反应热及其表示方法

反应热及其表示方法

Z 真题感悟hen ti gan wu

(课前)

1．(2017·天津·7)0.1 mol Cl 2与焦炭、TiO 2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO 2·x H 2O 的液态化合物，放热4.28 kJ ，该反应的热化学方程式为 2Cl 2(g)＋TiO 2(s)＋2C(s)===TiCl 4(l)＋2CO(g) ΔH ＝－85.6 kJ·mol －

1 。

[解析] 该还原性气体为CO ，易水解生成TiO 2·x H 2O 的液态化合物为TiCl 4，反应的化学方程式为2Cl 2(g)＋TiO 2(s)＋2C(s)===TiCl 4(l)＋2CO(g)，结合题意知ΔH ＝－4.28 kJ

0.1 mol ×2＝

－85.6 kJ·mol －

1。

2．(2016·全国卷Ⅱ·26节选)联氨(又称肼，N 2H 4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：

①2O 2(g)＋N 2(g)===N 2O 4(l) ΔH 1 ②N 2(g)＋2H 2(g)===N 2H 4(l) ΔH 2 ③O 2(g)＋2H 2(g)===2H 2O(g) ΔH 3

④2N 2H 4(l)＋N 2O 4(l)===3N 2(g)＋4H 2O(g) ΔH 4＝－1048.9 kJ·mol －

1

上述反应热效应之间的关系式为ΔH 4＝_2ΔH 3－2ΔH 2－ΔH 1__，联氨和N 2O 4可作为火箭推进剂的主要原因为_反应放热量大、产生大量气体__。

[解析] 根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH 4＝2ΔH 3－2ΔH 2－ΔH 1；联氨和N 2O 4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N 2O 4可作为火箭推进剂。

3．(2017·全国卷Ⅱ·27节选)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：

正丁烷(C 4H 10)脱氢制1－丁烯(C 4H 8)的热化学方程式如下： ①C 4H 10(g)===C 4H 8(g)＋H 2(g) ΔH 1

已知：②C 4H 10(g)＋12O 2(g)===C 4H 8(g)＋H 2O(g) ΔH 2＝－119 kJ·mol －1

③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH 3＝－242 kJ·mol －

1

反应①的ΔH 1为_＋123__ kJ·mol －

1。

[解析] 由已知方程式，得①＝②－③，根据盖斯定律则ΔH 1＝ΔH 2－ΔH 3＝－119 kJ·mol

－1

－(－242 kJ·mol －1)＝＋123 kJ·mol －

1。

4．(2015·全国卷Ⅰ·28节选)已知反应2HI(g)===H 2(g)＋I 2(g)的ΔH ＝＋11 kJ·mol －

1，1 mol

H 2(g)、1 mol I 2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ 、151 kJ 的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_299__kJ 。

[解析]ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)；设1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，代入计算：＋11＝2x－(436＋151)，x＝299。

R 弱点突破

uo dian tu po (课堂)

知能补漏

反应热的理解和计算

(1)下图表示燃料燃烧反应的能量变化(×)

(2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能(×)

(3)催化剂能改变反应的焓变(×)

(4)催化剂能降低反应的活化能(√)

(5)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×)

(6)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)催化剂

500 ℃、30 MPa

2NH3(g)ΔH＝－38.6 kJ·mol－1(×)

易错警示

(1)反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。

(2)反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。

(3)燃烧热：必须是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。

(4)中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。

(5)利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol C—C键，1 mol硅中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，

含有12 mol P—O键、4 mol P===O键，1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。

B 备考验证

èi kǎo yàn zhènɡ(课后)

1．(2018·哈尔滨三模)可逆反应NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)，反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是(C)

A．1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放热234 kJ

B．若反应开始时加入催化剂，则使E1、E2都变大

C．正反应的活化能是134 kJ·mol－1

D．该反应的反应热ΔH＝E2－E1

[解析]NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)属于可逆反应，1 mol NO2与1 mol CO混合，无法完全反应，反应放热小于234 kJ，A错误；催化剂能降低反应活化能，使E1、E2都变小，B错误；由图可知E1为正反应的活化能，C正确；该反应为放热反应，ΔH<0，该反应的反应热ΔH＝E1－E2，D错误。

2．(2018·雅安一模)臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是(B)

A．催化反应①、②均为放热反应

B．催化剂不能改变该反应的焓变

C．ClO是该反应的催化剂

D．在该反应过程中没有化学键的断裂与生成

[解析]由题可知反应①反应物能量低于生成物，为吸热反应，反应②反应物能量高于生成物，为放热反应，A错误；催化剂改变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B正确；ClO是中间产物，Cl是催化剂，C错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成，D错误。

3．(2018·保定二模节选)根据部分键能数据和CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应