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文档简介
第一单元化学反应中的热效应
■I考点1化学反应的皓变
[教材基础一自热勃
1.反应热、焙变
(1)反应热
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所释放或汲取的能量叫做反应
热。
(2)焰变
在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中汲取或释放的热量称为反应的焰变。
(3)反应热与婚变的关系
恒压条件下,化学反应的反应热等于焰变。
2.吸热反应和放热反应
(1)两角度理解
①从能量凹凸角度理解
八小0,放热反应△#0,吸热反应
②从化学键角度理解
号>&・为例焦反度.
・牝学生"「卅“―A"?。
放足■■品
(2)常见的放热反应和吸热反应
①放热反应:大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、全部的燃烧反应。
②吸热反应:大多数分解反应、盐类的水解反应、Ba(0H)2-8FL0和NH£1反应、C与
HzO(g)反应、C与C0?反应。
3.反应热、活化能图示
反应H坦
(D在无催化剂的状况,分为正反应的活化能,氏为逆反应的活化能,△〃=£一£。
(2)催化剂能降低反应的活化能,但不影响焰变的大小。
[题点全练一过高考]
题点一基本概念辨析
1.下列说法正确的是()
A.放热反应不须要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
B.水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变更的反应热
C.同温同压下,反应H2(g)+Ck(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△〃不同
D.可逆反应的△〃表示完全反应时的热晶变更,与反应是否可逆无关
解析:选DA项,反应Fe+S=FeS为放热反应但须要加热,反应2NHC1+
Ba(OH)2=BaCL+2NH3+21LO为吸热反应,在常温下就可以进行,错误;B项,水蒸气变为液
态水不属于化学反应,错误;C项,A〃与反应条件无关,错误。
2.下列说法中正确的是()
A.在化学反应过程中,发生物质变更的同时不肯定发生能量变更
B.破坏生成物全部化学键所须要的能量大于破坏反应物全部化学键所须要的能量时,该
反应为吸热反应
C.生成物的总烯大于反应物的总烯时,反应吸热,卜心0
D.△〃的大小与热化学方程式的化学计量数无关
解析:选C化学反应中肯定有能量变更,A项错误;B项中,由△仁断开旧化学键汲
取的能量一形成新化学键放出的能量,得△水0,故为放热反应:吸热反应的△冷0,C正确:
△〃的大小与热化学方程式的化学计最数成正比关系,D错误。
题点二焙变、活化能的图像分析
3.某反应过程中体系的能量变更如图所示,下列说法错误的是()
A.反应过程可表示为
A+BC—*[A-B-C]-AB+C
反应物过渡态生成物
B.£为反应物的总能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能
C.正反应的热效应△£/:;一四<0,所以正反应为放热反应
D.此图中逆反应的热效应AH=ELE《0,所以逆反应为放热反应
解析:选D由图可知,正反应放热,△,为负值;逆反应吸热,A//为正值,|)错误。
4.已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),反应过程中的能量
变更如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是反应(填“吸热”或“放热”),该反应的
卜H=________kJ•moL(用含6、£的代数式表示),1mol气体A
气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量反度过日
_(填“肯定高”“肯定低”或“凹凸不肯定”)。
⑵若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大,则£和反的变更是:8
_____,卜比________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案:(1)吸热反一&肯定低(2)减小减小不变
■考点2热化学方程式
[教材基础一自热身]
1.概念
能够表示反应热的化学方程式叫热化学方程式。
2.意义
不仅表明白化学反应中的物质变更,也表明白化学反应中的能量变更。例如:H2(g)
15
O2(g)=H-.O(l)八〃=一285.8kJ-mor,表示在25℃和1.01X10Pa下,1mol氢气和
