2019版高考化學一輪復習 第六章 化學反應與能量變化 第20講 化學能與熱能課件.ppt

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第20講化學能與熱能 第六章化學反應與能量 考綱要求 1 了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見的能量轉(zhuǎn)化形式 2 了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 了解吸熱反應 放熱反應 反應熱等概念 3 了解熱化學方程式的含義 能正確書寫熱化學方程式 4 了解焓變與反應熱的含義 5 理解蓋斯定律 并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算 6 了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎 了解化學在解決能源危機中的重要作用 考點三蓋斯定律及反應熱的計算 探究高考明確考向 考點二燃燒熱 中和熱 能源 內(nèi)容索引 考點一焓變 熱化學方程式 課時作業(yè) 焓變 熱化學方程式 考點一 知識梳理 1 反應熱 焓變 1 定義 在條件下進行的反應的 符號 單位 或 2 表示方法吸熱反應 H0 放熱反應 H0 3 產(chǎn)生原因化學反應過程中舊鍵斷裂的能量與新鍵形成的能量不相等 故化學反應均伴隨著能量變化 恒壓 熱效應 H kJ mol 1 kJ mol 吸收 放出 4 常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應 可燃物的燃燒 酸堿中和反應 大多數(shù)化合反應 金屬跟酸的置換反應 物質(zhì)的緩慢氧化 鋁熱反應等 吸熱反應 大多數(shù)分解反應 鹽的水解 Ba OH 2 8H2O與NH4Cl反應 碳和水蒸氣 C和CO2的反應等 2 反應熱的本質(zhì) 3 熱化學方程式 1 概念表示參加反應和的關系的化學方程式 2 意義表明了化學反應中的變化和變化 如 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1表示 2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水時放出571 6kJ的熱量 物質(zhì)的量 反應熱 物質(zhì) 能量 3 熱化學方程式的書寫要求 注明反應的和 25 101kPa下進行的反應可不注明 注明反應物和生成物的狀態(tài) 固態(tài) s 液態(tài) l 水溶液 aq 氣態(tài) g 熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的 而不表示分子個數(shù) 或原子個數(shù) 因此可以寫成分數(shù) 熱化學方程式中不用 和 熱化學方程式能反映出該反應已完成的數(shù)量 由于 H與反應物的物質(zhì)的量有關 所以熱化學方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)必須與 H相對應 如果化學計量數(shù)加倍 則 H也要加倍 當反應向逆反應方向進行時 其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等 符號相反 溫度 壓強 物質(zhì)的量 正誤判斷 辨析易錯易混 1 放熱反應不需要加熱就能反應 吸熱反應不加熱就不能反應 2 物質(zhì)發(fā)生化學變化都伴有能量的變化 3 吸熱反應在任何條件下都不能發(fā)生 4 活化能越大 表明反應斷裂舊化學鍵需要克服的能量越高 5 吸熱反應中 反應物化學鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學鍵放出的總能量 6 同溫同壓下 反應H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和點燃條件下的 H不同 解析焓變與反應條件無關 7 可逆反應的 H表示完全反應時的熱量變化 與反應是否可逆無關 答案 解析 如圖表示某反應的能量變化 按要求回答下列問題 答案 深度思考 提升思維能力 1 該反應是 填 放熱 或 吸熱 反應 2 該反應的 H 3 使用催化劑 填 能 或 不能 影響該反應的反應熱 4 逆反應的活化能可表示為 放熱 E2 E1 不能 E3 E2 解題探究 題組一依據(jù)圖形 理清活化能與焓變的關系1 2018 六安模擬 某反應的反應過程中能量變化如圖所示 圖中E1表示正反應的活化能 E2表示逆反應的活化能 下列有關敘述正確的是A 該反應為放熱反應B 催化劑能改變該反應的焓變C 催化劑能降低該反應的活化能D 逆反應的活化能大于正反應的活化能 答案 解析 解析由題圖可以看出 反應物的總能量低于生成物的總能量 故該反應為吸熱反應 A項錯誤 催化劑不能改變反應的焓變 B項錯誤 由圖像可以看出 催化劑能降低該反應的活化能 C項正確 由圖像可以看出E1 E2 即逆反應的活化能小于正反應的活化能 D項錯誤 B E1為反應物的總能量與過渡態(tài)的能量差 稱為正反應的活化能C 正反應的熱效應 H E1 E2 0 所以正反應為放熱反應D 此圖中逆反應的熱效應 H E1 E2 0 所以逆反應為放熱反應 2 某反應過程中體系的能量變化如圖所示 下列說法錯誤的是 答案 解析 解析由圖可知 正反應放熱 H為負值 逆反應吸熱 H為正值 D錯誤 正確理解活化能與反應熱的關系 1 催化劑能降低反應所需活化能 但不影響焓變的大小 2 在無催化劑的情況下 E1為正反應的活化能 E2為逆反應的活化能 即E1 E2 H 則表中x為A 920B 557C 463D 188 題組二依據(jù)鍵能計算焓變3 2017 北京四中模擬 已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量143kJ 18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量 其他相關數(shù)據(jù)如下表 答案 解析 解析根據(jù)題意 可得熱化學方程式為2H2 g O2 g 2H2O