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文档简介
1、热化学反应方程式考纲解读【考试说明】1. 通过化学键的断裂和形成,能说明化学反应中的能量变化的原因。2. 通过化学能与热能、化学能与电能的相互转化,认识常见的能量转化形式及其重要作用。3. 能正确书写热化学方程式并根据盖斯定律进行有关计算。【说明解读】1化学反应中的能量变化,吸热反应与放热反应。2反应热的概念,化学反应过程中能量的变化与放热、吸热的关系。3热化学方程式的概念,正确书写热化学方程式。4燃烧热、中和热的概念及简单计算。5盖斯定律的应用。6化石燃料、新能源的开发,燃料的充分燃烧。【内容掌握】1 热化学方程式的书写及正误判断。2 反应热的计算。3 比较反应热的大小。4 反应热与能源的综
2、合考察。5 化学键键能与反应热的综合考察。【复习策略】1 归纳总结化学反应中能量变化的有关内容,形成知识网络。2 通过比较的方法,正确理解有关的概念(如:吸热反应和放热反应,中和热和燃烧热等)、热化学方程式与一般化学方程式的不同,掌握热化学方程式的书写要求,并能够根据热化学方程式进行计算。3 H的正负号判断是学生的易错点,阶梯式,一定要注意比较H的大小还是比较数值的大小。【问题思考】思考一:化学反应中的能量变化的本质是什么?思考二:如何理解完全燃烧和生成稳定氧化物这一说法?思考三:反应热与焓变等同么?思考四:放热反应不需要加热、吸热反应都需要加热,对么?思考五:H的单位中mol-1的含义是什么
3、?基础图示吸热反应定义吸收热量的化学反应 H >0本质断键吸收的能量>成键放出的能量判断方法反应物总能量小于生成物总能量常见的吸热反应大多数的分解反应、NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应化学能与热能反应热热化学方程式化学反应中的能量变化概念分类中和热燃烧热计算在化学反应中放出或吸收的能量在稀溶液中,酸碱中和生成1molH2O时的反应热在101kPa,25时1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量根据化学方程式中一定量的某一反应物反应放出或吸入的热量求算。根据盖斯定律求算定义意义表示参加反应的物质的量与反应热关系的化学方程式不仅表明了化学反应中物质的变化
4、,也表明了化学反应中的能量变化放热反应定义放出热量的化学反应 H <0本质断键吸收的能量<成键放出的能量判断方法反应物总能量大于生成物总能量常见的放热反应中和反应、燃烧反应、金属与酸(或水)的反应、大多数的化合反应知识解析板块一、热化学反应方程式【考点概图】热化学方程式判断物质能量高低书写热化学方程式热化学方程式正误的判断反应热数值大小的比较看状态、辩符号、算数值能量越低越稳定反应热数值与物质的量、物质的状态及反应条件等有关注明反应的温度和压强,若反应是在298K,101kPa条件下进行,可以不注明H与方程式中化学计量数相关,化学计量数以mol为单位,可以是整数、分数,H数值要对应
5、标明物质的状态、热量数值及符号【知识解析】1热化学方程式的意义热化学方程式是用来表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。因此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。 例如:热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H=92.38kJ·mol-1 ,表示的意义为1mol氮气与3mol氢气反应完全生成2mol氨气,放出92.38kJ的热量。再如H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(1);H = -285.8kJ·mol-1 ,表示的意义为1mol氢气与1/2mol氧气反应生成1mol液态水,放出285.8kJ的热量。热化学方程式与
6、普通化学反应方程式的区别2热化学方程式书写(1)应注意反应温度和压强。因为反应的温度和压强不同时,其H 也不同,但中学阶段所用的H一般都是在101kPa和25时的数据,故常常不特别注明。(2)要注明反应物和生成物的聚集状态。因为物质呈现哪一种聚集状态,与它们所具有的能量有关,物质的三态之间的变化本身就伴随有吸热或放热的过程。例如:冰熔化成水时需吸收热量,水蒸发成水蒸气时,也需吸收热。常以g、s、l、aq分别表示气、固、液态及水溶液,热化学方程式中不用“”和“”。若物质有同素异形体或几种晶型,也应注明是哪一种。(3)要有表明反应热的“+”、“”符号,H的单位一般为 kJ·mol-1。(
7、4)与一般化学方程式不同,热化学方程式各物质化学式前的化学计量数不是表示分子个数而是表示其物质的量,故化学计量数可以是整数,也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同,其H 也不同。(5)热化学方程式的各物质化学式前的化学计量数与反应热成正比。例如:相同物质的下列化学反应, 前者的反应热是后者的两倍。H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g);H = -184.6kJ·mol-11/2H2(g)+1/2 Cl2(g)=HCl(g);H = -92.3kJ·mol-1”观察下列几个热化学方程式的写法,并注意其中书写规律:(1)石墨在空气中燃烧:C(石墨)+O2(g)=
8、CO2(g);H =393.5kJ/mol或2C(石墨)+2O2(g)=2CO2(g);H787kJ/mol(2)金刚石与氧气反应: C(金刚石)+O2(g)=CO2(g); H = 395.4kJ/mol 1/2C(金刚石)+1/2 O2(g)=1/2 CO2(g);H = 197.7 kJ/mol(3)由氢气燃烧生成液态水:H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l);H = 285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H = 571.6kJ/mol(4)氢气燃烧生成水蒸气:H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g);H = 241.8kJ/mol水蒸气分解为氢气及氧
9、气:H2O(g)=H2(g)+1/2 O2(g);H =241.8kJ/mol【思维技巧】1.物质气、液、固三态的变化与反应热的关系气态固态液态放热吸热放热放热吸热吸热2.有关热化学方程式的试题类型主要有3种:(1)已知一定量的物质参加反应的吸、放热量,写出其热化学方程式或判断所给的热化学方程式的正误。在判断热化学方程式的正误时注意:1) 是否标明反应中各物质的状态;2) 在热化学方程式右端是否注明热量的变化,H 的“+”或“”号是否正确3) 热化学方程式中各物质前面的系数只要同后面的热量值相对应,则无论系数为整数、分数还是小数,都应该是正确的。(2)已知相关的热化学方程式,要求写出新的热化学
