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文檔簡(jiǎn)介
第六章化學(xué)反應(yīng)與能■
第15講化學(xué)反應(yīng)與能量變化
?'高考備考導(dǎo)航
考試要求:I.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能
與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義,
能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。4.了解能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決
能源危機(jī)中的重要作用。5.了解恰變(A,)與反應(yīng)熱的含義。6.理解蓋斯定律,并能運(yùn)用蓋
斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焰變的計(jì)算。
名師點(diǎn)撥:高考對(duì)本講內(nèi)容的考查主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:一是以羽像、圖表為背景考查
能量變化、化學(xué)鍵鍵能、正逆反應(yīng)活化能的關(guān)系及簡(jiǎn)單計(jì)算;二是熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正
誤判斷;三是蓋斯定律應(yīng)用于未知反應(yīng)反應(yīng)熱的計(jì)算;四是結(jié)合生產(chǎn)、生活考查燃燒熱、中
和熱和能源的開(kāi)發(fā)利用。
在之前的化學(xué)學(xué)習(xí)中,也許有許多需要大量記憶的內(nèi)容,但化學(xué)理論專(zhuān)題的學(xué)習(xí),一定
不能死記硬背,而要真正地理解公式和概念背后的實(shí)質(zhì)性含義。復(fù)習(xí)這部分知識(shí),我的體會(huì)
是:(1)要注意準(zhǔn)確理解反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱、吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、焙變等概念,注意
概念的要點(diǎn)、關(guān)鍵詞等;對(duì)于能量與物質(zhì)穩(wěn)定性、能量變化與反應(yīng)條件之間的關(guān)系要理解到
位。(2)要理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的實(shí)質(zhì),能解決與此有關(guān)的圖像問(wèn)題。(3)熱化學(xué)方程式的
書(shū)寫(xiě)與正誤判斷要注意物質(zhì)聚集狀態(tài)、焙變的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系等。(4)利用蓋斯
定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式和計(jì)算始變時(shí),要注意抓住參加反應(yīng)的物質(zhì)的聚集狀態(tài)、前后位置及
化學(xué)計(jì)量數(shù)等,進(jìn)行準(zhǔn)確推斷與相關(guān)計(jì)算。
高考題型以選擇題、填空題為主,難度不大,蓋斯定律的應(yīng)用是考查熱點(diǎn)。
考點(diǎn)一婚變、反應(yīng)熱與能源
*核心知識(shí)梳理
1.化學(xué)反應(yīng)中的變化和守恒
(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化:/勿質(zhì).變化和_熊量—變化。
(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒:—質(zhì)量—守恒和—能量—守恒。
(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等。
2.燃變、反應(yīng)熱
⑴焙(切。
用于描述物質(zhì)所具有的能量一的物理量。
(2)■變(狗。
生成物與反應(yīng)物的內(nèi)能差,稱(chēng)為焰變,符號(hào)為A”。
kH=H(生成物一)一”(一反應(yīng)物.),單位:kJmol1o
(3)反應(yīng)熱。
指當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所一放出一或一吸收.的熱量,通常用符號(hào)Q
表示,單位kJmo「。
(4)燧變與反應(yīng)熱的關(guān)系。
對(duì)于恒壓條件下進(jìn)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:AH=OPo
(5)反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因。
化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中舊鍵斷裂一^-的能量與新鍵形成-的能量不相等,故化學(xué)反
應(yīng)均伴隨著能量變化。
(6)催化劑對(duì)活化能、燧變的影響
①催化劑能降低反應(yīng)所需活化能,但不影響給變的大小。
②在無(wú)催化劑的情況下,自為正反應(yīng)的活化能,及為逆反應(yīng)的活化能,即EI=E2+|A”1
或A”=E|-E2。
3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
(1)宏觀角度:從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度分析,如圖所示:
吸熱反應(yīng)一放_(tái)熱反應(yīng)
(2)微觀角度(反應(yīng)熱的量化參數(shù)):從化學(xué)鍵變化的角度分析
(3)反應(yīng)熱NH的基本計(jì)算公式:
△”=生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量。
△"=反應(yīng)物的總鍵能一生成物的總鍵能。
(4)常見(jiàn)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)化合反應(yīng)(特例:C+CO2望=2C0吸熱反應(yīng));
④金屬與酸(或水)的置換反應(yīng);
⑤物質(zhì)的緩慢氧化;
⑥鋁熱反應(yīng)(如2Al+Fe2O3=^=A12O3+2Fe):
⑦少數(shù)分解反應(yīng),如TNT爆爛;
⑧原電池反應(yīng);
⑨NazOz與CO?、&O的反應(yīng),
(5)常見(jiàn)吸熱反應(yīng)
①大多數(shù)分解反應(yīng)(如NH4C1=^=NH3t+HC1t);
②鹽的水解;
③Ba(OH)2-8H2O與NH4C1反應(yīng);
④碳與水蒸氣、C與CO2、CO與CuO、H2與CuO等的反應(yīng)。
特別提醒
(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成,任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。
(2)不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱,需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱
反應(yīng),不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。
(3)有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng),如水結(jié)成冰放熱但不屬于放熱反應(yīng)。
濃H2so4、NaOH固體溶于水放熱、NH4NO3溶于水吸熱,因?yàn)椴皇腔瘜W(xué)反應(yīng),其放出或吸收
的熱量不是反應(yīng)熱。
(4)物質(zhì)三態(tài)變化時(shí),能量的變化形式為固態(tài)液態(tài)氣態(tài)。
4.燃燒熱、中和熱
(I)燃燒熱
(2)中和熱
①定義及表示方法
—必1—麗溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成ImolH夕—時(shí)所放出的熱顯
一|單位|-|kJmol1或kJ/mol
中—|表示I—強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱基本上相等,
和
熱熱化學(xué)方程式可表示為Hlaq)+OH(aa)
一也0(1)bH=一57.3kJmo「
②中和熱的測(cè)定
A.裝置
碎泡沫塑料(或紙條)及泡及塑料板的作用是一膈熱防止熱量散朱_。
D」有八TAO(〃旗+m核)e(f2一九工.
