2022版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第一讲化学反应与能量的变化学案新人教版2_第1页
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文档简介

第一讲化学反响与能量的变化

■仁/风刀尸JJ---------------------------

111

解化学反应中能最转化的原因及常1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是

I.r考点一指变反应热

见的能敏转化形式有新物质:生成,并伴仃能最的转化;能多角度、

2.广解化学能与热能的相互转化,了解动态地分析热化学反应方程式.运用热化学反

吸热反应、放热反应、反应热等概念考点二热化学方程

应原理解决实际问膻

3.r解热化学方程式的含义.能正确书式

写热化学方程式2.证据推理与模型认知:通过分析.推理等方法

4.r解始变与反应热的含义考点三燃烧热中认识研究反应热的本质,建立盖斯定律模型:

5.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进和热能源3.科学态度与社会责任:确认能源对社会发展的

行有关反应拾变的计算敢大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观

6.了解能源是人类生存和社会发展的重

考点四盖斯定律及念,能对与化学有关的社会热点问超做出正确

要基础r解化学在解决能源危机中的反应热的计算与比较

政要作用的价值判断

考点一嬉变反响热(命题指数★★★★★)

1.化学反响的实质与特征:

(1)实质:反响物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。

(2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化,通常主要表现为热量的变化。

2.反响热和婚变:

(1)反响热:化学反响中放出或吸收的热量。

(2)焰变:在恒压条件下化学反响的热效应,其符号为AH,单位是kj/mol(或kJ-mol".

3.吸热反响和放热反响:

(1)从反响物和生成物的总能量相对大小的角度分析。

(2)从化学键的变化角度分析。

(3)常见放热反响。

①可燃物的燃烧;②酸碱中和反响;③大多数化合反响;④金属跟酸的置换反响;⑤物质的缓慢

氧化。

(4)常见吸热反响。

①大多数分解反响;②Ba(0H)2•8H2O与NH.C1反响;③碳和水蒸气、C和CO?的反响。

1.判断以下说法是否正确,正确的打,错误的打"X”。

(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化。()

提示:J。任何化学反响均有化学键的断裂和形成,断键吸热,成键放热,所以一定伴随着能量

变化。

(2)放热反响不需要加热就能反响,吸热反响不加热就不能反响。()

提示:X。化学反响是吸热还是放热与反响条件没有必然联系。

(3)NHNa固体溶于水时吸热,属于吸热反响。)

提示:X°NH,NO)固体溶于水是物理变化,不属于吸热反响。

(4)同温同压下,反响H2(g)+C12(g)^---2HC1(g)在光照和点燃条件下的AH不同。()

提示:X。烯变与反响条件无关,此反响在光照和点燃条件下的AH相同。

(5)活化能越大,说明反响断裂旧化学键需要克服的能量越大。()

提示:J。断裂旧化学键所需要克服的能量总和就等于该反响的活化能,故说法正确。

2.出。2分解反响过程能量变化如下图:

(1)该反响是(填"吸热"或"放热")反响,2压02(1)^~2H20(l)+02(g)AH=o

(2)使用Mn(h催化剂,E3将(填“升高”"降低〃或"不变”)。

提示:(1)放热2(E-E2)

⑵降低。根据图示可知,该反响是放热反响;根据图中数据,2H@(1)^~2H2O⑴+02(g)A

H=2(E「E2);使用催化剂,能降低反响的活化能。

命题角度1:反响热与能量变化的关系

【典例1】

某反响使用催化剂后,其反响过程中能量变化如下图,以下说法错误的选项是()

A.总反响为放热反响

B.使用催化剂后,活化能不变

C.反响①是吸热反响,反响②是放热反响

D.AH=AHi+AHa

【解析】选Bo由题图可知,反响①是吸热反响,反响②是放热反响,总反响是放热反响,且AH=

AHI+AH2,A、C、I)项正确;催化剂能降低反响的活化能,B项错误。

反响N2(g)+3%(g)i2NH3(g)AH=-92.4kJ-mor',在催化剂存在时反响过程中的能量变化

如下图。以下表达正确的选项是()