10、方程式;这种类型题的解题思路是:运用盖斯定律。1) 先比较要写的热化学方程式与已知的相关热化学方程式的主要不同,2) 找出无关的物质并变换系数使其相同,3) 再通过对已知热化学方程式加减消去,然后算出新方程式的热量。(3)依据热化学方程式进行有关计算:这类题目是求一定量物质燃烧放出的热量,求混和气体成分或含量,在进行计算时,应把反应热量看成一种产物,按一般化学方程式的计算要求进行计算。【例题精讲】1热化学方程式的书写【例1】 家用液化气的主要成分之一是丁烷,当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×105kJ,试写出丁烷燃烧的热化学方程式_。【例2】 (1)肼(N
11、2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,其热化学方程式为 。(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学反应方程式为 ;又知H2O(l)H2O(g);H+44kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时,放出的热量是 kJ。【例3】 (1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和水蒸气。已知室温下1g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ,其热化学方程式是:_。(2)使Cl2和H
12、2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,是放热反应,当1 mol Cl2参与反应时释 放145kJ的热量,写出这个反应的热化学方程式:_。(3)家用液化气的主要成分之一是丁烷,当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出的热量是5×105 kJ,试写出丁烷燃烧的热化学方程式:_。【例4】 NH4NO3热分解及和燃料油以(CH2)n表示反应的方程式及反应热分别为:(1)若NH4NO3按下式分解:NH4NO3(s)=N2O(g)+2H2O(g),每分解1g NH4NO3晶体放出0.53 kJ热量。(2)若NH4NO3按下式分解:NH4NO3(s)=N2(g)+1/2O2(g
13、)+2H2O(l)每分解1g NH4NO3晶体放出1.47 kJ热量。(3)若NH4NO3与(CH2)n发生下列反应:3nNH4NO3(s)+(CH2)n(l)=3nN2(g)+7nH2O(l)+nCO2(g);每克NH4NO3晶体参加反应放出4.29 nkJ热量。请根据上述三个化学反应中的能量变化写出相应的热化学方程式。 【例5】 按要求写热化学方程式:(1)已知稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式_。(2)25、101kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为QkJ,经测定,将生成的
14、CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式_。(3)如图是101 kPa时氢气在氯气中点燃生成氯化氢气体的能量变化示意图:写出此反应的热化学方程式_。(4)已知下列热化学方程式:CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H1-870.3 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H2-393.5 kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)H3-285.8 kJ/mol写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式_。2热化学方程式的意义【例6】 热化学方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2
15、(g);H +131.3kJ/mol表示()A碳和水反应吸收131.3kJ能量B1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量C1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJD1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ【例7】 以NA代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式C2H2(g)+O2=2CO2(g)+H2O(l);H=-1300kJ/mol的说法中,正确的是()A有10NA个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量B有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ的能量C有2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量D
16、有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量【例8】 阿伏加德罗常数为NA,则关于C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)H2O(l);H-1300 kJ·mol1的下列说法中,正确的是A有10 NA个电子转移时,吸收1300 kJ的能量B有2 NA个CO2(气态)和NA个H2O(液态)生成时,放出1300 kJ的能量C有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300 kJ的能量D有2NA个C2H2反应且为气态时,放出1300 kJ的能量【例9】 以NA代表阿伏加德罗常数,关于热化学方程式:H=-890 kJmol,下列说法中正确的是A有4NA个电子转移时,放出890 kJ的能
17、量 B有NA个CH共价键断裂时,放出890 kJ的能量C有2NA个水分子生成且水为液体时,放出890 kJ的能量D有NA个C、O间的共用电子对生成时,放出890 kJ的能量【例10】 已知:CH3 (CH2 )2CH3 ( g )+O2 ( g ) 4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l );H=-2878kJ·mol一1 (CH3)2CHCH3 ( g ) +O2 ( g ) 4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l );H =-2869kJ·mol一1下列说法正确的是( )A正丁烷的燃烧热为-2878kJ·mol一1 B正丁烷分子所具有的能量大于异丁
18、烷分子 C等量的异丁烷分子中碳氢键比正丁烷的多 D异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 【例11】 已知热化学方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-Q kJ/mol(Q0)下列说法正确的是A相同条件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为Q kJC增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动D如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ,则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化【例12】 用CH