l H 572kJ mol 1 而18g水蒸氣變成液態(tài)水時放出44kJ熱量 則2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol 1 即 484kJ 2 436kJ 496kJ 4xkJ 解得x 463 4 2015 全國卷 28 3 已知反應2HI g H2 g I2 g H 11kJ mol 1 1molH2 g 1molI2 g 分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ 151kJ的能量 則1molHI g 分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為 kJ 299 解析形成1molH2 g 和1molI2 g 共放出436kJ 151kJ 587kJ能量 設斷裂2molHI g 中化學鍵吸收2akJ能量 則有2a 587 11 得a 299kJ 另解 H 2E H I E H H E I I 2E H I H E H H E I I 11kJ mol 1 436kJ mol 1 151kJ mol 1 598kJ mol 1 則E H I 299kJ mol 1 答案 解析 1 計算公式 H 反應物的鍵能總和 生成物的鍵能總和 2 根據(jù)鍵能計算反應熱的關鍵是正確找出反應物和生成物所含共價鍵的數(shù)目 如H2O分子中含有2個H O共價鍵 NH3分子中含有3個N H共價鍵等 要注意晶體結(jié)構中化學鍵的情況 常見的有1molP4含有6molP P鍵 1mol晶體硅含有2molSi Si鍵 1mol石墨晶體中含有1 5molC C鍵 1mol金剛石含有2molC C鍵 1molSiO2含有4molSi O鍵等 題組三書寫熱化學方程式5 已知化學反應A2 g B2 g 2AB g 的能量變化如圖所示 請寫出該反應的熱化學方程式 解析由圖可知 生成物總能量高于反應物總能量 故該反應為吸熱反應 H a b kJ mol 1 答案 解析 A2 g B2 g 2AB g H a b kJ mol 1 6 化學反應N2 3H2 2NH3的能量變化如圖所示 假設該反應反應完全 答案 試寫出N2 g 和H2 g 反應生成NH3 l 的熱化學方程式 7 寫出下列反應的熱化學方程式 1 一定量N2 g 與一定量H2 g 在一定條件下反應生成2molNH3 g 放出92 2kJ熱量 2 14gN2 g 與適量的O2 g 在一定條件下反應生成NO g 吸收34kJ熱量 3 SiH4是一種無色氣體 遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃 生成SiO2和液態(tài)H2O 已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89 2kJ SiH4自燃的熱化學方程式為 答案 N2 g O2 g 2NO g H 68kJ mol 1 SiH4 g 2O2 g SiO2 s 2H2O l H 1427 2kJ mol 1 4 在25 101kPa下 一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量QkJ 其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀 則乙醇燃燒的熱化學方程式為 5 CuCl s 與O2反應生成CuCl2 s 和一種黑色固體 在25 101kPa下 已知該反應每消耗1molCuCl s 放熱44 4kJ 該反應的熱化學方程式是 答案 C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H 4CuCl s O2 g 2CuCl2 s 2CuO s H 177 6kJ mol 1 2QkJ mol 1 書寫熱化學方程式要 五查 1 查熱化學方程式是否配平 2 查各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確 3 查 H的 符號是否正確 4 查反應熱的單位是否為kJ mol 1 5 查反應熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應 燃燒熱 中和熱 能源 考點二 1 燃燒熱 1 概念在101kPa時 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 叫做該物質(zhì)的燃燒熱 燃燒熱的單位一般用kJ mol 1表示 燃燒熱的限定詞有恒壓 101kPa時 可燃物的物質(zhì)的量 1mol 完全燃燒 的氧化物等 其中的 完全燃燒 是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應的氧化物 C H S 等 知識梳理 1mol 穩(wěn)定 CO2 g H2O l SO2 g 2 表示的意義 例如C的燃燒熱 H為 393 5kJ mol 1 表示在101kPa時 1molC完全燃燒放出393 5kJ的熱量 3 書寫熱化學方程式 燃燒熱是以1mol純物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的 因此在書寫它的熱化學方程式時 應以燃燒1mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù) 例如 C8H18 l 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1 即C8H18的燃燒熱 H為 5518kJ mol 1 4 燃燒熱的計算 可燃物完全燃燒放出的熱量的計算方法為Q放 n 可燃物 H 式中 Q放為可燃物燃燒反應放出的熱量 n為可燃物的物質(zhì)的量 H為可燃物的燃燒熱 2 中和熱 1 概念 在稀溶液中 強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成時的反應熱叫中和熱 2 注意幾個限定詞 稀溶液 產(chǎn)物是1mol液態(tài)H2O 用離子方程式可表示為OH aq H aq H2O l H 57 3kJ mol 1 3 