机当前是一个全球性问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举措。⑴下列做法有助于能源“开源节流”的是(填字母)。a•大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生在氧气充(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。能卅反应物总能賦A//,=-395.4中河产砌总能量02<g).C(^刚石®能卅反应物总能賦A//,=-395.4中河产砌总能量02<g).C(^刚石®石黒崗k」■Riol-1H3——11!D*U」心"里仗)垠终产轲总能肚①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,A^2=-£83,0k.T+morL…|它他②(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为②12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体⑶已知:②12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体⑶已知:N2、。2分子中化学键的键能分别是36g,该过程放出的热量为946kJmol\497kJmol1OkJ。—1—1
mol。—1kJmol。NO分子中化学键的键能为N2(g)+O2(g)===2NO(g)出=+180.0kJ⑷综合上述有关信息,请写出用CO除去NO的热化学方程式:解析:(1)煤、石油、天然气都是化石燃料,是不可再生的,所以b项错误,其余都正确,答案选a、c、do①根据图像可知,金刚石的总能量大于石墨的,所以石墨比金刚石稳定。燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据图像可以111看出石墨的燃烧热是一110.5kJmol-+(-283.0kJmol-)=-393.5kJmol-。②12g石墨完全生成CO2,质量是44g,完全生成CO是28g,所以36g气体是混合气。设CO2和CO的物质的量分别是x和y,贝Ux+y=1mol、44x+28y=36g,解得x=y=0.5mol,所以实际11放出的热量是0.5molx(110.5kJmol-+393.5kJmol-)=252.0kJ。反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以946kJmol-1+111497kJmol-—2x=+180.0kJmol-,解得x=631.5kJmol-,即NO分子中化学键的键11111111能为631.5kJmol•—。(4)根据图像可知①2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)AH=-566kJmo厂,又因为②N2(g)+1O2(g)===2NO(g)AH=+180.0kJmol-,所以根据盖斯定律可知,①—②即得到2NO(g)11+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),所以反应热AH=—566kJmol——180kJmol-=—746.0—1kJmol。答案:(1)acd(2)①石墨一393.5kJmol—(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4),N2O4作氧化剂,有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。已知:①N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)AH=—534.0kJmol—1②2H2(g)+2F2(g)===HF(g)A=H2(g)+2O2(g)===H2O(g)请写出肼和氟气反应的热化学方程式:—1(3)631.5(4)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)AH=—746.0kJmol联氨可用作火箭燃料,回答下列问题:在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)AH=—641.6kJmol—1;H2O(l)===H2O(g)AH=+44.0kJmol1若用6.4g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g),并放出大量热,已知10.0g液态偏二甲肼—1—269.0kJmol—1AH=—242.0kJmol⑷已知:①—1—269.0kJmol—1AH=—242.0kJmol⑷已知:①H2(g)===H2(l)—1△H=—0.92kJmol②O2(g)===O2(l)—1△H=—6.84kJmol—1AH=—285.8kJmolH2O(l)===H2—1AH=—285.8kJmolH2(g)+2O2(g)===H2O(l)请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:解析:(1)6.4g液态肼的物质的量为0.2mol。由盖斯定律可知:液态肼与H2O2反应生成N2和液态水的热化学方程式:N2H4(I)+2H2O2(l)===N2(g)+4H20(1)AH=-N2和液态水的热化学方程式:11…4x44)kJmol-=—817.6kJmoF-,故0.2mol液态肼放出的热量为0.2moix817.6kJmo卜1=163.52kJ。(2)N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水,1molC2H8N2(l)与N2O4完全燃烧C2HC2H8N2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+放出的热量为硕x60尸2550.0kJ。热化学方程式为4H24H2O(g)+3N2(g)AH=—2550.0kJmol(3)根据盖斯定律,由①+②x4—③x2得:1N2H4(l)+2F2(g)===N2(g)+4HF(g)AH=—1126.0kJmol-。1根据盖斯定律,由④+③一①一②X1得:H2(l)+寸。2(l)===H20(g)AH=-237.46kJmol-1。