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文档简介
第八早L化学反应与能量
第1讲化学能与热能
考点一焰变热化学方程式
整合•夯实基础
1.焰变、反应热
(1)反应热
在等温呈件下,化学反应体系向环境—楚兹—或从环境吸收的热量,称为化学反应的热
效应,简称反应热。
(2)―变
反应产物的总焰与反应物的总焰之差,符号为AH。△〃=»(生成物)一8(反应物),单位:
kJmol'o
(3)反应热与焰变的关系
在等压条件下,反应中物质的能量变化全部转化为热能时,化学反应的反应热扛
焰变。
2.吸热反应和放热反应
(1)两角度理解
①从能量高低角度理解
放热反应:反应物具有的总能量—立一生成物具有的总能量
吸热反应:反应物具有的总能量小王生成物具有的总能量
②从化学键角度理解
放热反应:生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
吸热反应:生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
(2)记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应吸热反应
①可燃物的燃烧
①弱电解质的电离
②酸碱中和反应
②盐类的水解反应
③金属与酸的置换反应
@Ba(OH)2-8HO与NH4cl的反应
④物质的缓慢氧化2
④C和H20(g)、C和CO2的反应
⑤铝热反应
⑤大多数分解反应
⑥大多数化合反应
注意①过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别,有能量变化的过程不
一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热,但不属于放热反应。
②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4cl与
Ba(OH)2-8H2O在常温常压下即可进行。
3.反应焰变的计算
(1)计算方法
△H=生成物的总能量一反应物的总能量
△〃=反应物的总键能一生成物的总键能
公〃=正反应活化能一逆反应活化能
(2)注意事项
①利用键能计算反应热的关键,是弄清物质中化学键的数目,清楚中学阶段常见单质、
化合物中所含共价键的种类和数目。
物质
co2CH4P4SiO2
(化学键)(C=o)(C-H)(P—P)(Si-O)
每个微粒
2464
所含键数
物质石墨金刚石
s8Si
(化学键)(C-C)(C-C)(S—S)(Si—Si)
每个微粒
1.5282
所含键数
②活化能与焰变的关系
a.催化剂能降低反应的活化能,但不影响焰变的大小及平衡转化率。
b.在无催化剂的情况,Ei为正反应的活化能,氏为逆反应的活化能,KH=ELE2,活
化能大小影响反应速率。
c.起点、终点能量高低判断反应的△〃,并且物质的能量越低,物质越稳定
4.热化学方程式
⑴概念
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
表明了化学反应中的—物质一变化和能量―变化。
如2H2(g)+O2(g)^=2H2O(l)A//=-571,6kJmol1表示2mol氢气和1mol氧气反应生
成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。
(3)热化学方程式中书写要求个本骤
一写方程式R写出配平的化学方程式
二标状态-用s、l、g、aq标明物质的聚集状态
0标明其应的温度和压强(101kPa、25七时
三标条件可不标注)
在化学方程式后写出AH,并根据信息注
四标
AH明AH的“+”或
根据已知条件及化学计量数计算写出
五标数值卜U的值
(4)书写注意事项
①A8只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应A8为
“一”,若为吸热反应A77为“+”。
②绝大多数是在25℃、101kPa下测定的,书写热化学方程式时可不注明温度和压
强,也可以不用注明“点燃”“加热”等条件。
③热化学方程式中,各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表
示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
④反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物
质的聚集状态(s、1、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用
“t”和“广。
⑤同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称。
⑥与反应完成物质的量有关,所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与
M■相对应。如果化学计量数加倍,则M■也要加倍。如:
H2(g)+1o2(g)=H2O(l)NH=-285.8kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=~571.6kJ/mol
⑦无论化学反应是否可逆,热化学方程式中的△女都表示反应进行到底(完全转化)时的
反应热。如2SO2(g)+O2(g)Q2sCh(g)AH=-197kJ/mol,是指2molSC)2(g)与1molO2(g)
完全转化为2moiSO3®时放出的热量为197kJ。若在相同的温度和压强时,向容器中加2
molSO2(g)W1mol02(g),一定条件下反应达平衡时,放出的热量要—小王_197kJ。当反
应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。如:
2s03(g)Q2s02(g)+02(g)AH=+197kJ/mol。
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“J”,错误的画“X”,并说明错因)。
(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。()
错因:
(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。()
错因:___..................................................................