0.5mol氧气完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。
3.书写步骤
4.留意事项
(1)热化学方程式不注明反应条件。
⑵热化学方程式不标“t”“I”,但必需用s、1、g、aq等标出物质的聚集状态。
(3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,其△〃必需与化学方程式及物质的聚集
状态相对应。
[题点全练一过高考]
题点一热化学方程式的正误推断
1.航天燃料从液态变为固态,是一项重要的技术突破。钺是高效率的火箭材料,燃烧时
放出巨大的能展,已知1kg金属镀完全燃烧放出的热量为62700kjo则被燃烧的热化学方
程式正确的是()
A.Be+^0j=Bc0△/「-564.3kJ,mol-1
B.Be(s)4-^0>(g)^Be0(s)A//=+564.3kJ•mol-1
C.Be(s)(g)=BeO(s)A//=-564.3kJ•mol-l
I).Be(s)(g)^BeO(g)△//=-564.3kJ,mol-1
解析:选C1kgBe的物质的量为=千mol,又因为1kg被完全燃烧放
yJgnio3iy
62700
出的热量为62700kJ,贝!1mol镀完全燃烧放出的热量为丁而万kj=564.3kJ,Be弓氧气
9
反应生成BeO,则其热化学方程式为Be(s)+,(g)=BeO(s)AQ—564.3kJ-moL。
2.试验测得:101kPa时,1mol也完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量;1mol
CHi完全燃烧生成液态水和C02,放出890.3kJ的热量°下列热化学方程式的书写正确的是
()
1
©CHXg)4-20z(g)=C02(g)+21L0(l)△"=+890.3kJ•mol-
-1
©CH,(g)+202(g)=C02(g)+2H2O(1)A//=-890.3kJ-mol
-1
@CHKg)+202(g)=C02(g)+2H°0(g)A〃=—890.3kJ・mol
-1
@2H2(g)+02(g)=2I120(l)A//=-571.6kJ-mol
A.仅有②B.仅有②④
C.仅有②®④D.全部符合要求
解析:选B书写热化学方程式时要重点留意其与一般化学方程式不同的几点:(1)生成
物的稳定状态,也0为液态,C的稳定化合物为C/。⑵单位是kJ・molI不是kJ。(3)数值,
的数值要与方程式中计量系数保持一样。(4)符号,吸热用“+”,放热用“一”。仅②④
符合要求。
[规律方法]推断热化学方程式的“5审法”
题点二热化学方程式的书写
3.依据事实写出下列反应的热化学方程式。
(l)SiHi是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO?和液态H?0.已知室温
下2gSilL自燃放出热量89.2kJ0Sill,自燃的热化学方程式为
(2)在25°C、101kPa下,肯定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量。kJ,其燃烧生成
的CO?用过量饱和石灰水汲取可得10()gCaCO,沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为
(3)Si与C1两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物,复原至室温,放热687kJ,
已知该化合物的熔、沸点分别为一69°C和58℃,写出该反应的热化学方程式:
(4)CuCl(s)与Oz反应生成CuCk(s)和一种黑色固体(在25℃、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
(5)化合物AX,和单质X2在肯定条件下反应可生成化合物AXs。回答下列问题:
已知A片的熔点和沸点分别为-93.6°C和76℃,AX5的熔点为167℃<,室温时AXa与气
体X?反应生成1molAX.s,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为
答案:(l)SiH,i(g)+202(g)=SiO>(s)+2H20(l)A>7=-1427.2kJ-mol-1
-1
(2)Gll50lI(1)4-302(g)=2C02(g)+31L0(1)A//=-2<2kJ-mol
(3)Si(s)+2Cl2(g)=SiCli(l)A〃=-687kJ•mol"'
-1
(4)4CuCl(s)+02(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)A〃=-177.6kJ-mol
-1
