2025版《师说》高中全程复习构想化学32含答案

2025版《师说》高中全程复习构想化学第32讲晶胞及其相关计算1.掌握均摊法计算的一般方法，能根据晶胞中微粒的位置计算晶胞的化学式。2．掌握晶体密度与晶胞参数计算的一般步骤。考点一晶胞中微粒数的计算方法——均摊法1.晶胞(1)概念：描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。感悟：2．晶胞中微粒数的计算方法——均摊法(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算如某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有1N属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞，立方晶胞中微粒数的计算方法如图(2)非长方体晶胞在六棱柱(如图2)中，顶角上的原子有16属于此晶胞，面上的原子有12属于此晶胞，因此六棱柱中镁原子个数为12×16＋2【师说·助学】计算晶胞中微粒数的关键：确定一个粒子为几个晶胞所共有。3．晶胞微粒配位数的计算(1)晶体中原子(或分子)的配位数若晶体微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是距该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目，常见晶胞的配位数如下：简单立方：配位数为6面心立方：配位数为12体心立方：配位数为8(2)离子晶体的配位数指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。以NaCl晶体为例①找一个与其他粒子连接情况最清晰的粒子，如上图中心的黑球(Cl－)。②数一下与该粒子周围距离最近的粒子数，如上图标数字的面心白球(Na＋)，确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。【教考衔接】典例1[2023·湖南卷，11A]科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。该晶体最简化学式为________。典例2[2023·辽宁卷，14改编]晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)，判断下列说法是否正确。(1)图1中O原子的配位数为6()(2)Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导()(3)图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x()【对点演练】考向一计算晶胞微粒数目——均摊法1．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为()A．B2AB．BA2C．B7A4D．B4A72．Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为________。3．(1)硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为________。(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。如图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为________。4．天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是SiO44-四面体，如图(a)，通过共用顶角氧离子可形成链状、网状等结构，图(b)为一种无限长双链的多硅酸根，其中Si与O的原子数之比为________，化学式为________(用考向二晶胞中粒子配位数的计算5．硅化镁是一种窄带隙n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造等领域具有重要应用前景。硅化镁的晶胞参数a＝0.6391nm，属于面心立方晶胞，结构如图所示。Si原子的配位数为________。6．如图是一种由Y(与Sc同族)、Fe、Ba、O组成的晶体，晶胞棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y，四方锥中心和八面体中心的球代表Fe，其余小球代表O。(1)该晶体的化学式为________。(2)其中Y的配位数为________。考点二晶胞参数计算1.晶胞参数晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角α、β、γ，即晶格特征参数，简称晶胞参数。2．晶体结构的相关计算(1)空间利用率＝晶胞占有的微粒体积晶胞体积×(2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组计算公式(设棱长为a)①面对角线长＝2a。②体对角线长＝3a。③体心立方堆积________r＝3a(r为原子半径)。④面心立方堆积________r＝2a(r为原子半径)。3．宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系【教考衔接】典例[2023·辽宁卷，14A改编]某富锂超离子导体的晶胞是立方体，如下图：计算该晶体的密度________________。【师说·延伸】由晶胞参数计算晶体密度的思路晶胞的质量晶胞的体积【对点演练】1．[2024·九省联考吉林卷，10]镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是()A．催化活性：①>②B．镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3C．La周围紧邻的O有4个D．La和Ni的最短距离为322．如图是Fe单质的晶胞模型。已知晶体密度为dg·cm－3，铁原子的半径为________nm(用含有d、NA的代数式表示)。3．立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于________晶体，其中硼原子的配位数为________。已知：立方氮化硼的密度为dg·cm-3，B原子半径为xpm，N原子半径为ypm，阿伏加德罗常数的值为N4．氮化硼是一种性能优异的新型材料，主要结构有六方氮化硼(图1)和立方氮化硼(图2)。前者与石墨结构类似。