《高考》化学 第五 化学反原理 第讲 化学反与能量变化
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批扯州址走市抄坝学校第五化学反原理
第19讲化学反与能量变化
★考情直播
解读
考点整合
考点1放热反与吸热反
类型
比拟
放热反吸热反义有热量的化学反热量的化学反
形成原因
反物具有的总能量大于生成
物具有的总能量反物具有的总能量小于生成物
具有的总能量
与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的
总能量反物分子断裂时
吸收的总能量
生成物分子成键时释放的总能
量反物分子断裂时吸收
的总能量
表示方法ΔH 0 ΔH 0
实例
2H2(g)+O2(g)====2H2O(g);
ΔH=-483 .6 kJ·mol-1C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g);
ΔH=+13 kJ·mol-1
常见类型燃烧反、反大多数反
电离、水解过程,大多数分解
反
本考点考查的在于能否准确理解放热反、吸热反概念,并对其原因加以分析和用。
特别提醒:判断放热反和吸热反的方法有二:由反物与生成物的总能量的相对大小或反物分子断裂时吸收的总能量与生成物分子成键时释放出的总能量相对大小比拟
[例1] (高考卷,反热)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反原理是
①CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g);H = + 49.0 kJ·mol-1
能量 反过程
ΔH CH 3OH(g)+H 2O(g) CO 2(g)+3H 2(g) 反物的总
生成物的
②CH 3OH(g)+1/2O 2(g) = CO 2(g)+2H 2(g);H =-19 kJ ·mol
-1 以下说法正确的选项是( )
(A)CH 3OH 的燃烧热为19 kJ ·mol -1 (B)反①中的能量变化如下图
(C)CH 3OH 转变成H 2的过程一要吸收能量
(D)根据②推知反:CH 3OH(l)+1/2O 2(g) = CO 2(g)+2H 2(g)的H >-19 kJ ·mol
-1 [解析] 此题以燃料电池为载体考查燃烧热和热化学方程式。
CH 3OH 燃烧热指1 mol 甲醇完全燃烧生成CO 2和液态水时放出的热量,题中电池反甲醇生成氢气,不符合义,因此选项A 错。
反①是吸热反,而上图所示反物的总能量大于生成物的总能量是放热反,因此选项B 也错。
由反①②可知,CH 3OH 转变成H 2的过程有的是放热反有的是吸热反,选项C 错。
液态甲醇能量低于气态甲醇,与氧气反放出热量少,因△H 为负,所以△H >-19 kJ ·mol -1。
选D 。
【答案】D
[规律总结] 判断根据图象判断放热反和吸热反,同时要加深对热化学方程式的理解。
考点2 热化学方程式书写正误判断
1.义:表示 的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.书写热化学方程式的考前须知:
(1)需注明反的 ;因反的温度和压强不同时,其△H 不同。
(2)要注明反物和生成物 。
(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。
对于相同物质的反,当化学计量数不同时,其△H 也不同。
3.热化学方程式书写正误判断方法是:
(1)检查是否标明聚集状态;
(2)检查ΔH 的 是否与吸热、放热一致;
(3)检查ΔH 的数值是否与反物或生成物的 相对(成比例)。
本考点考查较多的是热化学方程式的书写与正误判断,以及由热化学方程式判断物质的稳性或比拟反热的大小。
[例2] 在25℃,101kPa 下,1g 辛烷C 8H 8燃烧生成二氧化碳和液态水时放出40kJ 热量.表示上述反的热化学方程式正确的选项是( )
A .)g (O H 9)g (CO 8)g (O 2
25)1(H C 222188+=+;△H =-40kJ/mol B .)1(O H 9)g (CO 8)g (O 2
25)1(H C 222188+=+;△H =-5518kJ/mol C .)1(O H 9)g (CO 8)g (O 225)1(H C 222188+=+
;△H =+5518kJ/mol D .)1(O H 18)g (CO 16)g (O 25)1(H C 22
22188+=+;△H =+11036kJ/mol [解析] 1 molC 8H 18
燃烧放出热量40kJ/g ×114g =5518kJ 。
2molC 8H 18放热为11036mol ,但是一要注意
符号是“+〞还是“—〞.
