课件16张PPT。 组织建设1-1-1 焓变 反应热 化学反应过程中为什么会有能量的变化?
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子的过程。
旧键断裂需要吸收能量,
新键形成需要放出能量。
而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中都会有能量的变化。①反应物的总能量 生成物的总能量,反应放出能量。1.宏观:化学反应中能量变化的原因
——反应物和生成物的总能量相对大小大于能量反应进程②反应物总能量 生成物总能量,反应吸收能量。小于小结1宏观:化学反应中能量变化的原因
——反应物和生成物的总能量相对大小①反应物的总能量 生成物的总能量,反应放出能量。大于②反应物的总能量 生成物的总能量,反应吸收能量。小于化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律。1.微观:化学反应中能量变化的原因
——化学键的断裂和形成①断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量,反应放出能量。小于HClClH②断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量,反应吸收能量。能量反应进程大于小结2微观:化学反应中能量变化的主要原因
——化学键的断裂和形成大于①断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量,反应放出能量。②断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量,反应吸收能量。小于二、反应热化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,在恒压条件下又称为焓变。 (焓变)PS:
1、符号:△H 单位: kJ/mol 或 kJ·mol-1
2、反应热描述的是化学反应前后的热量变化
3、反应热描述的是一定温度下的热量变化
4、任何化学反应都有反应热,表现为吸热反应或者放热反应?H=E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)?H=E(反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量)-
E(生成物分子化学键形成时所释放的总能量)常见的放热反应和吸热反应放热反应所有的燃烧
中和反应
溶液里的置换
一般的化合反应
特殊的分解吸热反应电离
强碱与铵盐
一般的分解
特殊的化合 1、1mol C与1mol H2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H= kJ/mol。 2、拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为 ,1mol H2生成NH3的反应热为 。 +131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol3、下列叙述正确的是 ( )
A.化学反应一定伴随热量的变化
B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热
C.若△H<0,则反应物的能量高于生成物的能量
D.若△H>0,则反应物的能量高于生成物的能量
4、已知:H + H ═ H2;△H=-436KJ/mol,则下列叙述正确的是 ( )
A.2个H原子的能量高于1个H2的能量
B.2个H原子的能量低于1个H2的能量
C. H原子比H2分子稳定
D.H2分子比H原子稳定A CA D5、下列变化过程中会放出热量的是 ( )
①硝酸铵溶于水②物质的燃烧③苛性钠溶于水
④生石灰放入水中 ⑤醋酸的电离
A.仅①⑤ B.仅②③
C.仅②④ D.②③④D6、下列变化中,属于放热反应的是 ( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧
C.灼热的碳与二氧化碳的反应
D.氯化钠溶于水B焓变反应热
1.对于反应中的能量变化,表述正确的是( )
A.断开化学键的过程会放出能量
B.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量
C.加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.氧化反应均为吸热反应
【答案】:B
【解析】:破坏旧化学键需要吸收能量来克服原子间的相互作用,所以断开化学键的过程会吸收能量,A项
错误;在化学反应中,如果反应物的总能量高于生成物的总能量,发生化学反应时要放出能量,这样的化学反应为放热反应,B项正确;反应是吸热还是放热与反应条件无关,有些放热反应也需加热才能发生反应(如木炭的燃烧),C项不正确;燃烧氧化反应、缓慢氧化反应为放热反应,D项不正确。
2.下列各图中,表示Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)===BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)的能量变化的是( )
【答案】:A
【解析】:题给反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,A项正确。
3.下列反应中,属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
B.铝与稀盐酸
C.灼热的炭与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应
D.煤与O2的燃烧反应
【答案】:C
【解析】:A为非氧化还原反应,B、C、D为氧化还原反应,其中C为吸热反应,B和D为放热反应。
4.化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量
C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
【答案】:C
【解析】:由图知1 mol A2和1 mol B2的总能量大于2 mol AB的总能量,该反应为放热反应,A、D错误;
化学键断裂时吸热,B错误;由图知2 mol A—B键断裂吸收y kJ的能量,C正确。
5.已知2SO2+O2??2SO3为放热反应,关于该反应的下列说法正确的是( )
A.O2的能量一定高于SO2的能量
B.SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量
C.SO2的能量一定高于SO3的能量
D.因该反应放热,故不必加热反应就可发生
【答案】:B
【解析】:放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,故SO2和O2的总能量一定高