(1)50.0g六方氮化硼晶体中含有六元环的数目为________。(2)立方氮化硼中N的配位数为________。已知立方氮化硼密度为dg·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，立方氮化硼晶胞中面心上6个N原子相连构成正八面体，该正八面体的边长为________pm(列式即可)。微专题11晶胞中原子分数坐标与投影图【要点归纳】1．原子分数坐标(1)概念以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标。(2)原子分数坐标的表示方法晶胞中的任意一个原子的中心位置均可用3个分别小于1的数在立体坐标系中表示出来。2．常见典型晶胞的投影图晶胞类型三维图二维图正视图沿体对角线切开的剖面图沿体对角线的投影简单立方堆积体心立方堆积面心立方堆积CaF2晶胞金刚石晶胞NaCl晶胞3.典型晶胞结构模型的原子坐标参数与投影图(1)简单立方体模型粒子坐标与投影图①粒子坐标：若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3(1，1，0)，7(1，1，1)②x、y平面上的投影图：________________(2)体心晶胞结构模型的原子坐标与投影图①粒子坐标：若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6(0，1，1)，7(1，1，1)，91②x、y平面上的投影图：________________(3)面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图①粒子坐标：若10(0，0，0)，1312，12，0，12②x、y平面上的投影图：________________(4)金刚石晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图①若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为14，14，14②x、y平面上的投影图：________【典题示例】典例1[2021·山东卷，16(4)]XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有________个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为12，12，听课笔记典例2[2022·湖南卷，18(4)]钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：①该超导材料的最简化学式为________。②Fe原子的配位数为________。③该晶胞参数a＝b＝0.4nm、c＝1.4nm。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为________g·cm－3(列出计算式)。【对点演练】考向一原子分数坐标1.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。如图中原子1的坐标为12A．原子2为1B．原子2为0，C．原子3为1，0，D．原子3为0，0，2．以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如，图中原子1的坐标为123．汞钡铜氧晶体的晶胞如图所示。图中钡离子的分数坐标为124．铜与氧元素形成的晶胞如图所示：晶胞中Cu均匀地分散在立方体内部，a、b的坐标参数依次为(0，0，0)、12，12，12，则d的坐标参数为________，已知该晶体的密度为考向二晶胞投影图5．分别用○、●表示H2PO4-和K＋，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO4晶胞在x轴方向的投影图为________(填标号)。6．AgN5的晶体结构与AgI相似。AgI的结构分为α-AgI和γ-AgI，γ-AgI立方晶胞的示意图见图1，图2是晶胞正上方的俯视投影图，图中黑球(实心球)表示I－，请在图2中用白球(空心球)表示出Ag＋的位置。7．[2022·广东卷，20节选]我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。(1)X的化学式为________。(2)设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρg·cm－3，则X中相邻K之间的最短距离为________________nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。温馨提示：请完成课时作业32第32讲晶胞及其相关计算考点一突破·关键能力教考衔接典例1解析：根据晶胞结构可知，其中K个数：8×18＝1，Ca个数：1，B个数：12×12＝6，C个数：12×12＝6，故其最简化学式为KCaB6答案：KCaB6C6典例2解析：(1)图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，正确；(2)进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋的传导，正确。(3)图2中Li：1，Mg或空位为8×14＝2。O：2×12＝1，Cl或Br：4×14＝1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr答案：(1)√(2)√(3)×对点演练1．解析：A的个数：8，B的个数：8×18＋6×1答案：B2．解析：根据晶胞结构可以判断：Cu：2×12＋12×16＋3＝6；H：6×答案：CuH3．解析：(1)每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。解析：(2)从图可看出，每个单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2×12)＝1∶2，化学式为BO2答案：(1)MgB224．解析：n个SiO2通过共用顶点氧离子可形成双链结构，找出重复的结构单元，如图：，由于是双链，其中顶点氧占12，Si原子数为4，O原子数为4×12＋6×12＋4＋2＝11，其中Si与O的原子数之比为2∶5.5，化学式为答案：2∶5.5Si5．解析：根据晶胞结构，以面心Si原子为基准，同一晶胞内等距离且最近的Mg原子有4个，紧邻晶胞还有4个Mg原子，共8个，故Si原子的配位数为8。答案：86．