版高考化学二轮复习专题2化学基本理论第6讲热化学方程式的书写与反应热的计算学案Word格式.docx
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认识环境保护和资源合理开发的重要性,能对有关的环保、能源等热点问题做出正确的价值判断。
3.科学精神——通过了解新能源开发,环境保护与可持续发展问题,培养严谨的科学态度。
2.盖斯定律及其应用
2017年Ⅱ卷T27
(1);
2017年Ⅲ卷T28(3);
2016年Ⅱ卷T26(3);
2016年Ⅲ卷T27(4);
2015年Ⅱ卷T27
(1);
2014年Ⅰ卷T28
(2);
2014年Ⅱ卷T13;
2013年Ⅱ卷T12
命题热点1 反应热的计算 热化学方程式的书写
(对应学生用书第22页)
■储知识——剖解重点难点备考·
1.热化学方程式书写的“六个注意”
2.反应热计算
(1)利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式、已知的反应物或生成物的物质的量、反应吸收或放出的热量,可以把反应热当作“产物”,计算反应放出或吸收的热量。
(2)根据燃烧热数据,计算反应放出的热量
计算公式:
Q=燃烧热×
n(可燃物的物质的量)。
(3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1,生成物新化学键形成放出能量E2,则反应的ΔH=E1-E2。
(4)利用物质具有的能量计算:
ΔH=∑E(生成物)-∑E(反应物)。
(5)利用反应的互逆性关系计算:
AB,ΔH1=-ΔH2。
(6)利用盖斯定律计算:
对于存在下列关系的反应:
,ΔH3=ΔH1+ΔH2。
■对点练——沿着高考方向训练·
1.(2017·
哈尔滨三模)可逆反应NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)反应过程中的能量
A.1molNO2气体与1molCO气体混合经充分反应放热234kJ
B.若反应开始时加入催化剂,则使E1、E2都变大
C.正反应的活化能是134kJ/mol
D.该反应的反应热ΔH=E2-E1
C [此反应是可逆反应,1molNO2气体与1molCO气体混合充分反应放出的热量小于234kJ,A错误;
使用催化剂,降低活化能,E1和E2都降低,B错误;
根据图像,正反应的活化能是134kJ/mol,C正确;
反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应是放热反应,ΔH<
0,因此ΔH=E1-E2,D错误。
]
2.(2017·
天津河西区三模)通过以下反应均可获取H2。
下列有关说法不正确的是
( )
①太阳光催化分解水制氢:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6kJ/mol
②焦炭与水反应制氢:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3kJ/mol
③甲烷与水反应制氢:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1kJ/mol
A.由反应①知H2的燃烧热为571.6kJ/mol
B.反应②中生成物的总能量高于反应物的总能量
C.反应③若改用新催化剂,ΔH3不变化
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ/mol
A [在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热,由反应①知H2的燃烧热为285.8kJ/mol,A错误;
反应②的焓变大于0,说明该反应为吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,B正确;
反应③使用催化剂,可以加快反应速率,但是催化剂不影响反应热,所以使用催化剂后ΔH3不变,C正确;
根据盖斯定律,③-②可得:
反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=(+206.1kJ/mol)-(+131.3kJ/mol)=+74.8kJ/mol,D正确。
3.