(5)AX3(1)+X2(g)^—AXs(s)A//=123.8kJ-mol
4.依据图像写出下列反应的热化学方程式。
(D己知化学反应A2(g)+Bz(g)=2AB(g)的能量变更如图1所示,请写出该反应的热化学
方程式:___________________________________________________________
(2)如图2是1molNO?和1molCO反应生成CO^IINO过程中能量变更示意图,请写出
帆和CO反应的热化学方程式:。
解析:(1)由图1可知,生成物总能量高于反应物总能量,故该反应为吸热反应,△〃=
+(a—b)kj-molf。(2)由图2可知,产物总能量低于反应物总能量,该反应是放热反应,△〃
=4一伤=134kJ,moi-1—368kJ,mol-l=-234kJ,mol-lo
-1
答案:(l)A2(g)+B2(g)=2AB(g)△〃=+(a—QkJ-mol
-1
(2)N02(g)+C0(g)=C02(g)4-NO(g)A//=-234kJ•mol
■考点3反应热的测量与计算
[教材基础一自热身]
i.燃烧热
2.中和热
(1)中和热的概念及表示方法
(2)中和热的测定
①装置
②计算公式
0.418(友一幻,-i
”=一一1而L叮•mol
fl起始温度,t'2终止温度。
(3)留意事项
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热,削减试验过程中的热量损失。
②为保证酸完全中和,实行的措施是使碱稍过量。
3.能源
[知能深化一扫盲点]
提能点表示燃烧热、中和热的热化学方程式
(1)当用热化学方程式表示中和热时,生成氏0的物质的量必需是1mol,当用热化学方
程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必需为1moU
(2)描述反应热时,不论是用“反应热”“焙变”表示还是用表示,其后所跟数值都
须要带“+”“一”符号,如某反应的反应热(或焰变)为△〃=-0kj・molf或AQ+Q
kJ•mol-1,△//>()表示吸热,A/K0表示放热。
(3)由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热时可不带“一”号,但用A/Z
表示时,必需带“一”号,如某物质的燃烧热为△仁一。叮・|11。17或。10-010「二
[对点练]
1.推断下列说法的正误(正确的打“J”,错误的打“X”)。
⑴已知CHQH⑴的燃烧热△〃=-238.6kJ-mol-1,则CH30H⑴+1a(g)=C(X(g)+
2H>0(g)A〃=-238.6kJ・01。1一|()
(2)C0(g)的燃烧热△〃=一283.0kj-molf,则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为
2C0(g)+02(g)=2C02(g)A/^-566.0kJ-moF'C)
⑶甲烷的燃烧热A〃=-890kJ-mor1,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH/g)+
2Q-(g)=C02(g)+2H20(g)△4一890kJ・moL()
(4)用稀硫酸和NaOH溶液反应表示中和热的热化学方程式为112soi(aq)+
2Na0H(aq)=Na2S0((aq)+2H2O(1)△Q—2义57.3kJ・moL()
+-
(5)已知稀溶液中,H(aq)4-0H(aq)=H20(l)△仁一57.3kJ・mol,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()
(6)已知HC1和NaOH反应的中和热A〃=-57.3kJ-mol-1,则98%的浓硫酸与稀氢氧
化钠溶液反应生成1mol水的中和热为-57.3kJ-moFl()
答案:⑴义(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X
2.填空。
⑴2cO2(g)=2CO(g)+(h(g)反应的A〃=+2X283.0kJ-m。「则CO(g)的燃烧热是
⑵葡萄糖的燃烧热是2800kJ-mor,,则表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式为
⑶氢气的燃烧热为285.5kJ-mol-1,则电解水的热化学方程式为
(4)已知中和反应的中和热为57.3kJ•moP'o则B式0H)?和盐酸反应表示中和热的热化
学方程式为_____________________________________________________________________
-1
(5)C8H18(1)+yO2(g)=8CO2(g)+9H20(l)△//=一5518kJ-mol,即GJL的燃烧热