B.計(jì)算公式:△”=-----------------kJmol1
n—起始溫度,f2—終止溫度,n—生成水的物質(zhì)的量,c—中和后生成的溶液的
比熱容,一般為4.18J/(g「C).
C.實(shí)驗(yàn)步驟。
絕熱裝置的準(zhǔn)備減少熱量損失
D.幾個(gè)注意問(wèn)題。
a.酸、堿溶液應(yīng)當(dāng)用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液,因?yàn)闈馑峄驖鈮A溶于水一般都要放熱。若用
弱酸或弱堿,它們電離時(shí)要吸收一部分熱量,會(huì)使測(cè)得的數(shù)值偏小。
b.測(cè)量酸、堿溶液溫度時(shí)要過(guò)一段時(shí)間再讀數(shù),測(cè)量反應(yīng)混合液溫度時(shí)應(yīng)隨時(shí)讀取溫
度值以記錄最高溫度。
c.溶液混合要迅速,盡量減少熱量的散失。
d.為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,重及實(shí)驗(yàn)2?3次,取其平均值。
e.為了保證實(shí)驗(yàn)中鹽酸完全反應(yīng),使用的堿稍微過(guò)量,計(jì)算中和熱時(shí)按酸來(lái)算。
f.做好保溫工作是本實(shí)驗(yàn)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。
特別提醒
(1)中和熱、燃燒熱的蛤變均為負(fù)值。
(2)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和熱時(shí),生成HzO的物質(zhì)的量必須是Imol,當(dāng)用熱化學(xué)方程
式表示燃燒熱時(shí),可燃物的物質(zhì)的量必須為Imol。
5.能源
1.判斷正誤,正確的打“,錯(cuò)誤的打“X”。
(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量變化。(V)
(2)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng),吸熱反應(yīng)需要加熱才能反應(yīng)。(X)
(3)催化劑能加快H2O2的分解,同時(shí)改變了該反應(yīng)的反應(yīng)熱。(X)
(4)同一物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,所具有的能量也不同,“焰”也不同,一般來(lái)說(shuō)氣態(tài)>液
態(tài),固態(tài)。(V)
(5)同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+CL(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的△”不同。(X)
(6)由“4P(紅磷,s)=P4(白磷,s)A/7>0"可知,白磷比紅磷穩(wěn)定。(X)
⑺甲烷的燃燒熱△”=-890kJ-moL,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+
2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△”=-890kJmo「i。(X)
I提示]燃燒熱生成的水是液態(tài)。
3
(8)S(s)+5O2(g)=SO3(g)AH=-315kJ-moL(燃燒熱)(△〃的數(shù)值正確)。(X)
(9)N2分子中含3個(gè)共價(jià)鍵,鍵能大,故Nz的能量(焰)也大。(X)
(10)反應(yīng)HCHO+Ch區(qū)幽CO2+H2O為吸熱反應(yīng)。(X)
+
(11)在稀溶液中:H(aq)+OH-(aq)=H2O(l)A”=-57.3kJmoL,若將含0.5molH2sO4
的濃硫酸與含ImolNaOH的溶液混合,放出的熱量為57.3kJ。(X)
+1
(12)已知稀溶液中,H(aq)+OH-(aq)=H2O(1)A/7=-57.3kJ.mol,則稀醋酸與稀氫
氧化鈉溶液反應(yīng)生成Imol水時(shí)放H57.3kJ的熱量。(X)
[提示]醋酸為弱酸,存在電離平衡,電離吸熱,故放出的熱量小于57.3kJ。
(13)燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH30H(g)+/)2(g)=CO2(g)+
2H2(g)
AW=-192.9kg-mol-1,則CH30H(g)的燃燒熱為192.9kJ,mo「。(X)
(14)可逆反應(yīng)的△”表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化。(V)
2.⑴①已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H=-92.4kJ-moL,若向一定體積密閉容器中加入ImolN?和3molH2,充分反應(yīng)后,放
出熱量_三_(填”>V"或“=”)92.4kJ,理由是一合成氮反應(yīng)為可逆反應(yīng),LmoLN?和
3molH2不可能完全反應(yīng),因而放出的熱量小于92.4kJ。
②若體積不變,向密閉容器中再充入2moiN4,則反應(yīng)N2+3H22NH3的焰變△”=
92.4_kJmoL■>
(2)已知某反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示,回答下列問(wèn)
題。
①該反應(yīng)是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),該反應(yīng)的AH=E「EzkJ-m。「(用
含Ei、及的代數(shù)式表示),Imol氣體A和Imol氣體B具有的總能量比Imol氣體C和Imol
氣體D具有的總能量一一定低.(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。
②若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,豆和&的變化是:臼.減小_,E遮
±_,不變_(填“增大”“減小”或“不變”)。
3.深度思考:
(1)同質(zhì)量的硫粉在空氣中燃燒和在純氧中燃燒,哪一個(gè)放出的熱量多,為什么?