【答案】B
[规律总结]:放热为“+〞吸热为“—〞,但是焓变△H 表达是“+〞表示吸热,“—〞表示放热.
考点3使用化石燃料的利弊及能源的
(1)重要的化石燃料: 。
(2)煤作燃料的利弊问题。
(3)燃料充分燃烧的条件:①要有足够的 。
②跟空气有足够大的 。
(4)能源的:①调整和优化能源结构,降低 在能源结构中的比率。
②最有的能源是核能、太阳能、燃料电池、风能和氢能、潮汐能、地热能。
这些能源的特点是资源丰富,且有些可以再生,为再生性能源,对环境没有污染或污染少。
[例3] (高考理综卷)氢能是一种既高效又干净的能源,开展前景良好,用氢作能源的燃料电池倍受青睐。
我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号〞,已到达先进水平,并加快向产业化的目标迈进。
氢能具有的优点包括( )
①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
[解析]水是广泛的氢来源,但是氢气储存不方便,制备时候要消耗大量能源
【答案】:A
【规律总结】水是多的,但是用水得到氢气的制备工艺并不是廉价易行。
能源问题是高考考查的一个热点,利用能源、清洁能源是绝大多数同学都熟知的内容,进一步考查这方面的知识是高考的一个明显趋势考点4盖斯律及其用
1.盖斯律的涵义:
化学反的反热只与反的 (各反物)和 (各生成物)有关,而与反的无关。
即如果一个反可以分几步进行,那么各分步反的反热之和与该反一步完成时的反热是相同的。
2.盖斯律的用
盖斯律在研究中具有重要意义。
因为有些反进行的很慢,有些反不容易直接发生,有些反的产品不纯〔有副反发生〕,这给测反热造成了困难。
此时如果用盖斯律,就可以间接的把它们的反热计算出来。
[例4] 〔08卷〕H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-28kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-136kJ·mol-1,那么由C2H4(g)和H2O(l)反生成C2H5OH(l)的△H为( )
A.-4kJ·mol-1B.+4kJ·mlo-1
C.-330kJ·mol-1D.+330kJ·mlo-1
[解析]由题意可知:C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l);△H=-1411.0kJ·mol-1,
C2H5OH(1)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);△H=-136kJ·mol-1,将上述两个方程式相减得:C2H4(g)+
H2O(l)C2H5OH(l);△H=-4kJ·mol-1。
【答案】 A
【方法技巧】用盖斯律解题首先要知道有关的反式和相的反热,然后将反合并成所求的反式,其相的反热要同样合并。
★高考热点题型探究
热点1 由键的断裂和合成计算反热
[真题1]〔08卷〕白磷与氧可发生如下反:P4+5O2=P4O10。
断裂以下化学键需要吸收的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反的△H,其中正确的选项是
A.〔6a+5d-4c-12b〕kJ·mol—1 B〔4c+12b-6a-5d〕kJ·mol—1
C.〔4c+12b-4a-5d〕kJ·mol—1D.〔4a+5d-4c-12b〕kJ·mol—1
[思路分析] 反热产生的根本原因是化学键的断裂和合成,反物中的化学键的断裂需要吸热,而生成物中的化学键的合成需要放热,它们的差值就是反热
[解析]由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
【答案】A。
[指引]△H于断裂反物中的化学键吸收热量减去形成生成物中的化学键所放出的热量。
关键是分析断裂和形成的具体化学键。
[题导练]
1.〔2021 届六校第三次联考〕化学反N2+3H2= 2NH3的能量变化如题图所示,该反的热化学方程式是〔〕
A .N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g) ;⊿H = 2(b —a)kJ·mol -1
B .N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(l);⊿H = 2(a —b —c)kJ·mol -1
C .21N 2(g)+23H 2(g) = NH 3
(l) ;⊿H = (b +c —a)kJ·mol -1
D .21N 2(g)+23H 2(g) =NH 3
(g) ;⊿H = (a +b)kJ·mol -1
热点2 热化学方程式的理解及书写
[真题2] 〔08Ⅱ卷〕红磷P(s)和Cl 2(g)发生反生成PCl 3(g)和PCl 5(g)。
反过程和能量关系如下图(图中的
△H 表示生成1mol 产物的数据)。
根据上图答复以下问题:
(1)P 和Cl 2反生成PCl 3的热化学方程式
_________________________________。
(2)PCl 5分解成PCl 3和Cl 2的热化学方程式
_________________________________,上述分解反是一个可
逆反,温度T 1时,在密闭容器中参加0.80molPCl 5,反到达平衡时PCl 5还剩0.60mol ,其分解率α1于_________;假设反温度由T 1升高到T 2,平衡时PCl 5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于〞、“小于〞或“于〞)。
(3)工业上制备PCl 5通常分两步进行,先将P 和Cl 2反生成中间产物PCl 3,然后降温,再和Cl 2反生成PCl 5。
