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文档简介
第八章化学反应中的能量变化电化学第1讲化学反应中的能量变化基础盘点一、化学反应的焓变自我诊断1.下列说法不正确的是 ( ) A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生 C.反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定 了反应是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能 发生解析
化学反应的能量变化主要表现在放热或吸热,反应是吸热还是放热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。吸热反应和放热反应在一定条件下都能发生,反应开始时需加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。
答案
B2.已知反应: ①101kPa时,2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-221kJ/mol ②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 下列结论正确的是 ( ) A.碳的燃烧热大于110.5kJ/mol B.①的反应热为221kJ/mol C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为 -57.3kJ/mol D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水时,放出 57.3kJ热量
解析
本题主要考查学生对燃烧热、中和热概念和表示形式的正确理解程度,着重考查学生用所学的知识分析问题的能力。燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出或吸收的热量,根据 ①1molC燃烧生成1molCO放出的热量为 =110.5kJ,则1molC完全燃烧生成CO2时,放出的热量应大于110.5kJ,故A正确;B项中反应热存在吸热、放热两种情况,可更正为①的反应热为ΔH= -221kJ/mol;C项中和热一定为放热反应放出的能量,则可表示为中和热为57.3kJ/mol或中和热为ΔH=-57.3kJ/mol;D项中稀醋酸为弱酸,反应中继续电离吸收一部分热量,故放出热量值比57.3kJ要少。
答案
A基础回归1.化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化:
变化和
变化。 (2)化学反应中的两大守恒:
守恒和
守恒。 (3)化学反应中的能量变化形式:
、光能、电 能等。通常主要表现为
的变化。2.焓变反应热 (1)定义:在
条件下进行的反应的
。 (2)符号:
。 (3)单位:
或
。ΔH物质能量质量能量热能恒压热效应kJ/molkJ·mol-1热量(4)产生原因:吸收能量E1反应物 生成物旧化学键断裂新化学键形成E1>E2,为
反应,ΔH=
-
,ΔH
0。E1<E2,为
反应,ΔH=
-
,ΔH
0。吸热E1E2>放热E1E2<释放能量E2
指点迷津 ①吸热反应完成后体系能量增加,故ΔH>0,为正值。放热反应完成后体系能量减少,故ΔH<0,为负值。 ②比较反应热(ΔH)的大小时,不要忽视“+”、“-”号。放热越多,ΔH就越小。3.放热反应和吸热反应放热反应吸热反应定义
热量的化学反应
热量的化学反应放出吸收形成原因反应物具有的总能量
生成物具有的总能量反应物具有的总能量_____生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量
反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量
反应物分子断键时吸收的总能量表示方法ΔH
0ΔH
0<>大于小于大于小于图示常见反应类型①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应-+误区警示“放热反应不需要加热就可以发生,而吸热反应只有加热后才能发生。”这种说法是不正确的,因为化学反应中的能量变化主要表现为放热和吸热,反应是放热还是吸热主要取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应。反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然的联系。4.中和热热与燃烧热热比较项目燃烧热中和热相同点能量变化
反应ΔH
ΔH
0,单位:不同点反应物的量
mol(O2的数量不限)可能是1mol,也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是
mol反应热的含义时,
mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;不同反应物,燃烧热不同
中强酸跟强碱发生中和反应生成
molH2O时所释放的热量;不同反应物的中和热大致相同,均约为
kJ/mol<kJ/mol125℃、101kPa11稀溶液157.3放热特别提醒完全燃烧时时稳定的燃燃烧产物必必须是稳定定的氧化物物。如:氮氮元素转化化为NO2(g),氢氢元素转化化为H2O(l),碳元素转转化为CO2(g),硫硫元素转化化为SO2(g)。二、热化学学方程式自我诊断3.下列说法错错误的是(())A.热热化化学学方方程程式式各各物物质质前前的的化化学学计计量量数数不不表表示示分分子子个数数只只代代表表物物质质的的量量B.热热化化学学方方程程式式未未注注明明温温度度和和压压强强时时,,ΔΔH表示示标标准状状况况下下的的数数据据C.同同一一化化学学 化学计量数相同而状态不同,ΔH值也不相同 D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的 物质的物质的量成正比解析析热化化学学方方程程式式未未注注明明温温度度和和压压强强时时,,ΔΔH表示示25°°C,,101KPa时时的的数数据据。。答案案B4.下列列有有关关热热化化学学方方程程式式及及其其叙叙述述正正确确的的是是(())A.氢氢气气的的燃燃烧 方程式为: 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ/mol B.已知2C(石墨,s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,则石墨的燃烧热为110.5kJ/mol C.已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则在一定条件下将1molN2和 3molH2置于一密闭容器中充分反应后,最多可放出 92.4kJ的热量 D.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1366.8kJ/mol和 1411.0kJ/mol,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为: C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ/mol解析析燃烧烧热热是是指指1mol可可燃燃物物燃燃烧烧时时所所放放出出的的热热量量,,所所以以当当2mol水水分分解解时时吸吸热热571.0k