(2)中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中怎樣用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液,能不能用鐵質(zhì)攪拌棒代替?能
不能用銅質(zhì)攪拌棒代替?
[提示](1)在空氣中燃燒放出的熱量多,因在純氧中燃燒火焰明亮,轉(zhuǎn)化成的光能多,故放
出的熱量少。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪動(dòng),因?yàn)殍F可以和鹽酸反應(yīng)而且鐵、銅傳熱快,熱
量損失大,所以不能用鐵質(zhì)攪拌棒或銅質(zhì)攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒。
仙〉考點(diǎn)突破提升
微考點(diǎn)1焙變、活化能等有關(guān)概念與圖像分析
■典例1(1)(2021?安徽定遠(yuǎn)重點(diǎn)中學(xué)高三月考)已知化學(xué)反應(yīng)Az(g)+B2(g)=2AB(g)
的能量變化如圖所示,判斷下列敘述正確的是(B)
A.每生成2分子AB吸收》kJ熱量
B.該反應(yīng)熱A”=+(a—b)kJmoL
C.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D.斷裂ImolA—A鍵和ImolB—B鍵,放出akJ能量
[解析]lmolA2(g)和lmolB2(g)反應(yīng)生成2molAB(g),每生成2moiAB(g)吸收(a—b)kJ熱量,
A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)熱△“=斷開(kāi)舊鍵吸收的能量一形成新鍵放出的能量,故反應(yīng)熱△”=+(〃一
WmoF',B項(xiàng)正確;依據(jù)能量圖像分析可知反應(yīng)物總能量低于生成物總能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
斷裂ImolA—A鍵和ImolB—B鍵共吸收akJ能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)(2021?北京模擬)我國(guó)科研人員提出了由CO2和CM轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的
催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下:
下列說(shuō)法不正確的是(D)
A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%
B.CH4-CH3COOH過(guò)程中,有C—H鍵發(fā)生斷裂
C.①-②放出能量并形成了C-C鍵
D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
[解析]原子利用率為100%,即反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望產(chǎn)品。CO2和CH4反應(yīng)生
成乙酸的總反應(yīng)方程式為CH4+CO2催化劑CH3COOH,該反應(yīng)為化合反應(yīng),原子利用率為
100%,故A項(xiàng)正確,不符合題意;觀察過(guò)程①可以發(fā)現(xiàn)CH4中C-H鍵發(fā)生斷裂,故B項(xiàng)正
確,不符合題意;由圖可知,①f②過(guò)程中能量降低,即放出能量,過(guò)渡態(tài)到狀態(tài)②形成了C-C
維,故C項(xiàng)正確,不符合題意;催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,但對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)
有影響,因此不會(huì)提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,故D項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意°
曾萃取精華:
對(duì)能量圖像的全面剖析
(對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)1〕
(1)(2021?河南洛陽(yáng)高三尖子生聯(lián)考)己知25lOlkPa下,石墨的燃燒熱△為=一
393.5kJmol,,金剛石的燃燒熱A“2=-395.4kJ-mol,如圖所示:下列表達(dá)正確的是(B)
A.金剛石比石墨穩(wěn)定
B.C(s?石墨)=C(s,金剛石)AH=+1.9kg-mol-1
C.A//I<AH2
D.如果使用催化劑,△4和A%都變小
[解析]由題意并結(jié)合圖像可知石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:C(s,石墨)+
l
O2(g)=CO2(g)A//i=-393.5kJmor,C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.4kJmol
二者相減可得C(s,石墨)=C(s,金剛石)AH=+L9kJ-mo「i。相同質(zhì)量時(shí)金剛石燃燒
放出能量較多,則說(shuō)明金剛石總能量較大,石墨比金剛石穩(wěn)定,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由以上分析可
知C(s,石墨)=C(s,金剛石)△N=+1.9kJ-mo「,故B項(xiàng)正確;反應(yīng)放熱,則AH<0,金
剛石放出的熱量多,則有故C項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑不改變反應(yīng)熱的大小,故D項(xiàng)錯(cuò)
誤。
(2)(2021?山東濰坊高三檢測(cè))2SC>2?+0如)2so3?反應(yīng)過(guò)程中的能審變化如圖所示
(圖中長(zhǎng)表示無(wú)催化劑時(shí)正反應(yīng)的活化能,及表示無(wú)催化劑時(shí)逆反應(yīng)的活化能):下列有關(guān)敘
述不正確的是(B)
A.該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度可提高活化分子的百分?jǐn)?shù)
B.500℃、10味Pa下,將ImclSCh(g)和0.5moK)2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成SCh(g)
放熱akJ,其熱化學(xué)方程式為2sO2(g)+Ch(g)2so3(g)A"=-2akJ-mo「
C.該反應(yīng)中,反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能
D.AH=ELE2,使用催化劑改變活化能,但不改變反應(yīng)熱
[解析]根據(jù)圖中信息可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱
反應(yīng),則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;SO2與02的反應(yīng)是可逆反應(yīng),lmolSO2(g)和0.5molO2(g)
不可能反應(yīng)完全,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,C
項(xiàng)正確;使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能,但不會(huì)影響反應(yīng)熱,D項(xiàng)正確。