A.反响的AH=E.1-E3+E2-E1

B,参加催化剂,△H不变,活化能降低,反响速率加快

C.参加催化剂后反响经过两步完成,其中第一步决定反响速率

D.向密闭容器中充入1mol凡和3mol乩发生反响达平衡时,放出92.4kJ热量

【解析】选BoA.①A-B的反响焰变为ELEZ,②C的反响焰变为E厂%,①+②可得:A->C,结

合盖斯定律A-C的反响焰变为E「E2+E3-E.I,故A错误;B.参加催化剂可以改变反响历程,降低反

响活化能,加快反响速率,但是不改变始终态,所以焰变不变,故B正确;C.由图可知参加催化剂

后反响经过两步完成,第一步反响的活化能&小于第二步反响的活化能九所以第二步反响较

慢,其决定总反响速率,故C错误;D.由3H2(g)+N2(g)一2NlL(g)AH=-92.4kJ・moL可知,

假设消耗3mol也和1molN2,会放出92.4kJ热量,但向密闭容器中充入3mol乩和1molN2,

由于该反响是可逆反响,无法完全反响,所以反响放出热量小于92.4kJ,故D错误。

【思维升华】

两道试题均考查了化学反响的催化历程中能量的变化。解答此类问题时需注意:

(D分析能量示意图时,要明确反响物、中间产物、生成物,根据物质能量的上下判断反响过程

中的能量变化,注意催化剂的参加可降低反响的活化能,但不会改变反响的焰变。

(2)假设题目中出现粒子构成时,要观察粒子结构的变化,分析不同反响阶段化学键的断裂或

形成情况,最终确定反响过程中的能量变化。

【备选例题】

中国学者在水煤气变换[COD+HQig)^~C02(g)+ll2(g)AH]中突破了低温下高转化率与高

反响速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反响过

程示意图如下:

以下说法正确的选项是()

A.过程I、过程01均为放热过程

B.过程HI生成了具有极性共价键的山、CO?

C.使用催化剂降低了水煤气变换反响的AH

D.图示过程中的乩0均参与了反响过程

【解析】选风根据反响过程示意图,过程I是水分子中的化学键断裂的过程,为吸热过程,故

A错误;过程III中C0、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,出中的化学键为非极性

犍,故B错误;催化剂不能改变反响的AH,故C错误;根据反响过程示意图,过程I中水分子中

的化学键断裂,过程II也是水分子中的化学键断裂的过程,过程IH中形成了水分子,因此H20均

参与了反响过程,故D正确。

命题角度2:利用键能计算AH

【典例2]工业上,在一定条件下利用乙烯和水蒸气反响制备乙醇,化学原理为

CH2=CH2(g)+H2O(g)~CH3cH20H(g)AH。几种共价键的键能如表所示:

化学键c—HC-CH—0c—Cc—0

键能/413615463348351

那么上述反响式中,AH=。

【解析】题述反响式中,AH=615kJ•morl+413kJ•mol1X4+463kJ-mof'X2-348

kJ•mol'-413kJ,molJX5-463kJ,mol1351kJ,mol^-34kJ,mol(>

答案:-34kJ•mol-'

在题干条件不变的情况下,以下说法中错误的选项是

A.碳碳双键的键能小于碳碳单键的键能的2倍

B.相同时间段内,反响中用三种物质表示的反响速率相等

C.上述合成乙醇的反响是放热反响

1

D.CH3cH20H(g)-CH2-CH2(g)+H20(g)AH=-96kJ・mol'

【解析】选D。由题中数据可知,碳碳双键的键能小于碳碳单键的键能的2倍,A正确;反响混

合物中,各物质的化学计量数相同,所以相同时间段内,反响中用三种物质表示的反响速率相

等,B正确;上述反响式中,△H=615kJ-mor'+413kJ•mol1X4+463kJ•mol1X2-348

kJ,moli-413kJ•mol'X5-463kJ,mol'-351kJ•mol'=-34kJ•mol;AH<0,所以此反响

=

为放热反响,C正确;反响CH3cH20H(g)~CH2CH2(g)+H20(g)与合成乙醉的反响方向相反,可知

其AH=+34kJ•错误。

【备选例题】

N分子结构为正四面体形(如下图),:断裂NKg)中ImolN-N键吸收1934能量,形成郎(助

中1molN三N放出941kJ能量。以下说法正确的选项是

A.形成1molN“(g)中的化学键放出193kJ的能量

B.N.i(g)比M(g)更稳定

C.1molNz(g)完全转化为化为),体系的能量增加362kJ

1

D.N.>(g)~2N2(g)AH=+724kJ・mol'