为。
答案:(1)283.0kJ-mor1
-1
(2)C.HI20H(s)+602(g)=6C02(g)+6H2O(1)A-2800kJ-mol
⑶2H?0⑴里维2H?(g)+0,(g)
A//=+571kJ•mol-1
+
(4)OFT(aq)+H(aq)=H2O(1)
A〃=—57.3kJ-mol-1
(5)5518kJ•mol-1
[题点全练一过高考]
题点一燃烧热、中加热的含义
1.已知反应:①101kPa时,2c(s)+O?(g)=2CO(g)A〃=-221kJ-mol-1;②稀溶
液中,H+(aq)+0H-(aq)=H20(DA//=-57.3kJ・mol,下列结论正确的是()
A.碳的燃烧热△“V—110.5kJ-mol-1
B.①的反应热为221kJ-mol-1
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热△〃=-2X57.3kJ-mol-1
D.稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成1molH20,放出57.3kJ的热量
解析:选A由于2c(s)+O2(g)=2CO(g)生成的CO不是稳定的氧化物,因此
221kJ”,=]]0.5kj・m。「不是碳的燃烧热,由于C0转化为C()2放出热量,故碳的燃烧
热△〃<-110.5kJ-moir,A正确;反应热的表示包含三部分:“符号”、“数值”和“单
位”,而B项中没有表示出符号,B错误;强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热
=-57.3kJ-mor1,C错误;由于醋酸是弱电解质,电离时汲取热量,故稀醋酸与稀NaOH
溶液反应生成1molH?0时放出的热最小于57.3kJ,D错误。
2.下列说法正确的是()
A.葡萄糖的燃烧热是2800kJ-moL,则为HJMs)+3OKg)=3CO2(g)+3H?0(l)△〃
=-1400kJ-mol-1
B.在肯定条件下将1molSO「和0.5mol0?置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,
则反应的热化学方程式为2s(h3+CMg)2SOXg)A仁一158.4kJ-mol-1
C.已知稀溶液中,H-(aq)+0H-(aq)=H20(l)八,=一57.3kJ-mol-1,则稀氨水与
稀盐酸溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.已知HC1和NaOH反应的中和热△仁一57.3kJ・molL则稀硫酸与氢氧化钠固体反
应生成1mol水的中和热为-57.3kJ・mol-1
解析:选A燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧放出的热量,故[mol葡萄糖燃烧放出热
量1400kJ,A正确;B项中反应为可逆反应,1molSO:和0.5mol0,反应生成的SO3小于1
mol,故2s0?(g)+02(g)2s03(g)A//(-158.4kJ-mor1;一水合氨为弱电解质,不完全
电离,电离时吸热,故稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ;氢氧化
钠固体溶于水时放热,其与稀硫酸反应生成1mol水放出的热量大于57.3kJ,B、C、D错误。
题点二中和热的测定
3.利用如图所示装置测定中和热的试验步骤如下:
①用量筒量取5()mLD.5()molJ盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸
度;②用另一量筒量取50mL0.55mol-L-1NaOH溶液,并用同一温度
计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合匀称,测得
混合液最高温度。回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量?o
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是(填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次快速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合匀称的正确操作是—(填序号)。
A.用温度计当心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将肯定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol・I7】的稀
