蘇教版專題6第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)課件

專題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)考點一焓變、熱化學(xué)方程式(考試要求:a、b、c;考查頻率:6年10卷10考)【必備知識排查】【梳理自查】一、焓變1.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)與特征:

2.焓變、反應(yīng)熱:(1)焓(H)。用于描述物質(zhì)所具有能量的物理量。(2)焓變(ΔH)。ΔH=____________________。單位kJ·mol-1。(3)反應(yīng)熱。指當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定_____下進行時,反應(yīng)所_____或_____的熱量,通常用符號Q表示,單位kJ·mol-1。H(生成物)-H(反應(yīng)物)溫度放出吸收(4)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系。對于_____條件下進行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則有如下關(guān)系:ΔH=Qp。3.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng):(1)從能量高低角度理解。等壓(2)從化學(xué)鍵角度理解。

(3)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。放熱反應(yīng):①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應(yīng);③大多數(shù)_____反應(yīng);④金屬跟水或酸的置換反應(yīng);⑤物質(zhì)的緩慢氧化;⑥鋁熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng):①大多數(shù)_____反應(yīng);②鹽類的水解反應(yīng);③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng);④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)?；戏纸舛峄瘜W(xué)方程式1.概念:表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和_______關(guān)系的化學(xué)方程式。2.意義:表明了化學(xué)反應(yīng)中的_____變化和_____變化。如:C(s)+O2(g)====CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1表示在25℃,101kPa時,_______________________________________________________________。

反應(yīng)熱1mol固體碳和1mol氧氣反應(yīng)生成1mol二氧化碳,同時放出393.5kJ的熱量物質(zhì)能量3.熱化學(xué)方程的書寫:

三、中和熱、燃燒熱和能源1.燃燒熱和中和熱:<1mol1mol1mol1molH2O-57.3kJ·mol-12.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定:(1)裝置。(請在橫線上填寫儀器名稱)(2)計算公式:ΔH=-kJ·mol-1。t1—起始溫度,t2—混合溶液的最高溫度。

(3)實驗步驟。(4)幾個注意問題。①酸、堿溶液應(yīng)當(dāng)用強酸、強堿的稀溶液,因為濃酸或濃堿溶于水一般都要放熱。若用弱酸或弱堿,它們電離時要吸收一部分熱量。②測量酸、堿溶液溫度時要過一段時間再讀數(shù),測量反應(yīng)混合液溫度時應(yīng)隨時讀取溫度值以記錄最高溫度。③溶液混合要迅速,盡量減少熱量的散失。④為保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,重復(fù)實驗2～3次,取其平均值。⑤為了保證實驗中鹽酸完全反應(yīng),使用的堿稍微過量,計算中和熱時按酸來算。⑥做好保溫工作是本實驗成功的關(guān)鍵,如為什么用環(huán)形玻璃棒,不能用鐵質(zhì)或銅質(zhì)環(huán)形棒,還應(yīng)注意環(huán)形玻璃棒的使用方法。3.能源:

【易錯辨析】判斷正誤(正確的打“√”,錯的打“×”)(1)已知H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1。(

)提示:×。H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng),除了生成水,生成BaSO4也要放熱。(2)H2(g)的燃燒熱是285.8kJ·mol-1,則2H2O(g)====2H2(g)+O2(g)

ΔH=571.6kJ·mol-1。(

)提示:×。燃燒熱應(yīng)生成液態(tài)水。(3)葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol-1,則C6H12O6(s)+3O2(g)====3CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=-1400kJ·mol-1。(

)提示:√。燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒,生成穩(wěn)定的氧化物時的反應(yīng)熱。(4)同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同。(

)提示:×。同溫同壓下,H2(g)和Cl2(g)的總能量與HCl(g)的總能量的差值不受光照和點燃條件的影響,故該反應(yīng)在不同條件下的ΔH相同。(5)C(金剛石,s)C(石墨,s)

ΔH=-1.9kJ·mol-1,則金剛石比石墨穩(wěn)定。

(

)提示:×。金剛石轉(zhuǎn)化成石墨,放出熱量,說明石墨的能量低,石墨更穩(wěn)定?！娟P(guān)鍵能力提升】【要點歸納】1.熱化學(xué)方程式書寫一般“四步”:2.書寫熱化學(xué)方程式“六注意”:【典例研析】【典例】燃燒熱是指通常狀況下1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量。下列說法正確的是(

)A.通常狀況下,1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出熱量142.9kJ,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1B.已知:H2(g)+F2(g)====2HF(g)

ΔH=-270kJ·mol-1,則1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJC.500℃、30MPa下,將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-38.6kJ·mol-1D.已知:C(s,金剛石)====C(s,石墨)

ΔH=-1.5kJ·mol-1,說明石墨比金剛石穩(wěn)定【解析】選D。表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物質(zhì)H2(g)的化學(xué)計量數(shù)應(yīng)為1,A錯;氣體變?yōu)橐后w時要放出能量,所以1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量比生成2mol氣態(tài)氟化氫放出的熱量大,即大于270kJ,B錯;此反應(yīng)為可逆反應(yīng),故投入0.5mol的氮氣,最終參加反應(yīng)的氮氣一定小于0.5mol,因此熱化學(xué)方程式中ΔH應(yīng)小于-38.6kJ·mol-1,另外不是通常狀況時應(yīng)標(biāo)明反應(yīng)條件,C錯;物質(zhì)本身具有的能量越低則越穩(wěn)定,由熱化學(xué)方程式知,石墨具有的能量低,比金剛石穩(wěn)定,D正確?！究碱}變式】(1)根據(jù)選項A,寫出表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式。提示:H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1。(2)根據(jù)選項B,寫出HF(g)分解的熱化學(xué)方程式。提示:2HF(g)====H2(g)+F2(g)

