2022屆高考化學(xué) 專題十一 熱化學(xué)方程式的書寫精準(zhǔn)培優(yōu)專練

2022屆高考化學(xué) 專題十一 熱化學(xué)方程式的書寫精準(zhǔn)培優(yōu)專練一幾種情形下的熱化學(xué)方程式的書寫1熱化學(xué)方程式判斷正誤典例1已知充分燃燒a g乙炔氣體時(shí)生成1 mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是（ ）A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2b kJ·mol1BC2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H2b kJ·mol1C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H4b kJ·mol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) Hb kJ·mol1【解析】 放熱反應(yīng)中H0，所以B、D錯(cuò)誤；生成1 mol CO2時(shí)放出b kJ 的熱量，所以，生成4 mol CO2時(shí)放出的熱量為4b kJ，所以C正確。 【答案】C2鍵能與熱化學(xué)方程式書寫典例2下表中列出了25、101kPa時(shí)一些物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)。物質(zhì)CH4C2H2H2燃燒熱(kJ·mol1)890.31 299.6285.8已知鍵能：CH鍵413.4 kJ·mol1、HH鍵436.0 kJ·mol1。則下列敘述正確的是（ ）A2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H571.6 kJ·mol1BCC鍵的鍵能為796.0 kJ·mol1CCH鍵鍵長小于HH鍵鍵長D2CH4(g)=C2H2(g)3H2(g) H376.4 kJ·mol1【解析】A項(xiàng)，生成的水應(yīng)為液態(tài)；B項(xiàng)，C原子半徑大于H原子半徑，故CH鍵鍵長大于HH鍵鍵長；由蓋斯定律和已知數(shù)據(jù)可得2CH4(g)=C2H2(g)3H2(g) H376.4 kJ·mol1，由鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可知376.4 kJ·mol18×413.4 kJ·mol12×413.4 kJ·mol1x3×436.0 kJ·mol1，解得x796.0 kJ·mol1，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽3圖像與熱化學(xué)方程式書寫典例3依據(jù)下圖判斷，下列說法正確的是（ ）A2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量低B氫氣的燃燒熱為H241.8 kJ·mol1C液態(tài)水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H571.6 kJ·mol1DH2O(g)變成H2O(l)時(shí)，斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量【解析】A項(xiàng)，觀察題圖知，2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量高；B項(xiàng)，氫氣的燃燒熱是指1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)所放出的能量，氫氣的燃燒熱為H285.8 kJ·mol1；D項(xiàng)，H2O(g)變成H2O(l)是物理變化，不涉及化學(xué)鍵的斷裂與形成。【答案】C4蓋斯定律與熱化學(xué)方程式書寫典例4氫氣不僅是新能源，也是重要的化工原料。氫氣可由甲烷制備：CH4(g)H2O(l)=CO(g)3H2(g) H250.1 kJ·mol1，已知298 K時(shí)，CH4(g)、CO(g)的燃燒熱分別為890 kJ·mol1、283 kJ·mol1。寫出氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式_?！窘馕觥緾H4(g)H2O(l)=CO(g)3H2(g) H250.1 kJ·mol1；CH4(g)、CO(g)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式分別為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ·mol1；CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJ·mol1；根據(jù)蓋斯定律，由()/3得H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.7 kJ·mol1?！敬鸢浮縃2(g)O2(g)=H2O(l) H285.7 kJ·mol1二對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn)1已知在398 K、1×105 Pa條件下，2 mol H2燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是（ ）AH2O(g)=H2(g)O2(g) H242 kJ·mol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H484 kJ·mol1CH2(g)O2 (g)=H2O(g) H242 kJ·mol1D2H2(g)O2(g)=2H2O (g) H484 kJ·mol1【解析】選項(xiàng)B中生成物水的狀態(tài)表述錯(cuò)誤，產(chǎn)物水應(yīng)為氣態(tài)；選項(xiàng)C和D中反應(yīng)熱H的符號(hào)錯(cuò)誤，放熱反應(yīng)應(yīng)用負(fù)號(hào)“”表示?！敬鸢浮緼2下列熱化學(xué)方程式中正確的是（ ）A甲烷的燃燒熱為890.3 kJ·mol1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJ·mol1B500、30 MPa下，將0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJ·mol1CHCl和NaOH反應(yīng)的中和熱H57.3 kJ·mol1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱H2×(57.3) kJ·mol1D在101 kPa時(shí)，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ 熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ·mol1【解析】燃燒熱要求產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，水必須是液態(tài)，A錯(cuò)誤；合成氨為可逆反應(yīng)，故放出19.3 kJ熱量時(shí)生成NH3的物質(zhì)的量小于1 mol，因此N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H<38.6 kJ·mol1；B錯(cuò)誤；中和熱是指強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量，而與生成水的物質(zhì)的量的多少無關(guān)，C錯(cuò)誤；2 g H2的物質(zhì)的量為1 mol，故2 mol H2燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量應(yīng)為571.6 kJ，D正確?！