届二轮复习 化学反应原理中计算题空的研究 学案全国通用Word格式.docx
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N—H
N≡N
Br—Br
H—Br
键能/kJ·
391
946
194
366
请写出氨气与溴蒸气反应的热化学方程式:
___________________________________
________________________________________________________________________。
答案 2NH3(g)+3Br2(g)===N2(g)+6HBr(g)
ΔH=-214kJ·
解析 NH3与溴蒸气发生置换反应,化学方程式为2NH3(g)+3Br2(g)===N2(g)+6HBr(g),ΔH=Σ(反应物的键能)-Σ(生成物的键能)=(6×
391kJ·
mol-1+3×
194kJ·
mol-1)-(946kJ·
mol-1+6×
366kJ·
mol-1)=-214kJ·
3.已知:
25℃、101kPa时,Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520kJ·
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297kJ·
Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s)
ΔH=-1065kJ·
则SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是___________________________
答案 MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s)
ΔH=-248kJ·
解析 将题给三个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由③-①-②可得SO2(g)+MnO2(s)===MnSO4(s) ΔH=(-1065kJ·
mol-1)-(-520kJ·
mol-1)-(-297kJ·
mol-1)=-248kJ·
4.[2017·
全国卷Ⅰ,28
(2)]近期发现,H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。
回答下列问题:
下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________,
制得等量H2所需能量较少的是________。
答案 H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=286kJ·
H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=20kJ·
mol-1 系统(Ⅱ)
解析 令题干中的四个热化学方程式分别为
①H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH1=327kJ·
②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH2=-151kJ·
③2HI(aq)===H2(g)+I2(s)
ΔH3=110kJ·
④H2S(g)+H2SO4(aq)===S(s)+SO2(g)+2H2O(l)
ΔH4=61kJ·
根据盖斯定律,将①+②+③可得,系统(Ⅰ)中的热化学方程式:
H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=327kJ·
mol-1-151kJ·
mol-1+110kJ·
mol-1=286kJ·
同理,将②+③+④可得,系统(Ⅱ)中的热化学方程式:
H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4=-151kJ·
mol-1+61kJ·
mol-1=20kJ·
由所得两热化学方程式可知,制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。
题组二 反应热的计算
5.用NH3可除去烟气中氮的氧化物,主要反应如下:
①4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1627.2kJ·
②6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)
ΔH2=-1807kJ·
③6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)
ΔH3=-2659.9kJ·
则N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH4=______kJ·
已知:
O2、NO中的化学键键能分别为497.3kJ·
mol-1、631.65kJ·
mol-1,则N2中的化学键键能为__________________________。
答案 +179.8 945.8kJ·
mol-1
解析 由①-②得N2(g)+O2(g)===2NO(g)的ΔH4=(-1627.2+1807)kJ·
mol-1=+179.8kJ·
设N2中的化学键键能为E,由键能与反应热关系知,E+497.3kJ·
mol-1-631.65kJ·
mol-1×
2=+179.8kJ·
mol-1,解得E=945.8kJ·
6.二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。
已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:
2CO2(g)+6H2(g)CH2==CH2(g)+4H2O(g) ΔH。
(1)几种物质的能量(kJ·
mol-1)如表所示(在标准状态下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时放出的热量为其具有的能量):
物质
CO2(g)
H2(g)
CH2==CH2(g)
H2O(g)
能量/kJ·
-394
52
-242
ΔH=____________________kJ·
(2)几种化学键的键能(kJ·
mol-1)。
化学键
C==O
H—H
C==C
H—C
H—O
803
436
615
a
463
a=____________________。
[思路点拨] 从宏观的角度讲,反应热是生成物自身的总能量与反应物自身总能量的差值,根据第
(1)问中所给出的各物质所具有的能量,可以计算反应的热效应。
从微观的角度讲,反应热是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值,已知反应的热效应和部分化学键的键能,可求某一化学键的键能。
答案
(1)-128
(2)409.25
解析
(1)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=(52-242×
4-0+394×
2)kJ·
mol-1=-128kJ·
(2)ΔH=断裂化学键的总键能-形成化学键的总键能=(803×
4+436×
6-615-4a-463×
8)kJ·
mol-1,解得a=409.25。
7.
(1)[2016·
全国卷Ⅱ,26(3)]联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
①2O2(g)+N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH4=-1048.9kJ·
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________________________________________________
(2)CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=akJ·
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH2=bkJ·
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3=ckJ·
反应CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=________kJ·
mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
答案
(1)2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反应放热量大,产生大量的气体
(2)a+2b-2c
解析
(1)对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数,利用盖斯定律,将热化学方程式③×
2,减去热化学方程式②×
2,再减去热化学方程式①,即可得出热化学方程式④,故ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1;
联氨具有强还原性,N2O4具有强氧化性,两者混合在一起易自发地发生氧化还原反应,反应放热量大,并产生大量的气体,可为火箭提供很大的推进力。
(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=akJ·
mol-1,2CO(g)+2H2O(g)===2CO2(g)+2H2(g)ΔH=2bkJ·
mol-1,4CO2(g)===4CO(g)+2O2(g) ΔH=-2ckJ·
上述三式相加得:
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=(a+2b-2c)kJ·
热点题空二 有关反应速率、平衡常数、转化率的计算
1.对化学反应速率计算公式的理解
对于反应mA(g)+nB(g)===cC(g)+dD(g)
(1)计算公式:
v(B)==。
(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
不同物质表示的反应速率,存在如下关系:
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶c∶d。
(3)注意事项
①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
2.化学平衡计算中常用公式
(1)对于可逆反应:
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在一定温度下达到化学平衡时,其计算的表达式为
化学平衡常数K=(式中的浓度是指平衡状态的浓度)
Kp=
其中p(A)
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