(3)浓硫酸稀释是放热反应。()
至昔因:............................................................................
(4)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。()
错因:__________________________________________________________________
(5)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释放的总能量。
()
错因:________________________________________________________________________
(6)同温同压下,反应H2(g)+C12(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的A/Z不同。()
错因:一.....................................................................
(7)800℃>30MPa下,将0.5molW和1.5mol比置于密闭的容器中充分反应生成
1
NH3(g),放热19.3kJ,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)Q2NH3(g)-38.6kJmol0
()
至昔因:...........................................................................
(8)若石墨转变为金刚石是吸热反应,则金刚石比石墨更稳定。()
错因:____________________________________________________________________
答案:(1)X有的放热反应需要加热才能进行,有的吸热反应不用加热也能进行。
(2)V
(3)X浓硫酸稀释是放热过程,属于物理变化。
⑷J
(5)V
(6)X婚变与反应条件无关。
(7)X该反应可逆,19.3kJ的热量不是0.5molN2完全反应放出的,其次该反应热的
数值也不是101kPa、25℃条件下的反应热。
(8)X能量低的物质更稳定。
题组一化学反应过程中能量变化
1.(2025・浙江高二期中考试)下列反应为放热反应的是()
①工业上燃烧石灰石
②炼铁高炉中碳与二氧化碳高温转化为一氧化碳
③乙块与氧气反应,用于切割金属
④氢氧化钏晶体与氯化铁晶体的反应
@CaO+H2O=Ca(OH)2
⑥N2与H2合成NH3
©NaOH和CH3COOH的反应
A.①②③B.④⑤⑦C.④⑦⑧D.③⑤⑥⑦
答案:D
【题源】选择性必修1第4页
2.(2025•河南高二第一次月考)下列说法错误的是()
A.新能源应具有资源丰富、可再生、无污染或少污染等特点。如太阳能、氢能、风能、
地热能、潮汐能和生物质能等新能源
B.“冰,水为之,而寒于水”,说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量低
C.25℃和101kPa下,反应H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)在点燃和光照下的A"不同
D.反应物和生成物具有的总能量的高低,决定了该反应是放热还是吸热反应
答案:C
【题源】选择性必修1第7页“化学反应中焰的变化示意图”
题组二依据键能或能量变化图计算焰变
3.N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的能量变化如图,下列说法正确的是()
1molN(g)+3molH(g)
②314kJ
1molNH(g)+2molH(g)
①1080kJ③377kJ
1molNH2(g)+lmolH(g)
----------------------------------④435kJ
imolN2(g)+|-molH2(g)
,1molNH3(g)
0反应过程
A.N2与H2的键能数值总和为1080
B.N2(g)+3H2(g)Q2NH3(g)+46kJ
C.1molH2(g)的能量比2molH(g)的能量低
D.若使用催化剂会改变反应的热效应
Iq
解析:C由图中可知,2molN三N与2moiH—H的键能总和为1080kJ,则N,与H2
22
1Q
的键能数值总和不等于1080,A不正确;从图中可以看出,,molN2+-molH2-1molNH3,
22
放热(314+377+435-1080)kJ=46kJ,贝IN2(g)+3H2(g)^2NH3(g)+92kJ,B不正确;H2(g)
断裂共价键生成2H(g),需要吸收热量,所以1molH2(g)的能量比2molH(g)的能量低,C
正确;若使用催化剂,可以改变反应的活化能,但不能改变反应的热效应,D不正确。
4.C02与H2在某催化剂的作用下反应如图所示:
写出该反应的热化学方程式:_________________________________________
1
答案:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)A77=-46kJ-mol-
解析:由反应图示可知图形与化学键对应关系为
oo03O<309•o
H—HC—0c=o0—HC—H
=反应物总键能一生成物总键能=2X803kJmol-1+3X436kJ-mol1-3X414
kJ-mol-1—326kJmol'1—3X464kJmol-1=—46kJmol-1□
【题源】选择性必修1第7页
题组三热化学方程式的判断与书写
5.(2024•江苏南通高三期中)己知25℃、101kPa下,10kg丁烷完全燃烧生成CCh和
液态水时,放出5X105kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是()
13
A.C4HIO+A202=4C0+5H20KH=-2900kJ-mol4
22
B.C4HIO(1)+yO2=4CO2(g)+5H2O(1)