19、4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。例如: CH4 ( g ) + 4NO2 ( g ) = 4NO ( g ) + CO2 ( g ) + 2H2O ( g )H=-574kJ·mol1 CH4 ( g ) + 4NO ( g ) = 2N2 ( g ) + CO2 ( g ) + 2H2O ( g )H=-1160kJ·mol一1下列说法不正确的是( )A由反应可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)H -574 kJ·mol1 B反应 转移的电子数相同C若用标准状况下 4.48LCH4 还原 NO2至 N2,放出
20、的热量为 173.4kJ。D若用标准状况下 4.48LCH4 还原 NO2至 N2,整个过程中转移的电子总数为1.60 mol 【例13】 已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-270 kJ/mol,下列说法正确的是()A氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJC在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量D该反应中的能量变化可用下图来表示【例14】 已知:H2(g)+F2(g)= 2HF(g);H=-270kJ/mol,下列说法正确的是( )A2L
21、HF气体分解成1L的H2和1L的F2吸收270kJ热量B1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC在相同条件下,1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量D1个H2分子与1个F2分子反应生成2个HF分子放出270kJ3热化学方程式正误判断的考查【例15】 已知在、条件下,氢气燃烧生成水蒸气,放出的热量,下列热化学方程式正确的是( )ABCD【例16】 已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ·g1。下列热化学方程式中不正确的是ACH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890kJ/molBC
22、H4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)H=-445kJ/molCDCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-55.625kJ/mol【例17】 2008年北京奥运会火炬采用了只含碳、氢两种元素的丙烷做燃料,燃烧后只生成CO2和H2O,对环境无污染,体现了绿色奥运的精神已知1 g丙烷完成燃烧生成CO2气体和液态水,放出50.405 kJ热量,则下列热化学方程式正确的是AC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H-50.405 kJ/molBC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H+2 217.82 kJ/molCC3H8(g)
23、+5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H+50.405 kJ/molDC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H-2 217.82 kJ/mol【例18】 已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 ( )A2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H-2b kJ·mol-1BC2H2(g)+5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)H2b kJ·mol-1C2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H-4b kJ·mol-1D2C2H2
24、(g)+5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)Hb kJ·mol-1【例19】 分析右面的能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是高低物质所具有的总能量2 A (g) + B(g)2 C (g)A2A(g)+ B(g)=2C(g);H=a(a0)B2A(g)+ B(g)=2C(g);H=a(a0)C2A + B=2 C;H=a(a0)D2C=2A +B;H=a(a0)【例20】 含NaOH 20.0g的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是( )ANaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l);H=+28.7kJ/m
25、olBNaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l);H=-28.7kJ/molCNaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l);H=+57.4kJ/molDNaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l);H=-57.4kJ/mol【例21】 含11.2g KOH的稀溶液与1L、0.1molL的H2SO4溶液反应放出11.46KJ的热量,该反应的热化学方程式正确的是( )AKOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) H= -11.46 KJmolB2KOH(aq) +H2SO4(aq)= K2SO4(aq)+2H2
26、O(aq) H= -114.6 KJmolC2KOH(aq)+ H2SO4(aq)= K2SO4(aq)+2H2O(l) H=-114.6 KJmolDKOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+ H2O(1) H=-57.3 KJmol【例22】 胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得:101kPa时,1mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )ACH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l);H=+890.
