高考化学总复习热化学方程式.docx
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高考化学总复习热化学方程式
2021年高考化学总复习:
热化学方程式
1.[2019江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。
下列有关说法正确的是
A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0
B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−
4OH−
C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:
ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和
2.[2018江苏]下列说法正确的是
A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B.反应4Fe(s)+3O2(g)
2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023
D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快
3.[2018北京]我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C―C键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
8.[2017·4月浙江选考]已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量,断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量,生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。
下列说法正确的是
A.断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-480.4kJ·mol-1
C.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=471.6kJ·mol-1
D.H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-240.2kJ·mol-1
一、热化学方程式
1.概念:
能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2.表示意义
(1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
(2)热化学方程式中的化学计
量数,表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。
(3)热
化学方程式中的反应热与反应物、生成物的化学计量数相对应。
3.书写热化学方程式的注意事项
C(固)+H2O(气)=CO(气)+H2(气)ΔH=+131.3kJ/mol
(1)标集聚状态(固、液、气)
(2)右端标热量数值和符号:
吸热用“+”,放热用:
“-”。
(3)系数单位是“摩”,而不是“个”;也不能表示物质的量之比。
(4)系数可用分数,但热量值要相应变化。
如:
2H2(气)+O2(气)=2H2O(液)ΔH=-571.6kJ/mol
H2(气)+1/2O2(气)=H2O(液)ΔH=-285.8kJ/mol
(5)不注明条件,即指250C、1.01×105Pa
【拓展延伸】
1.比较“反应热”或ΔH的大小时,必须带“+”“-”符号,比较“燃烧热”或“中和热”时,只需比较数值大小即可。
2.参加反应的物质的量不同,则反应热的数值也会发生相应的变化,如1molH2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热量,2molH2完全燃烧生成液态水时则放出571.6kJ的热量。
3.对于可逆反应,如3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,是指生成2molNH3时放出92.4kJ的热量,而不是3molH2和1molN2混合,在一定条件下反应就可放出92.4kJ的热量,实际3molH2和1molN2混合,在一定条件下反应放出的热量小于92.4kJ,因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。
4.同一反应中物质的聚集状态不同,反应热数值大小也不同。
例如,S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-Q1;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-Q2,可以理解成固态硫变成气态硫后再发生变化,而由固态到气态是需要吸收能量的,所以Q1>Q2、ΔH1<ΔH2。
故当同一反应中只由于聚集状态不同比较反应热的大小时,反应物为固态时放出的热量少,生成物为固态时放出的热量多。
5.反应物的量相同,生成物的状态不同,反应热数值大小也不相同。
如:
例如:
H2(气)+1/2O2(气)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol
H2(气)+1/2O2(气)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol
【拓展升华】
热化学方程式是表示参加反应的物质的量与反应热关系的化学方程式。
热化学方程式的书写除了遵循书写化学方程式的要求外,应侧重从以下几个方面予以考虑:
1.检查ΔH符号的正误
放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”,单位是kJ/mol,逆反应的ΔH与正反应的ΔH数值相同,符号相反。
2.检查是否注明物质的聚集状态
必须注明每种反应物和生成物的聚集状态,同一个化学反应,物质的聚集状态不同,ΔH数值不同。
3.检查ΔH的数值与化学计量数是否对应
ΔH的大小与反应物的物质的量的多少有关,相同的反应,化学计量数不同时,ΔH不同。
4.特殊反应热
书写表示燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数为1,产物应为完全燃烧生成稳定的化合物,如C燃烧生成CO2而不是CO、H2燃烧生成的是H2O(l)而不是H2O(g)。
1、根据反应中能量变化
典例1写出下列反应的热化学方程式:
(1)1molN2(气态)与适量H2(气态)起反应,生成NH3(气态)放出92.2kJ的热量___________________。
(2)1molN2(气态)与适量O2(气态)起反应,生成NO(气态)需吸收68kJ的热量__________________。
(3)1molCu(固态)与适量O2(气态)起反应,生成CuO(固态)放出157kJ的热量_____________。
(4)1molC(固态)与适量H2O(气态)起反应,生成CO(气态)和H2(气态),需要吸收131.3kJ的热量________。
(5)卫星发射时可用肼(N2H4)为燃料,1molN2H4(气态)在O2(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(气态),放出534kJ的热量_______。
2、根据反应物生、成物的键能
典例2
(1)拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ,则1molN2生成NH3的反应热为__________,1molH2生成NH3的反应热为__________。
(2)写出298K101kPa时,用CO(g)还原1molFe2O3(s),放热24.8kJ的热化学方程式:
________________________________________________________。
(3)已知N2(g)+2O2(g)====2NO2(g);△H=+67.7kJ·mol-1,
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g);△H=-534kJ·mol-1,根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_________________________________。
3、根据能量变化图像
典例3氢能是重要的新能源。
储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)可逆反应N2+3H2
2NH3是工业上合成氨的重要反应
根据图1请写出合成氨的热化学方程式:
_______________(热量用E1、E2或E3表示)。
1.(江苏省泰州中学2018届高三第四次模拟)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,会污染大气。
采用NaClO、Ca(C1O)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行税硫、脱硝,下列说法正确的是
①SO2(g)+2OH-(aq)
SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1=aKJ/mol
②ClO-(aq)+SO32-(aq)
SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2=bKJ/mol
③CaSO4(s)
Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3=cKJ/mol
④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)
CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)ΔH4=dKJ/mol
A.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小
B.反应①、②均为氧化还原反应