中和熱的測定 1 實驗裝置 1mol液態(tài)H2O 2 實驗說明 中和熱的測定實驗中 NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度是確保HCl反應完全 若采用的酸 堿濃度相等 可采用堿體積稍過量的方法達到這個目的 中和熱的計算公式 實驗中若用弱酸 或弱堿 代替強酸 或強堿 因弱酸 或弱堿 電離出H 或OH 需要吸收熱量 故測定的中和熱的數(shù)值小于57 3kJ mol 1 若用濃硫酸與強堿反應測定反應熱 因濃硫酸稀釋要放熱 故測定的反應熱的數(shù)值大于57 3kJ mol 1 3 誤差分析 分析的依據(jù)看實驗中有哪些因素能造成 t終 t始 出現(xiàn)誤差 若 t終 t始 偏大 則 H 偏大 若 t終 t始 偏小 則 H 偏小 誤差分析實例50mL0 50mol L 1鹽酸與50mL0 55mol L 1NaOH溶液反應的誤差分析 4 能源 1 能源分類 2 解決能源問題的措施 提高能源的利用效率 a 改善開采 運輸 加工等各個環(huán)節(jié) b 科學控制燃燒反應 使燃料充分燃燒 開發(fā)新能源 開發(fā)資源豐富 可以再生 沒有污染或污染很小的新能源 正誤判斷 辨析易錯易混 答案 答案 4 已知101kPa時 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 則該反應的反應熱為221kJ mol 1 5 NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和熱 H的數(shù)值正確 6 已知稀溶液中 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水時放出57 3kJ的熱量 答案 7 H2 g 的燃燒熱是285 8kJ mol 1 則2H2O g 2H2 g O2 g H 571 6kJ mol 1 8 CO g 的燃燒熱是283 0kJ mol 1 則2CO2 g 2CO g O2 g 反應的 H 2 283 0kJ mol 1 9 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 則H2SO4和Ba OH 2反應的反應熱 H 2 57 3 J mol 1 解題探究 題組一對燃燒熱 中和熱的理解1 2017 臨川第一中學高三模擬 25 101kPa時 強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57 3kJ mol 1 辛烷的燃燒熱為5518kJ mol 1 下列熱化學方程式書寫正確的是 答案 解析 D 2C8H18 g 25O2 g 16CO2 g 18H2O l H 5518kJ mol 1 解析A項 所列熱化學方程式中有兩個錯誤 一是中和熱是指反應生成1molH2O l 時的反應熱 二是當有BaSO4沉淀生成時 反應放出的熱量會增加 生成1molH2O l 時放出的熱量大于57 3kJ 錯誤 B項正確 C項 燃燒熱是指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所產(chǎn)生的熱量 產(chǎn)物中的水應為液態(tài)水 錯誤 D項 當2mol辛烷完全燃燒時 產(chǎn)生的熱量為11036kJ 且辛烷應為液態(tài) 錯誤 1 描述反應熱時 無論是用 反應熱 焓變 表示還是用 H表示 其后所跟數(shù)值都需要帶 符號 如 某反應的反應熱 或焓變 為 H QkJ mol 1或 H QkJ mol 1 2 由于中和反應和燃燒均是放熱反應 表示中和熱和燃燒熱可不帶 號 如 某物質(zhì)的燃燒熱為 H QkJ mol 1或QkJ mol 1 3 題組二中和反應反應熱的測定2 2018 柳州調(diào)研 在測定中和熱的實驗中 下列說法正確的是A 使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應速率 減小實驗誤差B 為了準確測定反應混合溶液的溫度 實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸C 用0 5mol L 1NaOH溶液分別與0 5mol L 1的鹽酸 醋酸溶液反應 如所取的溶液體積相等 則測得的中和熱數(shù)值相同D 在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有 容量瓶 量筒 燒杯 溫度計 環(huán)形玻璃攪拌棒 答案 3 利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下 答案 用量筒量取50mL0 50mol L 1鹽酸倒入小燒杯中 測出鹽酸溫度 用另一量筒量取50mL0 55mol L 1NaOH溶液 并用同一溫度計測出其溫度 將NaOH溶液倒入小燒杯中 設法使之混合均勻 測得混合液最高溫度 回答下列問題 1 為什么所用NaOH溶液要稍過量 解析 確保鹽酸被完全中和 解析在中和熱的測定實驗中為了確保反應物被完全中和 常常使加入的一種反應物稍微過量一些 2 倒入NaOH溶液的正確操作是 填字母 A 沿玻璃棒緩慢倒入B 分三次少量倒入C 一次迅速倒入 解析為了減少熱量損失 倒入NaOH溶液應該一次迅速倒入 C 答案 解析 3 使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是 填字母 A 用溫度計小心攪拌B 揭開硬紙片用玻璃棒攪拌C 輕輕地振蕩燒杯D 用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動 解析使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作 用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕地攪動 D 答案 解析 4 現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液 稀氫氧化鈣溶液 稀氨水分別和1L1mol L 1的稀鹽酸恰好完全反應 其反應熱分別為 H1 H2 H3 