答案
D基础回归1.概念:表示参与化学学反应的物质质的和的关系的化学学方程式。2.意义:表明了化学反反应中的变化和变化。如:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol表示:。3.书写:(1)注明反反应条件:反应热与测定定条件(温度度、压强等))有关。绝大大多数反应是是在25℃、、101kPa下进行行的,可不注注明。物质的量反应热物质能量2mol氢氢气和1mol氧气生生成2mol液态水时时放出571.6kJ的热热量(2)注明物物质状态:常用、、、分别表示固体体、液体、气气体、溶液。。(3)注意符符号单位:ΔΔH应包括“+””或“-”、、数字和单位位(kJ/mol)。(4)注意守守恒关系:①①原子守恒和和得失电子守守恒;②能量量守恒。(ΔΔH与化学计量数数相对应)(5)注意特特殊反应:①①表示中和热热的热化学方方程式中,产产物H2O的系数必为为1。②表示示燃烧热的热热化学方程式式中,可燃物物的系数必为为1且燃烧产产物应为稳定定的氧化物。。slgaq(6))区别别普通通方程程式::一般般不注注“↑↑”、、“↓↓”以以及““点燃燃”、、“加加热””等。。ΔH表示反反应已已完成成的热热量变变化,,与反反应是是否可可逆无无关。。如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔΔH=-92.4kJ/mol。。表示示1mol氮氮气和和3mol氢氢气完完全反反应生成成2mol氨氨气时时放出出92.4kJ的的热量量。但但实际际上1molN2(g)和3molH2(g)充分分反应应,不不可能能生成成2molNH3(g),故故实际际反应应放出出的热热量肯肯定小小于92.4kJ。误区警警示4.判判断::判断热热化学学方程程式的的正误误主要要是““四看看”::“一看看”::化学学原理理是否否正确确,如如燃烧烧热和和中和和热的的热化化学方方程式式是否否符合合燃烧烧热和和中和和热的的概念念。“二看看”::状态态是否否标明明。“三看看”::反应应热ΔΔH的符号号是否否正确确。“四看看”::反应应热的的数值值与化化学计计量数数是否否对应应。三、盖盖斯定定律自我诊诊断5.NH3(g)燃烧烧的产产物是是NO2(g)和H2O(g)。。 (1)H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol (2)N2(g)+O2(g) NO2(g)ΔH=+33.9kJ/mol (3)NH3(g) N2(g)+H2(g) ΔH=+46.0kJ/mol 下列关于NH3(g)燃烧的热化学方程式的书写正 确的是 ( )A.NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g)ΔH=-282.8kJ/molB.NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g)ΔH=-161.9kJ/molC.NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g)ΔH=-161.9kJ/molD.NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g)ΔH=-282.8kJ/mol解析根据盖盖斯定定律,,将方方程式式处理理:(1)×+(2)+(3)得:NH3(g)+O2(g)NO2(g)+H2O(g)ΔΔH=-282.8kJ/mol。答案A基础回回归1.内内容::不管化化学反反应是是一步步完成成还是是分几几步完完成,,其反反应热热是的。即:化化学反反应的的反应应热只只与反反应体体系的的有关,,而与与无关。。2.意意义::间接计计算某某些反反应的的反应应热。。3.应应用::相同始态和和终态态反应的的途径径方程式反应热间的关系aABAB
ΔH1ΔH2ΔH1=aΔH2AB________________________ΔH1ΔH2ΔH1=-ΔH2ΔH=ΔH1+ΔH2在应用盖斯斯定律时,,应注意区区分在热化化学方程式中中哪些物质质需要保留留,哪些物物质需要约约减,可用不不同符号作作好标记,,然后进行行加减。特别提醒6.合理利用燃燃料减少污污染符合““绿色奥运运”理念,,下列关于于燃料的说说法正确的的是(())A.“可燃燃冰”是将将水变为油油的新型燃燃料B.氢气是是具有热值值高、无污污染等优点点的燃料C.乙醇是是比汽油更更环保,不不可再生的的燃料D.石油和和煤是工厂厂经常使用用的可再生生的化石燃燃料解析A项,不符符合化学反反应原理;;C项,乙乙醇是可再再生燃料;;D项,石石油和煤是是不可再生生燃料,只只有B项正正确。B四、能源自我诊断7.能源可划分分为一级能能源和二级级能源。自自然界中以以现成形式式提供的能能源称为一一级能源,,需依靠其其他能源的的能量间接接制取的能能源称为二二级能源。。氢气是一一种高效而而又没有污污染的二级级能源,它它可以由自自然界中大大量存在的的水来制取取,但该反反应为吸热热反应。请请回答下列列问题:(1)下列列叙述中,,不正确的的是(( )A.电能是是一级能源源B.水力力是二级级能源C.煤、、石油、、天然气气是一级级能源D.水煤煤气、干干馏煤气气是一(2)关关于用水水制取二二级能源源氢气,,以下研研究方向向不正确的是(())A.构成成水的氢氢和氧都都是可以以燃烧的的物质,,因此可可研究在水不不分解的的情况下下,使氢氢成为二二级能源源B.设法法将太阳阳光聚集集,产生生高温,,使水分分解产生生氢气C.寻找找高效催催化剂,,使水分 能量 D.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解 水获得氢能源
答案(1)C(2)C基础回归归1.概念念:能提供的自然资资源。2.发展展阶段::时期→时期→时期。3.分类类(1)化化石燃料料①种类::、 ②特点:蕴藏量有限,且
再生。 (2)新能源 ①种类:
、
、
、
、
和