【解析】选C。从结构图中可看出,一个N,分子中含有6个N—N键,形成1molM(g)中的化

学键放出6X193kJ的能量,A项错误;从结构图中可看出,一个N&分子中含有6个N—N键,根

据N.,(g)~可知AH=6X193kJ・mor'-2X941kJ・mol"=-724kJ•mol这说明N2(g)

的总能量小于N」(g),因此Nz(g)比N」(g)更稳定,B项错误;根据B选项中分析可知1molN2(g)

完全转化为M(g),体系的能量增加362kJ,C项正确;由B项分析可知,1)项错误。

1.图解反响热与活化能的关系:

(1)注意活化能在图示中的意义。

①从反响物至最高点的能量数值表示正反响的活化能㈤);

②从最高点至生成物的能量数值表示逆反响的活化能(E。;

③AH二E「E2。

(2)催化剂只影响正、逆反响的活亿能,而不影响反响的焰变。

(3)涉及反响热的有关计算时,要特别注意图示中反响物和生成物的物质的量。

2.利用键能计算AH的方法:

(D计算公式:AH二反响物的总键能-生成物的总键能。

⑵常见1mol物质中的化学键数目。

co2CH,P4Si02

物质

(C-0)(C-H)(P-P)(Si—0)

键数2464

物质石墨金刚石Si

(s—S)

键数1.5282

命题点1:反响热过程中的能量变化(根底性考点)

1.根据如下图的反响,判断以下说法中错误的选项是)

A.CQ(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量

B.该反响的熔变大于零

C.该反响中既有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量

D.由该反响可推出但凡需要加热才发生的反响均为吸热反响

【解析】选D。因为碳酸钙受热分解是吸热反响,所以C02(g)和CaO(s)的总能量大于CaCOKs)

2―2

的总能量,婚变大于零,A、B两项均正确;在CaCCh中,Ca”和COQ之间存在离子键,CO^中C

与0之间存在共价键,故反响中既有离子键断裂也有共价键断裂,断键吸收能量,成键放出能

量,C项正确;需要加热才发生的反响不一定为吸热反响,如碳的燃烧反响就是放热反响,D项错

误。

2.关于2NO(g)+O^~2NO2(g)的反响历程与能量变化关系如下图,以下表达正确的选项是

A.第II步反响物的活化能高于第I步

B.使用适宜的催化剂可以减小&、Ez和E3

C.第I步和第II步反响均为吸热反响

D.N6为反响的最终产物之一

【解析】选A。第II步反响物的活化能高于第I步,A正确;使用适宜的催化剂只能减小反响的

活化能,E3为反响的△H,不能改变,B错误;第II步反响是放热反响,C错误;N03为反响的中间产

物,D错误。

命题点2:与△H相关的根本计算(综合性考点)

3.用CL生产某些含氯有机物时会产生副产物HClo利用如下反响,可实现氯的循环利

用:4HCl(g)+O2(g)12cl2(g)+2H2C(g)AH=-115.6kJ-mol^o以下说法正确的选项是()

A.该反响的活化能为115.6kJ-mor'

B,使用催化剂能使该反响的烯变增大

C.该反响的正反响活化能比逆反响活化能大

D.断裂IM)(g)中1molH—0键比断裂HCl(g)中1molH-C1键所需能量多

【解析】选D。A项,活化能不等于反响热,错误。B项,催化剂对反响焰变的大小无影响,错误。

C项,AH二正反响活化能-逆反响活化能<0,故正反响活化能比逆反响活化能小,错误。D

项,4XE(H—Cl)+498kJ-mol-[2X243kJ・mol'1

+4XE(H—0)]=-115.6kJ•mol'1,整理得E(H—O)—E(H—C1)=31.9kJ・mol-1,故断开1molH—0

键比断开1molH-Cl键所需能量多,正确。

4.根据如图能量关系示意图,以下说法正确的选项是()