原因是________________________________________。
(4)P 和Cl 2分两步反生成1molPCl 5的△H 3=_________,P 和Cl 2一步反生成1molPCl 5的△H 4______△H 3(填“大于〞、“小于〞或“于〞)。
(5)PCl 5与足量水充分反,最终生成两种酸,其化学方程式是______________________________。
[思路分析]此题考查热化学方程式的书写、盖斯律及有关平衡的知识。
[解析]〔1〕由图可以看出,1molP 在Cl 2中完全燃烧放出的热量为306kJ ·mol
-1,所以P(s)+32
Cl 2(g)===PCl 3(g);△H =-306kJ ·mol -1。
(2〕中间产物PCl 3和未完全反的Cl 2的总能量高于最终产物PCl 5的能量,其△H =-93kJ ·mol -1
,所
以PCl 5(g)===PCl 3(g)+Cl 2(g);△H =93kJ ·mol -1;分解率α1=0.80mol -0.60mol 0.80mol
×100%=25%,又升高温度,平衡向正反方向移动,PCl 5的分解率增大。
即:α2>α1。
(3〕由图可知,P 与Cl 2反生成PCl 3,PCl 3和Cl 2进一步反生成PCl 5,都是放热反,分两步进行且第二
步降低温度,有利于PCl 5的生成,防止PCl 5的分解。
(4〕由盖斯律可知,即△H 3=-399kJ ·mol -1。
(5〕PCl 5与水反生成H 3PO 4和HCl ,化学方程式为:PCl 5+4H 2O ===H 3PO 4+5HCl 。
【答案】〔1〕P(s)+32
Cl 2(g)===PCl 3(g);△H =-306kJ ·mol -1。
(2〕PCl 5(g)===PCl 3(g)+Cl 2(g);△H =93kJ ·mol -1。
25%;大于。
(3〕两步反均为放热反,降低温度有利于提高产率,防止产物分解。
(4〕-399kJ ·mol -1
;于。
(5)PCl 5+4H 2O ===H 3PO 4+5HCl 。
[真题3] 〔08卷〕以下关于热化学反的描述中正确的选项是( )
A .HCl 和NaOH 反映的热△H =-5kJ/mol ,那么H 2SO 4和Ca(OH)2反映的热△H =2×(-5)kJ/mol
B .CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol ,那么2CO 2(g)===2CO(g)+O 2(g)反的△H =2×283.0kJ/mol
C .需要加热才能发生的反一是吸热反
D .1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
[思路分析] 热和燃烧热是重要的反热,此题考查其概念及表示意义。
[解析]选项A 中热是指在一条件下强酸于强碱的稀溶液反生成1molH 2O 所放出的热量,与酸和碱的元数无关;选项C 中加热是化学反的条件,与反是为否放热和吸热无关,如:Fe +S △
FeS ,它属于放热反;
选项D中燃烧热是指1mol的物质完全燃烧生成稳的化合物所放出的热量,这里的稳化合物包含两层意思,一是化合物稳,如C燃烧可生成CO和CO2,其中CO2比CO稳,二是化合物的状态稳,如气态的水就不如液态的水稳。
【答案】B。
[指引]要理解热化学方程式的特点及涵义,熟练掌握其书写。
[题导练]2.〔高三期中考试〕工业上制备纯硅反的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ·mol-1(Q>0)
某温度、压强下,将一量的反物通入密闭容器进行以上的反(此条件下为可逆反),以下表达正确的选项是( )
A.反过程中,假设增大压强能提高SiCl4的转化率
B.假设反开始时SiCl4为1mol,那么到达平衡时,吸收热量为QkJ
C.反至4min时,假设HCl的浓度为0.12mol·L-1,那么H2的反速率为0.03mol/(L·min)
D.当反吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH恰好反
热点3 能源的和利用
[真题4]〔08卷〕以下有关能量转换的说法正确的选项是
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变学能的过程
D.植物通过光用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
[思路分析] 此题考查常见的能量转化形式。
[解析]葡萄糖氧化放出热量,化学能转化为热能,C错;选项D该太阳能转化为化学能,D错。
【答案】A、B
[指引]要知道常见的能量转化形式。
了解能源能源的和利用。
[题导练] 3.〔2021—2021高三〕以下关于能量转换的认识中不正确的选项是
A.电解水生成氢气和氧气时,电能转化为化学能
B.绿色植物进行光用时,太阳能转化为化学能
C.煤燃烧时,化学能主要转化为热能
D.白炽灯工作时,电能转化为光能
热点4 盖斯律的用
[真题5] (200716) 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
:
①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(s、灰)Sn(s、白) △H3=+kJ/mol
以下说法正确的选项是( )
A △H1>△H2
B 锡在常温下以灰锡状态存在
C 灰锡转化为白锡的反是放热反
D 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
[思路分析] 本试题实质是考查了盖斯律.