等。能量柴草化石能源源多能源结结构煤石油天然气不能太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能能②特点::资源丰丰富,再生,没没有污染染或污染染很小。。4.能源源问题(1)我我国目前前使用的的主要能能源是,它们的的蕴藏量量有限,,而且不不能再生生,最终终将会枯枯竭。(2)化化石燃料料的大量量使用带带来严重重的问题。5.解决决能源问问题的措措施(1)提提高能源源的使用用效率①改善开开采、运运输、加加工等可以化石燃料料环境污染染②科学控控制燃烧烧反应,,使燃料料充分燃燃烧。一是保证证燃烧时时有,如鼓入入空气、、增大O2浓度等。。二是保证证燃料与与空气有有,如将固固体,使液体体等。(2)开开发新的的能源开发资源源丰富、、可以再再生、没没有污染染或很少少污染的的新能源源。适当过量量的空气气足够大的的接触面面积粉碎成粉粉末喷成雾状状要点精讲要点一反反应热大小的的比较1.吸热反应应与放热反应应吸热反应ΔH>0,放热反反应ΔH<0,故吸热热反应的反应应热一定大于于放热反应的的反应热。2.反应物或或生成物状态态不同的反应应因为反应物和和生成物的聚聚集状态不同同,反应热亦亦不同。3.化学计量量数不同的反反应对于同一反应应,化学计量量数越大,吸吸收或放出的的热量就越多多。4.不同条件件下完成的可可逆反应可逆反应实际际上都具有不不彻底性,条条件不同,反反应的程度不不一定相同,,反应热也不不一定相同,,要依据平衡衡移动原理进进行分析比较较。另外对于于既定反应的的反应热是个个定值,平衡衡移动,能改改变吸收或放放出的热量,,但不会使反反应热(ΔH)发生改变。。5.不同中和和反应的反应应热①如果是弱酸酸或弱碱参加加的中和反应应,要考虑弱弱电解质电离离过程中要吸吸收热量;②如果是浓H2SO4直接和强碱混混合,就要考考虑浓H2SO4被稀释时放出出的热量;③如果是固体体物质直接反反应,就要考考虑溶解过程程中的热效应应;④如果反应过过程中有沉淀淀、气体等其其它物质生成成,则要全面面综合考虑该该反应的反应应热等。6.燃烧反应应的反应热比较燃烧反应应的反应热要要全面比较,,可燃物的物物质的量、燃燃烧是否完全全、燃烧产物物的状态等因因素。7.运用盖斯斯定律列等式式作差比较对于一些不便便于直接比较较的反应或过过程,可以设设计循环转化化关系图,然然后利用盖斯斯定律,列等等式,作差比比较它们的大大小。特别提醒①比较反应热热大小时,要要分清是比较较ΔH的大小,还是是比较吸收或或放出热量的的大小。因为ΔH中包含“+””、“-”号号。②能量最低原原理:物质本本身所具有的的能量越低,,说明其结构越稳稳定,热稳定定性越强,化化学键越牢固固。因此反应放出出的热量越多多,产物也就就越稳定。③应用反应热热的大小可以以判断金属、、非金属的活活泼性。因为金属属原子失去电电子时,会吸吸收能量,吸吸热越少,越易失失去电子,金金属越活泼;;非金属原子子得到电子时,会会放出能量,,放热越多,,非金属越活活泼。【典例导析1】比较下列反反应或过程中中的热量或反反应热的相对对大小。(1)已知:①H2(g)+O2(g)H2O(g)ΔH1=akJ/mol②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔΔH2=bkJ/mol③H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔΔH3=ckJ/mol④2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔΔH4=dkJ/mol则a、b、c、d间的大小关系系为。(2)若向三三份等体积0.1000mol/LNaOH溶液中中分别加入①①稀醋酸,②②浓H2SO4 (3)已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则在一定条件下将1molN2和 3molH2分别置于一恒压容器和一恒容容器中充分反应,最终放出的热量Q1与Q2、92.4kJ三者间的大小关系为
。(4)已知知胆矾溶于于水时,溶溶液温度降降低。在室室温下将1mol无水硫酸酸铜制成溶溶液时,放放出热量为为Q1kJ,而胆胆矾分解的的热化学方方程式是CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(1)ΔΔH=+Q2kJ/mol,则Q1与Q2的大小关系系为。解析(1)由于于该反应为为放热反应应,且H2O(g)H2O(l)ΔΔH<0,故有有2a=b>2c=d。(2)由于于CH3COOH电电离吸热,,浓H2SO4稀释时放热热,故有ΔΔH1>ΔH3>ΔH2。(3)恒压压条件下,,合成氨反反应进行程程度大,放放出的热量量多,故有有Q2<Q1<92.4kJ。。(4)根据据题意可得得如下转化化关系:故有:ΔH=+Q2kJ/mol-Q1kJ/mol>0,即:Q2>Q1。答案(1)2a=b>2c=d(2)ΔH1>ΔH3>ΔH2(3)Q2<Q1<92.4kJ(4)Q2>Q1迁移应用1已知(1)H2(g)+O2(g)H2O(g)ΔH=akJ/mol;(2)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔΔH=bkJ/mol;(3)H2(g)+O2(g)H2O(l)ΔΔH=ckJ/mol;(4)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔΔH=dkJ/mol。关于它们的的下列表述述正确的是是 ()A.a<c<0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>0解析氢气的燃烧烧是一个放放热过程,,所以其ΔΔH<0,即a、b、c、d均小于0,,水由气态态到液态的的过程,也也是一个放放热过程,,b>d,a>c。由(1))、(2)及((3)、((4)反应应中物质的的量及物质质的聚集状状态知,b=2a,d=2c。所以答案案为C。对对热化学反反应方程式式中的热量量值进行比比较时,应应注意比较较的是ΔH还是仅比较较数值的大大小。若比比较ΔH,则还应注注意该反应应是吸热反反应还是放放热反应,,若为放热热反应,还还要考虑ΔΔH前的负号。。答案C迁移应用2根据以下3个热化学学方程式::2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q1kJ/mol2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)ΔH=-Q2kJ/mol2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g)ΔH=-Q3kJ/mol对Q1、Q2、Q3三者者大大小小关关系系的的判判断断正正确确的的是是())A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3解析析单质质硫硫燃燃烧烧生生成成SO2是放放热热反反应应,,根根据据盖盖斯斯定定律律可可知知Q1>Q2,生生成成液液态态水水比比生生成成气气态态水水放放出出热热量量多多,,所所以以Q2>Q3,故故A项项正正确确。。答案案A要点点二二反反应应热热的的计计算算1.主主要要依依据据::热热化化学学方方程程式式、、键键能能的的数数据据、、盖盖斯斯定定律律和和燃燃烧烧热热的的数数据据等等。。