A.1molC(s)与1mol(Mg)的能量之和为393.5kJ

B.反响2CU(g)+O2(g)~2CU2(g)中,生成物的总能量大于反响物的总能量

C.由C(s)-CO(g)的热化学方程式为2c(s)+02(g)^—2C0(g)AH=-221.2kJ・moF1

D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,那么C0热值为TO.1kJ-mor,

【解析】选C。A项,由图可知1molC(s)与1mol()2(g)的能量比1molCOz(g)能量高393.5

kJ,错误;B项,2C0(g)+02(g)==2C0Kg)为放热反响,生成物的总能量小于反响物的总能量,错

误;C项,由图可知1molC(s)与(Ug)生成1molCO(g)放出热量为393.5kJ-282.9kJ=110.6

kJ,且物质的量与热量成正比,焙变为负,那么热化学方程式为2C(s)+02(g)~2C0(g)

AH=-221.2kJ-mor1,正确;D项,假设热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热

282.9kJ

量,那么C0的热值为----------^10.1kj-g',错误。

28g

命题点3:活化能与能量变化的图示分析(应用性考点)

5.(2021年湖南适应性测试)活泼自由基与氧气的反响一直是关注的热点。HN0自由基与(L反

响过程的能量变化如下图:

以下说法正确的选项是()

A.该反响为吸热反响

B.产物的稳定性:PDP2

C.该历程中最大正反响的活化能E正=186.19kJ•mol1

D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(Pl)<v(P2)

【解析】选C。A项:由题图可以看出,反响物的能量高于产物Pl、P2的能量,反响为放热反响,

故A项错误;B项:能量越低越稳定,P1能量高于P2,所以稳定性P2>P1,故B项错误;C项:由图

示可知中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大,那么E正=78.92kJ-mol1-(-205.11

kJ-mor')=186.19kJ-mol\所以C项正确;D项:由图示可知,由Z到产物P1所需的活化能低

于由Z到产物P2所需的活化能,那么由中间产物Z转化为产物的速率:v(PD>v(P2),故D项错

误。

【加固训练一拔高】

1.研究说明用0与8在Fe.作用下发生反响的能量变化及反响历程如下图,以下说法错误的选

项是()

A.反响总过程AH<0

B.F6使反响的活化能减小

C.FcO'也是该反响的催化剂

D.Fe'+M。―"eU'+MFeU'+C。一7两步反响均为放热反响

【解析】选以A项,反响总过程为N20+C(>~N2+CO2,根据图示可知,反响物总能量高于生成物

总能量,为放热反响,AH<0,正确;B项,根据反响历程,Fe.为催化剂,能够降低反响的活化能,正

确;C项,FeO.为中间产物,而不是催化剂,错误;D项,根据图示,Fe'+NQ-FeO'+Nz、

FcO'+CO-Fc'+C02两反响中反响物总能量均高于生成物总能量,均为放热反响,正确。

2.(2021•广州模拟)多相催化反响是在催化剂外表通过吸附、解吸过程进行的。如图,我国学

者发现TC时,甲醇(C1LQH)在铜基催化剂上的反响机理如下:

1

反响I:CH3OH(g)~CO(g)+2H2(g)AH)=akJ•mol'

-

反响II:CO(g)+H2O(g)=CO,(g)+H2(g)AH2=-bkJ-mol*(b>0)

1

总反响:CH3OH(g)+H2O(g)==CO2(g)+3H2(g)AH3=CkJ-mol

以下有关说法中正确的选项是()

A.反响I是放热反响

B.1molCH30H(g)和HzO(g)的总能量大于1mol82(g)和3mol8(g)的总能量

C.c>0

D.优良的催化剂降低了反响的活化能,并减少节约了能源

【解析】选C。根据图象可知反响I生成物能量大于反响物能量,因此为吸热反响,故A错误;

根据图象可知1molCH30H(g)和Ha(g)的总能量小于1molCOz(g)和3molMg)的总能量,

故B错误;1molCH30H(g)和/(g)的总能量小于1molCOz(g)和3molH?(g)的总能量,是吸

热反响,因此00,故C正确;优良的催化剂降低了反响的活化能,婚变不变,焙变只能由反响物

和生成物总能量决定,故D错误。

3.某反响过程中体系的能量变化如下图,以下说法错误的选项是()