[解析] ②-①可得③,△H2-△H1>0,故△H2>△H1,A错,根据③,在常温下,灰锡会向白锡转化故常温下以白锡状态存在,正反为吸热反,故B、C错,当锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中会转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故会自行毁坏。
【答案】D
[指引]盖斯律可用于由反热求未知反热,关键是要先找出反关系,写出反式。
[题导练]
4.(09一中高三月考化学试卷一)钛(Ti )被称为继铁、铝之后的第三金属。
如以下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。
请填写以下空白:
(l)电解食盐水时,总反的离子方程式是________________________________________。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:____________________________________。
(3):①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H=一641kJ·mol-1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) △H=一770kJ·mol-1
那么2Mg+TiCl4=2MgCl2+Ti △H=__________________。
反2Mg(s)+TiCl4(s)2MgCl2(s)+Ti在Ar气氛中进行的理由是_________________。
(4)在上述产业链中,合成192 t 甲醇理论上需额外补充H2____t (不考虑生产过程中物质的任何损
失).
(5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。
该电池中负极上的电极反式
是____________________________________________。
★抢分频道
限时根底训练卷
1. 化学反中通常伴随着能量变化,以下说法中错误的选项是( )
A.煤燃烧时将化学能转化为热能
B.电解熔融Al2O3时将化学能转化为电能
C.TNT爆炸时将化学能转化为动能
D.镁条燃烧时将化学能转化为光能
2.〔2004化学,17〕葡萄糖的燃烧热是2804 kJ·mol-1,当它氧化生成1g水时放出的热量是A.26.0 kJ B.5 kJ C.15 kJ D.、46 kJ
3.试直接判断以下热化学方程式书写不正确的选项是〔〕
A.1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);ΔH=-9Kj/mol
B.1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);ΔH=+9Kj/mol
C. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);ΔH=-183Kj/mol
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g);ΔH=+183Kj/mol
4.相同温度时,以下两个反的反热分别用ΔH1、ΔH2表示其关系正确的选项是
① H2(g)+ 1/2 O2(g)=H2O(g) ΔH1= -Q1kJ/mol
② 2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH2= +Q2kJ/mol
A. 2 Q1>Q2
B. Q1=Q2
C. 2Q1<Q2
D. 1/2 Q2=Q1
5.〔2006,7〕以下反中生成物总能量高于反物总能量的是( )
A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反 D.氧化钙溶于水
6.拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946N,那么1mol N2生成NH3的反热为,1mol H2生成NH3的反热为。
7.(一模16)以下说法或表示法正确的选项是〔〕
A.量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C〔石墨〕→C〔石〕;ΔH =+9 kJ· mol—1可知,石比石墨稳
C.在稀溶液中:H+〔aq〕+OH-〔aq〕= H2O〔l〕;ΔH=-5 kJ· mol—1,假设将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于5 kJ
D.在101 kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出28 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2〔g〕+O2〔g〕= 2H2O〔l〕;ΔH=-28 kJ· mol—1
8.〔2021模拟考试〕1L1mol/LNaOH溶液中参加稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全反时的热效分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,那么三者的大小关系为