于SO3的总能量,该反应需加热且有催化剂存在才能进行。
6.下图表示H2和Br2反应的历程,其中虚线表示的是使用催化剂的反应历程,下列说法正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.正反应为放热反应
C.加入催化剂,该化学反应的反应热增大
D.从图中可以看出,该反应的反应热与反应途径有关
【答案】:A
【解析】:由图像知反应物(Br2+H2)总能量低于生成物(2HBr)的总能量,所以此反应为吸热反应,A项正确,
B项不正确;加入催化剂时只是加快反应速率,并不影响反应热,反应热的大小与反应途径无关,C、D两项不正确。
已知H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1,则反应HCl(g)===1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的ΔH为
( )
A.+184.6 kJ·mol-1 B.-92.3 kJ·mol-1
C.+92.3 kJ D.+92.3 kJ·mol-1
【答案】:D
【解析】:互为逆反应的两个热化学方程式,ΔH数值相等,符号相反;ΔH的大小与化学计量数成正比,故
选D。
8.下列说法正确的是( )
A.焓变单位中kJ·mol-1,是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0
C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”
D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,ΔH为“+”
【答案】:C
【解析】:焓变单位中的kJ·mol-1,是指每摩尔具体的反应,不一定指参加反应的物质,A错;在反应中物
质所具有的总能量减少,反应就放热,反之就吸热,C对;化学反应的实质是旧化学键的断裂,新化学键的形成,断键时吸收能量,成键时放出能量,所以D错。
(2014·北京东城期末)常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断
下列说法不正确的是( )
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E(kJ·mol-1)
436
157
568
432
298
A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)―→2H(g) ΔH=+436 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-25 kJ·mol-1
【答案】:D
【解析】:由于H—Br键的键长在H—Cl键和H—I键的键长之间,所以其键能在H—Cl键和H—I键之间,
A正确。表中H—F键的键能最大,所以H—F键最稳定,B正确。1 mol H2断裂1 mol H—H键吸收436 kJ能量,C正确。D项,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(436+157-568×2)kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,D错误。
氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,
破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中,正确的是( )
A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q2【答案】:D
【解析】:氢气在氯气中燃烧时放出能量,所以形成2 mol氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏1 mol
氢气中的化学键和破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量。
11.已知:H2(g)+O2(g)===H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,则:
(1)a、b、c分别代表什么意义?
a.___________________________________________________;
b.___________________________________________________;
c.___________________________________________________。
(2)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”),ΔH________0(填“>”或“<”)。
【答案】:(1)旧键断裂吸收的能量 新键形成放出的能量 反应热 (2)放热 <
【解析】:(1)从化学键的角度来解释化学反应,化学反应就是旧键的断裂和新键的形成。由图示可知,a代
表破坏旧键需吸收的能量,吸收能量后变为单个原子,然后原子重新组合形成H2O(g),释放出能量,则b代表形成新键释放的能量。
(2)因为释放的能量多,所以该反应为放热反应。
12.在一定条件下,A和B反应可生成C和D,其能量变化如下:
(1)下列有关反应A+B===C+D的说法正确的是________。
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应
C.若该反应为放热反应,则不需加热反应就一定能自发进行
D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且遵循能量守恒
若E1”“<”或“=”)反应物的总能量,为________(填“吸热”或“放
热”)反应。
【答案】:(1)AD (2)> 吸热
【解析】:(1)反应前后原子个数守恒,A对;任何反应(当然也包括非氧化还原反应)都有热量变化,B错;
燃烧反应属放热反应,有时需加热达到着火点才能反应,所以C错;反应遵循质量和能量守恒,D对。
(2)生成物总能量比反应物总能量高的反应为吸热反应,反之则为放热反应。
课件23张PPT。 组织建设1-1-2 热化学方程式 中和热?H=E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)?H=E(反应物分子化学键断裂时所释放的总能量)- E (生成物分子化学键形成时所吸收的总能量)我们已经认识了反应热,那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化?二、热化学方程式什么是热化学方程式?表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,叫做热化学方程式。思考
交流与化学方程式相比,热化学方程式有哪些不同?