C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O
(1)的ΔH=-ckJ/mol
D.d=a+b+c
2.(浙江省名校协作体2020届高三上学期第一次联考)下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是
A.如图所示的化学反应中,反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B.相同条件下,氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少
C.金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示,热反应方程式可为:
C(s金刚石)=C(s,石墨)∆H=-(E2—E3)kJ·mol—1
D.同温同压下,H2(g)+C12(g)==2HCl(g)能量变化如图所示,在光照和点燃条件下的△H相同
3.在25℃、1.01×105Pa下,将22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ热量。
在该条件下,1molCO2通入1mol/LNaOH溶液2L中充分反应放出ykJ热量。
则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是
A.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH=-(2y-x)kJ·mol−1
B.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH=-(2x-y)kJ·mol−1
C.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH=-(4x-y)kJ·mol−1
D.2CO2(g)+NaOH(l)=NaHCO3(l)ΔH=-(8x-2y)kJ·mol−1
4.(浙江省临安市昌化中学2019届高三上学期期末模拟)一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.这些离子中结合H+能力最强的是A
B.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定
C.C→B+D的反应,反应物的总键能小于生成物的总键能
D.B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=+116kJ·mol-1
5.(2018-2019学年度北京市市昌平区高三二模)工业制氢气的一个重要反应是:
CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)。
已知在25℃时:
①C(s)+
O2(g)
CO(g)ΔH1=−111kJ·mol−1
②H2(g)+
O2(g)==H2O(g)ΔH2=−242kJ·mol−1
③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=−394kJ·mol−1
下列说法不正确的是
A.25℃时,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=−41kJ·mol−1
B.增大压强,反应①的平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小
C.反应①达到平衡时,每生成1molCO的同时生成0.5molO2
D.反应②断开2molH2和1molO2中的化学键所吸收的能量比形成4molO−H键所放出的能量少484kJ
6.(上海市虹口区2019年高三二模)根据能量关系图,下列分析正确的是
A.该反应是吸热反应
B.曲线a的热效应大
C.该反应的热化学方程式为:
4HCl+O2→2Cl2+2H2O+115.6kJ
D.若反应生成2mol液态水,放出的热量高于115.6kJ
7.(上海市奉贤区2019届高考二模)已知断开1molH2(g)中H-H键需要吸收436kJ能量,根据能量变化示意图,下列说法或热化学方程式不正确的是()
A.断开1molHCl(g)中H-Cl键要吸收432kJ能量
B.生成1molCl2(g)中的Cl-Cl键放出243kJ能量
C.HCl(g)→1/2H2(g)+1/2Cl2(g)-92.5kJ
D.H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+864kJ
8.(南省曲靖市沾益区四中2018-2019学年高二上学期期末考试)常温下,1mol化学键断裂形成气态原子所需要的能量用
表示。
结合表中信息判断下列说法不正确的是( )
共价键
H-H
F-F
H-F
H-Cl
H-I
E(kJ/mol)
436
157
568
432
298
A.432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/molB.表中最稳定的共价键是H-F键
C.H2(g)→2H(g)△H=+436kJ/molD.H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-25kJ/mol
9.(上海市金山区2019年高考化学一模)图分别表示红磷、白磷燃烧时的能量变化,下列说法中正确的是
A.白磷比红磷稳定
B.白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定
C.1mol白磷转变为红磷放出2244.7kJ的热量
D.红磷燃烧的热化学方程式:
4P(s)+5O2(g)=P4O10(s)△H=-2954kJ⋅mol−1
10.(2019年1月浙江省学业水平考试)反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示。
已知:
断开1molN2(g)中化学键需吸收946kJ能量,断开1molO2(g)中化学键需吸收498kJ能量。
下列说法正确的是
A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=-180
B.NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g)△H=+90
C.断开1molNO(g)中化学键需要吸收632kJ能量
D.形成1molNO(g)中化学键可释放90kJ能量
11.(北京市海淀区2018--2019年第一学期高三上学期末考试)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应I:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq);ΔH1 =﹣213kJ·mol-1
反应II:
H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+1/2O2(g);ΔH2 =+327kJ·mol-1
反应III:
2HI(aq)=H2(g)+I2(g);ΔH3 =+172kJ·mol-1
下列说法不正确的是()
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为:
2H2O(l)=2H2 (g)+O2(g);ΔH =+286kJ·mol-1
D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变
12.(浙江省“超级全能生”2019届高考选考科目9月联考)根据能量变化示意图,下列说法不正确的是( )
A.相同质量的
和
,前者具有的能量较高
B.相同物质的量的
和
,后者含有的总键能较高
C.
D.
;则
13.(辽宁省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(
)。
下列说法不正确的是
①
②
③
④
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是
资源化利用的方法之一
C.反应
的
D.反应
的
14.(辽宁省六校协作体2019届高三上学期期初联考)下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。
下列说法正确的是
A.由图可知此溫度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为:
MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g)△H=+117kJ·mol-1
B.热稳定性:
MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需吸收热量
D.金属镁和卤素单质(X2)的反应能自发进行是因为△H均小于零
15.(河南省南阳市第一中学2018届高三第十八次考试)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。
采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。
但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。
相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=+218.4kJ/mol(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g)
CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ/mol(反应II)
下列有关说法正确的是()
A.提高反应体系的温度,能降低该反应体系中SO2生成量
B.反应II在较低的温度下可自发进行
C.用生石灰固硫的反应为:
4CaO(s)+4SO2(g)
3CaSO4(s)+CaS(s)△H3,则△H3>△H2
D.由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)
CaO(s)+SO3(g)的焓变
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