盐酸恰好完全反应,其反应热分别为△〃、△〃、△〃,则△〃、△〃、△名的大小关系为
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g・cm:又知中和反应后生成溶液的比热容
c=A.18J・gf・为了计算中和热,某学生试验记录数据如下:
起始温度6/℃终止温度tz/C
序号试验
盐酸氢氧化钠溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依据该学生的试验数据计算,该试验测得的中和热△//=__________(结果保留一位小
数)。
(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理
由是____________________________________________________________________________
解析:(1)在中和热的测定试验中为了确保反应物被完全中和,经常使加入的一种反应物
略微过量一些。(2)为了减小热量损失,倒入NaOH溶液时应当一次快速倒入。(3)使盐酸与NaOH
溶液混合匀称的正确操作:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。(4)稀氢氧化
钠溶液和稀氢氧化钙溶液口溶质都完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶质是弱电解
质,它与盐酸的反应中一水合氨的电离要汲取热量,故放出热量的数值要小一些,△〃大一
些。(5)取三次试验的平均值代入公式计算即可。(6)硫酸与Ba(OH”溶液反应生成BaSO,
沉淀的生成热会影响反应的反应热,故不能用Ba(0H)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。
答案:(D确保盐酸被完全中和(2)C(3)1)(4)A//,=A/Z<A/Z(5)-51.8kJ-mol
t(6)不能H2soi与1^(")2反应生成1^60,沉淀,沉淀的生成热会影响反应的反应热
■考点4反应热的计算与比较
[知能深化一扫盲点]
提能点(一)反应热计算的三种方法
方法1依据化学方程式计算反应热
(1)反应热的肯定值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的△〃求反应热,
如
aN+施=cC+㈤
abcd
/?(A)〃(B)/?(C)“(D)|。|
则
abcdI△M
(2)留意事项
①热化学方程式中化学计量数表示的是实际参与反应物质的物质的量。
②列比例时留意上下单位一样。
[对点练]
1.油酸甘油酯(把对分子质量884)在体内代谢时可发生反应:C5TH.oA(s)+
8002(g)=570)2(g)+52H式)(1)
已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8X10,kjo油酸甘油酯的燃烧热人〃为()
A.3.8X10'kJ・mol-1
B.-3.8X101kJ-mDl-1
C.3.4X10'kJ•mol-1
D.-3.4X10*kJ-mor1
解析:选D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3.8X10、kJ,则燃烧1mol油酸甘油酯释放出热量为了丽X3.8X"
kJ^3.4X104kJ,则得油酸甘油酯的燃烧热△〃=-3.4X10'kJ•moF'o
方法2依据键能计算反应热
(1)计算公式:△〃=反应物的键能总和一生成物的键能总和。
(2)依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,如H2分
子中含有2个(0—H)共价键,NL分子中含有3个(N—H)共价键等。要留意晶体结构中化学键
的状况,常见的有1molP」含有6molP-P键,1mol晶体硅含有2molSi—Si键,1mol
石墨晶体中含有1.5molC—C键,1mol金刚石含有2moic—C键,1molSiQ含有4moiSi—0
键等。
[对点练]
2.肯定条件下,在CD?与足量碳反应所得平衡体系中加入比和适当催化剂,发生反应:
-1
C0(g)+3H2(g)CHt(g)+H2O(g)A^=-206.2kJ-mol
-1
CO(g)+H2O(g)C0z(g)+H2(g)△〃=-41.2kJ-mol
(1)二氧化碳与氢气反应转化为甲烷和水蒸气的热化学方程式是
(2)已知298K时相关化学键键能数据为
化学键H—H0—HC-HC>W
E/(kJ•mol-1)4364654131076
则依据键能计算,△"=,它与上述实测值差异较大的缘由可能足
解析:(D将题给两个热化学方程式依次编号为①、②,依据盖斯定律,由①一②,可得:
-1