2.主主要要方方法法(1))根根据据热热化化学学方方程程式式的的计计算算反应应热热与与反反应应物物各各物物质质的的物物质质的的量量成成正正比比。。(2)根根据反应应物和生生成物的的总能量量计算ΔH=E生成物-E反应物。(3)依依据反应应物化学学键断裂裂与生成成物化学学键形成成过程中中的能量量变化计计算ΔH=反应物物的化学学键断裂裂吸收的的能量-生成物物的化学学键形成成释放的的能量(4)根根据盖斯斯定律的的计算化学反应应的反应应热只与与反应的的始态((各反应应物)和和终态((各生成成物)有有关,而而与反应应的途径径无关。。即如果果一个反反应可以以分步进进行,则则各分步步反应的的反应热热之和与与该反应应一步完完成时的的反应热热是相同同的。应用盖斯斯定律常常用以下下两种方方法。①热化学学方程式式相加或或相减,,如由C(s)+O2(g)CO2(g)ΔΔH1;C(s)+O2(g)CO(g)ΔΔH2;可得CO(g)+O2(g)CO2(g)ΔH=ΔH1-ΔH2②合理设计计反应途途径如由图可得得:ΔH=ΔH1+ΔH2。(5)根根据物质质燃烧放放热数值值计算Q(放)=n(可燃物物)×|ΔH|(6)根根据比热热公式进进行计算算。Q=c·m·ΔT特别提醒醒计算反应应热时要要注意::(1))反应应热与与反应应物、、生成成物的的物质质的量量成正正比。。(2))热化化学方方程式式中物物质相相加减减时,,反应应热也也随之之相加加减((带符符号))。(3))书写写热化化学方方程式式的逆逆反应应时,,ΔH的数数值不不变,,符号号相反反。【典例导导析2】(2009·山山东理理综,,28改编编)运用化化学反反应原原理研研究氮氮、氧氧等单单质及及其化化合物物的反反应有有重要要意义义。已知:O2(g)O(g)+e-ΔH1=+1175.7kJ/molPtF6(g)+e-PtF(g)ΔΔH2=-771.1kJ/molOPtF(s)O(g)+PtFΔH3=+482.2kJ/mol则反应应O2(g)+PtF6(g)OPtF(s)的ΔH=kJ/mol。解析依据盖盖斯定定律知知所求求反应应的ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3=1175.7kJ/mol-771.1kJ/mol-482.2kJ/mol=-77.6kJ/mol答案-77.6盖斯定定律是是能量量守恒恒定律律在化化学反反应中中的必必然反反映。。解这这类题题目的的关键键是善善于设设计合合理的的反应应途径径,列列出方方程((组)),适适当加加减已已知方方程式式的反反应热热,进进行求求算。。在进进行化化学方方程式式的数数学运运算时时,要要注意意反应应热的的符号号以及及反应应热与与化学学方程程式中中化学学计量量数的的比例例关系系。规律总总结迁移应应用3已知下下列热热化学学方程程式::Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ/molFe2O3(s)+CO(g)Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-15.73kJ/molFe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.4kJ/mol则14gCO气气体还还原足足量FeO固体体得到到Fe固体体和CO2气体时时对应应的ΔΔH约为()A.-218kJ/molB.-109kJ/molC.+218kJ/molD.+109kJ/mol解析该问题题可以以转化化为CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g)ΔΔH=?,所以以应用盖斯斯定律,若若把已知给给出的3个个热化学方方程式按照照顺序编号号为①、②②、③,那那么[(①①-②)××-③③]×即可。答案B迁移应用4(1)肼((N2H4)又称联氨氨,是一种种可燃性的的液体,可可用作火箭箭燃料。已已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完完全燃烧生生成氮气,,放出热量量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反反应的热化化学方程式式是。(2)水的的电离方程程式:H2O+H2OH3O++OH-,若液态肼肼能够按照照类似方式式电离,请请写出电离离方程式::。(3)若肼肼和强氧化化剂液态H2O2反应,产生生大量N2和水蒸气放放出大量热热,已知在在此条件下下0.4mol肼肼与足量H2O2(l)反应应放出256.652kJ的热量,,则该反应应的热化学学方程式为为;若H2O(l)H2O(g)ΔΔH=+44kJ/mol,则则16g液态肼与与足量的液液态H2O2反应生成液液态水时放放出的热量量是kJ。解析(1)32gN2H4液体恰为1mol,25℃,101kPa时生成液态态水,即可可书写成::N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)ΔΔH=-624kJ/mol。(2)类比推理理,则N2H4+N2H4N2H+N2H。(3)生成水蒸蒸气时0.4mol肼与足量H2O2反应放出256.652kJ的热量,则则同条件下下1mol肼与足量H2O2反应放出641.63kJ热量,故其其热化学方方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ/mol,当生成液液态水时,,其热化学学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l)ΔH=-817.63kJ/mol,所以16g液态肼(0.5mol)与足足量的液态H2O2反应,放出817.63×=408.815kJ的热量量。答案(1)N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624kJ/mol(2)N2H4+N2H4N2H+N2H(3)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ/mol408.815对点讲练题组一化化学反应的反反应热1.常温常压下将将氢气和氧气气混合在一起起,即使过上上几年,它们们也不会化合合生成水。然然而只要给一一个电火花,,氢气就迅速速与氧气反应应生成水。反反应过程中的的能量变化如如下图A所示示。对比图B中的情景,,漫画中的羊羊提供给石头头的“能量””相当于图A中的())A.E2B.E2-E1C.E3-E2D.E3解析羊提供给石头头的“能量””相当于化学学反应中的活化能,图A中表示的活活化能为E3-E2,故C项正确确。答案C2.