ΔH=270kJ·mol-1或HF(g)====H2(g)+F2(g)ΔH=135kJ·mol-1?！拘骂}快遞】命題角度1.焓變、反應(yīng)熱1.有關(guān)熱化學(xué)方程式書寫與對應(yīng)表述均正確的是(

)A.稀硫酸與0.1mol·L-1NaOH溶液反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1B.在101kPa下氫氣的燃燒熱ΔH=-285.8kJ·mol-1,則水分解的熱化學(xué)方程式:2H2O(l)====2H2(g)+O2(g) ΔH=285.8kJ·mol-1C.已知2C(s)+O2(g)====2CO(g)

ΔH=-221kJ·mol-1,則可知C的燃燒熱為110.5kJ·mol-1D.1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放熱為285.8kJ,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)

ΔH=-285.8kJ·mol-1【解析】選A。根據(jù)中和熱的含義判斷,A正確;2molH2O(l)完全分解的反應(yīng)熱應(yīng)為ΔH=285.8×2kJ·mol-1,B錯誤;燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量,C項生成CO和D項生成H2O(g)不是穩(wěn)定氧化物,并且可燃物不是1mol,均錯誤。2.(2021·衢州模擬)利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機的重要方法,已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反應(yīng)過程中的能量變化情況如圖所示,曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是

(

)A.該反應(yīng)的ΔH=+91kJ·mol-1B.加入催化劑,該反應(yīng)的ΔH變小C.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D.如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH,則ΔH增大【解析】選C。根據(jù)圖示,該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,是放熱反應(yīng),故選項A錯誤;加入催化劑只能降低反應(yīng)所需的活化能,而對反應(yīng)熱無影響,選項B錯誤;根據(jù)圖示,該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,C正確;生成液態(tài)CH3OH時釋放出的熱量更多,ΔH更小,選項D錯誤。3.(2021·杭州模擬)CO2和CH4催化重整可制備合成氣,對減緩燃料危機具有重要的意義,其反應(yīng)歷程示意圖如圖(圖中球棍模型中的“棍”可表示單鍵、雙鍵或三鍵),已知:CH4(g)+CO2(g)====2CO(g)+2H2(g)

ΔH>0,下列說法不正確的是(

)A.反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),且ΔH1=ΔH-ΔH2B.催化劑Ni對反應(yīng)①和反應(yīng)②都有催化作用C.反應(yīng)②過程中既有碳氧鍵的斷裂,也有碳氧鍵的形成D.反應(yīng)②的活化能為E2,反應(yīng)焓變ΔH2=(E1-E2)kJ·mol-1【解析】選D。由圖象可知反應(yīng)②為放熱反應(yīng),根據(jù)蓋斯定律ΔH=ΔH1+ΔH2,ΔH>0,反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),且ΔH1=ΔH-ΔH2,A正確;根據(jù)圖示,為中間產(chǎn)物,催化劑Ni對反應(yīng)①和反應(yīng)②都有催化作用,B正確;反應(yīng)②過程中,中1個碳氧鍵斷裂,1個鍵斷裂后生成1個碳氧鍵,C正確;反應(yīng)②的活化能為E2,反應(yīng)焓變=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,ΔH2=(E3-E1)kJ·mol-1,D錯誤。命題角度2.根據(jù)鍵能確定焓變4.(2021·臺州模擬)常溫下,1mol化學(xué)鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示。結(jié)合表中信息判斷下列說法不正確的是(

)A.432kJ·mol-1>E(H—Br)>298kJ·mol-1B.表中最穩(wěn)定的共價鍵是H—F鍵C.H2(g)2H(g)

ΔH=+436kJ·mol-1D.H2(g)+F2(g)====2HF(g)

ΔH=-25kJ·mol-1【解析】選D。依據(jù)溴原子半徑大于氯原子小于碘原子,半徑越大鍵能越小,所以結(jié)合圖表中數(shù)據(jù)可知432kJ·mol-1>E(H—Br)>298kJ·mol-1,A正確;鍵能越大形成的化學(xué)鍵越穩(wěn)定,表中鍵能最大的是H—F,最穩(wěn)定的共價鍵是H—F鍵,B正確;氫氣變化為氫原子吸熱等于氫氣中斷裂化學(xué)鍵需要的能量,H2(g)2H(g)ΔH=+436kJ·mol-1,C正確;依據(jù)鍵能計算,反應(yīng)焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和,ΔH=+436kJ·mol-1+157kJ·mol-1-2×568kJ·mol-1=-543kJ·mol-1,H2(g)+F2(g)====2HF(g)

ΔH=-543kJ·mol-1,D錯誤。5.已知:①CO的結(jié)構(gòu)式為CO;②298K時相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:則反應(yīng)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的ΔH的值為(