[微點(diǎn)撥]升高溫度、使用催化劑均可提高活化分子百分?jǐn)?shù),從而使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)
增多,加快反應(yīng)速率;對(duì)氣體參加的反應(yīng)體系加壓,可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,反應(yīng)
速率加快,而活化分子百分?jǐn)?shù)不變。
微考點(diǎn)2燃燒熱與中和熱的理解
??■典例2(1)(2021斐典習(xí)題匯編)下列關(guān)于反應(yīng)能量的說(shuō)法正確的是(A)
A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)4-Cu(s)AW=-216kJmol,,則反應(yīng)物總能量〉生成
物總能量
B.相同條件下,如果Imol氫原子的能量為Ei.lmol氫分子的能量為&,則2*=E2
C.25℃,lOlkPaBt,2H2(g)4-O2(g)=2H2O(l)A//=-571.6kJmol,,則出的燃燒熱
為571.6kJmor1
+
D.H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJmol,,含ImolNaOH的氫氧化鈉溶液與含
0.5molH2sO’的濃硫酸混合后放出57.3kJ的熱量
[解析]該反應(yīng)的A//VO,為放熱反應(yīng),故反應(yīng)物的總能量,生成物的總能量,故A項(xiàng)正
確;Imol氫原子的能量為Ei.lmol氫分子的能量為反,由分子變?yōu)樵右漳芰?,?B
>及,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;燃燒熱是指Imol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量,則氫
氣的燃燒熱為紀(jì)吟㈣」=285.8kJ-mol-,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸稀釋時(shí)要放熱,故含
ImolNaOH的溶液與含0.5molH2sO4的濃硫酸混合后放出的熱量大于57.3kJ,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)(2021.吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三期中)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是(B)
A.氫氣的燃燒熱為一285.5kJ-molI則水電解的熱化學(xué)方程式為2H2O⑴=2H2(g)+CHg)
△〃=+285.5kJmo「
B.lmol甲烷完全燃燒生成CO?和比0(1)時(shí)放出890kJ熱量,它的熱化學(xué)方程式為:“h(g)
+o2(g)=1cO2(g)+H2O(1)△”=-445kJmo「
C.已知2c(s)+O2(g)=2CO[g)AH=-221kJmor,,則C(s)的燃燒熱為一110.5kJ-mol
-1
+
D.HF與NaOH溶液反應(yīng):H(aq)+OH(aq)=H2O(l)△”=-57.3kJmo「
I解析]根據(jù)燃燒熱的定義推斷,水電解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)AH
=4-571kJmofI,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;Imol甲烷完全燃燒放出的熱量為890kJ,貝U0.5moicH4燃燒
放出的熱量為890X0.5kJ=445kJ,熱化學(xué)方程式為京汕心)+02(8)=^02口)+比0⑴
=—445kJ-mo「l故B項(xiàng)正確;C燃燒生成的穩(wěn)定氧化物為CO2,C{s)燃燒熱的絕對(duì)值大于
HO.SkJmor1,故C錯(cuò)誤;HF為弱酸,與NaOH反應(yīng)生成ImolHzO,放出的熱量小于57.3kJ,
且HF應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
■萃取精華:
由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng),表示中和熱和燃燒熱可不帶“一”號(hào)。如:某物
質(zhì)的燃燒熱為△”=—Qklmol?或QkJ?molI
穩(wěn)定的氧化物是指:C-C02(g),H2—*H2O(1),S-SCh(g)等。
在稀溶液中,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),生成ImolHzO⑴和可溶性鹽時(shí)放出的熱量為
中和熱;不同反應(yīng)物的中和熱大致相同,均約為57.3kJ-molr。
{對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)2)(1)(2021?山東濱州高三檢測(cè))下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是
(B)
A.HC1和NaOH反應(yīng)的中和熱A”=-57.3kJ-molL則H2sO4和Ca(0H)2反應(yīng)的中和熱
AH=2X(-57.3)kJmor,
B.CO(g)的燃燒熱△”是一283.0kJ-mo「,則2cO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的△"=+
(2X283.0)kJmor'
C.Imol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成ImolHoO,放出57.3kJ熱量
[解析]中和熱是以生成ImolHzO⑴作為標(biāo)準(zhǔn)的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;燃燒熱是指Imol純物質(zhì)完全
燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量,B項(xiàng)正確;有水生成的燃燒反應(yīng),根據(jù)水為液態(tài)時(shí)的能
量變化計(jì)算燃燒熱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;稀醋酸是弱酸,電離過(guò)程需要吸熱,M成ImolHzO時(shí)放出的
熱量要小于57.3kJ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)(2021?河南鄭州高三檢測(cè))已知反應(yīng):①lOlkPa時(shí),2C(s)+O2(g)=2CO(g)△”=一
221kJ/mol②稀溶液,H*(aq)+OH-(aq)=H2O(l)AW=-57.3kJ/mol
下列結(jié)論正確的是(A)
A.碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol
B.①的反應(yīng)熱為221kJ/mol
C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3kJ/mol
D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成Imol水,放出57.3kJ熱量
[解析]在lOlkPa時(shí),Imol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量是燃燒熱。使
用燃燒熱時(shí)要注意兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):①反應(yīng)物用量:可燃物為Imol;②產(chǎn)物要求:充分燃燒生成