正确书写热化学方程式应注意哪几点?请看以下阅读p3-p4几个例子,回答上述问题热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=-14.9kJ/mol200℃
101kPa1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分,二者缺一不可。
普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化能量变化★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,
△H:吸热用“+”,放热用:“-”, 单位是kJ/mol或J/mol热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=-14.9kJ/mol200℃
101kPa2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于 25℃ 101kPa时进行的反应可不注明。普通化学方程式不需注明温度和压强。?★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol或J/mol;2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指: 25℃ 1.01×105Pa;热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的状态。
普通化学方程式不需注明物质的状态。★书写热化学方程式的注意事项、1化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开, △H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol或J/mol2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指: 25℃ 1.01×105Pa;3、物质后需标聚集状态(s、l、g、aq)热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数。
普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量,微观上表示原子分子数目,只能为整数,不能为分数。阅读 P4 《资料卡片》★kJ/mol的含义:每mol反应的焓变★书写热化学方程式的注意事项、2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指: 25℃ 1.01×105Pa;3、物质后需标聚集状态(s、l、g aq)4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数也可以是分数5、根据焓的性质,若化学方程式中各物质的系数加倍,则△H的数值也加倍;若反应逆向进行,则△H改变符号,但绝对值不变1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开, △H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol或J/mol热化学方程式表示的意义1、反应物和生成物的种类、聚集状态
2、反应中各物质的物质的量比和质量比
3、反应中放出或吸收的热量。综上所述问题:反应物和生成物前的系数它代表了什么?
在方程式中?H它表示了什么意义? ?H
它的值与什么有关系? 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,表示对应物质的物质的量。
?H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量,?H它的值与方程式中的计量系数有关,即对于相同的反应,当化学计量数不同时,其?H不同。1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应
生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热
量,请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H =-184.6KJ/mol练习:而这些书写也是对的!!!(练习与巩固)依据事实,写出下列反应的热化学方程式∶(1)1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量;
(2)1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68KJ;
(3)1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应,生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。你写对了吗?^_^写出下列反应的热化学方程式
(1)1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量
(2)0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= - 314KJ/mol 2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为99.6KJ,写出C2H2燃烧的热化学方程式。
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)
△H=-2589.6KJ/mol 1、酸和碱的中和反应有热量放出,可以通过实验测得中和反应的反应热。当1L1mol/L的稀盐酸跟1L1 mol/L的NaOH溶液起中和反应时,能放出57.3kJ的热量。
NaOH(aq)+HCI(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol2、如果用1L1mol/L的 KOH溶液中和 1L1mol/L的HNO3溶液,也能放出57.3 kJ的热量。
KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol 二、中和热
1.定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生 成1mol水时的反应热叫做中和热。
2. 中和热的表示:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) △H=-57.3kJ/mol
3.要点:
Ⅰ、条件:稀溶液。
Ⅱ、反应物: (强)酸与(强)碱。中和热不包括物质在水溶液中的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应
Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热之内
Ⅳ、放出的热量:57.3kJ例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);
?H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量。
(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_______ kJ的热量。
(2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应,放出______kJ的热量。
28.728.7容易混淆问题: 酸碱中和反应的热化学方程式≠中和热的热化学方程式酸碱中和反应的热化学方程式——水的系数可以是任意的!中和热的热化学方程式——水的系数必须是“1”热化学方程式中和热
1.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol表示( )