9.(08高考最后供题)化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。
如H(g)+I(g)→H-
I(g)+297KJ即H-I键的键能为297KJ·mol-1,也可以理解为破坏1mol H-I键需要吸收297KJ的热量。
一个化学反一般都有旧化学键的破坏和学键的形成。
下表是一些键能数据〔KJ·mol-1〕:
键能键能键能键能
H-H 436 Cl-Cl 243 H-Cl 432 H-O 464
S=S 255 H-S 339 C-F 427 C-O 347
C-Cl 330 C-I 218 H-F 565
答复以下问题:(1)由表中数据能否得出这样的结论:①半径越小的原子形成的共价键越牢固〔即键能越大〕____〔填“能〞或“不能〞〕②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固____〔填“能〞或“不能〞〕。
能否从数据找出一些规律,请写出一条:_________________________;试预测C-Br键的键能范围_________<C-Br键能<________。
(2)由热化学方程式H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g);△H=185KJ·mol-1并结合表上数据可推知一个化学反的反热〔设反物生成物均为气态〕与反物和生成物的键能之间的关系是_______________________,由热化学方程式2H2(g)+S2(s) →2H2S(g);△H=22KJ·mol-1和表中数值可计算出1mol S2(s)气化时将______〔填“吸收〞或“放出〞〕_____KJ的热量。
(3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反时,RF、RCl、RBr、RI〔R相同〕
的反活性由大到小的顺序是________________
10.(08模拟考21)50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如下图
的装置中进行反。
通过测反过程中所放出的热量可计算热。
答复以下问题:
〔1〕从装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是〔2〕烧杯间
填满碎纸条的作用是。
〔3〕大烧杯上如不盖硬纸板,求得的热数值〔填“偏大〞、
“偏小〞、“无影响〞〕。
〔4〕中60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反,与上述相比,所放出的热量〔填“相〞、“不相〞〕,所求热〔填“相〞、“不相〞〕,简述理由
根底提升训练
11. 以下说法错误的选项是 ( ) A .需要加热方能发生的反一是吸热反 B .放热的反在常温下一很容易发生
C .反是放热还是吸热必须看反物和生成物所具有的总能量的相对大小
D .吸热反在一的条件下也能发生 12.以下表达中正确的选项是 ( )
A.在稀溶液中1mol 酸和1mol 碱完全反所放出的热量,叫做热
B.在101kPa 时1mol 物质燃烧时的反热叫做该物质的燃烧热
C.热化学方程式中,各物质前的化学计量数不表示分子个数
D.如果反物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,那么发生的反是放热反。
13.以下反属于吸热反的是 ( )
A. C 6H 12O 6(葡萄糖aq)+6O 2 == 6CO 2+6H 2O
B. CH 3COOH+KOH CH 3COOK+H 2O
C. A+B
C+D ; △H<0
D .破坏生成物化学键所需能量小于破坏反物化学键所需能量 14. 在同温同压下,以下各组热化学方程式中,△H 2>△H 1的是
A .2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g), △H 1;2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l), △H 2
B .S(g)+O 2(g)=SO 2(g), △H 1;S(s)+O 2(g)=SO 2(g), △H 2
C .C(s)+
2
1
O 2(g)=CO(g), △H 1;C(s)+O 2(g)=CO 2(g), △H 2 D .H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g), △H 1;21H 2
(g)+2
1
Cl 2(g)=HCl(g),△H 2 15.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 ,那么乙炔燃烧的热化
酶
学方程式正确的选项是
A. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =-2b kJ ·mol 1
B. C 2H 2(g)+5/2O 2(g)=2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =2b kJ ·mol 1
C. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =-4b kJ ·mol 1
D. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =b kJ ·mol 1