C02(g)+4H2(g)CH1(g)+2H20(g)八〃=一206.2kJ-mol-(-41.2kJ-mol)=-
165.0kJ•moF'c(2)该反应中断裂1molKO键、3molH—H键,形成4molC—H键、2
mol0—H犍,则△〃=(1076+436X3)kJ-mol-1-(413X4+465X2)kJ-mol-,=-198
kj-mor\反应温度、压强不同,键能数据不精确,因此计算值与实测值相差较大。
答案:(l)Ca(g)+4似g)CH,(g)+2H?0(g)△〃=-165.0kJ-mol-*
(2)-198kJ-mor1反应温度、压强不同,键能数据不精确
方法3利用盖斯定律计算反应热
1.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,其反应熔变都一样。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。如图,△〃=△〃
(2)实例:如已知反应①、②,求CO燃烧生成CO?的反应热。
®C(s)4-Oj(g)=C02(g)
@C(s)+1o2(g)=CO(g)△外
由①一②可得
CO(g)(g)=C02(g)
2.利用盖斯定律计算反应热的一般步骤
[对点练]
3.用比。2和H2soi的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
Cu(s)+2H'(aq)^Cu"(aq)+H?(g)A"=+64.39kJ•mol-1
-1
2H202(1)=21130(1)+02(g)A//=-196.46kJ-mol
-1
H2(g)+1o,(g)=H,O(l)△Q—285.84kJ-mol
在H2soi溶液中,Cu与HG反应生成Cu?+(aq)和H?0(l)的反应热△〃等于()
A.—417.91kJ,mol-1B.—319.68kJ,mol-1
C.+546.69kJ・moLD.-448.46kJ•mol-1
解析:选B将已知反应从上到下依次标记为①、②、③,则①+②xj+③得:Cu(s)
+2+
+H2O2(1)+2H(aq)=Cu(aq)+2H2O(1)AQ—319.68kJ•moL。
提能点(二)反应热大小的比较
比较△,的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,越小;对吸热反应,吸
热越多,△〃越大。
(1)吸热反应的△〃比放热反应的人(前者〉0,后者<0)。
(2)产物相同时,同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多;反
应物相同时,生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多。
(3)生成等量的水时,强酸和强碱的稀溶液反应比强酸和强碱(或弱碱和强酸,或弱酸和
弱碱)的稀溶液反应放出的热量多。
(4)对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或汲取的热量要小于相应
热化学方程式中的反应热教值。
[对点练]
4.下列各组热化学方程式的△〃前者大于后者的是()
©C(s)+02(g)=C02(g)AH\
C(s)+1o2(g)=C0(g:'
②S(s)+02(g)=S()2(g)A/Z
S(g)+02(g)=S02(g)
@H2(g)+1o2(g)一H20(l)△挺
2H2(g)4-02(g)=2H20(l)△/条
@CaC0:t(s)=CaO(s)+CO2(g)A凡
CaO(S)+H20(1)=Ca(OH)2(aq)A出
A.①B.®
C.②③④1).®®®
解析:选C有正、负之分,比较时要连同“+”“一”在内一起比较,类似数学中
的正、负数大小的比较。①中第一个热化学方程式减去其次个热化学方程式可得:CO(g)
O2(g)=CO2(g)A〃=△〃一△%该反应为放热反应,即△〃一△〃<(),所以②
等量的固态硫变为硫蒸气时汲取热量,故在与02反应产生同样的SO2时,气态硫放出的热量多,
即③发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故A丛)△";④碳
酸钙分解汲取热量,△A>Q,CaO与H_0反应放出热量,N似0,明显△片
[题点全练一过高考]
题点一反应热的计算
1.1.5g火箭燃料二甲基火(C%—NH—NH—CH3)完全燃烧,放出50kJ热量,则二甲基
游的燃烧热△〃为()
A.-1000kJ•mol-1B.-1500kJ
C.-2000kJ-mol-1D.-2000kJ
解析:选C1.5g二甲基腓的物质的量是0.025nol,依据燃烧热的定义可知,1mol
二甲基胱完全燃烧放出的热量应当为(了Mx50)kJ-mo:T=2000kJ-mol-',即二甲基阴
0.