)A.-198kJ·mol-1

B.267kJ·mol-1C.-298kJ·mol-1

D.634kJ·mol-1【解析】選A。CO(g)+3H2(g)====CH4(g)+H2O(g)的焓變ΔH1=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,依據(jù)圖表提供的化學(xué)鍵的鍵能計算得到ΔH1=(1076kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1)-(4×413kJ·mol-1+2×465kJ·mol-1)=-198kJ·mol-1,故答案為A。命題角度3.熱化學(xué)方程式的書寫6.已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,并放出熱量bkJ,則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是(

)A.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-2bkJ·mol-1B.C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O(l)

ΔH=2bkJ·mol-1C.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-4bkJ·mol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=bkJ·mol-1【解析】選C。當(dāng)反應(yīng)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時,放出熱量bkJ,則生成4molCO2反應(yīng)放熱4bkJ,A錯誤,C正確;放熱反應(yīng)的ΔH<0,B、D錯誤。7.(2021·溫州模擬)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氣態(tài)分子斷開1mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和OO鍵的鍵焓ΔH分別為436kJ·mol-1、463kJ·mol-1和495kJ·mol-1。下列熱化學(xué)方程式正確的是(

)A.H2O(g)====H2+1/2O2(g)

ΔH=-485kJ·mol-1B.H2O(g)====H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+485kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) ΔH=+485kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) ΔH=-485kJ·mol-1【解析】選D?；瘜W(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程,斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵需要釋放能量,根據(jù)H2O(g)====H2(g)+1/2O2(g),該反應(yīng)的能量變化為2×463kJ·mol-1-436kJ·mol-1-=+242.5kJ·mol-1,化學(xué)反應(yīng)逆向進行,反應(yīng)熱數(shù)值不變,符號相反,化學(xué)方程式系數(shù)加倍,反應(yīng)熱加倍,則2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)

ΔH=-485kJ·mol-1,答案選D。8.寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)25℃、101kPa時,1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,放出890.3kJ的熱量,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________。

(2)0.3mol乙硼烷氣體(分子式為B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ的熱量,則其熱化學(xué)方程式為____________________?！窘馕觥?1)1mol甲烷完全燃燒放出890.3kJ熱量,則反應(yīng)熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-890.3kJ·mol-1(2)1mol乙硼烷完全燃燒生成固體B2O3和H2O(l)時,放出的熱量為=2165kJ·mol-1則熱化學(xué)方程式為B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l)

ΔH=-2165kJ·mol-1答案:(1)CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1(2)B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165kJ·mol-1【加固訓(xùn)練】

(1)已知1gH2S氣體完全燃燒,生成液態(tài)水和二氧化硫氣體,放出17.24kJ熱量,請寫出H2S氣體燃燒的熱化學(xué)方程式_______________________。

(2)火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時,即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量的熱。已知0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮氣和水蒸氣,放出256.652kJ的熱量。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________。

【解析】(1)1gH2S反應(yīng)放出17.24kJ熱量,所以1mol放出17.24kJ×34=586.16kJ,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2S(g)+O2(g)====SO2(g)+H2O(l)

ΔH=-586.16kJ·mol-1。(2)0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮氣和水蒸氣,放出256.652kJ的熱量,1mol放出的熱量是641.63kJ熱量,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)====N2(g)+4H2O(g)

ΔH=-641.63kJ·mol-1答案:(1)H2S(g)+O2(g)====SO2(g)+H2O(l) ΔH=-586.16kJ·mol-1(2)N2H4(l)+2H2O2(l)====N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ·mol-1

考點二反應(yīng)熱的計算(考試要求:b;考查頻率:6年10卷9考) 【必備知識排查】【梳理自查】一、蓋斯定律1.蓋斯定律及應(yīng)用:(1)內(nèi)容:對于一個化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。即:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的___________有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)意義:間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。始態(tài)和終態(tài)(3)應(yīng)用。

2.應(yīng)用蓋斯定律的注意事項:(1)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個數(shù)時,ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個數(shù);方程式進行加減運算時,ΔH也同樣要進行加減運算,且同時調(diào)整ΔH的符號。(2)將一個熱化學(xué)方程式顛倒書寫時,ΔH的符號也隨之改變,但數(shù)值不變。(3)同一物質(zhì)的三態(tài)變化(固、液、氣),狀態(tài)由固液氣變化時,會吸熱;反之會放熱。二、利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的思維模型【易錯辨析】判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)一個反應(yīng)一步完成或幾步完成,兩者相比,經(jīng)過的步驟越多,放出的熱量越少。(

)提示:×。一個反應(yīng)的ΔH大小只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)H2(g)+O2(g)====H2O(g)

ΔH1和2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)

ΔH2中的ΔH1<ΔH2。(

)提示:×。因H2與O2反應(yīng)生成H2O為放熱反應(yīng),故ΔH1<0、ΔH2<0,2molH2燃燒放出的熱量大于1molH2燃燒放出的熱量,故ΔH1>ΔH2。(3)已知Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)====3AlCl(g)+3CO(g)

ΔH=akJ·mol-1①3AlCl(g)+3CO(g)====Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)

ΔH=akJ·mol-1(

)②AlCl(g)+CO(g)====Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)

ΔH=-akJ·mol-1

(

)③2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)====6AlCl(g)+6CO(g)

ΔH=-2akJ·mol-1

(

)提示:①×。正確的為3AlCl(g)+3CO(g)====Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)