A.反响过程可表示为4+BC—^\_A***B***C^—^AB+C

反应物过渡态生成物

B.E.为反响物的总能量与过渡态的能量差,称为正反响的活化能

C.正反响的热效应AH=E「E2<0,所以正反响为放热反响

D.此图中逆反响的热效应△H=E-EXO,所以逆反响为放热反响

【解析】选及由图可知,正反响放热,AH为负值;逆反响吸热,△H为正值,D错误。

考点二热化学方程式(命题指数★★★★★)

1.概念:

表示参与化学反响的物质的物质的量和反响热的关系的化学方程式。

2.意义:

说明了化学反响中的物质变化和能量变化。例如:2H2(g)+02(g)^—2H20(l)AH=-571.6

kJ・mol',表示25℃,101kPa下,21noi氢气和1mol氧气反响生成2mol液态水时放出571.6

kJ的热量.

3.书写热化学方程式考前须知:

(1)注明反响条件:反响热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反响是在25°C、101kPa

下进行的,可不注明。

(2)注明物质状态:常用s、1、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。

(3)注意符号、单位:AH应包括或、数值和单位(kJ-moL)。

(4)区别于普通方程式:一般不注"t""I"以及”点燃〃“加热〃等。

(5)注意热化学方程式的化学计量数:热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示

该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与相对应,如果化学计

量数加倍,那么4H也要加倍。

(6)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称。

1.判断以下说法是否正确,正确的打7,错误的打"X”。

(1)热化学方程式仅能表示化学反响中的能量变化。()

提示:X。热化学方程式既能表示化学反响中的能量变化也能表示物质变化。

(2)热化学方程式H2(g)+3)2(g)==H2O(g)AH=-241.8kJ-mol,表示的意义:发生上述反

2

响生成1mol乩0白)时放出241.8kJ的热量。()

1

提不:Vo该热化学方程式表水1molHz(g)与一mol()2(g)完全反响生成1molIMKg)时放出

2

热量241.8kjo

1

(3)H(g)+-O2(g)~H0(l)AHdU2H2(g)+O2(g)^~2H0(l)AH?中的AHLAFU()

2222

提示:X。依据AH的数值与系数成正比,故AH2=2AFU

(4)相同条件下2SQ(g)+。2(g)^2SO3(g)AH,,反响2S02(s)+02(g)^2SO3(g)AHA那么

△HDAHz。()

提示:X。由于固体转化为气体需要吸收能量,故第二个反响放出的热量小于第一个反响放出

的热量,但因为△H<0,故△Hi<△H2o

2.(1)25℃,101kPa时,1molCH,完全燃烧生成液态水和CQ气体,放出890.3kJ的热量,

表示其反响热的化学方程式为。

(2)化学反响A2(g)(g)==2AB(g)的能量变化如下图,请写出该反响的热化学方程式:。

【解析】(2)由图可知,生成物总能量高于反响物总能量,故该反响为吸热反响,AH=+(a-b)

kJ•mol'o

答案:(1)CHKg)+202(g)~C02(g)+2H20(1)

AH=-890.3kJ-mol-1

(2)A2(g)+B2(g)---2AB(g)

AH=+(a-b)kJ•mol

命题角度1:热化学方程式的正误判断

【典例1】:25101kPa时1mol辛烷完全燃烧生成液态水时放出热量为5518kJ;强酸

和强碱在稀溶液中发生反响生成1molH2时放出的热量为57.3kJ,那么以下热化学方程式

书写正确的选项是()

@2CsH18(l)+2502(g)~16C02(g)+18H20(g)

AH=-5518kJ•mol1

②2csHis⑴+2502(g)~16C02(g)+18H20(1)

AH=-11036kJ・mof1

③H++OH-H20AH=-57.3kJ•

®2NaOH(aq)+H2SO..(aq)-Na2soi(aq)+2H20(1)

△H=-114.6kJ-mof1

A.①@B.②®C.②@D只有②

【解析】选C。判断热化学方程式的书写时,要注意状态、AH单位、符号以及数值是否与前

面的化学计量数相对应。①中水的状态应为液态且焙变数值与方程式的化学计量数不对应,故

错误;③错在没有标出是在水溶液中的反响,正确的热化学方程式为MQqHOHXaq)^~H20(l)

_1

AH=-57.3kJ•mol0

(D(证据推理与模型认知)根据题意,能否认为101kPa时,辛烷的燃烧热为5518kJ-mof1?