則 H1 H2 H3的大小關系為 解析稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離 它們的中和熱相同 稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì) 它與鹽酸的反應中一水合氨的電離要吸收熱量 故反應熱的數(shù)值要小一些 注意中和熱與 H的關系 H1 H2 H3 答案 解析 5 假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g cm 3 又知中和反應后生成溶液的比熱容c 4 18J g 1 1 為了計算中和熱 某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下 答案 解析 依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算 該實驗測得的中和熱 H 結(jié)果保留一位小數(shù) 51 8kJ mol 1 解析取三次實驗的平均值代入公式計算即可 6 填 能 或 不能 用Ba OH 2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸 理由是 答案 解析 解析硫酸與Ba OH 2溶液反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱 故不能用Ba OH 2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸 不能 H2SO4與Ba OH 2反應生成BaSO4沉淀 沉淀的生成熱會影響反應的反應熱 題組三反應熱大小的比較4 試比較下列各組 H的大小 1 同一反應 生成物狀態(tài)不同時A g B g C g H1 0A g B g C l H2 0則 H1 填 或 下同 H2 答案 解析 解析因為C g C l H3 0則 H3 H2 H1 H2 H1 2 同一反應 反應物狀態(tài)不同時S g O2 g SO2 g H1 0S s O2 g SO2 g H2 0則 H1 H2 答案 解析 H2 H3 H1 則 H3 H1 H2 又 H3 0 所以 H1 H2 解析 則 H1 H2 3 兩個有聯(lián)系的不同反應相比C s O2 g CO2 g H1 0 答案 解析 利用狀態(tài) 迅速比較反應熱的大小若反應為放熱反應 1 當反應物狀態(tài)相同 生成物狀態(tài)不同時 生成固體放熱最多 生成氣體放熱最少 2 當反應物狀態(tài)不同 生成物狀態(tài)相同時 固體反應放熱最少 氣體反應放熱最多 3 在比較反應熱 H 的大小時 應帶符號比較 對于放熱反應 放出的熱量越多 H反而越小 題組四能源的開發(fā)和利用5 2017 天津高三模擬 未來新能源的特點是資源豐富 在使用時對環(huán)境無污染或污染很小 且可以再生 下列屬于未來新能源的是 天然氣 煤 核能 石油 太陽能 生物質(zhì)能 風能 氫能A B C D 答案 解析 解析新能源要符合污染小 可再生性強等特點 選D 6 為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染 同時緩解能源危機 有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想 下列說法正確的是A H2O的分解反應是放熱反應B 氫能源已被普遍使用C 2mol液態(tài)H2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量D 氫氣不易貯存和運輸 無開發(fā)利用價值 解析2H2O l 2H2 g O2 g 是吸熱反應 說明2mol液態(tài)H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量 因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸 所以氫能源利用并未普及 但發(fā)展前景廣闊 答案 解析 蓋斯定律及反應熱的計算 考點三 1 蓋斯定律 1 內(nèi)容 對于一個化學反應 無論是一步完成還是分幾步完成 其反應熱是相同的 即 化學反應的反應熱只與反應體系的有關 而與無關 2 意義 間接計算某些反應的反應熱 知識梳理 始態(tài)和終態(tài) 反應的途徑 3 應用 a H2 H2 H1 H2 2 利用蓋斯定律計算反應熱 1 運用蓋斯定律的技巧 三調(diào)一加 一調(diào) 根據(jù)目標熱化學方程式 調(diào)整已知熱化學方程式中反應物和生成物的左右位置 改寫已知的熱化學方程式 二調(diào) 根據(jù)改寫的熱化學方程式調(diào)整相應 H的符號 三調(diào) 調(diào)整中間物質(zhì)的化學計量數(shù) 一加 將調(diào)整好的熱化學方程式及其 H相加 2 運用蓋斯定律的三個注意事項 熱化學方程式乘以某一個數(shù)時 反應熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù) 熱化學方程式相加減時 物質(zhì)之間相加減 反應熱也必須相加減 將一個熱化學方程式顛倒時 H的 隨之改變 但數(shù)值不變 正誤判斷 辨析易錯易混 答案 1 反應熱比較選項判斷 1 一個反應一步完成或幾步完成 兩者相比 經(jīng)過的步驟越多 放出的熱量越少 解析一個反應的 H大小只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關 與途徑無關 解析 答案 3 已知相同條件下2SO2 g O2 g 2SO3 g H1 反應2SO2 g O2 g 2SO3 s H2 則 H1 H2 4 C 石墨 s C 金剛石 s H 0 說明石墨比金剛石穩(wěn)定 答案 2 已知Al2O3 s AlCl3 g 3C s 3AlCl g 3CO g H akJ mol 1 判斷下列變化過程是否正確 1 3AlCl g 3CO g Al2O3 s AlCl3 g 3C s H akJ mol 1 3 2Al2O3 s 2AlCl3 g 6C s 