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔΔH=-57.3kJ/mol,下列反反应热ΔH=-57.3kJ/mol的是( )A.H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(l)B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)C.HCl(aq)+NH3·H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l)D.CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)CH3COONH4(aq)+H2O(l)E.HF(aq)+NaOH(aq)NaF(aq)+H2O(l)F.稀HCl与稀Ba(OH)2生成1mol水的反应应热值G.稀NaOH与95%浓硫酸生成成1mol水的反应热热值解析本题要分清反反应热和中和和热的概念,,中和热是指在稀溶液液中,酸与碱碱发生中和反反应生成1mol液态水,这时时的反应热叫叫中和热,反反应热指在化化学反应过程中中放出或吸收收的热量。中中和热是一类类特殊的反应热热。强酸与强强碱在稀溶液液中反应生成成1mol水水均放出57.3kJ的热量。A、B的反应应热值应为2×57.3kJ/mol;C、D的反应应热值(即中中和热)应略小于57.3kJ/mol,因因弱酸、弱碱碱在水中电离离要吸收一部分热量,,故多数强酸酸与弱碱,弱弱酸与强碱的的中和反应热热值小于57.3kJ/mol;酸与碱的浓度度不能太大,,否则会使离离子的水合热热大于扩散热热而使总过程程放热,中和和反应热值会会偏大,故酸酸、碱的浓度度在0.1mol/L~1.0mol/L为宜宜。故本题选选F。答案F3.甲醇质子子交换膜燃料料电池中将甲甲醇蒸气转化化为氢气的两两种反应原理理是①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ/mol②CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ/mol下列说法正确确的是(( )A.CH3OH的燃烧热热为192.9kJ/molB.反应①中中的能量变化化如上图所示示C.CH3OH转变成H2的过程一定要要吸收能量D.根据②推推知反应CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ/mol解析A项中192.9kJ/mol是是反应②的热热效应,而不不是CH3OH的燃烧热热,A错;B项中根据反反应①的ΔH=+49.0kJ/mol可知该该反应为吸热热反应,生成成物的总能量量应该大,B错;C项中中从反应①和和②看,前者者是吸热的,,后者是放热热的,C错;;根据反应②②CH3OH为气态时时ΔH=-192.9kJ/mol,而而当CH3OH为液态时时ΔH应大于-192.9kJ/mol,D正确。。答案D题组二反反应热大小的的比较4.在同温同同压下,下列列各组热化学学方程式中Q2>Q1的是()A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔΔH=-Q12H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔΔH=-Q2B.S(g)+O2(g)SO2(g)ΔΔH=-Q1S(s)+O2(g) SO2(g)ΔΔH=-Q2C.C(s)+O2(g)CO(g)ΔΔH=-Q1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔΔH=-Q2D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-Q1H2(g)+Cl2(g) HCl(g)ΔΔH=-Q2解析首先分析同一一物质不同聚聚集状态下转转化时的能量量变化,其次次分析不同聚聚集状态在反反应物中和在在生成物中对对反应热的影影响。答案C5.已知一定温度度下合成氨反反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔΔH=-92.4kJ/mol在相同温度,相同体积的的密闭容器中中进行如下实实验:①通入1molN2和3molH2达到平衡时放放热为Q1;②通入2molN2和6molH2达到平衡时放放热为Q2。则下列关系系正确的是(())A.Q2=2Q1B.Q1>Q2/2C.Q1<Q2<184.8kJD.Q1=Q2<92.4kJ解析热化学方程式式表示已完成成的数量关系系,即1molN2(g)和3molH2(g)完全反反应,放出92.4kJ热量,而而①中不完全全反应,故Q1<92.4kJ,因②②相当于两个个①的容器压压缩而成,平平衡正移,故故Q2>2Q1,但Q2小于2×92.4kJ,故C正确确。答案C6.已知:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,计计算下列中和和反应中放出出的热量:(1)用20gNaOH配成的的稀溶液跟足足量的稀盐酸酸反应,能放放出kJ的热量。。(2))用用0.1molBa(OH)2配成成的的稀稀溶溶液液跟跟足足量量的的稀稀硝硝酸酸反反应应,,能能放放出出kJ的的热热量量。。(3))用用1mol醋醋酸酸稀稀溶溶液液和和足足量量NaOH稀稀溶溶液液反反应应,,放放出出的的热热量量(填填““大大于于””、、““小小于于””或或““等等于于””))57.3kJ,,理理由由是是。(4))1L0.1mol/LNaOH溶溶液液分分别别与与①①醋醋酸酸溶溶液液、、②②浓浓硫硫酸酸、、③③稀稀硝硝酸酸恰恰好好反反应应时时,,放放出出的的热热量量分分别别为为Q1、Q2、Q3(单单位位::kJ))。。则则它它们们由由大大至至小小的的顺顺序序为为。解析析由于于CH3COOH电电离离要要吸吸收收热热量量,,所所以以CH3COOH((aq))与与NaOH((aq))中中和和放放热热要要少少些些。。浓浓H2SO4溶解解时时放放出出大大量量热热,所所以以(4)中中Q2最大大。。答案案(1))28.65(2)11.46(3)小小于于醋醋酸酸电电离离需需要要吸吸热热((4))Q2>Q3>Q1题组组三三热热化化学学方方程程式式7.(2009··四四川川理理综综,,9))25℃℃,,101kPa时时,,强强酸酸与与强强碱碱的的稀稀溶溶液液发发生生中中和和反反应应的的中中和和热热为为57.3kJ/mol,辛辛烷烷的的燃燃烧烧热热为为5518kJ/mol。。下下列列热热化化学学方方程程式式书书写写正正确确的的是是(())A.2H+(aq)+SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)ΔΔH=-57.3kJ/molB.KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O((l))ΔΔH=-57.3kJ/molC.