ΔH=-akJ·mol-1,注意ΔH的符號。②×。AlCl(g)+CO(g)====Al2O3(s)+AlCl3(g)+C(s)

ΔH=-akJ·mol-1,注意C(s)的化學(xué)計量數(shù)為1。③×。2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)====6AlCl(g)+6CO(g)

ΔH=2akJ·mol-1,注意ΔH的符號?！娟P(guān)鍵能力提升】【要點歸納】1.反應(yīng)熱的計算方法:(1)利用熱化學(xué)方程式進行有關(guān)計算。根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量,可以把反應(yīng)焓變當(dāng)作“產(chǎn)物”,計算反應(yīng)的反應(yīng)熱。(2)依據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),利用公式直接計算反應(yīng)熱。反應(yīng)熱=燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)(3)根據(jù)圖示中能量變化來確定焓變。ΔH=H(生成物)-H(反應(yīng)物)如圖Ⅰ:ΔH=H1-H2<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng);圖Ⅱ:ΔH=H2-H1>0,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

(4)根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計算反應(yīng)熱。如反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1,生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2,則反應(yīng)的ΔH=E1-E2。2.利用蓋斯定律進行計算的一般步驟:

【典例研析】【典例】(2019·浙江4月選考真題)MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M=Ca、Mg):已知:離子電荷相同時,半徑越小,離子鍵越強。下列說法不正確的是(

)A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)—ΔH3(MgO)D.對于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3【解題思路】(1)根據(jù)蓋斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。(2)又易知Ca2+半徑大于Mg2+半徑,所以CaCO3的離子鍵強度弱于MgCO3,CaO的離子鍵強度弱于MgO?！窘馕觥窟xC。根據(jù)蓋斯定律,得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,又易知Ca2+半徑大于Mg2+半徑,所以CaCO3的離子鍵強度弱于MgCO3,CaO的離子鍵強度弱于MgO。A.ΔH1表示斷裂和M2+的離子鍵所吸收的能量,離子鍵強度越大,吸收的能量越大,因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0,A項正確;B.ΔH2表示斷裂中共價鍵形成O2-和CO2吸收的能量,與M2+無關(guān),因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0,B項正確;C.由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0,而ΔH3表示形成MO離子鍵所放出的能量,ΔH3為負(fù)值,CaO的離子鍵強度弱于MgO,因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO),ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0,C項錯誤;D.由上分析可知ΔH1+ΔH2>0,ΔH3<0,故ΔH1+ΔH2>ΔH3,D項正確?！拘骂}快遞】命題角度1.利用蓋斯定律比較ΔH大小1.(2020·浙江7月選考)關(guān)于下列ΔH的判斷正確的是(

)(aq)+H+(aq)====H(aq)

ΔH1(aq)+H2O(l)H(aq)+OH-(aq)

ΔH2OH-(aq)+H+(aq)====H2O(l)

ΔH3OH-(aq)+CH3COOH(aq)====CH3COO-(aq)+H2O(l)

ΔH4A.ΔH1<0

ΔH2<0

B.ΔH1<ΔH2C.ΔH3<0

ΔH4>0 D.ΔH3>ΔH4【解析】選B。碳酸氫根的電離屬于吸熱過程,則(aq)+H+(aq)====(aq)為放熱反應(yīng),所以ΔH1<0;(aq)+H2O(l)(aq)+OH-(aq)為碳酸根的水解離子方程式,的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以ΔH2>0;OH-(aq)+H+(aq)====H2O(l)表示強酸和強堿的中和反應(yīng),為放熱反應(yīng),所以ΔH3<0;醋酸與強堿的中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以ΔH4<0,但由于醋酸是弱酸,電離過程中會吸收部分熱量,所以醋酸與強堿反應(yīng)過程放出的熱量小于強酸和強堿反應(yīng)放出的熱量,則ΔH4>ΔH3;綜上所述,只有ΔH1<ΔH2正確,故答案為B。2.(2018·浙江4月學(xué)考真題)氫鹵酸的能量關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是 (

)

A.已知HF氣體溶于水放熱,則HF的ΔH1<0B.相同條件下,HCl的ΔH2比HBr的小C.相同條件下,HCl的(ΔH3+ΔH4)比HI的大D.一定條件下,氣態(tài)原子生成1molH—X鍵放出akJ能量,則該條件下ΔH2=akJ·mol-1【解題思路】本題的解題關(guān)鍵有:(1)當(dāng)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行時,其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。(2)物質(zhì)中化學(xué)鍵越難斷裂,物質(zhì)越穩(wěn)定,具有的能量越低。(3)鍵能是指化學(xué)鍵斷裂時所吸收的能量?！窘馕觥窟xD。A選項ΔH1為溶液到氣體,為吸熱反應(yīng),ΔH1>0,A錯誤;Cl的非金屬性更強,HCl更穩(wěn)定,對應(yīng)ΔH2更大,B錯誤;ΔH3+ΔH4表示H(g)H+(aq)的能量變化,相同條件下,HCl的(ΔH3+ΔH4)與HI的相等,C錯誤;ΔH2即為鍵能,D正確。【考題變式】(1)氫鹵酸中的ΔH最大的是__________________。