6AlCl g 6CO g H 2akJ mol 1 深度思考 提升思維能力 答案 解題探究 題組一利用蓋斯定律比較 H大小1 已知 2H2 g O2 g 2H2O g H13H2 g Fe2O3 s 2Fe s 3H2O g H2 答案 解析 下列關于上述反應焓變的判斷正確的是A H10B H5 0 H4 H3C H1 H2 H3D H3 H4 H5 解析大多數(shù)化合反應為放熱反應 而放熱反應的反應熱 H 均為負值 故A錯誤 2 2014 新課標全國卷 13 室溫下 將1mol的CuSO4 5H2O s 溶于水會使溶液溫度降低 熱效應為 H1 將1mol的CuSO4 s 溶于水會使溶液溫度升高 熱效應為 H2 CuSO4 5H2O s 受熱分解的化學方程式為CuSO4 5H2O s CuSO4 s 5H2O l 熱效應為 H3 則下列判斷正確的是A H2 H3B H1 H3C H1 H3 H2D H1 H2 H3 答案 解析 解析方法一 虛擬 路徑法 根據(jù)蓋斯定律 H1 H3 H2由于 H1 0 H3 0 H2 0所以 H1 H3 方法二 方程式疊加法 由于 H1 0 H2 0 H3 0 所以 H1 H3 題組二利用蓋斯定律計算反應熱3 在1200 時 天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應 答案 2S g S2 g H4則 H4的正確表達式為 解析 4 2017 長沙市第一中學高三測試 在25 101kPa時 C s H2 g CH3COOH l 的燃燒熱分別為393 5kJ mol 1 285 8kJ mol 1 870 3kJ mol 1 則2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l 的反應熱為A 488 3kJ mol 1B 488 3kJ mol 1C 191kJ mol 1D 191kJ mol 1 答案 解析 題組三利用蓋斯定律書寫熱化學方程式5 LiH可作飛船的燃料 已知下列反應 2Li s H2 g 2LiH s H 182kJ mol 1 2H2 g O2 g 2H2O l H 572kJ mol 1 4Li s O2 g 2Li2O s H 1196kJ mol 1試寫出LiH在O2中燃燒的熱化學方程式 答案 解析 2LiH s O2 g Li2O s H2O l H 702kJ mol 1 解析2LiH s 2Li s H2 g H 182kJ mol 1 上述三式相加得 2LiH s O2 g Li2O s H2O l H 702kJ mol 1 6 FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3 FeCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料 已知25 101kPa時 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ mol 1C s O2 g CO2 g H 393kJ mol 12Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ mol 1FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是 答案 解析 4FeCO3 s O2 g 2Fe2O3 s 4CO2 g H 260kJ mol 1 解析將所給熱化學方程式標號 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ mol 1 C s O2 g CO2 g H 393kJ mol 1 2Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ mol 1 根據(jù)蓋斯定律 2 4可得總方程式 探究高考明確考向 1 2015 北京理綜 9 最新報道 科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程 反應過程的示意圖如右 下列說法正確的是A CO和O生成CO2是吸熱反應B 在該過程中 CO斷鍵形成C和OC CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D 狀態(tài) 狀態(tài) 表示CO與O2反應的過程 答案 解析 1 2 3 5 6 4 解析A項 由能量 反應過程圖像中狀態(tài) 和狀態(tài) 知 CO和O生成CO2是放熱反應 錯誤 B項 由狀態(tài) 知 在CO與O生成CO2的過程中CO沒有斷鍵形成C和O 錯誤 C項 由狀態(tài) 及CO2的結(jié)構式O C O知 CO2分子中存在碳氧極性共價鍵 正確 D項 由能量 反應過程圖像中狀態(tài) CO和O 和狀態(tài) CO2 分析 狀態(tài) 狀態(tài) 表示CO和O原子反應生成CO2的過程 錯誤 1 2 3 5 6 4 2 2016 海南 6 油酸甘油酯 相對分子質(zhì)量884 在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應 C57H104O6 s 80O2 g 57CO2 g 52H2O l 已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3 8 104kJ 油酸甘油酯的燃燒熱為A 3 8 104kJ mol 1B 3 8 104kJ mol 1C 3 4 104kJ mol 1D 3 4 104kJ mol 1 答案 解析 1 2 3 5 6 4 3 2017 江蘇 8 通過以下反應可獲得新型能源二甲醚 CH3OCH3 下列說法不正確的是 C s H2O g CO g H2 g H1 akJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H2 bkJ mol 1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H3 ckJ mol 1 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H4 