A.碳和水反应吸收131.3 kJ能量
B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,吸收热量131.3 kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
【答案】:C
【解析】:依据反应热的概念,反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时,吸收或
放出的热量,单位是kJ/mol,该热化学方程式表示:1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧
化碳气体和1 mol氢气,并吸收131.3 kJ的热量,特别要指明水的状态。
2.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6 kJ/mol
B.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 J/mol
D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5 kJ/mol
【答案】:B
【解析】:热化学方程式要标明物质的聚集状态,A错;放热反应ΔH为“-”,吸热反应ΔH为“+”,D错;
ΔH的单位为kJ/mol,C错。
3.在25℃、101 kPa下,0.1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热72.65 kJ,下列热化学方程式正确的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+726.5 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=+1453 kJ/mol
C.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1453 kJ/mol
【答案】:C
【解析】:0.1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放出热量为72.65 kJ,则1 mol甲醇放出的热量为726.5 kJ。
4.已知:C(金刚石,s)C(石墨,s) ΔH=-1.9 kJ/mol
C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2
根据上述反应事实所得出的结论正确的是( )
A.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH1<ΔH2 D.金刚石比石墨稳定
【答案】:C
【解析】:由金刚石转化为石墨的反应为放热反应,所以金刚石燃烧放热较多,而ΔH1和ΔH2均为负值,所
以ΔH1<ΔH2。
5.为了测定酸碱反应的中和热,计算时至少需要的数据是( )
①酸溶液的浓度和体积 ②碱溶液的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量(单位:kg) ⑤生成
水的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间
A.①②③⑥ B.①③④⑤
C.③④⑤⑥ D.全部
【答案】:C
【解析】:根据计算公式ΔH=-可知,C正确。
6. 已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为:H+(aq)+OH-(ap)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
对下列反应:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1H2SO4(浓)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1
HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-Q3kJ·mol-1
上述反应均在溶液中进行,则下列Q1、Q2、Q3的关系正确的是( )
A.Q2>Q3>Q1 B.Q2>Q1>Q3
C.Q1=Q2=Q3 D.Q2=Q3>Q1
【答案】:A
【解析】:由题意知,HNO3和NaOH反应放出的热量为中和热,醋酸中存在电离平衡,其电离过程要吸收
热量,故Q1Q3,故Q17.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的焓变(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能总和与反应中形成新化学键的键能总和的差。
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
生成1 mol化学键时所放出
的能量/(kJ/mol)
436
243
431
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-91.5 kJ/mol
B.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJ/mol
C.H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=+91.5 kJ/mol
D.2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183 kJ/mol
【答案】:C
【解析】:根据表中数据可以计算H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH=436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×431
kJ/mol=-183 kJ/mol,然后根据热化学方程式的书写要求对照选项判断,确定C项不正确。
8.下列说法中正确的是( )
A.在相同条件下,将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由“C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与
含1 mol NaOH的溶液混合,放出热量大于57.3 kJ
D.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
【答案】:C
【解析】:等量硫蒸气的能量大于固体硫的能量,所以将等量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,硫蒸气
放出热量多;石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,当反应物的能量小于产物能量时表现为吸热反应,
其物质的能量越低,说明物质越稳定;浓硫酸与NaOH的溶液混合,会释放出热量,因为硫酸的稀释
一定放热,故该反应放出的热量大于57.3 kJ;2 g H2(1 mol)完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,
则2 mol H2完全燃烧生成液态水,放出571.6 kJ热量。
9.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.N2(g)+H2(g)===NH3(l) ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D.N2(g)+H2(g)===NH3(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1
【答案】:A
【解析】:由图可以看出,a kJ为 mol N2(g)+mol H2(g)断键吸收的能量,b kJ为1 mol N+3 mol H形成1