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-5518kJ/molD.2C8H18(g)+25O2(g)16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-5518kJ/mol解析析H2SO4与Ba(OH)2溶液液反反应应,,不不仅仅生生成成了了H2O还还有有BaSO4生成成,,因因此此A项项放放出出的的热热量量比比57.3kJ××2还还多多,,A项项错错误误;;辛辛烷烷的的燃燃烧烧热热是是指1mol辛辛烷烷完完全全燃燃烧烧生生成成CO2气体体和和液液态态水水时放放出出的的热热量量是是5518kJ,,C、、D项项均均错错误误。。答案案B8.下列列热热化化学学方方程程式式中中ΔΔH的绝绝对对值值能能表表示示可可燃燃物物的的燃燃烧烧热热的的是是(())A.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-184.6kJ/molB.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.3kJ/molC.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔΔH=-571.6kJ/molD.CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)ΔΔH=-283kJ/mol解析燃烧热热指1mol物质质完全全燃烧烧生成成稳定定氧化化物时时释放放的能能量,,生成成的水水必须须是液液态,,故B、C项错错;A中不不是与与氧气气的反反应,,故错错。D9.如如果1个反反应可可以分分几步步进行行,则则各分分步反反应的的反应热之之和与与该反反应一一步完完成时时的反反应热热是相相同的的,这个规规律称称为盖盖斯定定律。。据此此回答答下列列问题题:(1))北京京奥运运会““祥云云”火火炬燃燃料是是丙烷烷(C3H8),亚亚特兰兰大奥奥运会会火炬炬燃料料是丙丙烯((C3H6)。丙烷脱脱氢可可得丙丙烯。。已知::C3H8(g)CH4(g)+HC≡≡CH(g)+H2(g)ΔH1=+156.6kJ/molCH3CHCH2(g)CH4(g)+HC≡≡CH(g)ΔH2=+32.4kJ/mol①②则相同同条件件下,,丙烷烷脱氢氢得丙丙烯的的热化化学方方程式式为。(2))已知知:Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔΔH1=+532.36kJ/mol①Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔΔH2=+473.63kJ/mol②写出Na2CO3·H2O脱水反应应的热化学学方程式。解析(1)由C3H8(g)CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)ΔΔH1=+156.6kJ/mol①①CH3CHCH2(g)CH4(g)+HC≡CH(g)ΔH=+32.4kJ/mol②②①-②可以得到C3H8(g)CH3CHCH2(g)+H2(g)ΔH=ΔH1-ΔH2=+156.6kJ/mol-32.4kJ/mol=+124.2kJ/mol(2)根据据盖斯定律律,将题中中反应①-②得:Na2CO3·H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ/mol答案(1)C3H8(g)CH3CHCH2(g)+H2(g)ΔH=+124.2kJ/mol(2)Na2CO3·H2O(s)Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ/mol题组四盖盖斯定定律的应用用及反应热热的计算10.有有下列五个个化学方程程式(X、Y、Z均为正值)):①C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)②CH4(g)H2(g)+C2H4(g)③C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔΔH=-XkJ/mol④C(s)+H2(g)C2H2(g)ΔΔH=-YkJ/mol⑤C(s)+H2(g)C2H4(g)ΔΔH=-ZkJ/mol当温度下降降时①式平平衡向右移移动,②式式平衡向左左移动。据据此判定③③~⑤式中中关于X、Y、Z的大小顺序序排列正确确的是()A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Z>X>Y解析降温,①式式平衡右移移,其ΔH<0,②式式平衡左移移,其ΔH>0,由盖盖斯定律知知,⑤-④④可得C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)ΔΔH=kJ/mol,即<0,Y<Z;⑤-③可可得:CH4(g)H2(g)+C2H4(g)ΔΔH=(X-Z)mol/L>0,即X-Z>0,Z<X。答案B11.实实验室用用4molSO2与2molO2在一定条条件下进进行下列列反应::2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔΔH=-196.64kJ/mol,当当放出314.624kJ热量时时,SO2的转化率率为()A.40%B.50%C.80%D.90%解析当放出热热量为314.624kJ时,参参加反应应的SO2的物质的的量为××2mol=3.2mol,故SO2的转化率率为:××100%=80%。C12.已已知下列列两个热热化学方方程式::2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔΔH=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O23CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ/mol根据上面面两个热热化学方方程式,,试回答答下列问问题:(1)H2的燃烧热热为,C3H8的燃烧热热为。(2)1molH2和2molC3H8组成的混混合气体体完全燃燃烧释放放的热量量为。(3)现现有H2和C3H8的混合气气体共5mol,完完全燃烧烧时放热热3847kJ,,则在混混合气体体中H2和C3H8的体积比比是。解析(1)根根据燃烧烧热的概概念知H2、C3H8的燃烧热热分别为为285.8kJ/mol、2220kJ/mol。(2)释放总总热量的计算算式为:Q放=1mol×285.8kJ/mol+2mol××2220kJ/mol=4725.8kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分分别为n1、n2,则有n1+n2=5moln1×285.8kJ/mol+n2×2220kJ/mol=3847kJ解得n1=15/4moln2=5/4mol在相同p、T时,V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。