穩(wěn)定氧化物[H-HzO⑴、C-CO2(g).S-SO2(g)],該反應(yīng)沒(méi)有生成穩(wěn)定氧化物,因此碳的燃
燒熱比此處反應(yīng)熱的絕對(duì)值大,故A正確;①的反應(yīng)熱為一221kJ/mol,故B錯(cuò)誤;已知中和
反應(yīng)為放熱反應(yīng),則敘述中和熱時(shí)不用“一”即稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為
57.3kJ.mor1,故C錯(cuò)誤;醋酸為弱電解質(zhì),電離過(guò)程為吸熱過(guò)程,則稀醋酸與稀NaOH溶液
反應(yīng)生成Imol水,放出的熱量小T57.3kJ,故D錯(cuò)誤。
微考點(diǎn)3利用鍵能計(jì)算
?■典例3(1)(2021?山東青島二中月考)斷裂1山3化學(xué)鍵所需的能量如表,火箭燃料胱
(WN—NH?的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)
化學(xué)鍵N—N0=0N三NN—H
鍵能(kJ-mo「)154500942a
A.N?(g)比02(g)穩(wěn)定
B.N2H4(g)+O2(g)^N2(g)+2H2O(g)
△Hi=-534kJmo「
C.圖中的AH3=+2218kJ-mo「
D.表中的a=194
[解析]由表中數(shù)據(jù)可知,N三N鍵的鍵能大于0=0鍵的鍵能,則NMg)比02(g)穩(wěn)定,A
正確;由能量變化圖示可知,反應(yīng)N2H?g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)的A”i=-534kJ.mo「,
B正確;根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)N汨*g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)的A“尸+△%=(一
2752kJ-moL)+A”3=—534kJ-moL,則A”3=+2218kJ-moL,C正確;N2H4(g)+O2(g)=2N(g)
+4H(g)+2O(g)的A”3=+2218kJ-mo「,根據(jù)反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可得A〃3=(4akJ-mo「+
154kJmol_1+500kJmol_1)=+2218kJ-moP1,解得a=391,D錯(cuò)誤。
(2)(2021?江蘇高三檢測(cè))甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用CO?和Hz在催化
劑的作用下合成甲醉,主要發(fā)生的反應(yīng)如下:
CO2(g)4-H2(g)CO(g)+H2O(g)
△生=+41.2kJmor1
已知化學(xué)鍵的鍵能如下(C=O表示CO的化學(xué)鍵):
化學(xué)鍵H—HC=OH—O
£/(kJmor')4361076465
碳氧雙鍵的鍵能為805.6kJ?mo「。
,
[解析]由反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AW2=+41.2kJmor.根據(jù)化學(xué)鍵的鍵
能計(jì)算:2r+436-1076-465X2=+41.2,求出%=805.6kJmoL。
■萃取精華:
反應(yīng)熱的計(jì)算
根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),求算反應(yīng)放出的熱量
利用公式:Q=燃燒熱X〃(可燃物的物質(zhì)的量)
如已知出的燃燒熱△”=-285.8kJ-mo「,燃燒H2的物質(zhì)的量為2mol,則比燃燒放出
的熱量為2moiX285.8kJmol-,=571.6kJ。
依據(jù)反應(yīng)物與生成物的能量計(jì)算
A”=E生成物—E反立物
根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算
△”=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)3〕(1)(2021?河北衡水高三檢測(cè))已知:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)A//=akJmol1
,
2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-220kJmor
H—H、0=0和O—H鍵的健能分別為436kJ.mo「、496kJ.moL和462kJ.moL,則a
為(D)
A.-332B.-118
C.+350D.+130
[解析]已知①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)A"=akJ?mo「,②2c(s)+C)2(g)=2CO(g)
△H=-220kJ?mo「,①X2—②得:2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H=(2a+220)kJmo「>0,
△H=反應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能=(4X462—496—2X436)kJ?mo「=(2a+220)kJ-moP1,
解得a=+130kJmol-1o
(2)(2021?天津高三檢測(cè))CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義。CO?與CE
經(jīng)催化重整,可制得合成氣:
催化劑1
CH4(g)+CO2(g)'2CO(g)+2H2(g)
已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵C—HC=OH—HC=O(CO)
鍵能/(kJ,moL)4137454361075
填寫(xiě)下列空白:
該反應(yīng)的△”=+120kJ-mo「。分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可
變)中,加入Cd和CO?各Imol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多
的是旦(填"A”或"B”)。
[解析]化學(xué)反應(yīng)的始變等于反應(yīng)物鏈能總和減去生成物的鍵能總和,所以洽變?yōu)?4X413
+2X745)kJmor,-(2X10754-2X436)kJmor,=+l20kJmor,o初始時(shí)容器A、B的壓強(qiáng)相
等,A容器恒容,隨著反應(yīng)的進(jìn)行壓強(qiáng)逐漸增大(氣體物質(zhì)的量增加);B容器恒壓,壓強(qiáng)不變;
所以達(dá)平衡時(shí)A中壓強(qiáng)大于B中壓強(qiáng),由于對(duì)此反應(yīng)減小壓強(qiáng)時(shí)平衡正向移動(dòng),所以B中反
應(yīng)物轉(zhuǎn)化率大,吸熱也更多。
[易錯(cuò)警示]解答化學(xué)鍵與反應(yīng)熱關(guān)系題目的“兩”注意
(I)熟練掌握常見(jiàn)物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目。
1mol石墨金剛石
CO2CH4P4SiO2SiS8
物質(zhì)(C=O)(C—H)(P—P)(Si-O)(C-C)(C-C)(Si—Si)(S—S)
化學(xué)鍵
2NA4NA6NA4M\L5NA2NA2M\8M\
數(shù)
(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和膨成過(guò)程中的角力量變化計(jì)算反應(yīng)熱作r,需注意斷鍵和成鍵的總數(shù),
必須是斷鏈時(shí)吸收的總能量和成鍵時(shí)放出的總能量。