答案:(1)163.52kJ—1C2H8N2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g)AH=—2550.0kJmol—1N2H4(l)+2F2(g)===N2(g)+4HF(g)A=—1126.0kJmol液进行实验。解析:⑴①右反应物的总能量为Ei,生成物的总能量为E2,且Ei>E2,则AH=E2—E液进行实验。解析:⑴①右反应物的总能量为Ei,生成物的总能量为E2,且Ei>E2,则AH=E2—EivO,该反应为放热反应。②AH=反应物的总键能—生成物的总键能,已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,贝UN2(g)+1113H2(g)2NH3(g)AH=946kJmo厂+3X436kJmol——2X3X391kJmol—=—921kJmol—。(2)16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(I),放出310.6kJ的热量,故N2H4(I)和足量氧气反应的热化学方程式为N2H4(I)+O2(g)===N2(g)+2H2O(I)AH=—1621.2kJmol—。已知:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)1AH=—621.2kJmol—1a,2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)AH=—196.4kJmol—b,根据盖斯定律,由a+b得:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l)AH=—817.6kJmol—。(3)由题图可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒,应加入过量的氢氧化钠溶液以保证盐酸反应完全,故应选择0.55molL—1的溶液进行实验。答案:(1)①放热②N2(g)+3H2(g)一12NH3(g)AH=—92kJmol(2)—621.2N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l)—1AH=—817.6kJmol(3)环形玻璃搅拌棒0.55**弟原电池化学电源用幕原也危的椅競,工作幅理庚底网2,龍书骂电權反应石恿阮尼育程扎.3.了晖常屯比学电却时种螯圧其工作嫄理考点一原电池的工作原理及应用[思维流程]H£一用「欣电齢椒理一〔図电池装曲比较金JS诉谶H£一用「欣电齢椒理一〔図电池装曲比较金JS诉谶111J制柞优学电单]原电池的工作原理1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。2•构成条件
反应能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路电解质溶液两电极直接或间接接触两电极插入电解质溶液中工作原理(可用简图表示如下)丁沿导战传逢•有电流产生还原反亚21[+丁沿导战传逢•有电流产生还原反亚21[++2e_=U2f总反应离子方程式为Zn+2H*===Zn2++出匸⑴电极负极:失去电子,发生氧化反应;正极:得到电子,发生还原反应。⑵电子定向移动方向和电流方向电子从负极流出经外电路流入正极_电流从正极流出经外电路流入负极_故电子定向移动方向与电流方向正好相反。(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO:-):阳离子向正极移动(如Zn2+和H+,溶液中H+在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。注意事项(1)原电池闭合回路的形成有多种方式,可以是导线连接两个电极,也可以是两电极相接触。(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。(3)无论在原电池中还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置r@~\『c«sr»4Lz粹液■-J99装置r@~\『c«sr»4Lz粹液■-J99相同点正、负极电极反应,总反应式,电极现象还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既Zn与氧化剂Cu不直接接触,仅有化不同点有化学能转化为电能,又有化学能转化学能转化为电能,避免了能量损耗,故为热能,造成能量损耗电流稳定,持续时间长6•原电池正、负极的判断活泼金属电极材料一较不活泼金属或非金属判斷为负极氧化反应电极反应还原反应电子流岀电子流向电子流入不断溶解质量减小活泼金属电极材料一较不活泼金属或非金属判斷为负极氧化反应电极反应还原反应电子流岀电子流向电子流入不断溶解质量减小电极现象电极增重或
质量不变判为正极阴离子移向—离子移向—阳离子移向[注意]原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026年河北石家庄华师职业中学公开招聘63人备考核心题库及答案解析
- 南充市经济合作和外事局下属事业单位2025年第二批引进高层次人才公开考核招聘岗位调整备考核心试题附答案解析
- 2025海南海口市中医医院(考核)招聘事业单位人员(第七号)考试核心题库及答案解析
- 2025中国矿业大学(北京)校医院招聘1人备考考试题库及答案解析
- 2025广东东莞市南城第一初级中学招聘1人考试核心题库及答案解析
- 2025辽宁沈阳大学和沈阳开放大学面向社会招聘急需紧缺事业单位工作人员21人笔试重点试题及答案解析
- 2026年西藏民族大学急需紧缺人才引进(2人)笔试重点试题及答案解析
- 2025合肥恒远化工物流发展有限公司招聘6人笔试重点试题及答案解析
- 2026年甘肃省兰州大学口腔医院招聘31人考试核心试题及答案解析
- 2025福建福清市明德幼儿园招聘考试核心题库及答案解析
- T/CGAS 024-2023城镇燃气用环压式不锈钢管道工程技术规程
- 房建工程总承包EPC项目技术标(投标方案)(技术标)
- 生活自理能力幼儿园培训
- 麦当劳管理手册
- 【MOOC】线性代数典型习题讲解-北京化工大学 中国大学慕课MOOC答案
- 华中农业大学《数学分析》2021-2022学年第一学期期末试卷
- 大学体育-瑜伽学习通超星期末考试答案章节答案2024年
- 厦门大学介绍
- 0-6岁儿童健康管理规范课件
- 分享五年级语文英才教程电子版
- 超星尔雅学习通《文献信息检索与利用(成都航空职业技术学院)》2024章节测试答案
评论
0/150
提交评论