A7/=+2900kJmol-1
C.C4Hio(l)+y02(g)=4C02(g)+5H2O(1)
AH=-2900kJ
1
D.2C4HIO(1)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)AH=~5SOOkJmol
解析:D丁烷分子式是C4H10,相对分子质量是58,10kg丁烷的物质的量是"(C4H10)
=l0°°°g,其完全燃烧生成CO2和液态水时,放出5X105kj的热,则1mol丁烷完全燃烧
58g/mol
5X105kJ
生成CO2和液态水时,放出热量。=记痴)—=2900kJo反应放出的热量与反应的物质多
58g/mol
少呈正比,则2moi丁烷完全燃烧放出5800kJ的热量,故该反应的热化学方程式为2C4HIO(1)
1
+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)AH=~5SOOkJ-mol,D正确。
【题源】选择性必修1第10页
方法技巧
“五审”判断热化学方程式的正误
放热反应的一定为"一",
一审“十”“一”——
吸热反应的一定为“十”
单位一般为“kJ•mor1",易
二审单位—
I错写成“kJ”或漏写
三审状态一物质的状态必须正确
反应热的数值必须与方程式
四审数值一中的化学计量数相对应,即
△H与化学计量数成正比
五审是否如表示燃烧热、中和热的热化
——
符合概念学方程式
6.依据事实写出下列反应的热化学方程式。
(l)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H2。。已知室
温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ=SiH4自燃的热化学方程式为
(2)CuCl(s)与02反应生成CuCL(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
(3)下图是1molNCh和1molCO反应生成CCh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:o
1
答案:(l)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)A7/=-1427.2kJ-mol
1
(2)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)-177.6kJmor
1
(3)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)A^=-234kJ-mol-
1.燃烧热和中和热的比较
类别燃烧热中和热
相能量变化放热
同
△〃及其单位A/^_W_O,单位均为kJmol-1
点
反应物的量不一定为1mol
生成物的量不确定生成水的量为1mol
不101kPa时,1mol纯物质在稀溶液里,酸与碱发生
反应热
同—完全燃烧生成指定产物中和反应生成1mol水时所放出的
的含义
点时所放出的热量热量
燃烧热AH=强酸与强碱反应的中和热A//=:
表示方法
—akJmoli(Q>0)57.3_kJmoH
2.中和热的测定
(1)实验装置
内筒
隔热层外壳
(2)测定原理
(〃7馥+加碱)・C.(/终—1始)
n
c=4.18JgL℃-i;〃为生成H2O的物质的量。
(3)实验步骤
(4)注意事项
①酸、碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液,因为浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。若用
弱酸或弱碱,它们电离时要吸收一部分热量,会使测得的数值偏小。
②测量酸、碱溶液温度时要过一段时间再读数,测量反应混合液温度时应随时读取温度
值以记录最高温度。
③溶液混合要迅速,尽量减少热量的散失。
④为保证实验结果的准确性,重复实验2〜3次,取其平均值。
⑤为了保证实验中盐酸完全反应,使用的碱稍微过量,计算中和热时按酸来算。
⑥做好保温工作是本实验成功的关键,如只用玻璃搅拌器,而不能用铁质或铜质搅拌器,
还应注意玻璃搅拌器的使用方法。
3.能源
(1)能源分类
化I煤I~~特点
石属于不可再生能源
燃d石油|-—
料解决开源节能:开发新能源
办法和节约现有能源
更
丰富
源
可
再生
以
没
|太阳能||||风能|污染
荀
染很
或
污
属于
|生物质能|小
,
能源
流
洁
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率
a.改善开采、运输、加工等各个环节。
b.科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
②开发新能源
开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“,错误的画“X”,并说明错因)。
1
⑴葡萄糖的燃烧热是2800kJmol,则|c6Hi2O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(1)\H
=—1400kJmor'o()
错因:一—一____________________________________________________________
(2)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)A8=-57.3kJmoH(中和热,AX的数值
正确)。()
错因:.......................................................................
+1
(3)已知稀溶液中,H(aq)+OH-(aq)=H2O(l)A//=-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。()
错因:一―一——.......................................................