考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式
核心知識(shí)梳理
1.熱化學(xué)方程式及其意義
(1)定義:表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的一物質(zhì)的量―和一反應(yīng)熱—的關(guān)系的化學(xué)方程式。
(2)意義:不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。例
如:H2(g)+102(g)=H20(l)A/7=-285.8kJmor',表示在25℃和1.01Xl()5pa下,
1molH2和0.5molO2完全反應(yīng)生成l_mol液態(tài)H?O時(shí)放出成5.8_kJ的熱量###°
2.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
(1)書(shū)寫(xiě)步驟。
一寫(xiě)方程式寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式
二標(biāo)狀態(tài)|一|用一s、I、e、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)
?:標(biāo)條件I—T標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(101kPa、25c時(shí)可不標(biāo)?卜:)|
四標(biāo)AH-在方程式后寫(xiě)出并根據(jù)信息注明AH的“+”或“一”
五標(biāo)數(shù)值據(jù)化學(xué)計(jì)最數(shù)計(jì)算寫(xiě)出A”的值,并注明單位二I
(2)注意事項(xiàng)。
特別提醒
(1)熱化學(xué)方程式與化學(xué)(離子)方程式的3個(gè)不同點(diǎn)
①熱化學(xué)方程式一般不注明反應(yīng)條件;
②熱化學(xué)方程式不標(biāo)“t”“I”,但必須用s、1、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài);
③熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,其△〃必須與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀
態(tài)相對(duì)應(yīng)。
(2)△”與反應(yīng)的“可逆性”
可逆反應(yīng)的表示反應(yīng)完全時(shí)的熱量變化,與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān),如N2(g)+
3H2(g)2NH3(g)A//=-92.4kJmor,,表示在298K時(shí),lmolN2(g)和3moiH?(g)完全反應(yīng)
生成2moiN%(g)時(shí)放出92.4kJ的熱量。但實(shí)際上ImoM?和3m。吐但)充分反應(yīng),不可能生
成2molNH3(g),故實(shí)際反應(yīng)放出的熱量小于92.4kJo
3.“五審”判斷熱化學(xué)方程式的正誤
五審是否.____________________________________
符合概念一|如表示燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程忑
3基礎(chǔ)小題自測(cè)
1.判斷正誤,正確的打“J”,錯(cuò)誤的打“X”。
(l)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)和4sO2(g)+2O2(g)=4SO3(g)的△”相等。(X)
(2)500℃、30MPa下,將OSmolN?和ISmol比置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),
放熱19.3kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=-38.6kJ?moL。
(X)
(3)C(石墨,s)=C(金剛石,s)AH>0,說(shuō)明石墨比金剛石穩(wěn)定。(V)
(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)Mh,則AM=&也。
(X)
(5)碳在空氣燃燒生成CO?,該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能。(X)
(6)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)AH=-QkJmo「i(Q>0),則將2moiSCHg)和
ImoICHg)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后放出QkJ的熱量。(X)
(7)熱化學(xué)方程式H2(g)+^O2(g)=H2O(g)△”=-241.8kJ?mol?表示的意義:發(fā)生上述
反應(yīng)生成ImolHzO?時(shí)放出241.8kJ的熱量。(V)
⑻同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+C12(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的△”相同。(V)
(9)對(duì)于SO2(g)+5°2(g)SOj(g)AH=-QkJ-mo「,增大壓強(qiáng)平衡右移,放出的熱量
增大,AH減小。(X)
(10)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(g)
A//=-890.3kJo(X)
-1
(11)已知lOlkPa時(shí),2C(s)+O2(g)=2CO(g)A/7=-221kg-mol,則單質(zhì)碳的燃燒熱為
221kg-moFL(X)
(12)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)既表示物質(zhì)的量又表示分子個(gè)數(shù).(X)
-1
(13)S(s)4-O2(g)=SO2(g)AH=-akJmol表示ImolS和氧氣完全反應(yīng)生成ImolSO?氣
體,放出熱量為akJ。(X)
2.請(qǐng)你寫(xiě)出298K、lOlkPa時(shí),下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(l)lmolC與Imol水蒸氣反應(yīng)生成ImolCO和lmolH2,吸熱131.5kJ:C(s)+
H2O?=CO?+H2?A”=+131.5kJ?moL。
⑵用3moic0(g)還原lmolFe2O3(s)?放熱24.8kJ:
3co(g)+Fe2OKs)=3CO2(g)+2Fc(s)A〃=-24.8kJ-mo「0
(3)lmolHgO(s)分解生成液態(tài)汞和氧氣,吸熱90.7kJ:HgO(s)=Hg⑴+1o2(GAH=+
90.7kJ-mol-1o
(4)比的燃燒熱為285.8kJ-mo「,寫(xiě)出表示出燃燒熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:叢住)+[
€>2(H)=H2O⑴△〃一一285.8kJmoL。
3.深度思考:
實(shí)驗(yàn)室用4molSO2與2molO2在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng):2SO2(g)+
O2(g)2SO3(g)A/7=-196.64kJ/mol,當(dāng)放出314.624kJ熱量時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為多少?