mol NH3(g)释放的能量,所以N2(g)+H2(g)===NH3(g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1,而1 mol NH3(g)转化为1 mol的NH3(l)放出的能量为c kJ,所以有:N2(g)+H2(g)===NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1,即:N2(g)+3H2(g)===2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1。
10.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热
3695 kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
【答案】:B
【解析】:设H2与CH4的物质的量分别是x mol和y mol,则x+y=,+890y=3695,解得x≈1.25,
y≈3.75,故原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是1∶3。
11.写出298 K、101 kPa时,下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2,吸热131.5 kJ:_______________________________________________________________________。
(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s),放热24.8 kJ:________________________________________________。
(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时,吸热90.7 kJ:__________________________________________。
【答案】:(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=131.5 kJ/mol
(2)3CO(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJ/mol
(3)HgO(s)===Hg(l)+O2(g) ΔH=90.7 kJ/mol
12.已知:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,计算下列中和反应放出的热量。
(1)用20 g NaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应,能放出________kJ的热量。
(2)用0.1 mol Ba(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应,能放出________kJ的热量。
(3)用1 mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反应,放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)57.3 kJ,
理由是________________________________________________________________________。
(4)1 L 0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别与①醋酸溶液、②浓硫酸、③稀硝酸恰好反应时,放出的热量分别为
Q1、Q2、Q3(单位:kJ)。则它们由大至小的顺序为________。
【答案】:(1)28.65 (2)11.46 (3)小于 醋酸电离需要吸热 (4)Q2>Q3>Q1
【解析】:由于CH3COOH电离要吸收热量,所以CH3COOH(aq)与NaOH(aq)中和放热要少些。浓硫酸稀释
时放出大量热,所以(4)中Q2最大。
课件23张PPT。 组织建设1-2-1 燃烧热 能源一、燃烧热:注意点2:2C8H18(l)+ 25O2(g)=16CO2+18H2O(l) △H=-11036KJ/mol思考:C8H18的燃烧热为多少? 在25℃、101KPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫该物质的燃烧热。△H=-5518KJ/mol注意点1:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)1、定义:研究的条件燃烧物的量反应程度反应程度单位一般用kJ/mol 2、表示的意义: 如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol,
含义: 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧时,放出
890.3KJ的热量。 3、燃烧热的热化学方程式的书写: 应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学
计量数(常出现分数) H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol1、已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),△H=-571.6KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),△H=-483.6KJ/mol
则氢气的燃烧热为( )
A.571.6KJ/mol B.483.6KJ/mol
C.285.8KJ/mol D.241.8KJ/mol C[练习]2、分析以下几个热化学方程式,哪两个分别是表示固
态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?
A.C(s)+O2(g)=CO (g) ΔH=-110.5 kJ/mol
B.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
C. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8 kJ/mol
D.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
C. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8 kJ/molB.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol3、0.3mol的气态高能燃料乙炔(C2H2)
在氧气中完全燃烧,生成气态CO2和液态
水,放出389.88kJ热量,其热化学方程式
为 ;
其燃烧热为 。
表示燃烧热的热化学方程式为_________
___________________________________。 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2599.2kJ/mol
1299.6kJ/molC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1299.6kJ/mol 根据你对燃烧热的理解,参照课本表1-1数据,任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。4、可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物) ×△H5、燃烧热的计算及应用[例题1]在101kPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?