dkJ mol 1A 反應 為反應 提供原料氣B 反應 也是CO2資源化利用的方法之一 答案 解析 D 反應2CO g 4H2 g CH3OCH3 g H2O g 的 H 2b 2c d kJ mol 1 1 2 3 5 6 4 解析A項 反應 提供CO2和H2 正確 B項 反應 將CO2轉(zhuǎn)化為有機原料 是CO2的資源利用 正確 D項 目標反應可由反應 2 2 獲得 計算反應熱為 2b 2c d kJ mol 1 正確 1 2 3 5 6 4 4 2017 全國卷 28 2 下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理 答案 解析 通過計算 可知系統(tǒng) 和系統(tǒng) 制氫的熱化學方程式分別為 制得等量H2所需能量較少的是 H2O l H2S g H2 g S s H 20kJ mol 1 系統(tǒng) 1 2 3 5 6 4 解析隔離分析兩個系統(tǒng) 分別將每個系統(tǒng)中的三個方程式相加 即可得到所需答案 1 2 3 5 6 4 5 2016 全國卷 27 4 已知下列反應 則反應SO2 g Ca2 aq ClO aq 2OH aq CaSO4 s H2O l Cl aq 的 H H1 H2 H3 解析將題中的3個反應依次標記為 根據(jù)蓋斯定律 即得所求的反應 H H1 H2 H3 答案 解析 1 2 3 5 6 4 6 2016 全國卷 26 3 2O2 g N2 g N2O4 l H1 N2 g 2H2 g N2H4 l H2 O2 g 2H2 g 2H2O g H3 2N2H4 l N2O4 l 3N2 g 4H2O g H4 1048 9kJ mol 1上述反應熱效應之間的關系式為 H4 聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為 答案 解析 2 H3 2 H2 H1 反應放出熱量大 產(chǎn)生大量的氣體 1 2 3 5 6 4 解析對照目標熱化學方程式中的反應物和生成物在已知熱化學方程式中的位置和化學計量數(shù) 利用蓋斯定律 將熱化學方程式 2 減去熱化學方程式 2 再減去熱化學方程式 即可得出熱化學方程式 故 H4 2 H3 2 H2 H1 聯(lián)氨具有強還原性 N2O4具有強氧化性 兩者混合在一起易自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應 反應放出熱量大 并產(chǎn)生大量的氣體 可為火箭提供很大的推進力 1 2 3 5 6 4 課時作業(yè) 1 2018 信陽高三模擬 頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣 是一種重要的非常規(guī)天然氣資源 我國的頁巖氣儲量超過其他任何一個國家 可采儲量有1275萬億立方英尺 這些儲量足夠中國使用300多年 有關頁巖氣的敘述錯誤的是A 頁巖氣屬于一種新能源B 頁巖氣屬于一次能源C 頁巖氣屬于清潔能源D 頁巖氣屬于不可再生能源 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析頁巖氣屬于天然氣 是化石燃料 是不可再生能源 解析 2 2017 武漢市第二中學高三檢測 美國研究人員將CO和O附著在一種釘催化劑表面 用激光脈沖將其加熱到2000K 成功觀察到CO與O形成化學鍵生成CO2的全過程 下列說法不正確的是A CO2屬于酸性氧化物B CO與O形成化學鍵的過程中放出能量C 釘催化劑可以改變該反應的焓變D CO與O形成化學鍵的過程中有電子轉(zhuǎn)移 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析二氧化碳能和堿反應生成鹽和水 說明二氧化碳是酸性氧化物 A項正確 原子結(jié)合形成化學鍵時放出熱量 B項正確 催化劑只改變反應速率 不改變反應的焓變 C項錯誤 一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳時碳的化合價升高 所以一氧化碳和氧形成化學鍵的過程中有電子轉(zhuǎn)移 D項正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 下列說法正確的是A 化學反應的反應熱不僅與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關 還與反應的途徑有關B 能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎的 且以物質(zhì)為主C 根據(jù)蓋斯定律 熱化學方程式中的 H直接相加即可得總反應熱D 即使運用蓋斯定律也無法計算出碳不完全燃燒時的反應熱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析化學反應的反應熱與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關 而與反應的途徑無關 A項錯誤 結(jié)合蓋斯定律的內(nèi)涵和應用可知C項錯誤 運用蓋斯定律可計算出碳不完全燃燒時的反應熱 D項錯誤 4 2017 吉安二模 下列有關熱化學方程式的敘述 正確的是A 1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱B 由N2O4 g 2NO2 g H 56 9kJ mol 1 可知將1molN2O4 g 置于密閉容器中充分反應后放出熱量為56 9kJC 由 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 可知 含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合 放出熱量為57 3kJD 已知101kPa時 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 則1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110 