解析：(1)由晶胞结构可知，Y位于顶点，原子数为18×8＝1；Ba位于棱上，原子数为14×8＝2；O原子有12个位于面上，2个位于晶胞内，原子数为12×12＋2＝8；3个Fe原子位于晶胞内，该晶体的化学式为YBa2Fe3O8答案：(1)YBa2Fe3O8(2)8考点二夯实·必备知识2．(2)③4④4突破·关键能力教考衔接典例解析：晶胞中含Li：8×14＋1＝3，O：2×12＝1，Cl：4×14＝1，1个晶胞的质量为3×7+16+35.5NAg＝72.5NAg，晶胞的体积为(a×10－10cm)3＝a3×10－30cm3，则晶体的密度为72.5NAg÷(a答案：72.5NA对点演练1．答案：C2．解析：由Fe单质的晶胞图可知，晶胞中含铁原子个数为2，晶胞的质量为2×56NAg，晶胞体积为112d·NAcm3，则晶胞边长为3112d·NAcm，设Fe原子的半径为r，则4r＝3×3答案：34×3112d·3．解析：立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，是共价晶体；晶胞中每个N原子连接4个B原子，氮化硼的化学式为BN，所以晶胞中每个B原子也连接4个N原子，即硼原子的配位数为4；晶胞中N原子数为4，B原子数为8×18＋6×12＝4，晶胞的质量m＝25×4NAg，晶胞的体积V＝mρ＝100NAdcm3＝100dNAcm3，B、N原子总体积V′＝4×4πx×10-1033+4πy×10-103答案：共价44πx34．解析：(1)根据均摊法，一个六方氮化硼晶体的六元环含有一个N、一个B，50.0g六方氮化硼晶体中含有六元环的数目为50.014+11×NA＝2NA(2)由图2可知，立方氮化硼中N的配位数为4；面心上6个N原子构成正八面体，该正八面体的边长等于面对角线的一半，设BN晶胞边长为acm，1个晶胞中含有4个B原子，含有N原子数为8×18＋6×12＝4，则1个晶胞中含有4个BN，所以d＝4×25a3NA，解得a＝3100答案：(1)2NA(2)422×3100dN微专题11要点归纳3．(1)②(2)②(3)②(4)②典题示例典例1解析：图中大球的个数为8×18＋1＝2，小球的个数为8×14＋2＝4，根据XeF2的原子个数比可知大球是Xe原子，小球是F原子，该晶胞中有2个XeF2分子；由A点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，B点在棱的rc处，其坐标为0，0，rc；图中y是底面对角线的一半，y＝22apm，x＝c2-r答案：20，0，典例2解析：①由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×18＋1＝2，均位于棱上和体内的硒原子的个数为8×14＋2＝4，均位于面上的铁原子个数为8×12＝4，该物质的晶胞结构如图所示：，则超导材料最简化学式为KFe2Se2。②由平面投影图可知，铁原子的配位数为4。③设晶体的密度为dg·cm－3，由晶胞的质量公式可得：2×39+56×2+79×2NAg＝abc答案：①KFe2Se2②4③2×对点演练1．解析：原子1的坐标为12，12，12，则坐标系为，原子2在晶胞底面的中心，原子2的坐标为1答案：D2．解析：图中原子1的坐标为12，12，0，则坐标系是。从晶胞内的2、3点分别向x、y、z轴上作垂线，即可得出2、3两点的原子分数坐标分别为答案：34，3．答案：14．解析：由晶胞示意图可知，位于顶角的a和体心的b的坐标参数依次为(0，0，0)、12，12，12，d位于体对角线的14处，则d的坐标参数为34，34，14；晶胞中Cu原子的个数为4，O原子的个数为8×18＋1＝2，则化学式为Cu2O，Cu2答案：35．答案：B6．解析：(1)根据γ-AgI立方晶胞的示意图，可以理解为有八个小立方体，银离子在其中四个小立方体体心位置，根据从上方的俯视图得出银离子在每个小正方形的中心位置，即白球(空心球)表示出Ag＋的位置。答案：7．解析：(1)根据晶胞结构得到K有8个，有8×18＋6×12＝4，则X的化学式为K2SeBr6。(2)设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρg·cm－3，设晶胞参数为anm，得到ρ＝mV＝Mrg·mol-1NAmol-1×4a×10-7cm3＝答案：(1)K2SeBr6(2)12×34M第33讲反应热热化学方程式1.了解反应热、焓变的概念，知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。2．知道常见的吸热反应和放热反应，能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。考点一反应热、焓变1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。【师说·助学】化学反应中的能量转化形式有热能、光能、电能等。2．焓变、反应热(1)焓(H)：用于描述物质所具有能量的物理量。(2)焓变(ΔH)：ΔH＝________________，单位kJ·mol－1。(3)反应热：指当化学反应在一定压强下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。(4)焓变与反应热的关系：对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有____________。3．吸热反应与放热反应(1)常见的吸热反应和放热反应吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气；⑤C和CO2的反应等。放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。(2)从能量高低角度理解【师说·助学】物质具有的能量越低，稳定性越强。(3)从化学键角度理解【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越大：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例1[2023·新课标卷，29(1)]根据图1数据计算反应12N2(g)＋32H2(g)=NH3(g)的ΔH＝________kJ·mol听课笔记典例2[2023·湖北卷，19(1)]纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)H·C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如下：已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0kJ·mol－1和298.0kJ·mol－1，H—H键能为436.0kJ·mol－1。