的燃烧热△,为一2000kJ-mor'o
2.已知:
C(s)4-ll20(g)=C0(g;+Il2(g)A11=akJ-mol
-
2C(s)+02(g)=2C0(g)A//=-220kJ-mol'
H—H、0=0和0—H键的键能分别为436kJ•496kJ-mor^n462kJ・moL,
则4为()
A.-332B.-118
C.+350D.+130
解析:选D依据盖斯定律,由题给的两个热化学方程式可得:2H,0(g)=2H,(g)4-0,(g)
A//=+(2a+220)kJ,mol\则有:4X462kJ,mol'_2X436kJ•mol-l_496kJ•mol-1
=(2a+220)kJ-mol-',解得々=+130,故选项D正确。
3.(2024•山东滕州二中模拟)由金红石TiO2制取单质Ti,涉及的步骤为
Ma
TiO^TiCl)8O(p^ArTio已知:
@C(s)+0v(g)=C02(g)A/X
②2co(g)4-02(g)=2C02(g)A在
③TiOz(s)+2Cl2(g)=TiC14(s)+02(g)A乩
贝lj反应TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiC"(s)+2CO(g)的△〃为()
A.△〃+2△〃-2A乱B.△〃+△〃一△4
C.A〃+2△〃一△万D.2A〃
解析:选C依据盖斯定律,由2X①一②+③,可得TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiCL(s)
+2C0(g)A/U2△〃一△4+△〃,故C项正确。
4.(2024•河南安鹤新开四校联考)工业上制取硝酸铉的流程图如下所示:
|凶卜|----1N01-——*•|NO^|*HNOs-——*NII1NO3
请回答下列问题:
-1
已知:4NO(g)+4NH3(g)4-O2(g)4N2(g)+6H..0(g)AJ7=-1745.2kJ-mol;
6N0(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H20(g)A//=-l925.2kJ・mol%
则反应I的热化学方程式可表示为
解析:将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②,依据盖斯定律由①X5
一②X4得:4NH3(g)+5O2(g)=4N0(g)+6H2O(g)A〃=—l025.2kJ・mol,
1
答案:4NH.3(g)+5O2(g)=4N0(g)+6H20(g)A//=-J025.2kJ-mor
题点二反应热大小的比较
5.(2024•湖南长沙模拟)已知:
@H(g)+^)2(g)=H0(g)
22△H\=akJ・mol-1
②2H2(g)+()2(g)=2H20(g)AHz=bkJ,mol-l
@lb(g)(g)^H0(1)A〃=ckJ,mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2HQ(l)△Ht=dkJ,mol-1
下列关系式中正确的是()
A.水c<0B.b>d>0
C.2a=b<0D.2c=cf>0
解析:选C氢气燃烧为放热反应,2K0,气态水液化放出热量,故生成液态水放出的
热量多,但A//小,故。<水(),A项错误;同理,水从0,B项错误;热化学方程式中化学计量
数表示物质的量,化学计量数增大一倍,人〃为原来的2倍,故2a=乐0,C项正确;同理,
2c=火0,D项错误。
6.丙烷(C3HJ完全燃烧后只有C&和H2,不会造成环境污染,已知有以下四个热化学方
程式:
仅凡(g)+5Q..(g)=3C0,(g)+4HQ(g)
A//=-akJ,mol1
@C3HR(g)+502(g)=3C02(g)+4山0⑴
卜H=—bkJ•mol-1
③2C:凡(g)+902(g)=4C02(g)+2C0(g)+8也0(1)
AH=-ckJ•moI7
4-21hO(g)
AH=—dkJ,mol-1
其中a、b、c>d最大的是()
A.aB.b
C.cD.d
解析:选C①与②相比生成液态水比气态水放出的热量多,所以力a;④中各物质的物
质的量均为①中的一半,所以公焉:③与②相比,相当『2molC曲有1mol完全燃烧,1mol
不完全燃烧,故放出的热量C大于6,所以c最大。
[课时达标检测]
[课堂真题集训一明考向]
1.(2024•江苏高考)通过以下反应可获得新型能源二甲醛(CH2CU)。下列说法不正确的
是()
-1
©C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)卜H\=akJ-mol
②CO(g)+H20(g)=CO2(g)+H2(g)
AHi=bkJ•mol-1
-
@C02(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)、H\=ckJ•mol'
④2cH30H(g)=CHQCH,(g)+H:O(g)A"=dkJ-mol-1
A.反应①、②为反应③供应原料气
B.反应③也是C0?资源化利用的方法之一
C.反应CHQH(g)TcihOCH3(g)+1iL0(l)的△kJ-mol-1
D.MIS2C0(g)+4H2(g)=CH30CH3(g)+H.-O(g)WA〃=(2〃+2c+4kJ・m。1-
解析:选C反应①的产物为CO和比,反应②的产物为COn和山,反应③的原料为C0?