16.分析右面的能量变化示意图,以下热化学方程式正确的选项是( )
A.2A 〔g 〕+ B(g)=2C 〔g 〕;△H=a 〔a >0〕
B.2A 〔g 〕+ B(g)=2C 〔g 〕;△H=a 〔a <0〕
C.2A + B=2 C ;△H=a 〔a <0〕
D.2C=2A +B ;△H=a 〔a >0〕
能力提高训练
17. 把煤作为燃料可以通过以下两种途径:
途径I :)(放热点燃
J )()()(122Q g CO g O s C +
途径II :先制水煤气:
)
(放热J )()(
)
()(222Q g H g CO g O H s C ++再燃烧水煤气: 试答复以下问题:
〔1〕判断两种途径放热:途径I 放出的热量___途径II 放出的热量。
〔2〕321Q Q Q 、、的数学关系式是______________。
〔3〕由于制取水煤气反里,反物所具有的总能量____生成物所具有的总能量,那么在化学反时,反物需要___能量才能转化为生成物,因此其反条件为_____。
〔4〕简述煤通过途径II 作为燃料的意义。
18. 以下两个热化学方程式;
高
低
物质所具
2 A (g) + B(g)
2 C (g)
H 2(g)+
2
1
O 2
(g)===H 2
O(1); △H=-285.kJ/mol C 3H 8(g)+5O 2(g)===3CO 2(g)+4H 2O(1); △H=-2220.0kJ/mol
〔1〕测得H 2和C 3H 8的混合气体共5mol ,完全燃烧生成液态水时放热626kJ,那么混合气体中H 2和C 3H 8的体积比是 。
〔2〕:H 2O(1)=H 2O(g);△H=+44.0kJ/mol ,写出丙烷燃烧生成CO 2和气态水的热化学方程式。
19.按照盖斯律,结合下述反方程式,答复以下问题,:
(1)NH 3(g)+HCl(g)=NH 4Cl(s) △H 1=-176kJ/mol (2)NH 3(g)+H 2O(l)=NH 3· H 2O(aq) △H 2=-3kJ/mol (3)HCl(g) +H 2O(l)=HCl(aq) △H 3=-7kJ/mol (4)NH 3(aq)+ HCl(aq)=NH 4Cl(aq) △H 4=-5kJ/mol (5)NH 4Cl(s)+2H 2O(l)= NH 4Cl(aq) △H 5=? 那么第〔5〕个方程式中的反热△H 是________。
20.(2007化学14)以下两个热化学反方程式,有关说法正确的选项是( ) CH 3CH 2CH 2CH 3(g)+O 2(g)4CO 2(g)+5H 2O(l);H =-2878 kJ (CH 3)2CHCH 3(g)+O 2(g)
4CO 2(g)+5H 2O(l);H =-2869 kJ
A .正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B .正丁烷的稳性大于异丁烷
C .异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D .异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 参考答案
考点整合
考点1 放热反与吸热反
1. 放出、吸收
2. 大于、小于
3. <、>
考点2 热化学方程式书写正误判断
1.参加反物质的量与反热关系
2.温度和压强、聚集状态
3.符号、物质的量
考点3使用化石燃料的利弊及能源的
1.煤、、天然气
2.空气、接触面
3.化石燃料
考点4盖斯律及其用
1.始态、终态、途径
★高考热点题型探究
[题导练]
1.B,根据△H于断裂反物中的化学键吸收热量减去形成生成物中的化学键所放出的热量。
可得出⊿H =2(a—b—c)kJ·mol-1
2.D,该反为体积增大的反,增大压强平衡左移,减小SiCl4转化率,A错;该反为可逆反,不能实现完全转化,放出的热量一小于QkJ,B错;反至4min时,HCl的浓度为0.12mol/L,表示的反速率为:v〔HCl〕=0.03mol/L.min,换算为v〔H2〕=0.015mol/L.min,C错;当放热0.025QkJ时,说明反的SiCl4为0.025mol,生成HCl 0.1mol,其与100mL1mol/L的NaOH恰好反,D正确。
3.D.电解电能转化为化学能;光用时,太阳能转化为化学能;燃烧化学能主要转化为热能都正确;白炽
灯工作时,电能不转化为光能,还有热能。
4. (1)2Cl-+2H2O 电解
2OH-+H2↑+Cl2↑
(2)2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
(3)-512 kJ/mol Mg和Ti都有强复原性,在Ar气氛中可以防止被氧化。
(4)10 (5)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
限时根底训练卷
1.B :煤燃烧时放出大量的热能,但这不是煤中的化学能,因为其主要燃烧产物CO2中仍有化学能,A 项正确。
电解物质时,是将电能转化为化学能,B项错误。
TNT(三硝基甲苯)爆炸时,化学能转化成了动能,C项正确。
镁条燃烧时放出大量热,产生耀眼的白光,故镁条的化学能转化成了光能。
2.A : 1 mol C6H1206燃烧生成6 mol H20,可算出生成1 g水放热约26.0kJ。
3.B :本试题数据不需要计算!但一要注意符号是“+〞还是“—〞.氢气和氯气化合是要放热的,焓变是“—〞.