解:(1)根据题意,在101 kPa时,1 molCH4完全燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH =-890.3 kJ/mol
即CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。1mol CH4完全燃烧放出890.3kJ的热量,44.6 molCH4完全燃烧
放出的热量为:
44.6 mol×890.3kJ/mol=3.97×104kJ [例题1]在101kPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 LCH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少? 【例题2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:
C6H12O6(s)+6O2(g)== 6CO2(g)+6H2O(l)
ΔH =-2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。解析:根据题意,葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol
100g葡萄糖的物质的量为:n(C6H12O6)==0.556mol
1molC6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量,0.556 molC6H12O6完全燃烧放出的热量为:
0.556mol×2800 kJ/mol=1557kJ
答案:100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557 kJ的热量。燃烧热、中和热、溶解热等都属于特殊条件下的反应热。
若2.6g乙炔(C2H2,气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为 C2H2(g)+ O2(g)= 2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300 kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)= 4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600 kJ/mol练习1. 写出下列反应的热化学方程式(常温常压条件)1) 1molN2与适量O2反应生成NO2,吸收68kJ的热量课堂练习2) 1molCu与适量O2反应生成CuO(s),放出157kJ热量;N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H=+68 kJ/mol2Cu(s)+ O2(g)== 2CuO(s) △H=-314 kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)
△H=-4b kJ/mol
B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)
△H=+2b kJ/mol
C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)
△H=-2b kJ/mol
D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)
△H=+b kJ/mol2. 已知充分燃烧a g 乙炔(C2H2) 气体时生成 1 mol二氧
化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的
热化学方程式正确的是( )A课堂练习3. 根据下面事实,写出热化学方程式。
实验测得在25℃、101kPa时,1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量。CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l)
ΔH= - 890.31kJ/mol应根据什么标准来选择燃料?举例说明。提示:可从物质的燃烧热、燃料的储量、
开采、运输、储存的条件、价格、对生态
环境的影响等各方面综合考虑。思考与交流二、能源阅读教材,小组内展开讨论,弄清楚以下问题
什么是能源?可从能源的储量、在世界所占地位、
能源总消费与人均消费情况等方面
讨论我国目前的能源状况如何? 解决能源危机有哪些办法?能
源 ①化石燃料——煤、石油、天然气②阳光、风力、流水、潮汐、地热…③柴草二、能源1、能源能提供能量的资源定义:分类地位:是国民经济和社会发展的重要物质基础2、我国目前的能源状况(1)主要能源是化石燃料(2)化石燃料的特点蕴藏量有限不能再生污染严重最终将会枯竭(3)能源利用率低3、解决能源危机的方法(1)科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的使用效率是节约能源的重要措施。(2)寻找新能源,现正在探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。它们资源丰富,可以再生,没有污染或很少污染,是未来的主要能源。燃烧热能源
1.甲醇属可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为( )
A.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+763.3 kJ/mol
B.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-763.3 kJ/mol
C.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-675.3 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1526.6 kJ/mol
【答案】:B
【解析】:据燃烧热的定义,书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1 mol可燃物为标准,其他物质的计量
数可用分数,且生成物为稳定氧化物。
2.“发电地板”是通过行人踩踏地板来产生电能,为路灯供电。下列有关能量转换的说法中,错误的是( )
A.上述发电地板能将机械能转化为电能
B.煤燃烧能将化学能转化为热能
C.植物通过光合作用能将太阳能转化为化学能
D.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
【答案】:D
【解析】:葡萄糖被氧化释放出热量,是化学能转化为热能,D错误。
3.下列说法正确的是( )
A.在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1 mol水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.在稀溶液中,1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ
【答案】:C
【解析】:燃烧热应生成稳定的氧化物,A错;中和热应是稀酸和稀碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应
热,此时的酸或碱应是强电解质。
4.下列表述中正确的是( )
A.现在人们使用的能源正向多元化发展,许多新能源不断被开发利用,其中氢能和太阳能均属于清洁
能源
B.已知反应CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ/mol,说明甲烷的燃烧热为802.3
kJ/mol
C.反应热的大小与反应物和生成物的键能无关
D.1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应,放出的热量相等
【答案】:A
【解析】:1 mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出的热量才是燃烧热,B错误;反应热ΔH=反应物
键能总和-生成物键能总和,C错误;醋酸是弱酸,电离时要吸收热量,故NaOH与CH3COOH反应时放出的热量少,D错误。