(1)(2017·
合肥三模节选)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。
CO还原法:
一定条件下,由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如下图所示,每生成16gS(s),该反应________(填“放出”或“吸收”)的热量为________。
(2)(2017·
湖南考前演练节选)汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:
①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
ΔH=-566.0kJ·
mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)
ΔH=+180.5kJ·
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
ΔH=-116.5kJ·
Ⅰ.CO的燃烧热为________。
若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
Ⅱ.CO将NO2还原为单质的热化学方程式为__________________________。
(3)(2017·
绵阳高三5月模拟节选)已知反应S4(g)+4Cl2(g)===4SCl2(g)的ΔH=-4kJ·
mol-1,1molS4(g)、1molSCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量,则1molCl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
【解析】
(1)从图示可知,反应物总能量大于生成物总能量,所以该反应为放热反应,2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g),反应热为ΔH=(409-679)kJ·
mol-1=―270kJ·
mol-1,故生成16gS放出的热量为×
270kJ·
mol-1=135kJ。
(2)Ⅰ.由反应①可知,2molCO完全燃烧放出566.0kJ的热量,所以1molCO完全燃烧放出283kJ的热量,则CO的燃烧热为283kJ·
mol-1。
设1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x,由反应②可知,946kJ+498kJ-2x=+180.5kJ,得x=631.75kJ,即1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75kJ。
Ⅱ.根据盖斯定律由①×
2-②-③可得:
2NO2(g)+4CO(g)===N2(g)+4CO2(g) ΔH=(-566.0kJ·
mol-1)×
2-(+180.5kJ·
mol-1)-(-116.5kJ·
mol-1)=-1196kJ·
mol-1,所以CO将NO2还原为单质的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)===N2(g)+4CO2(g) ΔH=-1196kJ·
(3)设1molCl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为Q,则ΔH=1064kJ+4×
Q-4×
510kJ=-4kJ,解得Q=243kJ。
【答案】
(1)放出 135kJ
(2)Ⅰ.283kJ·
mol-1 631.75
Ⅱ.2NO2(g)+4CO(g)===N2(g)+4CO2(g)
ΔH=-1196kJ·
(3)243
4.
(1)(2017·
桂林5月模拟节选)下图是1molCO和1molNO2反应生成两种气态氧化物过程中能量变化示意图。
已知14gCO参加反应时转移电子数为NA。
写出该反应的热化学方程式________________________________。
莆田考前模拟节选)甲醇(CH3OH)常温下为无色液体,是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。
CO、H2、CH3OH的燃烧热(ΔH)分别为-283.0kJ·
mol-1、
-285.8kJ·
mol-1、-726.8kJ·
mol-1,则CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是_________________________________________________________
________________________________________________________________。
【解析】
(1)14gCO(0.5mol)参加反应时转移电子数为NA,则1molCO反应转移电子2mol,反应生成两种气态氧化物为CO2和NO,则NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=(134-368)kJ·
mol-1=-234kJ·
(2)由CO(g)、CH3OH(l)和H2(g)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·
mol-1、-726.8kJ·
mol-1和-285.8kJ·
mol-1,则①CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·
mol-1 ②CH3OH(l)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.8kJ·
mol-1 ③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·
mol-1由盖斯定律可知用①+③×
2-②得反应CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l),该反应的反应热ΔH=-283.0kJ·
mol-1+(-285.8kJ·
mol-1)×
2-(-726.8kJ·
mol-1)=
-127.8kJ·
mol-1,即CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-127.8kJ·
mol-1。
【答案】
(1)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234kJ·
(2)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)
ΔH=-127.8kJ·
[归纳总结]
物质
CO2
(C===O)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
石墨
金刚石
Si
键数
2
4
6
1.5
■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T1、T4、T5、T8)
命题热点2 盖斯定律及其应用
(对应学生用书第23页)
1.根据盖斯定律计算ΔH的步骤
2.根据盖斯定律计算ΔH的方法
1.已知:
HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1kJ·
mol-1;
HCl(aq)与NaOH(aq)发生中和反应的ΔH=-55.6kJ·
则HCN在水溶液中发生电离的ΔH等于( )
A.+43.5kJ·
mol-1 B.-43.5kJ·
C.-67.7kJ·
mol-1D.+67.7kJ·
A [已知:
HCN(aq)+OH-(aq)===CN-(aq)+H2O(l) ΔH=
-12.1kJ·
mol-1①,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-55.6kJ·
mol-1②。
HCN发生电离的方程式为HCNH++CN-,①-②可得
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