[提示]196.64H為生成2moiS03時(shí)放出的熱量,因此當(dāng)放出熱量龍314.624kJ時(shí),參加反
應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量為隰寢,X2mol=3.2mol,故SO2的轉(zhuǎn)化率為3鬻X100%=80%o
iyO.O4KJ4IT1O1
@,考點(diǎn)突破提升
微考點(diǎn)1熱化學(xué)方程式的正誤判斷
■典例1(1)(2021?河北衡水高三檢測(cè))HBr被02氧化依次由如下I、II、IH三步反應(yīng)
組成,ImolHBr被氧化為Bn放出12.67H熱量,其能量與反應(yīng)過(guò)程曲線(xiàn)如圖所示。
(1)HBr(g)+O2(g)=H00Br(g)
(I)H00Br(g)+HBr(g)=2H0Br(g)
(III)HOBr(g)+HBr(g)=H2O(g)4-Br2(g)
下列說(shuō)法中正確的是(B)
A.三步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)
B.步驟(I)的反應(yīng)速率最慢
C.HOOBr比HBr和6穩(wěn)定
D.熱化學(xué)方程式為4HBr(g)4-O2(g)=2H2O(g)+2Br2(g)AW=-12.67kJ.moL
[解析1放熱反應(yīng)中反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,根據(jù)題圖可知,第一步反應(yīng)為吸熱反
應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知步驟(I)反應(yīng)的活化能最大,且為吸熱反應(yīng),故反應(yīng)速率最慢,B
項(xiàng)正確;HOOBr的能量比HBr和02的總能量高,能量越高,物質(zhì)越不穩(wěn)定,C項(xiàng)借誤;根
據(jù)題意,1molHBr被氧化為Bn放出12.67kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為4HBr(g)+O2(g)=2H2O(g)
+2Br2(g)AH=-50.68kJ-moL,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)(2021?經(jīng)典習(xí)題匯編)下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(填序號(hào))。
①甲烷的燃燒熱AH=-890.3kJmol,,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+
2O2(g)=CO2(g)+2H20(g)bH=-890.3kJmo「
②500℃、30Mpa下,將OSHLOIN?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)5rs化Rp2NH3(g)M=-38.6kJ?mo「
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+HzO(I)
A〃=+57.3kJ-mo「(中和熱)
@S(s)+O2(g)=SO2(g)△"=-296.8kJ?mol1(反應(yīng)熱)
@2NO2=O2+2NOA//=+U6.2kJmoL(反應(yīng)熱)
[解析]H?O的狀態(tài)應(yīng)為液態(tài),燃燒熱的定義為lOlkPa時(shí),Imol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定
的氧化物時(shí),所放出的熱量。比0的穩(wěn)定狀態(tài)是液態(tài)(水),而不是氣態(tài)(水蒸氣),故①錯(cuò)誤。
根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義,N2(g)+3H2(g)s:化:\?,2NH3(g)對(duì)應(yīng)的熱量是Imol氮?dú)馔耆磻?yīng)
時(shí)的熱量,但該反應(yīng)為可逆反應(yīng),故投入0.5mol的氮?dú)?,最終參加反應(yīng)的氮?dú)庖欢ㄐ∮?.5mol,
故OSmolN?完全反應(yīng),放出熱量大于I9.3kj,所以△月小于一38.6kJ-mN,,故②錯(cuò)誤。△”應(yīng)
該是一57.3kJ-mo「,中和反應(yīng)是我熱反應(yīng),應(yīng)小于0,故③錯(cuò)誤。S(s)+O2(g)=SO2(g)
△”=—296.8kJ-mol「(反應(yīng)熱),該反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)正確,物質(zhì)狀態(tài),反應(yīng)熱的數(shù)值均正確,故④正
確。2NO2=O2+2NOA〃=+116.2kJ.mol1(反應(yīng)熱)該反應(yīng)未注明各物質(zhì)的狀態(tài),熱化學(xué)反應(yīng)
方程式要注明物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)的狀態(tài),故⑤錯(cuò)誤。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)1)(1)(2021?山東濱州高三檢測(cè))下圖分別表示白磷、紅磷燃燒時(shí)的能量變化,
下列說(shuō)法中正確的是(D)
A.白磷比紅磷穩(wěn)定
B.白磷燃燒產(chǎn)物比紅磷燃燒產(chǎn)物穩(wěn)定
C.Imol白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷放出2244.7kJ的熱量
D.紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式:4P(s)+502(g)=P4Oio(s)
A”=-2954kJmo「
[解析]本題涉及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、物質(zhì)穩(wěn)定性與能量大小的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn),考查計(jì)算