5kJ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析A項 液態(tài)的水才是氫的穩(wěn)定氧化物 錯誤 B項 N2O4 g 2NO2 g H 56 9kJ mol 1 這是一個可逆反應不可能完全反應 錯誤 C項 醋酸是弱電解質(zhì) 電離的過程要吸收熱量 因此1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合 放出熱量要小于57 3kJ 錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 在25 101kPa下 1mol白磷 化學式為P4 完全燃燒放出的熱量和4mol紅磷 化學式為P 完全燃燒放出的熱量關系如圖所示 由此判斷 下列說法正確的是A 由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應 等質(zhì)量時紅磷比白磷能量高 白磷比紅磷穩(wěn)定B 由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應 等質(zhì)量時紅磷比白磷能量低 紅磷比白磷穩(wěn)定C 由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應 等質(zhì)量時紅磷比白磷能量高 白磷比紅磷穩(wěn)定D 由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應 等質(zhì)量時紅磷比白磷能量低 紅磷比白磷穩(wěn)定 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由圖像知 白磷比紅磷能量高 能量越高越不穩(wěn)定 故紅磷比白磷穩(wěn)定 紅磷轉(zhuǎn)化為白磷時需要吸收能量 屬于吸熱反應 6 下列各組熱化學方程式的 H前者大于后者的是 C s O2 g CO2 g H1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 S s O2 g SO2 g H3S g O2 g SO2 g H4 2H2 g O2 g 2H2O l H6 CaCO3 s CaO s CO2 g H7CaO s H2O l Ca OH 2 aq H8A B C D 解析 H有正 負之分 比較時要連同 在內(nèi)一起比較 類似數(shù)學中的正 負大小的比較 中第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式可得 CO g CO2 g H H1 H2 該反應為放熱反應 即 H1 H2 H4 發(fā)生同樣的燃燒反應 物質(zhì)的量越多 放出的熱量越多 故 H5 H6 碳酸鈣分解吸收熱量 H7 0 CaO與H2O反應放出熱量 H8 H8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 2017 河南中原名校聯(lián)盟模擬聯(lián)考 下列圖示與對應的敘述相符的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A 圖甲中的 H1 H2B 圖乙表示可逆反應A s 3B g 2C g H 0C 圖丙表示充滿NO2氣體的試管 倒置于水槽中 向其中緩慢通入氧氣直至試管中全部充滿水 假設溶質(zhì)不擴散 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與通入氧氣的體積關系D 由圖丁可說明烯烴與H2加成反應是放熱反應 虛線表示在有催化劑的條件下進行 解析 H1 H2 H3均小于零 且 H1 H2 H3 故A錯誤 平衡常數(shù)不會隨壓強的改變而改變 故B錯誤 試管中發(fā)生的總反應為4NO2 O2 2H2O 4HNO3 所以隨氧氣通入 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變 故C正確 催化劑會降低反應的活化能 故D錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 2017 信陽 三門峽第一次聯(lián)考 一定條件下 在水溶液中1molCl 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 B b a c反應的活化能為60kJ mol 1C a b c d e中c最穩(wěn)定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 B項 b a c反應的活化能為40kJ mol 1 錯誤 C項 a b c d e中a能量最低 所以最穩(wěn)定 錯誤 A 432kJ mol 1 E H Br 298kJ mol 1B 表中最穩(wěn)定的共價鍵是H F鍵C H2 g 2H g H 436kJ mol 1D H2 g F2 g 2HF g H 25kJ mol 1 9 常溫下 1mol化學鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示 結(jié)合表中信息判斷下列說法不正確的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析A項 Br的非金屬性介于Cl I之間 所以E H Br 介于E H Cl E H I 之間 即432kJ mol 1 E H Br 298kJ mol 1 正確 B項 根據(jù)表中的數(shù)據(jù) H F鍵的鍵能最大 所以表中最穩(wěn)定的共價鍵是H F鍵 正確 C項 破壞化學鍵需要吸收能量 所以H2 g 2H g H 436kJ mol 1 正確 D項 H2 g F2 g 2HF g H 436kJ mol 1 157kJ mol 1 2 568kJ mol 1 543kJ mol 1 錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 火箭推進器常以聯(lián)氨 N2H4 為燃料 過氧化氫為助燃劑 已知下列各物質(zhì)反應的熱化學方程式 N2H4 g