提示:能。题意中1mol辛烷完全燃烧,且产物中的水为液态水,符合燃烧热的定义。

(2)(变化观念与平衡思想)由条件,热化学方程式

八2~

,2t

2H(aq)+SC/4(aq)+Ba(aq)+20H-(aq)=BaSOKs)+2乩0(1)AH=-114.6kJ-moU书写是

否正确?

提示:错误。当有BaSO,沉淀生成时,反响放出的热量会增加,上述反响放出的热量大于生成2

molHQ(1)时放出的热量,大于114.6kJ.

【备选例题】

根据能量变化示意图,以下热化学方程式正确的选项是()

A.N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)

AH=-(b-a)kJ•mol'1

B.N2(g)+3H2(g)-2N%(g)

AH=-(a-b)kJ•mol1

C.2NH3(1)=(g)+3H2(g)

△H=2(a+b-c)kJ•mol'1

D.2NH3(l)-N2(g)+3H2(g)

AH=2(b+c-a)kJ,mol1

【解析】选Do根据图象可知,合成氨反响的反响物的能量和大于生成物的能量和,所以该反响

为放热反响,AH<0,那么生成1mo]N&(g)的AH=-(b-a)kJ・mol”,生成1molNH3⑴的

AH=-(b+c-a)kJ•mol1,HWD项正确。

命题角度2:热化学方程式的书写

【典例2】一定条件下,在水溶液中1molCl、ClOjx=l,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下

图。

B—>A+C反响的热化学方程式为(用离子符号表示)。

【解析】根据化合价可知,A为C「B为C1O,C为C10q,D为门。4。B-A+C的热化学方程

式为3C10(aq)^~2Cl(aq)+C10q(aq)△11=(2X0+63-3X60)kJ・mol^-UTkJ・molL

§-^:3C10(aq)^=2Cr(aq)+C1O?(aq)

AH=-117kJ•mol1

在题干条件不变的情况下,答复以下问题:

(DA、B、C、D四种离子中最稳定的是(填写离子符号)。

(2)假设能量最高的点对应的离子为E(+3,100),E一B+C反响的热化学方程式为

_(用离子符号表示)。

【解析】(1)能量越低越稳定,所以最稳定的为A,即Cfo

⑵E—>B+C的热化学方程式为2C1。(aq)-C1O(aq)+C10(aq)AH=(63+60-2X100)

kJ,mol1=-77kJ•mol'o

答案:(1)C1

(2)2C102(aq)=ClO3(aq)+C10(aq)

AH=-77kJ・mof1

书写热化学方程式的程序

命题点1:热化学方程式的正误判断(根底性考点)

1.1g物质完全燃烧时的反响热叫作该物质的热值。有以下能量转化图,以下说法不正确的选

项是)

_1

A.转化I的热化学方程式为:C(s)+02(g)^=CO2(g)AH=-393.5kJ-mol~

_1

B.转化II的热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)^~2c(h(g)AH=-565.8kJ•mol~

_1

C.由CfCO的热化学方程式为:2C(s)+02(g)^~2C0(g)AH=-110.6kJ•mol~

D.CO的热值为TO.1kJ-g~

【解析】选Co由题给物质能量转化图可得:转化I是C-CO2,热化学方程式

_1

为:C(s)+Q(g)----CO,(g)△H=-393.5kJ・mo广,A正确;转化H是CO-CO.,热化学方程式为

1

△l正确;的热化学方程式

CO(g)+—O2(g)C02(g)H=-282.9kJ•mol,BC-CO

2

1

^j:C(s)+-O2(g)-CO(g)AH=-(393.5kJ•mo1-282.9kJ•mof)=-110.6kJ•moi",

2

即:2C(s)+O2(g)^=2C0(g)AH=-221.2kJ•mof',C错误;由热值的定义结合能量转化图可

282.9kJ_1

知,C0的热值为----------=-10.1kJ-,D正确。

28gu

2.以下热化学方程式正确的选项是

选项条件热化学方程式

用的燃烧热为a

AHz+C12-^2HC1AH=-akJ•mol

kJ,mol1

1molSO2、0.5mol

-1

BOz完全反响,放出2soz(g)+02(g)=2S0,(g)AH—98.3kJ-mol

热量98.3kJ

H*(aq)+0H-(aq)-----

H20(l)