27、3kJ·mol1BCH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l);H=890.3kJ·mol1CCH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l);H=890.3kJD2H2(g)+O2(g) 2H2O(l);H=285.8kJ【例23】 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:A甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3kJ·mol-1B500、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生
28、成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6kJ·mol-1C氯化镁溶液与氨水反应:Mg2+2OH-=Mg(OH)2D氧化铝溶于NaOH溶液:Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-【例24】 下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)( )AC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ; H=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ; H=+57.3kJ/mol(中和热)CS(s)+O2(g)=SO2(g) ; H=-2
29、69.8kJ/mol(反应热)D2NO2=O2+2NO ; H=+116.2kJ/mol(反应热)【例25】 通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(H),化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键HHClClHCl生成1 mol化学键时放出的能量436 kJ·mol1243 kJ·mol1431 kJ·mol1则下列热化学方程式不正确的是AH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H-91.5 kJ·mol1BH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H
30、-183 kJ·mol1CH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H+91.5 kJ·mol1D2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)H+183 kJ·mol1【例26】 分析下图所示各物质能量变化关系,下列热化学方程式正确的是AC(金刚石)+O2(g)=CO2(g);H1a kJ·mol1(a<0)BC(石墨)+O2(g)=CO2(g);H2b kJ·mol1(b>0)CC+O2=CO2(g);Hc kJ·mol1(c>0)DC(金刚石)=C(石墨);H4d kJ·mol1(d>0)4反应热大小的比
31、较【例27】 下列各组热化学方程式中,化学反应的前者大于后者的是( )A B C D【例28】 在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Ql的是 ( )A2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(1)H=-Q2BS(g)+O2(g)=SO2(g)H=-Q1S(s)+O2(s)=SO2(g)H=-Q2CC(s)+1/2 O2 (g)=CO(g)H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(s)H=-Q2DH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-Q11/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)H=-Q2【例29】 在同温同压下,下列各
32、组热化学方程式中Q2Q1的是_;H2H1的是_A2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H1Q1 kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H2Q2 kJ/molBS(g)+O2(g)=SO2(g)H1Q1 kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)H2Q2 kJ/molCC(s)+O2(g)=CO(g)H1Q1 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)HQ2 kJ/molDH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H1Q1 kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H2Q2 kJ/mol【例30】 根据以下3个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)
33、+2H2O(l)H-Q1kJ·mol12H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)H-Q2kJ·mol12H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g)H-Q3kJ·mol1对Q1、Q2、Q3三者大小关系的判断正确的是AQ1>Q2>Q3BQ1>Q3>Q2CQ3>Q2>Q1DQ2>Q1>Q3【例31】 下列各组变化中,化学反应的热量变化前者小于后者的一组是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H1;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H22H2(g)+O2(g)=2H2
34、O(l)H1H2(g)+O2(g)=H2O(l)H2t时,在一定条件下,将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H1CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)H2ABCD【例32】 已知:(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1a kJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H2b kJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H3c kJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H4d kJ/mol下列关系式中正确的是
35、Aac0Bbd0C2ab0D2cd0【例33】 已知热化学方程式2SO3(g)SO2(g)+O2(g);H1=+197kJ/mol和热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(l);H2=-a kJ/mol,则下列说法正确的是( )Aa>197Ba<197Ca=197D热化学方程式中化学计量数表示分子个数【例34】 在相同条件下,已知2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)H12H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)H2H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)H3则H1,H2,H3的大小关系是( )AH1=H2=H3 B2H3=H2>H1CH3&
36、gt;H2>H1D2H3=H2<H15热化学方程式相关简单计算【例35】 在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H= -566kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H= -890kJ·mol-1由1 mol CO和3 mol CH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为 ( )A2912 kJB2953 kJC3236 kJD3867 kJ【例36】 一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量161.9kJ,经测定完全吸收生成的CO2需消耗5 mol/L的KOH溶液1