敬鸢浮緿3天然氣燃燒不完全會(huì)產(chǎn)生有毒氣體CO，又知CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ·mol1又知由1 mol H2與O2反應(yīng)生成液態(tài)H2O比生成氣態(tài)H2O多放出44 kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式正確的是（ ）A2CH4(g)O2(g)=CO2(g)CO(g)4H2O(l) H1214 kJ·mol1B2CH4(g)O2(g)=CO2(g)CO(g)4H2O(g) H1038 kJ·mol1C3CH4(g)5O2(g)=CO2(g)2CO(g)6H2O(l) H1538 kJ·mol1D3CH4(g)5O2(g)=CO2(g)2CO(g)6H2O(g) H1840 kJ·mol1【解析】根據(jù)題意寫出有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H1566 kJ·mol1；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H2890 kJ·mol1；H2O(g)=H2O(l) H344 kJ·mol1；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H4；CH4(g)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H5；×2，可求H4890 kJ·mol188 kJ·mol1802 kJ·mol1；×，可求H5890 kJ·mol1283 kJ·mol1607 kJ·mol1。A項(xiàng)中，HH2H51497 kJ·mol1；同理，B項(xiàng)中H為1321 kJ·mol1，C項(xiàng)中H為2104 kJ·mol1，D項(xiàng)中H為1840 kJ·mol1?！敬鸢浮緿4化學(xué)反應(yīng)N23H22NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是（ ）AN2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(abc)kJ·mol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g) H2(ba)kJ·mol1CN2(g)H2(g)NH3(g) H(bca)kJ·mol1DN2(g)H2(g)NH3(g) H(ab)kJ·mol1【解析】由圖可以看出，E為反應(yīng)的活化能，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的活化能減生成物的活化能，所以N2(g)H2(g)NH3(g) H=(a-b）kJ·mol1，即N2(g)3H2(g)2NH3(g) H=-2(b-a)kJ·mol1，故BD錯(cuò)誤；而1mol的NH3(g)轉(zhuǎn)化為1mol的NH3(l)放出的熱量為ckJ，根據(jù)蓋斯定律有：N2(g)H2(g)NH3(l) H =（a-b-c）kJ·mol1，即：N2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(abc) kJ·mol1，故A正確，C錯(cuò)誤；故選：A?！敬鸢浮緼5在25、1.01×105 Pa下,將22 g CO2通入到750 mL 1.0 mol·L1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，放出x kJ熱量。在該條件下1 mol CO2通入到2 L 1.0 mol·L1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，放出y kJ熱量，則CO2與NaOH反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式為（ ）ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(2yx) kJ·mol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(4xy) kJ·mol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(2xy) kJ·mol1DCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(8x2y) kJ·mol1【解析】根據(jù)題意，22 g CO2通入750 mL 1.0 mol·L1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，n(CO2)0.5 mol，n(NaOH)1.0 mol·L1×0.75 L0.75 mol，該反應(yīng)既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉，方程式為2CO23NaOH=NaHCO3Na2CO3H2O，由0.5 mol CO2反應(yīng)放出熱量為x kJ，則2 mol CO2反應(yīng)放出熱量為4x kJ，即熱化學(xué)方程式為2CO2(g)3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)Na2CO3(aq)H2O(l) H4x kJ·mol1，又1 mol CO2通入2 L 1.0 mol·L1 NaOH溶液中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量，則熱化學(xué)方程式為2NaOH(aq)CO2(g)=Na2CO3(aq)H2O(l) Hy kJ·mol1，由蓋斯定律可知，可得，NaOH(aq)CO2(g)=NaHCO3(aq) H(4xy) kJ·mol1?！敬鸢浮緽6硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣，目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?，其反?yīng)機(jī)理為CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H574 kJ·mol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H1 160 kJ·mol1則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為_。【解析】根據(jù)蓋斯定律，（）×即可得出答案。【答案】CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g) H867 kJ·mol17參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題： （1）圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。（2）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJ·mol1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_。（3）下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵PPPOO=OP=O鍵能/kJ·mol1abcx已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的生成物結(jié)構(gòu)如上圖所示，則上表中x_kJ·mol1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)?！窘馕觥浚?）觀察圖形，E1應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是H不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJ·mol1。（2）方程式3××2×2得：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H3×(192.9 kJ·mol1)2×49.0 kJ·mol12×(44 kJ·mol1)764.7kJ·mol1。（3）反應(yīng)熱反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，即6a5c(4x12b)d，可得x(6a5cd12b)?！敬鸢浮浚?）減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJ·mol1（2）CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H764.7 kJ·mol1（3）(6a5cd12b)