也可采用十字字交叉法:1molH2和C3H8混合气体完全全燃烧放热769.4kJ答案(1)285.8kJ/mol2220kJ/mol(2)4725.8kJ(3)3∶1定时检测一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2009··上海,19改编)已知氯气、溴溴蒸气分别跟跟氢气反应的的热化学方程程式如下(Q1、Q2均为正值)::H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)+Q1H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+Q2有关上述反应应的叙述正确确的是(( )A.Q1<Q2B.生成物总总能量均高于于反应物总能能量C.生成1molHCl气体时时放出Q1热量D.1molHBr(g)具有有的能量大于于1molHBr(l)具有的能量解析A项,Cl2比Br2活泼,等量的的Cl2、Br2与H2反应,生成的的HCl稳定定性大于HBr,放出热热量多,即Q1>Q2,A错误;B项,因为X2与H2的反应为放热热反应,所以以生成物总能能量小于反应应物总能量,,B错;C项项,生成1molHCl气体放放出热量为,,C错;;D项,1molHBr(g)变为1molHBr(l)要要放出热量,,所以,1molHBr(g)具有的能量量大于1molHBr(l)具具有的能量,,D正确。答案D2.(2009·重重庆理理综,,12)下列热热化学学方程程式书书写正正确的是((ΔH的绝对对值均均正确确)(())A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1367.0kJ/mol(燃烧烧热)B.NaOH((aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ/mol(中中和热热)C.S(s)+O2(g)SO2(g)ΔΔH=-296.8kJ/mol(反应应热))D.2NO2O2+2NOΔΔH=+116.2kJ/mol((反应热))解析根据燃燃烧热热的概概念,,生成成的水水应为为液态态,A项错错;B项中中反应应放热热,ΔΔH应为负负值,,B项项错;;D项项中没没表示示聚集集状态态,D项错错。答案C3.(2009·天天津理理综,,6))已知::2CO((g))+O2(g))2CO2(g))ΔΔH=-566kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=-226kJ/mol根据以以上热热化学学方程程式判判断,,下列列说法法正确确的是是())A.CO的的燃烧烧热为为283kJB.上上图可可表示示由CO生生成CO2的反应应过程程和能能量关关系C.2Na2O2(s)+2CO2(s)2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH>-452kJ/molD.CO(g)与Na2O2(s))反应应放出出509kJ热量量时,,电子转移移数为为6.02×1023解析A选项项中燃燃烧热热单位位错误误,应应为kJ/mol;;B项项中图图中没没有表表示出出ΔH=-566kJ/mol时时,对对应的的反应应物与与生成成物的的量的的关系系,B项错错误;;由于于2Na2O2(s))+2CO2(g))2Na2CO3(s))+O2(g))ΔΔH=-452kJ/mol,所所以2Na2O2(s))+2CO2(s))2Na2CO3(s))+O2(g))ΔH>-452kJ/mol,,C正正确;;由盖斯斯定律律得::CO(g)+Na2O2(s)Na2CO3(s)ΔH=-509kJ/mol,,可知知当放放出509kJ热热量时时,消消耗1molCO,,电电子子转转移移数数为为2××6.02××1023,D错错误误。。答案案C4.(2008··四四川川理理综综,,7))下列列关关于于热热化化学学反反应应的的描描述述中中正正确确的的是是()A.HCl和和NaOH反反应应的的中中和和热热ΔΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应应的的中中和和热热ΔΔH=2××(-57.3)kJ/molB.CO(g)的的燃燃烧烧热热是是283.0kJ/mol,则则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反反应的ΔΔH=+(2×283.0)kJ/molC.需要要加热才才能发生生的反应应一定是是吸热反反应D.1mol甲烷燃燃烧生成成气态水水和二氧氧化碳所所放出的的热量是甲甲烷的燃燃烧热解析中和热是是以生成成1molH2O作为标标准的,,因此A不正确确;燃烧烧热是指指1mol燃燃料完全全燃烧生生成稳定定氧化物物所放出出的热量量,因此此B正确确,D不不正确;;有些反反应需加加热才能能发生,,但却是是放热反反应,例例如燃料料的燃烧烧需点燃燃引发才才能发生生,但却却是放热热反应。。答案B5.(2008·宁夏理综综,13)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧烧热分别别是285.8kJ/mol、1411.0kJ/mol和1366.8kJ/mol,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生生成C2H5OH(l)的ΔH为()A.-44.2kJ/molB.+44.2kJ/molC.-330kJ/molD.+330kJ/mol解析根据燃烧烧热的概概念,写写出热化化学反应应方程式:①C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411.0kJ/mol②C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8kJ/mol根据盖斯斯定律将将反应①①-②得得:C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ/mol。答案A6.(2008·海南,8)白磷与氧氧气可发发生如下下反应::P4+5O2P4O10。已知断断裂下列列化学键键需要吸吸收的能能量分别别为:P-PakJ/mol、P—ObkJ/mol、POckJ/mol、OOdkJ/mol。根据图示示的分子子结构和和有关数数据估算算该反应应的ΔH,其中正正确的是是()A.(6a+5d-4c-12b)kJ/molB.(4c+12b-6a-5d)kJ/molC.(4c+12b-4a-5d)kJ/molD.(4a+5d-4c-12b)kJ/mol解析化学反应应的实质质是旧键键断裂、、新键形形成,其其中旧化学学键断裂裂吸收能能量,新新化学键键形成释释放能量,反应应方程式式P4+5O2P4O10中有6molP-P键和5molOO键断裂裂,同时时生成4molPO键和12molP-O键,,因此ΔΔH=(6a+5d-4c-12b)kJ/mol。