5.“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物质能、天然气
C.太阳能、风能、沼气 D.地热能、海洋能、核能
【答案】:C
【解析】:太阳能、风能、沼气这三种能源既是新能源,可再生能源,又是来自太阳的能源。
6.下列性质中,能说明乙醇适宜做燃料的是( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】:D
【解析】:有机物燃烧时都能发生氧化还原反应,这不是乙醇作为燃料的优点。
7.下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-
57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=2×283.0 kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol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
【答案】:B
【解析】:中和热是指稀溶液中酸与碱反应生成1 mol H2O(l)时的反应热,A不正确。燃烧热是指25℃、101
kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,B正确,D不正确。有些放热反应需加热才能发生,如燃料的燃烧,C不正确。
8.下列热化学方程式中ΔH能表示物质燃烧热的是(假设数值均正确)( )
A.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
B.P(s)+O2(g)===P2O5(g) ΔH=-777.5 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
【答案】:D
【解析】:燃烧热对应的可燃物是1 mol,所以A和C均错;25℃、101 kPa下P2O5为固态,B错。
9.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应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)
ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)
ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1
【答案】:D
【解析】:反应②表示CH3OH的不完全燃烧,所以不能说CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol-1,A错。②表
示放热反应,即CH3OH转变为H2需放出能量,C错。反应①为吸热反应,反应物总能量应低于生成物总能量,B错。
10.已知,乙炔和乙烯燃烧的热化学方程是
2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-2600 kJ/mol
C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-1411 kJ/mol
又已知,氧炔焰的温度比乙烯火焰温度高。据此,下列叙述错误的是( )
A.每摩尔烃完全燃烧时,放热多的,火焰温度也高
B.烃完全燃烧时,火焰温度高低不仅仅决定于燃烧的反应热大小
C.相同条件下,等体积乙炔和乙烯完全燃烧时,乙炔放的热稍小,耗氧少,生成物的物质的量也少
D.每摩尔乙烯完全燃烧,生成气态产物时,放热小于1411 kJ
【答案】:A
【解析】:化学反应中能量变化通常或主要以热能的形式表现出来,但绝不是唯一的形式,化学反应发生的
时候常伴有发光等现象,故放热多的火焰温度不一定高。
人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-
2800 kJ/mol。如果某人每天消耗12540 kJ热量,则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为( )
A.806 g B.1000 g C.1205 g D.1500 g
【答案】:A
【解析】:由热化学方程式可知,1 mol C6H12O6(180 g)完全氧化释放出2800 kJ的热量,可计算放出12540 kJ
热量需要消耗C6H12O6的质量为12540 kJ×≈806 g。
12.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)表示H2燃烧的热化学方程式是________________,表示C不完全燃烧的热化学方程式是____________________。表示H2、C的燃烧热的热化学方程式分别是________、________。
H2的燃烧热ΔH为_______________________________________________________________________;
C的燃烧热为__________________________。
(2)燃烧1 g H2生成液态水,放出的热量为________。
(3)已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1,现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8 L(标准状况),完全燃烧后放出总能量为867.9 kJ,且生成18 g液态水,则混合气体中H2为__________L,CO在混合气体中的体积分数约为________(精确至小数点后2位)。
【答案】:(1)①② ③ ① ④ -285.8 kJ·mol-1 393.5 kJ·mol-1
(2)142.9 kJ (3)22.4 0.39
【解析】:(2)热量Q=n·|ΔH|=×285.8 kJ/mol
=142.9 kJ。
(3)m(H2O)=18 g→n(H2O)=1 mol→n(H2)=1 mol→
V(H2)=22.4 L
↓
n(CO)=mol←Q(CO)=582.1 kJ←Q(H2)=
285.8 kJ
↓
V(CO)=mol×22.4 L/mol
所以CO的体积分数=≈0.39。
城市使用的燃料,现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤
炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。
试写出制取水煤气的主要化学方程式:________________________________。
液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2219.9 kJ·mol-1
已知CO气体燃烧的热化学方程式为:
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为________。
(4)氢气是未来的能源,除产生的热量大之外,还具有的优点是________。
【答案】:(1)C+H2O(g)CO+H2
(2)39∶5
(3)14∶5
(4)来源丰富,产物无污染等
【解析】:(1)由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气”知,煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混
合气,反应方程式为C+H2O(g)CO+H2。(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值为=39∶5。
能源可以划分为一级能源和二级能源,自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其他形
式间接制取的能源称为二级能源。例如自然界中的煤即为一级能源,而H2是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ/mol,根据以上叙述回答:
(1)下列叙述中正确的是________。
a.电能是二级能源
b.水能是二级能源
c.天然气是一级能源
d.水煤气是一级能源
(2)请你再列举一些一级能源和二级能源
一级能源:____________________;