提示:HF。ΔH表示氫鹵酸電離時的熱效應(yīng),電離過程是吸熱的,HF是弱電解質(zhì),其余為強電解質(zhì),故HF最大。(2)相同條件下,HCl的(ΔH5+ΔH6)與HI的是否相同?提示:不相同。ΔH5+ΔH6表示X(g)X-(aq)的能量變化,鹵原子得電子能力不同,能量變化不同。命題角度2.利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式3.通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是

(

)①C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH1=akJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g) ΔH2=bkJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g)====CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=ckJ·mol-1④2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=dkJ·mol-1A.反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣B.反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C.反應(yīng)CH3OH(g)====CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol-1D.反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)====CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1

【解題思路】本題的解題關(guān)鍵有:(1)反應(yīng)物狀態(tài)改變,反應(yīng)的焓變也改變。(2)利用蓋斯定律解題,注意焓變隨系數(shù)的改變而改變?！窘馕觥窟xC。A項,反應(yīng)①生成CO和H2,生成的CO繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)②生成CO2和H2,反應(yīng)③的原料為CO2和H2,正確;B項,反應(yīng)③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH3OH,正確;C項,反應(yīng)④中H2O為氣體,選項中H2O為液體,故焓變不是的關(guān)系,錯誤;D項,依據(jù)蓋斯定律,按“②×2+③×2+④”,可得所求反應(yīng)的焓變,正確。【加固訓(xùn)練】

(2021·麗水模擬)我國利用合成氣直接制烯烴獲重大突破,其原理是反應(yīng)①:C(s)+1/2O2(g)====CO(g)

ΔH1反應(yīng)②:C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)

ΔH2反應(yīng)③:CO(g)+2H2(g)====CH3OH(g) ΔH3=-90.1kJ·mol-1反應(yīng)④:2CH3OH(g)====CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH4,能量變化如圖所示反應(yīng)⑤:3CH3OH(g)====CH3CH==CH2(g)+3H2O(g)

ΔH5=-31.0kJ·mol-1下列說法正確的是(

)A.反應(yīng)③使用催化劑,ΔH3減小B.反應(yīng)④中正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能C.ΔH1-ΔH2<0D.3CO(g)+6H2(g)CH3CH==CH2(g)+3H2O(g)

ΔH=-121.1kJ·mol-1【解析】選C。催化劑不能改變焓變,A錯誤;反應(yīng)④是放熱反應(yīng),其中正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能,B錯誤;根據(jù)蓋斯定律:①-②即得到氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式,氫氣燃燒放熱,所以ΔH1-ΔH2<0,C正確;根據(jù)蓋斯定律:③×3+⑤得3CO(g)+6H2(g)CH3CH==CH2(g)+3H2O(g)

ΔH=-301.3kJ·mol-1,D錯誤。命題角度3.利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱命題角度3.利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱4.(2021·衢州模擬)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的ΔH為(

)A.-44.2kJ·mol-1 B.+44.2kJ·mol-1C.-330kJ·mol-1 D.+330kJ·mol-1【解析】選A。由題干條件可知如下反應(yīng):H2(g)+O2(g)====H2O(l)

ΔH=-285.8kJ·mol-1 ①C2H4(g)+3O2(g)====2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411.0kJ·mol-1②C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ·mol-1③根據(jù)蓋斯定律則②-③可得:C2H4(g)+H2O(l)====C2H5OH(l)

ΔH=-44.2kJ·mol-1。5.(2021·湖州模擬)已知Fe2O3(s)+C(s)CO2(g)+2Fe(s)

ΔH=+234.14kJ·mol-1,C(s)+O2(g)====CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1,則2Fe(s)+O2(g)====Fe2O3(s)的ΔH是(

)A.-824.39kJ·mol-1 B.+627.6kJ·mol-1C.-169.4kJ·mol-1 D.-744.7kJ·mol-1【解析】選A。①Fe2O3(s)+C(s)====CO2(g)+2Fe(s)

ΔH=+234.14kJ·mol-1,②C(s)+O2(g)====CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1,由蓋斯定律,②×-①得2Fe(s)+O2(g)====Fe2O3(s)

ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×-234.14kJ·mol-1=-824.39kJ·mol-1,故A符合題意。6.將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬鈦的主要反應(yīng)之一。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)====TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140.5kJ·mol-1

C(s,石墨)+O2(g)====CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1

則反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)====TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH是(

)A.80.5kJ·mol-1

B.30.0kJ·mol-1

C.-30.0kJ·mol-1

D.-80.5kJ·mol-1

【解析】選D。將已知反應(yīng)依次標(biāo)記為①、②,則①+②×2可以得到目標(biāo)方程式,則ΔH=ΔH1+ΔH2×2=+140.5kJ·mol-1+(-110.5kJ·mol-1)×2=-80.5kJ·mol-1。【加固訓(xùn)練】1.NH3是重要的化工原料,已知:N2(g)+O2(g)====2NO(g)

ΔH=akJ·mol-1 ①4NH3(g)+5O2(g)====4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-bkJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)

ΔH=-ckJ·mol-1 ③則N2(g)+3H2(g)====2NH3(g)的ΔH是(

)A.(a+0.5b-1.5c)kJ·mol-1 C.(2a+3b-2c)kJ·mol-1B.(a-2.5b+1.5c)kJ·mol-1 D.(2c+b-a)kJ·mol-1【解析】選A。①+③×3/2-②×1/2,整理可得:N2(g)+3H2(g)====2NH3(g)