37、00 ml,恰好生成正盐,则此条件下热化学方程式:C4H10(g) + 13/2 O2(g) 4CO2(g) + 5 H2O(g)的H为 ( )A+ 2590.4kJ/molB-2590.4kJ/molC+ 1295.2kJ/molD-1295.2kJ/mol【例37】 充分燃烧一定量的丁烷(C4H10)放出热量为Q,经测定完全吸收它生成的CO2需消耗5molLKOH溶液100mL,恰好生成正盐。则燃烧1mol丁烷放出的热量为 ( )A4QB5QC8QD16Q【例38】 随着现代工业的发展,能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家预言,未来最理想的燃料是绿色植物,即将植物的秸秆(主要成分是纤维
38、素)用适当的催化剂作用水解生成葡萄糖,再将葡萄糖转化为乙醇,用作燃料。(1)写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式: (2)已知:C2H5OH(l)+ 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l); H=-1367 kJ·mol-1若某种植物的秸秆含纤维素50%,由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇原料的总利用率为80%,则用1000g秸秆为原料制得的乙醇燃料燃烧所产生的热量为多少?【例39】 已知下面热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l)H= -890.36 kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g)H= -241
39、.8 kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l)H= -285.8k kJ·mol-1常温下取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),在101kPa下经完全燃烧后恢复至常温,求放出的热量。【例40】 煅烧石灰石制生石灰,设用焦炭为燃料,热化学方程式为:CaCO3(s)高温CaO(s)+CO2(g);H=+159KJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g);H=-3935KJ/mol设 热能的利用率为70%,计算煅烧1t石灰石需含碳90%的焦炭多少吨?【例41】 在36 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占体积,CO2占体积。且有:C(
40、s) +O2(g) = CO(g)H =-1105 kJ/mol,CO(g) +O2(g) = CO2(g)H =-283 kJ/mol与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是A1725 kJB1149 kJC283 kJD5175 kJ【例42】 已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ;H= -571.6KJ· mol-1 CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ; H= -890KJ· mol-1现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的
41、量之比是A11 B13 C14 D23【例43】 100gC不完全燃烧所得产物中,CO所占体积为1/3,CO2为2/3,且:;与这些碳完全燃烧相比,损失的热量为( )A392.92kJB3274.3kJC784.92kJD2489.44kJ【例44】 氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为:H2 (g) + 1/2O2(g) = H2O (l);H = 285.8 KJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g);H = 283 KJ/molC8H18 (l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l);H =
42、 5518 KJ/molCH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l);H = 890.3 KJ/mol相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是AH2 (g) BCO(g) CC8H18 (l) DCH4 (g)【例45】 已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890kJ/molCO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H=-2825kJ/mol假如标准状况下由CH4、CO、CO2组成的896升混和气体完全燃烧时能放出1010千焦的热量,并生成18克液态水,那么燃烧前混和气体中CO占的体积百分含量约为A40% B5
43、0% C60% D70% 【例46】 已知两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H1 =-571.5 kJ·mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H2 =-2220 kJ·mol-1实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol完全燃烧时共放热3847kJ,则混合气体中氢气和丙烷的体积比为多少?【例47】 已知下列两个热化学方程式:根据上面两个热化学方程式,试回答下列问题:(1)的燃烧热为 ,的燃烧热为 。(2)和组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。(3)H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧放出热量为384kJ,则二者
44、体积比为 【例48】 热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量,(燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态),下表是几种物质在常温常压下的热值数据。物质H2COCH4热值/kJ·g11431056(1)根据以上热值数据,最理想的燃料是 。(2)根据以上热值数据,写出在该状态下氢气燃烧的热化学方程式 。 (3)若管道煤气(含体积比为1:1的H2和CO)价格为100元/m3,天然气的价格为250元/m3,使用哪种气体在经济上更为合算? 理由是 。(无需写出计算过程)【例49】 黄铁矿主要成分是FeS2 。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取01000 g样品在空气中充分灼烧,将生成的S
45、O2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为002000 molL的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液2500 mL 。已知:SO2 + 2Fe3 + 2H2O = SO2 + 2Fe2 + 4H Cr2O + 6 Fe2 + 14 H = 2 Cr3 + 6 Fe3 + 7 H2O(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)_。(2)若灼烧6 g FeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83 kJ热量,产生的SO3与水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式:_。(3)煅烧10 t上述黄铁矿,理论上产生SO2的体积(标准状况)为_L,制得98的硫酸质量为_ t ,SO2全部转化为H2SO4时放出的热量是_kJ。【例50】 完全燃烧一定质量无水乙醇,放出的热量为Q,已知为完全吸收生成的二氧化碳,消耗掉8mol·L1的氢氧化钠溶液50mL,则无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是( )A10QB10Q5QC大于10QD小于5Q6热化学方程式的简单综合【例51】 右图是198K时N2与H2反应过程中能
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