能力及信息整合能力,體現(xiàn)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)。
A項(xiàng),等質(zhì)量的白磷和紅磷完全燃燒時(shí)白磷比紅磷釋放的能量多,白磷能量高于紅磷,能
量越低越穩(wěn)定,所以紅磷穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),兩者燃燒產(chǎn)物相同,狀態(tài)相同,所以產(chǎn)物
穩(wěn)定性相同,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的化學(xué)方程式為P*、白磷)=4P(s、紅磷),
由圖可知ImolP”白磷)比4molP(紅磷)能量高(2983.2—738.5X4)kJ=29.2kJ,所以Imol白磷轉(zhuǎn)
變?yōu)榧t磷放出29.2kJ的熱量,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),紅磷燃燒是放熱反應(yīng),紅磷燃燒的熱化學(xué)方
11
程式為4P(s)+502(g)=P40io(s)-738.5X4kJmol-=-2954kJmol_,故D正確。
(2)(2021?廣西高三檢測(cè))根據(jù)能量變化示意圖,下列熱化學(xué)方程式正確的是(D)
l
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AA/=-(Z>-?)kJmor
-,
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A//=-(d-Z?)kJmol
C.2NH3(1)N2(g)+3H2(g)A〃=2(a+0-c)kJmori
D.2NH3(1)N2(g)+3H2(g)AH=2(b+c-a)kJmo「
f解析]根據(jù)圖象可知,合成氨反應(yīng)的反應(yīng)物的能量和大于生成物的能量和,所以該反應(yīng)為
放熱反應(yīng),△”<(),則生成lmolNH3(g)的AH=-S-a)kJ?moL,生成ImolNHs⑴的4“二一
(Z?+c—a)kJmoF1,只有D正確。
微考點(diǎn)2熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
??I—典例2(1)(2021.山東青島二中高三模擬)有人設(shè)想利用CO還原SO2o已知S和CO
的燃燒熱分別是296.0kJmorL283.0kJmor',請(qǐng)寫(xiě)出CO還原SO?生成CO?和S(s)的熱化學(xué)
方程式:2co(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s)A+=-270kJmoL。
(2)(2021?天津高三檢測(cè))0.1molCL與焦炭、TiCh完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易
水解成TiO2,rH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2cl2?+TQ(s)
+2C(s)=TiClKl)+2CO(g)A〃=-85.6kJ?moL.
(3)Q021?北京高三檢測(cè))TiCL是由鈦精礦(主要成分為T(mén)Q)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物。鈦
精礦在沸騰爐中的氯化過(guò)程:TiCh與CL難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)
行。
已知:TiO2(s)+2C12(g)=TiCl4(g)+O2(g)AHi=+175.4kJmo「
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△%=-220.9kJmoL
沸騰爐中加碳氯化生成TiCL(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式:TiO?。)+2c3g)+
2c(s)=TiCh(g)+2CO(6A”=-45.5kJ-mori。
[解析](1)已知S和CO的燃燒熱分別是296.0kJ?mo「、283.0kJ-mo「,則
①S(s)+O2(g)=SO2(g)△”=-296.0kJmo「
@CO(g)+^O2(g)=CO2(g)△”=-283.0kJ.mol1
根據(jù)蓋斯定律可知②X2一①即得到CO還原SO2的熱化學(xué)方程式2co(g)+
SO2(g)=2CO2(g)+S(s)△"=—270kJmo「。
(2)由所給數(shù)據(jù)計(jì)算,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2C0(g)
A/7=-85.6kJmol
⑶由已知兩個(gè)反應(yīng)方程式相加得:TiO2(s)4-2Ch(g)+2C(s)=TiCh(g)+2C0(g)△”=(+
175.4-220.9)kJmol-,=-45.5kJmo「。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)2〕(1)(2021?山東青島高三月考)寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①25℃、lOlkPa時(shí),ImolCH,完全燃燒生成液態(tài)水和CCh氣體,放出890.3kJ的熱量,
反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4?+2C)2(g)=CO2(G+2H2。⑴AH=-890.3kJ-mo「。
②在25℃,lOlkPa下,一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量QkJ,其燃燒生成的
CO?用過(guò)量飽和石灰水吸收可得l(X)gCaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為
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