4.C :反热本来是两倍关系,但是水的状态不同,焓变也不同
5.A :生成物总能量高于反物总能量的化学反必为吸热反。
结合平时对反的认识就可判断。
B、C、D项为放热反,A为吸热反。
6. -92kJ/mol、-30.6kJ/mol :N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),因拆开 lmol N—H键和生成 lmol N—H键吸收和释放出的能量相,所以此反的反热计算如下:
2×3×391kJ/mol-946kJ/mol-3×436kJ/mol=92kJ/mol
而 lmol H2只与1/3mol N2反,所以反热△H=-92/3kJ/mol=-30.6kJ/mo,那么此题lmolN2生成NH3的反热△H = -92kJ/mol。
7. C[解释]白磷蒸气变成白磷固体要放热A错,石变成石墨稳要放热,B错,2g H2和2molH2显然不同,热化学方程式中是2molH2,D错
8.ΔH1>ΔH3>ΔH2[解释]浓硫酸放热最多,所以ΔH2最小;醋酸是弱酸,电离时还要吸热,放热最少,
所以ΔH 1最大
9.[答案]:(1)①不能 ②不能 与相同原子结合时同主族元素形成的共价键,原子半径越小,共价键越强。
218~330 KJ·mol
-1
(2)化学反的反热于生成物的键能之和与反物的键能之和的差 吸收
(3)RI> RBr > RCl > RF
10.〔1〕环形玻璃搅拌棒〔2分〕 〔2〕减少过程中的热量损失。
〔2分〕
〔3〕偏小 〔2分〕 〔4〕不相〔2分〕;相〔2分〕;因为热是指酸跟碱发生反生成1molH 2O 所放出的热量,与酸碱的用量无关〔2分〕
根底提升训练
11. C [解释]反物具有的总能量大于生成物具有的总能量为放热反,反之为吸热反,“一〞太肯,常常是错误的标志.
12.C [解释] 在 101 kPa 时,lmol 物质完全燃烧生成稳的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,在稀溶液中1molH+和1molOH-完全反所放出的热量,叫做热;热化学方程式中计量数不能为分子个数,因为几个分子是不能有很大的热效的.
13.D [解释] A 显然是供热的反,B 为放热反,C 是焓变小于0的反,也是放热反. 破坏化学键所需能量可以理解为所具有的能量.
14.B [解释] 要了解焓变“+〞和“—〞以及数值大小的关系,气体状态所具有的能量比液体状态所具有的能量高,液体状态所具有的能量比固体状态的高。
15.C [解释] 焓变为“-〞值,1mol 乙炔该生成2mol 二氧化碳气体和液态水,放出热量2b kJ. 16.B [解释]A 物质和B 物质生成C 物质,能量变低,放热 所以B 选项对.不标明状态都不是正确的热化学方程式
能力提高训练
17. 〔1〕于〔2〕231Q Q Q -= 〔3〕低于;吸收;高温 [ :由于制成水煤气能量没有变化,而且制水
煤气可以方便燃烧和减少污染,有很大的意义。
]
18. 〔1〕1:1;〔2〕C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g); △H=-2044.0kJ/mol
[:可以用十字交叉法。
假全为5molH2放热5×285kJ(1425) 5molC3H8放热5×2220kJ (11100)现在放热626kJ,所以为1:1]
19. +1kJ/mol,:根据盖斯律和上述反方程式得:(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5),即△H5 = +1kJ/mol
20. A,题目所给热化学方程式可知燃烧物质的量正丁烷和异丁烷,前者放热更多,这意味着正丁烷分子储存能量更多,因此稳性关系:正丁烷<异丁烷。
C项是由低能量物质向高能量物质的转化过程,是一个吸热过程;D项两者分子中的碳氢键一样多。