-1

CH2S04(aq)+Ba(0H)2(aq)—BaS0i(s)+2H20(l)AH=-114.6kJ•mol

AH=-57.3

kJ•mol1

31g白磷比31g

DP$(白磷,s)^----4P(红磷,s)AH=-4bkJ•mol"

红磷能量多bkJ

【解析】选及选项A中符合条件的应是H2和&反响,A错;AH应为-196.6kJ・mol,B错;

选项C中由于生成BaSO,沉淀,放出的热量大于114.6kJ,C错。

命题点2:根据信息书写热化学方程式(应用性考点)

3.依据事实写出以下反响的热化学方程式。

(DSiH,是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成Si02和液态比0。室温下2gSiH,

自燃放出热量89.2kjoSiH」自燃的热化学方程式为

(2)CuCl(s)与。2反响生成CuCb(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,该反响每消耗1mol

CuCl(s),放热44.4kJ,该反响的热化学方程式是

(3)如图1是1molNO?和1molCO反响生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出此和

CO反响的热化学方程式:。

(4)化学反响N2+3H2—2NH」的能量变化如图2所示(假设该反响反响完全)。

试写出Nz(g)和乩。)反响生成N&(1)的热化学方程式:o

答案:(DSiHi(g)+202(g)~Si02(s)+2H20(l)

△H=-l427.2kJ・mol1

(2)4CUC1(S)+02(g)=2CuCL(s)+2CuO(s)

AH=-177.6kJ•mol-1

(3)N02(g)+C0(g)~CO2(g)+N0(g)

△H=-234kJ•mol

⑷N2(g)+3H?(g)—2NH3⑴

H=-2(c+b-a)kJ•mol1

【加固训练一拔高】

1.写出以下反响的热化学方程式。

(1)0.1molCh与焦炭、TiOz完全反响,生成一种复原性气体和一种易水解成TiOz・xHQ的液

态化合物,放热4.28kJ,该反响的热化学方程式为o

(2)Si与C1两元素的单质反响生成1molSi的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,

该化合物的熔、沸点分别为-69°C和58℃o写出该反响的热化学方程式:。

⑶化合物AX3和单质X2在一定条件下反响可生成化合物AX5.AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃

和76℃,AX5的熔点为167℃o室温时AX3与气体X2反响生成1molAX5,放出热量123.8kJ。

该反响的热化学方程式为o

【解析】(1)该复原性气体为CO,易水解生成TiO2•XH2O的液态化合物为TiCL,反响的化学方

4.28kJ

程式为2cb(g)+TiO2(s)+2C(s)^~TiCl.t(l)+2C0(g)△!!=---------X2=-85.6kJ-mol

0.Imol

(2)Si与CL反响生成SiCL,因其熔、沸点分别为-69C和58℃,故室温下,SiCL的状态为液

态。反响的热化学方程式为Si(s)+2Ck(g)^==SiCh(l)AH=-687kJ・mo「L(3)由AX3和

AXs的熔、沸点可知室温下AX3为液态,AX5为固态,反响的热化学方程式为

AX3(l)+X2(g)-AX5(S)AH=-123.8kJ・mol;

^:(l)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)~

TiCL(l)+2C0(g)△H=-85.6kJ-mol'1

(2)5>i(s)+2Cl2(g)~51cL(1)

AH=-687kJ•mor'

(3)AX3(1)+X2(g)-AXs(s)

AH=-123.8kJ•mol-'

2.(1)1L1mol•f*(NHJ2c6溶液与2L1mol-LlBa(0H)2溶液加热充分反响,放出100kJ

的热量,写出该反响的热化学方程式。

(2)在一定条件下,S8(s)和0?(g)发生反响依次转化为SOXg)和S03(g)0反响过程和能量关系可

用如图简单表示(图中的AH表示生成1mol产物的数据)。

①写出表示&燃烧热的热化学方程式:O

②写出S03分解生成S6和02的热化学方程式:o

【解析】(1)根据(NH)2c。3溶液与Ba(()H)2的用量可知BaSH,过量,所以应该由(NH)2cCh的物

质的量进行反响热的计算,另外注意各物质的状态确实定:气体为g,沉淀为s;水为1;溶于水的

物质为aq;