(4)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A〃=—571.6kLmol」可知,氢气的燃烧热为571.6
kJmol'o()
错因:一—______________________________________________________________
答案:⑴4
(2)V
(3)X醋酸反应过程中发生电离会吸热,稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时
放出热量小于57.3kJo
(4)X氢气的燃烧热指1mol氢气燃烧生成田0⑴时所放出的热量。
题组一能源的开发与利用
1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是()
A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B.天然气、水能属于一次能源,水煤气、电能属于二次能源
C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量,而吸热反应没有利用价
D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
答案:B
【题源】选择性必修1第13项“练习与应用”第5题
2.(2024•广州高二期中)“液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合得到的
绿色液态燃料。下列有关“液态阳光”的说法错误的是()
A.煤气化得到的水煤气合成的甲醇属于“液态阳光”
B.CO2和H2O转化为“液态阳光”有利于减少CO2的排放
C.“液态阳光”行动有利于可持续发展并应对气候变化
D.“液态阳光”有望解决全球化石燃料不断枯竭的难题
解析:A煤气化是由水蒸气与碳反应生成CO和H2,利用生成的水煤气再合成甲醇,
不符合“液态阳光”的定义,故A错误。
题组二燃烧热、中和热的理解与应用
3.下列说法正确的是()
A.将NaOH溶液分多次缓慢注入盐酸中,或一次性快速注入盐酸中,都不影响中和热
的测定
B.已知中和热为A8=-57.3kJ-mol-i,则稀硫酸与Ba(OH)2稀溶液反应的反应热AH=
-2X57.3kJ-mol1
C.燃烧热是指在101kPa时1mol可燃物完全燃烧时所放出的热量,故S(s)+
a
|O2(g)=SO3(g)AH=-315kJ-mol-'即为硫的燃烧热
D.已知冰的熔化热为6.0kJmoE,冰中氢键键能为20.0k/mol-i,假设1mol冰中有2
mol氢键,且熔化热完全用于破坏冰中的氢键,则最多只能破坏1mol冰中15%的氢键
解析:D分多次缓慢注入,造成热量散失,则测定的中和热偏小,应一次性快速注入
盐酸中,A错误;生成硫酸领放热,则稀硫酸与Ba(OH)2稀溶液反应的反应热AZH—2X57.3
kJ-mol1,B错误;燃烧热定义中,硫燃烧生成的稳定氧化物应为二氧化硫,C错误;冰的
熔化热为e.OkJmol1,1mol冰变成0℃的液态水所需吸收的热量为6.0kJmol」,冰中氢键
键能为20.0kJnoE,1mol冰中有2moi氢键,破坏时需吸收40kJ的热量,则旦)<100%=
15%,即最多只能破坏1mol冰中15%的氢键,D正确。
4.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
温度计
-玻璃搅拌器
杯盖
内筒
隔热层------外壳
①用量筒量取50mL0.50molL1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸的温度。
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,设法使之混合均匀,测得混合液的最高温度。
回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量?-
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是(填字母)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动
(4)现将一定量的氢氧化钠稀溶液、氢氧化钙稀溶液、稀氨水分别和1L1molL1的稀盐
酸恰好完全反应,其反应热分别为AHi、A%、AH3,则AM、Klh、小的大小关系为
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1gem-3,又知「书和反应后生成溶液的比热容C
=4.18JgL℃T。为了计算中和热,某学生实验记录数据如1、.
实验起始温度?1/℃终止温度t2/℃
序号盐酸氢氧化钠溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热△〃=(结果保留一位
小数)。
答案:(1)确保盐酸被完全中和
⑵C
(3)D(4)A27I=A/72<A/73
(5)-51.8kJ-mol1
【题源】选择性必修1第5页“探究”
归纳总结
(1)有关燃烧热的判断,一看是否以1mol可燃物为标准,二看是否生成稳定氧化物。
(2)燃烧热中元素所对应的指定产物:C-CO2(g),H-*H2O(1),S-S02(g),N-N2(g)等。
(3)对于中和反应反应热、燃烧热,由于它们的反应放热是确定的,所以描述中不带
一",但焰变为负值。
(4)若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质,难电离物质等),这部
分反应热不在中和反应反应热之内。
考点三盖斯定律反应热的计算
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,其反应热是相同的。即:化学反
应的反应热只与反应体系的始态和终态一有关,而与..反应的途径无关。
(2)^^
间接计算某些反应的反应热。
(3)应用___________________________________________________________________
转化关系反应热间的关系
A//i\H1
ak--------->B、A-------2-->-BNHi=_a\Hz_
a
A"C
A、…'BA//i=——凶2_
AZ/2
A^-*B
\H=A//1+A//2.