ΔH=(a+0.5b-1.5c)kJ·mol-1,故選項A正確。2.已知H2SO4(aq)與Ba(OH)2(aq)反應(yīng)的ΔH=-1584.2kJ·mol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-55.6kJ·mol-1。則生成BaSO4(s)的反應(yīng)熱等于(

)A.-1528.6kJ·mol-1

B.-1473kJ·mol-1C.1473kJ·mol-1 D.1528.6kJ·mol-1【解析】選B。HCl(aq)與NaOH(aq)的反應(yīng)、生成BaSO4(s)的反應(yīng)和H2SO4(aq)與Ba(OH)2(aq)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別如下:H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l) ΔH1=-55.6kJ·mol-1①Ba2+(aq)+(aq)====BaSO4(s)

ΔH2②2H+(aq)+2OH-(aq)+Ba2+(aq)+(aq)====BaSO4(s)+2H2O(l)

ΔH3=-1584.2kJ·mol-1 ③根據(jù)蓋斯定律知,ΔH3=2ΔH1+ΔH2,ΔH2=-1473kJ·mol-1。3.已知:2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)

ΔH13H2(g)+Fe2O3(s)====2Fe(s)+3H2O(g)

ΔH22Fe(s)+O2(g)====Fe2O3(s)

ΔH32Al(s)+O2(g)====Al2O3(s)

ΔH42Al(s)+Fe2O3(g)====Al2O3(s)+2Fe(s)

ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(

)A.ΔH1<0,ΔH3>0B.ΔH5<0,ΔH4<ΔH3C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5【解析】選B。大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng),而放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)均小于零,故A錯誤;鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng),故ΔH5<0,而2Fe(s)+O2(g)====Fe2O3(s)

ΔH3③,2Al(s)+O2(g)====Al2O3(s)

ΔH4④,由④-③可得:2Al(s)+Fe2O3(s)====Al2O3(s)+2Fe(s)

ΔH5=ΔH4-ΔH3<0,可得ΔH4<ΔH3、ΔH3=ΔH4-ΔH5,故B正確,D錯誤;已知:3H2(g)+Fe2O3(s)====2Fe(s)+3H2O(g)

ΔH2②,2Fe(s)+O2(g)====Fe2O3(s)

ΔH3③,將(②+③)×可得:2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH1=(ΔH2+ΔH3),故C錯誤。課時提升作業(yè)十六化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)【基礎(chǔ)鞏固練】1.(2021·杭州模擬)在一定溫度時,N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線如圖,其中a表示不使用催化劑時的能量變化曲線,b表示使用催化劑時的能量變化曲線。下列敘述正確的是(

)A.狀態(tài)M和N均表示2molN(g)+6molH(g)B.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2+3H22NH3

ΔH=-92kJ·mol-1C.使用催化劑,降低了反應(yīng)進行所需的最低能量,增大了反應(yīng)放出的能量D.使用催化劑,并不能改變反應(yīng)的ΔH【解析】選D。狀態(tài)M和N的能量不同,因此它們不可能表示等量的同種物質(zhì),A錯誤;寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式,要標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài),B錯誤;催化劑降低活化能,焓變與始態(tài)和終態(tài)有關(guān),始態(tài)和終態(tài)不變,反應(yīng)熱不變,C錯誤;根據(jù)選項C的分析,D正確?！炯庸逃?xùn)練】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化,下列說法中正確的是(

)A.1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJB.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水【解析】選B。反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=180kJ·mol-1,所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以選項A不正確,B正確;氮氣和氧氣反應(yīng)需要放電,選項C不正確;NO不是酸性氧化物,選項D不正確。2.(2021·臺州模擬)根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ·mol-1②I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ·mol-1下列判斷正確的是(

)A.254gI(g)中通入2gH2(g),反應(yīng)放熱9.48kJB.1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC.反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低D.反應(yīng)①的生成物比反應(yīng)②的生成物穩(wěn)定【解析】選C。已知:①I2(g)+H2(g)2HI(g)

ΔH=-9.48kJ·mol-1;②I2(s)+H2(g)2HI(g)

ΔH=+26.48kJ·mol-1,利用蓋斯定律將①-②可得I2(g)====I2(s)

ΔH=-9.48kJ·mol-1-26.48kJ·mol-1=-35.96kJ·mol-1,n(I2)=1mol,n(H2)=1mol,由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能完全進行,則放出的熱量小于9.48kJ,A錯誤;由I2(g)====I2(s)

ΔH=-35.96kJ·mol-1,可知1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差35.96kJ,B錯誤;由I2(g)====I2(s)

ΔH=-35.96kJ·mol-1,可知I2(g)能量大于I2(s),C正確;反應(yīng)①、②的產(chǎn)物都是HI(g),狀態(tài)相同,穩(wěn)定性相同,D錯誤。3.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是(

)A.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1452kJ·mol-1B.CH3OH(l)+1.5O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-725.8kJ·mol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-725.8kJ·mol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=1452kJ·mol-1【解析】選A。64g甲醇即2mol甲醇,完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱=22.68kJ×64=1452kJ,其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=-1452kJ·mol-1,故A正確、C錯誤;在25℃、101kPa下,甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水,H2O(g)的狀態(tài)不是氣態(tài),故B錯誤;乙醇燃燒屬于放熱反應(yīng),ΔH<0,故D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應(yīng):C57H104O6(s)+80O2(g)====57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ,油酸甘油酯的燃燒熱ΔH為(