O2 g N2 g 2H2O g H1 533 23kJ mol 1H2O g H2O l H2 44kJ mol 12H2O2 l 2H2O l O2 g H3 196 4kJ mol 1則聯(lián)氨與過氧化氫反應的熱化學方程式可表示為A N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O l H 817 63kJ mol 1B N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O g H 641 63kJ mol 1C N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O l H 641 63kJ mol 1D N2H4 g 2H2O2 l N2 g 4H2O g H 817 63kJ mol 1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析將題中的反應依次編號為 生成液態(tài)水時的反應熱 2 生成氣態(tài)水的反應熱 2 可求出B正確 填寫下列空白 1 Q1 92kJ 填 或 11 2018 榆林高三調(diào)研 N2與H2反應生成NH3的過程中能量變化曲線如圖所示 若在一個固定容積的密閉容器中充入1molN2和3molH2 使反應N2 3H2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 b曲線是 時的能量變化曲線 3 上述條件下達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為 4 在溫度體積一定的條件下 若通入2molN2和6molH2反應后放出的熱量為Q2kJ 則2Q1與Q2的關系為 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 加入催化劑 Q1 92 Q2 2Q1 12 煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2 嚴重破壞生態(tài)環(huán)境 采用一定的脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定 從而降低SO2的排放 但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應 降低了脫硫效率 相關反應的熱化學方程式如下 CaSO4 s CO g CaO s SO2 g CO2 g H1 218 4kJ mol 1 反應 CaSO4 s 4CO g CaS s 4CO2 g H2 175 6kJ mol 1 反應 請回答下列問題 1 反應 是放熱反應還是吸熱反應 能否通過反應 判斷等物質(zhì)的量的CO CO2具有能量的高低 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 吸熱反應 否 解析 解析反應 的 H1 0 故為吸熱反應 通過反應 只能判斷反應物總能量低于生成物總能量 不能判斷某一反應物與某一生成物之間的能量的相對大小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 已知CO轉(zhuǎn)化成CO2的能量關系如圖所示 寫出該反應的熱化學方程式 則CO的燃燒熱 H為 kJ mol 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2CO g O2 g 2CO2 g H 566kJ mol 1 283 解析 解析由圖可知2CO g O2 g 2CO2 g H 566kJ mol 1 CO的燃燒熱為 566kJ mol 1 3 依據(jù)反應 確定反應CaO s 3CO g SO2 g CaS s 3CO2 g H kJ mol 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 394 解析 解析利用蓋斯定律將反應 減去反應 可得目標方程式 H 175 6 218 4 kJ mol 1 394kJ mol 1 13 CH4 H2 C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì) 它們?nèi)紵臒峄瘜W方程式分別為 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol 1 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 1 在深海中存在一種甲烷細菌 它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活 甲烷細菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水 放出的能量 填 或 890 3kJ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 解析給定反應的反應熱只取決于反應物和生成物的多少和狀態(tài) 與中間過程無關 故甲烷細菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水 放出的能量仍等于890 3kJ 2 甲烷與CO2可用于合成合成氣 主要成分是一氧化碳和氫氣 CH4 CO2 2CO 2H2 1gCH4完全反應可釋放15 46kJ的熱量 能表示該反應過程中能量變化的是 填字母 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析1gCH4完全反應釋放15 46kJ的熱量 則1molCH4完全反應放出的熱量為247 36kJ 故D項符合題意 3 C s 與H2 g 不反應 所以C s 2H2 g CH4 g 的反應熱無法直接測量 但通過上述反應可求出其反應熱 H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 解析根據(jù)蓋斯定律 即得C s 2H2 g CH4 g H 74 8kJ mol 1 74 8kJ mol 1