估算C40H20(g)⇌C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。听课笔记【师说·延伸】物质能量变化与焓变的关系：ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。典例3[2022·浙江6月，18]标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－136－242可根据HO(g)＋HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1。下列说法不正确的是()A．H2的键能为436kJ·mol－1B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2D．H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)ΔH＝－143kJ·mol－1听课笔记【师说·延伸】利用键能计算反应热的方法(1)熟记反应热ΔH的计算公式ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)(2)注意特殊物质中键数的判断物质(1mol)P4C(金刚石)石墨SiSiO2键数(mol)621.524【对点演练】考向一反应热与能量变化关系1．根据如图所示的反应，回答下列问题：(1)该反应是放热反应还是吸热反应？________。(2)反应的ΔH＝____________。(3)反应的活化能为____________。(4)试在图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。2．水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程。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。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考向二根据键能计算焓变3．已知反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。4．通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也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。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/(kJ·mol－1)460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为____________。1mol常见物质中的化学键物质金刚石硅SiO2化学键C—CSi—SiSi—O化学键数/mol224考点二热化学方程式1.概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。【师说·助学】2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示的意义在25℃、101kPa条件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)，放出571.6kJ的热量。3．热化学方程式的书写【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。1．热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．对于SO2(g)＋12O2(g)⇌SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH________________________________________________________________________。4．同素异形体转化的热化学方程式除了标明状态外，还要注明名称：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例1[2021·湖南卷，16(1)]氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键NNH—HN—H键能E/(kJ·mol－1)946436.0390.8在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2，其热化学方程式为：________________________________________。【思路提示】ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)。听课笔记典例2[2023·浙江1月，14改编]标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]。(1)历程Ⅰ反应的热化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【思路提示】①根据图示确定反应物和生成物；②书写热化学方程式时各物质标注状态；ΔH＝由生成物的相对能量－反应物的相对能量。听课笔记典例3[2023·北京卷，16(2)改编]二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。CO2和NH3生成CO(NH2)2的热化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。听课笔记【师说·延伸】书写热化学方程式的注意事项(1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)，若为同素异形体，还要注明名称。(2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25℃和101kPa下测定。(3)热化学方程式中的化学计量数为物质的量。故化学计量数可以是整数，也可以是分数。当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数的改变。(4)要注明ΔH的符号：“＋”代表吸热、“－”代表放热，以及单位：kJ·mol－1。【对点演练】考向一依据反应事实书写热化学方程式1．