即:若一个化学方程式可由〃个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焰变艮1为这
n个化学反应焰变的代数和。
2.反应热的计算
计算依据计算方法
反应物的总能量和
A8=E(生成物的总能量)一E(反应物的总能量)
生成物的总能量
化学键的键能A8=反应物的键能总和一生成物的键能总和
反应过程中正、逆
3=正反应的活化能之和一逆反应的活化能之和
反应的活化能
可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量X燃烧
燃烧热
热
根据盖斯定律,可以将两个或若干个热化学方程式相加
盖斯定律或相减等代数运算(包括运算),得到一个新的热化学
方程式
热化学方程式与数学上的方程式相似,可以左右颠倒同
热化学方程式时改变AH的正、负号,各项的系数包括A8的数值可以
同时扩大或缩小相同的倍数
3.反应热大小的比较
(1)看物质的聚集状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下:
卷、器、④
'放热放热/
吸贰\/吸热
(2)看A//的符号。比较反应热大小时不要只比较数值的大小,还要考虑其符号。
(3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的3
越小,吸热反应的AH越大。
(4)看反应的程度。对于可逆反应,参加反应的物质的量和聚集状态相同时,反应的程
度越大,热量变化越大。
实例说明:
①根据反应物的量的大小关系比较反应焰变大小
i.H2(g)+102(g)=H20(g)AHi
ii.2H2(g)+O2(g)^2H2O(g)AT/,
反应ii中H2的量更多,因此放热更多,IAHHA/句,但A^2<0,故AT/AA%。
②根据反应进行的程度大小比较反应婚变的大小
iii.C(s)+1o2(g)=CO(g)NHi
iv.C(s)+O2(g)^CO2(g)AH4
反应iv中,C完全燃烧,放热更多,公〃3|<公〃4],但A〃3<0,A^4<0,故A/73>A〃4。
③根据反应物或生成物的状态比较反应焰变的大小
V.S(g)+O2(g)=SO2(g)NHS
vi,S(s)+O2(g)=SO2(g)AH6
方法一:图像法
由图像可知:|AH5|>|AH6],但AH5<0,AH6<0,故AH5<A//6。
方法二:通过盖斯定律构造新的热化学方程式
由v-vi可得S(g)=S(s)\H—\Hs—ATT6V0,故AH5VA//6。
④根据特殊反应的熔变情况比较反应熠变的大小
3
vn.2Al(s)+|O2(g)=Al2O3(s)KH7
...3
viii.2Fe(s)+-O2(g)=Fe2O3(s)bHg
由vii—viii可得2AKs)+Fe2O3⑸=2Fe(s)+ALO3(s)已知铝热反应为
放热反应,故ATTO,A/77VM8。
题组一应用盖斯定律计算或比较焰变
1.依据下列含硫物质转化的热化学方程式,得出的相关结论正确的是()
①S(g)+O2(g)=SO2(g)A/fi
②S(s)+O2(g)=SO2(g)Aft
③2H2s(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)Aft
④2H2s(g)+3C)2(g)Q2so2(g)+2H2O(l)A774
⑤2H2s(g)+SC)2(g)Q3s(s)+2H2。⑴KHs
A.NHoNlh
B.KH3<KHA
C.A/74=AH2+AH3
D.2A//5=3A//3-A/74
解析:D气态S的能量比固体S的大,所以气态S燃烧时放出的热量多,放热反应的
M■为负数,绝对值大的M■反而小,故A错误;反应③是H2s的不完全燃烧,反应④是H2s
的完全燃烧,完全燃烧放出的热量多,放热反应的AH为负数,绝对值大的AH反而小,所
以故B错误;根据盖斯定律,②X2+③得2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)
bJU=2NHi+故C错误;根据盖斯定律[③X3—④]X;得SO2(g)+2H2s(g)=3s(s)+
2H20(1)A/75=1(3A/73-A/74),即24〃5=3凶3—4〃4,故D正确。
2.CH3coOH和氨水反应的能量循环体系如图所示,下列说法正确的是()
A也
|1A也:]
NH3-H2O(aq)+CH3COOH(aq)-^CH3COO(aq)+NH:(aq)+H2O(l)
++t
H*(aq)+OH-(aq)
A.AH1+AH2+NH3=NHq
B.A//1+AH4>Aft+A//3
C.A'4VAM—A%
D.A//3<0