和乩,A项正确;反应③将温室气体CO2转化为燃料CH:QH,B项正确;反应④中生成物为
气体,C项中生成物1L0为液体,故C项中反应的焙变不等于^'mol_1,C项错
误;依据盖斯定律,由②X2+③X2+④,可得所求反应的焰变,D项正确。
2.(2024•江苏高考)通过以下反应均可获得生。下列有关说法正确的是()
-
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(1)=2H2(g)+a(g)A=571.6kJ•mol'
-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)A=131.3kJ-mol
③甲烷与水反应制氢:CHKg)+Ha(g)=C0(g)+3H2(g)△〃=206.1kJ-mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③运用催化剂,减小
I).反应CHKg)=C(s)+2H2(g)的A//=74.8kJ-mol-1
解析:选D反应①是太阳能转化为化学能,A不正确;反应②中八层>0,是吸热反应,
B不正确;反应③运用催化剂不能变更反应的焙变,△〃不变,C不正确;D项中,由盖斯定
律,反应③一②可得CHKg)=C(s)+2H2(g)A/U74.8kJ・moL,正确。
3.(2014•江苏高考)已知:C(s)+02(g)=C02(g)A/Z
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
2co(g)+0,(g)=2C01g)
4Fe(s)+302(g)=2Fe20a(s)AH、
3C0(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)十2Fe(s)A/
下列关于上述反应焰变的推断正确的是()
A.&a>0,Ay%<0B.卜压>0,A^>0
C.D.△〃+△/£
解析:选cc与a生成co?的反应是放热反应,△〃<(),ca与c生成co的反应是吸热
反应,A〃>0,CO与。2生成”的反应是放热反应,人以0,铁与氧气的反应是放热反应,△HK0,
A、B项错误;前两个方程式;相减得:2C0(g)+02(g)=2C02(g)△外=△〃一△〃,即△〃=
△也+A4,C项正确;由4Fe(s)+302(g)=2Fe2()3(s)△4和6co(g)+2Fe2()3(s)=6CO2(g)
+4Fe(s)2△任相加,得2co(g)+02(g)=2C()2(g)A%=(△〃+2△寓/3,D项错误。
4.(2013•江苏高考芍选)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷
酸盐如Ca3(P03等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
白磷(PJ可由C&3(P()J2、焦炭和Si(h在肯定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
-1
2Ca3(P0t)2(s)+10C(s)=6Ca0(s)+Pt(s)+10C0(g)A=4-3359.26kJ-mol
CaO(s)+Sia(s)^CaSi()3(s)△〃=-89.61kJ,mol-1
2Cas(PO.)z(s)+6SiOz(s)+10C(s)=6CaSi0,($)+Pi(s)+1OCO(g)AM
则AA=kj-mor'o
解析:依据盖斯定律,其次个热化学方程式X6+第一个热化学方程式,即得第三个热化
学方程式,则△〃=△〃+A"X6=+3359.26kJ・叽口+6X(—89.61kJ•mor')=+2
821.6kJ•mol-,o
答案:+2821.6
5.[2024高考组合题)
(1)(2024•全国卷I节选)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。
通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为
制得等量比所需能量较少的是。
⑵(2024•全国卷II节选)正丁烷9岛。)脱氢制1-丁烯(CH)的热化学方程式如下:
©C.Hl0(g)=C,Hs(g)+HKg)AH\
已知:②CJiiKg)+#(g)=C4H8(g)+H20(g)AA=-119kJ•mol-1
-1
@H2(g)
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