)A.3.8×104kJ·mol-1B.-3.8×104kJ·mol-1C.3.4×104kJ·mol-1D.-3.4×104kJ·mol-1【解析】選D。燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ,則燃燒1mol油酸甘油酯(質(zhì)量是884g)放出的熱量是kJ=3.4×104kJ,所以油酸甘油酯的燃燒熱ΔH=-3.4×104kJ·mol-1,D正確。4.鍵能是指斷裂1mol化學(xué)鍵形成氣態(tài)原子時吸收的能量(kJ),單位為kJ·mol-1。從手冊上查得:H—H、Cl—Cl和H—Cl的鍵能分別為436kJ·mol-1、243kJ·mol-1和431kJ·mol-1,請用此數(shù)據(jù)估計,由Cl2、H2生成1molH-Cl時的焓變(

)A.ΔH=-183kJ·mol-1B.ΔH=-91.5kJ·mol-1C.ΔH=183kJ·mol-1D.ΔH=91.5kJ·mol-1【易錯分析】對ΔH的符號表示的含義不能正確理解而導(dǎo)致錯誤?！窘馕觥窟xB。1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl,斷裂1molH2和1molCl2中的共價鍵需要吸收的能量為E1=436kJ+243kJ=679kJ,形成2molHCl中的共價鍵釋放的能量為E2=431kJ×2=862kJ。E2>E1,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),則生成2molHCl放出的熱量是862kJ-679kJ=183kJ,所以生成1molHCl的焓變是ΔH=-91.5kJ·mol-1。5.已知:鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),又知,常溫下:4Al(s)+3O2(g)====2Al2O3(s)

ΔH14Fe(s)+3O2(g)====2Fe2O3(s)

ΔH2下面關(guān)于ΔH1、ΔH2的比較正確的是(

)A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2C.ΔH1=ΔH2 D.無法計算【易錯分析】注意通過構(gòu)建鋁熱反應(yīng)方程式比較焓變的大小?！窘馕觥窟xB。第一個方程式減去第二個方程式,得4Al(s)+2Fe2O3(s)====2Al2O3(s)+4Fe(s)ΔH

ΔH=ΔH1-ΔH2,因鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),則ΔH<0即ΔH1-ΔH2<0,ΔH1<ΔH2?！炯庸逃?xùn)練】黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為S(s)+2KNO3(s)+3C(s)====K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)

ΔH=xkJ·mol-1已知:碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)====K2S(s)

ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)====2KNO3(s)

ΔH3=ckJ·mol-1則x為(

)A.3a+b-c B.c-3a-bC.a+b-c D.c-a-b【解析】選A。碳燃燒的熱化學(xué)方程式為①C(s)+O2(g)====CO2(g)

ΔH1=akJ·mol-1,將另外兩個熱化學(xué)方程式進行編號,②S(s)+2K(s)====K2S(s)

ΔH2=bkJ·mol-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)====2KNO3(s)

ΔH3=ckJ·mol-1,運用蓋斯定律,①×3+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)====K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)

ΔH=(3a+b-c)kJ·mol-1,則x=3a+b-c,故A正確。6.(1)實驗測得5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放113.5kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:_______。

(2)將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________。又已知:H2O(g)====H2O(l)

ΔH2=-44.0kJ·mol-1,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是________kJ。

(3)甲醇是一種新型的汽車動力燃料,工業(yè)上可通過CO和H2化合來制備甲醇?xì)怏w(結(jié)構(gòu)簡式為CH3OH)。已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:已知CO中的C與O之間為叁鍵連接,則工業(yè)制備甲醇的熱化學(xué)方程式為___________。

(4)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進行推算。已知:①C(石墨,s)+O2(g)====CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ·mol-1③2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律,計算298K時由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反應(yīng)的焓變:____________。

【解析】(1)5gCH3OH(l)充分燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出113.5kJ的熱量,則1molCH3OH充分燃燒時,放出的熱量為:×113.5kJ=726.4kJ,故其燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-726.4kJ·mol-1。(2)0.3molB2H6(g)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ的熱量,則1molB2H6(g)在氧氣中燃燒,放出2165kJ的熱量,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l)

ΔH=-2165kJ·mol-1①,又已知H2O(l)====H2O(g)

ΔH=44kJ·mol-1②,由蓋斯定律可知①+②×3得:B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(g)ΔH=-2033kJ·mol-1,11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.5molB2H6(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是2033kJ·mol-1×0.5mol=1016.5kJ。(3)CO(g)+2H2(g)====CH3OH(g),ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和,ΔH=1072kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-(3×413kJ·mol-1+358kJ·mol-1+463kJ·mol-1)=-116kJ·mol-1,熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)====CH3OH(g)

ΔH=-116kJ·mol-1。(4)由題意知,需求算下述反應(yīng)的焓變:2C(石墨,s)+H2(g)====C2H2(g)

ΔH,由蓋斯定律,將題給熱化學(xué)方程式加和,(①×4+②-③)×得:2C(石墨,s)+H2(g)====C2H2(g)

ΔH=2ΔH1+,則ΔH=kJ·mol-1=226.7kJ·mol-1。答案:(1)CH3OH(l)+O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-726.4kJ·mol-1(2)B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165kJ·mol-1