用H2还原SiCl4蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59kJ热量，则该反应的热化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．在1L密闭容器中，4mol氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2min时反应吸收热量为46.1kJ，此时氨气的转化率为25%。该反应的热化学方程式为：________________________________________，这段时间内v(H2)＝________________。3．将36g水蒸气与足量单质碳充分反应，生成33.6gCO和一定量的氢气，同时吸收157.2kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．K2S2O8是偏氟乙烯(CH2=CF2)聚合的引发剂。偏氟乙烯由CH3—CClF2气体脱去HCl制得，生成0.5mol偏氟乙烯气体要吸收54kJ的热，写出反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考向二依据能量图像及转化图像书写热化学方程式6．化学反应N2＋3H2⇌2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．为了有效降低能耗，过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的一种合成氨方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。氨气的脱附是________(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨的热化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。根据图示写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。温馨提示：请完成课时作业33第33讲反应热热化学方程式考点一夯实·必备知识2．(2)H(生成物)－H(反应物)(4)ΔH＝Qp3．(2)<放热>吸热(3)吸热放热易错诊断1．错误。有的放热反应需要加热才能反应，多数吸热反应需要加热才能反应。2．正确。3．正确。4．错误。活化能越大，化学反应越难进行，但与化学反应放出或吸收的能量无关。突破·关键能力教考衔接典例1解析：在化学反应中，断开化学键要消耗能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差，因此，由图1数据可知，反应12N2(g)＋32H2(g)=NH3(g)的ΔH＝(473＋654－436－397－339)kJ·mol－1＝－45kJ·mol答案：－45典例2解析：由C40H20和C40H18的结构式和反应历程可以看出，C40H20中断裂了2根碳氢键，C40H18形成了1根碳碳键，所以C40H20(g)⇌C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝(431×2－298－436)kJ·mol－1＝＋128kJ·mol－1。答案：128典例3解析：由气态时H、H2的相对能量可知，H2的键能为218kJ·mol－1×2＝436kJ·mol－1，A项正确；由表格中数据可知O2的键能为249kJ·mol-1×2＝498kJ·mol－1，而H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1，214kJ·mol－1×2<498kJ·mol－1，B项正确；HOO中解离O—O键所需能量为249kJ·mol-1+39kJ·mol-1－10kJ·mol－1＝278kJ·mol－1，H2O2中解离O—O键所需能量为214kJ·mol-1，C项错误；ΔH答案：C对点演练1．答案：(1)放热反应(2)－bkJ·mol－1(3)akJ·mol－1(4)2．解析：观察计算机模拟结果，据ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，可知ΔH＝－0.72－0<0；该历程中最大能垒(活化能)E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，该步骤的化学方程式为COOH*＋H*＋H2O*=COOH*＋2H*＋OH*或H2O*=H*＋OH*。答案：小于2.02COOH*＋H*＋H2O*=COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*=H*＋OH*)3．解析：形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量，则有2a－587＝11，得a＝299。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1＝598kJ·mol－1，则E(H—I)＝299kJ·mol－1。]答案：2994．解析：SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于共价晶体，可根据共价晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。答案：＋236kJ·mol－1考点二夯实·必备知识易错诊断1．错误。热化学方程式前面的化学计量数只表示物质的量。2．错误。焓变的单位错误，应该为kJ·mol－1。3．错误。ΔH应不变，对于SO2(g)＋12O2(g)⇌SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1，ΔH是指1molSO24．正确。突破·关键能力教考衔接典例1解析：2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)，ΔH＝390.8kJ·mol－1×3×2－(946kJ·mol－1＋436.0kJ·mol－1×3)＝＋90.8kJ·mol－1。答案：2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋90.8kJ·mol－1典例2解析：活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快。答案：(1)O3(g)＋O(g)=2O2(g)ΔH＝(E6－E3)kJ·mol－1(2)ClO(g)＋O