解析:C由图可知
_
@CH3COOH(aq)+NH3H2O(aq)=CH3COO(aq)+NH;(aq)+H2O(1)NH\;
②CH3co0H(aq)QCH3coCT(aq)+H+(aq)\H2;
③NH3•H20(aq)=0HT(aq)+NH;(叫)
A^3;
@0H-(aq)+H+(aq)^=H20(l)AH40
由以上得&+③+@=①,即A/72+A"3+A/74=A〃I,故A错误;由文+人为+八%
=A/fi得AHI+AH4=A//2+A〃3+2A〃4,中和反应是放热反应,故公凡<0,所以△人+
AH4<A/72+AH3,故B错误;由+讨4=AHi得*4=AH2—△氏<0,弱电解
质的电离是吸热过程,所以AH3>0,所以AMVAHI-A/E故C正确、D错误。
题组二利用盖斯定律书写热化学方程式
3.“零碳”甲醇是利用焦炉气副产物H2和工业尾气中的CO2合成,涉及以下反应:
1
®CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)A^i=+41.2kJ-mol
1
②CO(g)+2H2(g)QCH30H(g)AH2=-90.5kJ-mol-
@CO2(g)+3H2(g)QCH30H(g)+H2O(g)
Aft
依据盖斯定律,可计算得出A%=kJmol1
答案:一49.3
解析:(1)根据盖斯定律反应①+②可得反应③,所以A“3=41.2kJ-moH+(-90.5
kJ-mol_1)=—49.3kJmol_1。
【题源】选择性必修1第18页例题3
4.在298K、101kPa下,将2.2gC02通入150mL0.5mol-L-iKOH溶液中充分反应(不
考虑气体逸出),测得反应放出xkJ热量。已知该条件下,将0.1molCCh通入1L0.2moi
KOH溶液中充分反应放出ykJ热量。则CO2与KOH溶液反应生成KHCO3的热化学方程式
正确的是()
A.C02(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)A/f=—(40x—1Oy)kJ-mol1
1
B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)A77=—40(y—x)kJ-mol
4
C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)NH=-2(10x-y)kJ-mol
1
D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=~10(5x-4y)kJ-mol
解析:A1L0.2moiKOH的物质的量为0.2mol,«(CO2):»(KOH)=0.1mol:0.2
1
mol=l:2,则0.1molCO2通入1L0.2mol-L-KOH溶液中反应生成K2cCh和H2O时放出
ykJ的热量,该反应的AH一在勺kJ/m°l=TQykJm°lL该热化学方程式为①82(g)
11
+2KOH(aq)=K2CO3(aq)+H2O(1)\H=一lOykJmol;150mL0.5molL-KOH的物质的
量为0.075mol,2.2gCCh的物质的量为工^一=0.05mol,2.2gCO2与150mLO.lmol-L-1
44g/mol
KOH溶液反应时n(CO2)"(KOH)=0.05mol:0.075mol=2:3,则反应为®2CO2(g)+
3KOH(aq)=K2CO3(aq)+KHCO3(aq)+H2O(1)NH=~XxkJ/mol=-40xkJ/mol,根据
盖斯定律:②一①可得CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+
KOH(aq)=KHCO3(aq)A/Z=-(40x-lOy)kJ/mol,故A正确。
5.现已知在101kPa下CH4、H2>C(s)的燃烧热分别为890.83kJ/mol、285.83kJ/mol
和393.51kJ/mol,则反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的A//=。
答案:一74.34kJ/mol
解析:已知碳单质、氢气、甲烷的燃烧热分别为393.51kJ/mol、285.83kJ/mol和890.83
kJ/mol,则它们的热化学方程式分别为:
①C(s)+C)2(g)^=CC)2(g)A/fi=—393.51kJ/mol;
@H2(g)+1o2(g)=H2O(l)A//2=-285.83kJ/mo
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