1016.5(3)CO(g)+2H2(g)====CH3OH(g) ΔH=-116kJ·mol-1(4)ΔH=226.7kJ·mol-1【提能增分練】1.(2020·浙江1月選考)在一定溫度下,某反應(yīng)達到了化學(xué)平衡,其反應(yīng)過程對應(yīng)的能量變化如圖。下列說法正確的是(

)A.Ea為逆反應(yīng)活化能,Ea′為正反應(yīng)活化能B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH=Ea′-EaC.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D.溫度升高,逆反應(yīng)速率加快幅度大于正反應(yīng)加快幅度,使平衡逆移【解析】選D。Ea為正反應(yīng)活化能,Ea′為逆反應(yīng)活化能,故A錯誤;放熱反應(yīng)的焓變等于正反應(yīng)的活化能與逆反應(yīng)的活化能之差,即ΔH=Ea-Ea′,故B錯誤;活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能,活化能不能為零,所以活化分子的平均能量不能等于所有分子的平均能量,故C錯誤;放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高,反應(yīng)逆向移動,故D正確?！炯庸逃?xùn)練】

BeCl2是有機化學(xué)反應(yīng)的催化劑。鈹和氯氣反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是(

)A.E2是正反應(yīng)的活化能B.該反應(yīng)的ΔH<0C.加入催化劑,ΔH減小D.ΔH=E2-E1【解析】選B。E1是正反應(yīng)活化能,E2是逆反應(yīng)活化能,A項錯誤;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),B項正確;加入催化劑,減小E2和E1,不改變ΔH,C項錯誤;ΔH=E1-E2,D項錯誤。2.已知:H2O(g)====H2O(l)

ΔH1C6H12O6(g)====C6H12O6(s)

ΔH2C6H12O6(s)+6O2(g)====6H2O(g)+6CO2(g)

ΔH3C6H12O6(g)+6O2(g)====6H2O(l)+6CO2(g)

ΔH4下列說法正確的是(

)A.ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<ΔH4B.6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0C.-6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0D.-6ΔH1+ΔH2-ΔH3+ΔH4=0【解析】選B。由題意得ΔH1<0,ΔH2<0。上述最后2個熱化學(xué)方程式作差,可得C6H12O6(s)+6H2O(l)====6H2O(g)+C6H12O6(g)

ΔH3-ΔH4=-(6ΔH1+ΔH2)>0,得ΔH3>ΔH4,A錯誤;根據(jù)蓋斯定律,①×6+②+③=④,B正確,C、D錯誤。3.(2021·寧波模擬)根據(jù)如下能量關(guān)系示意圖,下列說法正確的是(

)A.1molC(g)與1molO2(g)的能量之和為393.5kJB.反應(yīng)2CO(g)+O2(g)====2CO2(g)中,生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量C.由CCO的熱化學(xué)方程式為2C(s)+O2(g)====2CO(g)

ΔH=-221.2kJ·mol-1D.熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量,則CO熱值ΔH=-10.1kJ·mol-1【解析】選C。由圖可知,1molC(s)與1molO2(g)的能量之和比1molCO2(g)的能量高393.5kJ,A錯誤;由圖可知,1molCO(g)和0.5molO2(g)生成1molCO2(g)放出282.9kJ的熱量,所以反應(yīng)2CO(g)+O2(g)====2CO2(g)中,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,B錯誤;由圖可知,1molC(s)和0.5molO2(g)轉(zhuǎn)化為1mol的CO(g),放出熱量為393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,所以2C(s)+O2(g)====2CO(g)

ΔH=-221.2kJ·mol-1,C正確;熱值指在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量,燃燒產(chǎn)物在該條件下是一種較為穩(wěn)定的狀態(tài),則CO的熱值為kJ·g-1≈10.1kJ·g-1,單位不正確,D錯誤。4.(2020·長沙模擬)已知下列熱化學(xué)方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=-24.8kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2=-47.2kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)====3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=640.5kJ·mol-1則14gCO氣體與足量FeO充分反應(yīng)得到Fe單質(zhì)和CO2氣體時的反應(yīng)熱為(

)A.-109kJ·mol-1

B.-218kJ·mol-1C.109kJ·mol-1 D.218kJ·mol-1【解析】選A。①×3-②-③×2,整理可得:CO(g)+FeO(s)====Fe(s)+CO2(g)

ΔH=-218.0kJ·mol-1,14gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe單質(zhì)和CO2

氣體時對應(yīng)的反應(yīng)熱約為-109kJ·mol-1,A項符合題意。5.(新題預(yù)測)硝酸甘油又叫三硝酸甘油酯,它是一種黃色的油狀透明液體,這種液體可因震動而爆炸,屬化學(xué)危險品。在醫(yī)藥領(lǐng)域,它被稀釋后制成0.3%硝酸甘油含片或氣霧劑等,在臨床主要用于緩解心絞痛。已知下列反應(yīng)可用于制備硝化甘油〔C3H5(ONO2)3〕,其熱化學(xué)方程式為6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)====2C3H5(ONO2)3(l)

ΔH12H2(g)+O2(g)====2H2O(g)

ΔH2C(s)+O2(g)====CO2(g)

ΔH3H2O(g)====H2O(l)

ΔH4則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)====12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為(

)A.12ΔH3