(2)①S8(s)和02(g)发生反响转化为S02(g)时放热为燃烧热,由图可知生成1molSO2(g)放出热

量为akJ,那么燃烧热的热化学方程式为S8(s)+802(g)^=8802(g)AH=-8akJ,mol②依

据图象分析结合反响能量变化,写出化学方程式,标注物质聚集状态和反响热,SQ,分解生成S02

1

和。2的热化学方程式为S0.3(g)_S02(g)+-()2(g)AH=bkJ-mor'o

2

答案:(1)(NH.,)2CO3(aq)+Ba(OH)2(aq)-BaC03(s)+2H20(l)+2NH3(g)AH=-100kJ•mol

(2)①S8(s)+802(g)-8SO2(g)AH=-8akJ•mof'

1

②SQ(g)-----S02(g)+-0-(g)AH=+bkJ•mol

2

考点三燃烧热中和热能源(自题指数★★★★)学生用书P131

1.燃烧热和中和热的比拟:

燃烧热中和热

能量

相放热

变化

△H及

点AH<0,单位均为kJ•mol-1

其单位

反响物

1mol不一定为1mol

的量

生成物

不确定生成物水为1mol

的最

反响热101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的在稀溶液里,酸与碱发生中和反响

含义氧化物时所放出的热量生成1mol水时所放出的热量

强酸与强碱在稀溶液中反响的中

表示

燃烧热为AH=-akJ-mor'(a>0)和热为57.3kJ-moU或

方法

△H=-57.3kJ-mol-1

2.中和热的测定:

(D装置(请在横线上填写仪器名称)

(M酸+M碱)'c•⑸F)

(2)计算公式:AH=----------------------------------------kJ-mol-1

n

(t.一一起始温度,t2一一终止温度)

(3)考前须知。

①泡沫塑料板(或硬纸板)和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热,减少实验过程中的热量

损失,

②为保证酸完全中和,采取的措施处碱稍过量。

③因为弱酸或弱碱存在电离平衡,电离过程需要吸热,实验中假设使用弱酸或弱碱那么测得的

反响热数值偏小。

3.能源:

1.判断以下说法是否正确,正确的打“J”,错误的打“X"。

(1)向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值不变。()

提示:X。反响热不同,等质量时放出的热量不同,热值不同。

(2)1mol上燃烧放出的热量为乩的燃烧热。()

提示:X。1mol出完全燃烧(即生成1mol液态比0)放出的热量为此的燃烧热。

(3)甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ-mol:那么甲烷燃烧的热化学方程式可表示为

1

CHl(g)+202(g)~CO2(g)+2H2O(g)AH=-890.3kJ・mol-,()

提示:X。应生成液态水。

(4)H*(aq)+OH(aq)-----H2U(i)AH=-b7.3kJ・mol那么Ca(UH)2和HUI反响的反响热

AH=2X(-57.3)kJ•moP'o()

提示:X。Ca(0H)2和HC1的状态及物质的量未确定。

⑸氢气的燃烧热为285.5kJ-mo『,那么电解水的热化学方程式为2H2。⑴壁2似g)+02(g)

△H=+285.5kJ-mol-1o()

电解

提示:X。燃烧热规定可燃物必须是1mol,正确的选项是2H2。(1)-2H2(g)+02(g)AH=+571

kJ,mol'o

2.三油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反响:

C57HHM。6(s)+8002(g)—57coz(g)+52H2O(l)

燃烧1kg该化合物释放出热量3.8X10,kJ。三油酸甘油酯的燃烧热为。

【解析】燃烧1kg三油酸甘油醋将放出热量3.8X10,kJ,燃烧1mol三油酸甘油酯释放出热

884

量为------X3.8X10*kJ^3.4X10'kJ,那么三油酸甘油酯的燃烧热为3.4X10*kJ-mofo

1000

答案:3.4X10"kJ・mol1

命题角度1:对燃烧热的认识

【典例1]一些烷烧的燃烧热如下表:

化合燃烧热/燃烧热/

化合物

物(kJ,mol1)(kJ•mol-1)

甲烷890.3正丁烷2378.0

乙烷1560.8异丁烷2369.6

丙烷2221.52-甲基丁烷3531.3

以下说法正确的选项是)

1

A.乙烷燃烧的热化学方程式为2c2H式g)+702(g)==4C02(g

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