答案A7.(2008·重重庆理综综,13)化学反应应N2+3H22NH3的能量变变化如图图所示,,该反应应的热化化学方程程式是()高温、、高压压催化剂剂A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)ΔΔH=2(a-b-c)kJ/molB.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔΔH=2(b-a)kJ/molC.N2(g)+H2(g)NH3(l)ΔH=(b+c-a)kJ/molD.N2(g)+H2(g)NH3(g)ΔH=(a+b)kJ/mol解析通过图图分析析起点点molN2(g)+molH2(g),变化三三阶段段为①①吸收收能量量akJ;②放放出能能量bkJ;③放出出能量量ckJ到1molNH3(l)。故可可得热热化学学方程程式:N2(g))+H2(g)NH3(l)ΔH=(a-b-c)kJ/mol,扩大大计量量数后后得到到A。。答案A8.下列变变化过过程,,属于于放热热过程程的是是()①液态态水变变成水水蒸气气②②酸酸碱中中和反反应③③浓浓H2SO4稀释④④固固体氢氢氧化化钠溶溶于水水⑤⑤H2在Cl2中燃烧烧⑥⑥弱酸酸电离离⑦⑦NH4Cl晶晶体与与Ba(OH)2·8H2O混合合搅拌拌A.②②③④④⑤B.①①⑥⑦⑦C.②②③④④D.①①③⑤⑤解析弱电解解质的的电离离是吸吸热过过程。。A9.已知::①2H2(g))+O2(g)2H2O(l)ΔΔH=-571.6kJ/mol②②H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol。下下列说说法中中错误误的是是())A.①①式表表示25℃℃,101kPa时,,2molH2和1molO2完全燃烧烧生成成2molH2O(l)放放热571.6kJB.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)中中ΔH大于-571.6kJ/molC.将将含1molNaOH的的水溶溶液与与50g98%的硫硫酸溶溶液混合后后放出出的热热量为为57.3kJD.将将含1molNaOH的的稀溶溶液与与含1molCH3COOH的稀溶溶液混混合后后放出出的热热量小小于57.3kJ解析C项过程在在发生中和和反应放出出热量之外外,还伴随随着浓H2SO4稀释所放出出的热量,,故该项错错。答案C10.单斜硫和正正交硫是硫硫的两种同同素异形体体。已知::①S(s,单斜))+O2(g)SO2(g)ΔΔH1 -297.16kJ/mol ②S(s,正交)+O2(g) SO2(g) ΔH2=-296.83kJ/mol下列说法正确的是( ) A.S(s,单斜) S(s,正交)ΔH3=+0.33kJ/mol B.正交硫比单斜硫稳定 C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高 D.①式表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量 比形成1molSO2中的共价键所放出的能量多 297.16kJ解析根据盖斯定定律,①-②得S((s,单斜斜)S((s,正正交交))ΔΔH3=-0.33kJ/mol,,所所以以正正交交硫硫能能量量低低,,稳稳定定,,故故A、、C项项错错,,B项项对对;;①①为为放放热热反反应,,说说明明形形成成新新键键放放出出的的能能量量大大于于破破坏坏旧旧键键吸吸收收的的能能量量,,D项项错错。。答案案B二、、非非选选择择题题(本本题题包包括括4小小题题,,共共50分分))11.(14分分)(2009··宁宁夏夏理理综综,,28))2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),,反反应应过过程程的的能能量量变变化化如如图图所所示示。。已已知知1molSO2(g)氧氧化化为为1molSO3(g)的的ΔΔH=-99kJ/mol。。请回回答答下下列列问问题题::(1))图图中中A、、C分分别别表表示示、,E的大大小小对对该该反反应应的的反反应应热热有有无无影影响响??。该该反反应应通通常常用用V2O5作催催化化剂剂,,加加V2O5会使使图图中中B点点升升高高还还是是降降低低??,理理由由是是;(2)图中ΔΔH=kJ/mol;(3)V2O5的催化循环机机理可能为::V2O5氧化SO2时,自身被还还原为四价钒钒化合物;四四价钒化合物物再被氧气氧氧化。写出该该催化循环机机理的化学方方程式:;(4)如果反反应速率v(SO2)为0.05mol/(L·min),则v(O2)=mol/(L·min))、v(SO3)=mol/(L·min));(5)已知单单质硫的燃烧烧热为296kJ/mol,计算算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH(要求计算过过程)。解析(1)根据信信息判断SO2催化氧化生成成SO3是一个放热反反应,则SO2与O2的总能量高于于SO3的总能量,A的能量高,,A代表反应应物的总能量量,C的能量量低,C代表表生成物的总总能量。使用用催化剂,可可以降低反应应的活化能,,但不能改变变反应热。(2)图中的的ΔH表示的是2molSO2(g)与1molO2(g)反应生生成2molSO3(g)的能量量变化,所以以ΔH=-99kJ/mol×2=-198kJ/mol。。(3)催化剂剂参与中间反反应,但催化化剂在反应前前与反应后是是不变的,所所以V2O5氧化SO2,自身被还原原为VO2,VO2再被O2氧化生成V2O5。(4)v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶∶2。当v(SO2)=0.05mol/(L·min)时,v(O2)=v(SO2)=0.025mol/(L·min)。(5)根据信信息知:S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH1=-296kJ/molSO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH2=-99kJ/mol根据盖盖斯定定律得得:3S(s)+O2(g)3SO3(g)ΔΔH=(ΔΔH1+ΔH2)×3=-1185kJ/mol答案(1))反应应物能能量生生成物物能量量没没有有影响响降降低低因因为为催化化剂改改变了了反应应历程程,使使活化化能E降低(2)-198(3)SO2+V2O5SO3+2VO2、4VO2+O22V2O5(4)0.0250.05(5)S(s)+O2(g)SO2(g)ΔΔH1=-296kJ/mol①①SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔΔH2=-99kJ/mol②
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