二级能源:____________________。
(3)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点不正确的是________(填字母)。
a.煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜,应该综合利用
b.煤是发热很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠
c.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重
d.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率
(4)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向正确的是________。
a.组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源
b.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
c.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
d.寻找特殊催化剂,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
【答案】:(1)ac (2)煤、石油、风能等 氢能、核能等 (3)b (4)bd
【解析】:(1)直接获得的为一级能源,例如水、天然气、煤、石油等,需要其他形式间接制取的为二级能源,
例如电能、氢能、水煤气等能源。(3)应该充分利用煤,不应过多地把煤作燃料。(4)利用氢,关键是廉价地获得H2。H2O的分解是吸热反应,不可能释放能量。
课件14张PPT。 组织建设1-3-1 盖斯定律第三节 化学反应热的计算第一课时 盖斯定律 如何测出这个反应的反应热:
① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?(1)能直接测出吗?如何测?
(2)若不能直接测出,怎么办?思考1、盖斯定律的含义
△H=△H1+△H2 不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。 AB登山的高度与上山的途径无关,只与起点和终点的相对高度有关 能量的释放或吸收是以变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。如果没有物质的变化,就不能引发能量的变化。 如何测出这个反应的反应热:
① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?(1)能直接测出吗?如何测?
(2)若不能直接测出,怎么办?思考已知:
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H1=?CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2=-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g) △H3=-393.5 kJ/mol+)△H1 + △H2 = △H3 ∴△H1 = △H3 - △H2
= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=?
△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol
练习①②③①+②=③ 有些化学反应进行很慢或不易直接发生,有些反应的产物不纯,很难直接测得这些反应的反应热,可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。2、盖斯定律的应用---求反应热关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。方法:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)
然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。ΔH3=ΔH1+ΔH2
ΔH1=ΔH3-ΔH2例1:写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时)解:查燃烧热表知:
①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol所以, ①- ②得:
C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.5kJ/mol解题策略:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。例2:同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。已知:①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2 kJ/mol②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。 P4(s、白磷)=4 P(s、红磷) △=-29.2kJ/mol①-4×②:解题策略:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。例3:已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H = -1206.8 kJ/mol
②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H = -635.1 kJ/mol
③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H = -393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=178.2 kJ/mol④=②+③-①解题策略:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。例4:已知
① CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= -283.0 kJ/mol
② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2= -285.8 kJ/mol③C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol试计算④2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH?【解】:①×2 + ②×4 - ③ = ④ ?? 所以,ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3????? =-283.2×2 -285.8×4 +1370
=-339.2 kJ/m解题策略:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。1.盖斯定律
不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。 2、盖斯定律的应用关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。方法:写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)
然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。小结盖斯定律
1.已知:C (s)+O2(g)=CO(g); H= -110. 50KJ/mol C (s)+O2(g)=CO2(g); H= -393.51KJ/mol
则反应C (s)+CO2(g)= 2CO(g)的H为
A、-283.01KJ/mol B、+172.51 KJ/mol
C、+283.01KJ/mol D、-504.01 KJ/mol
【答案】B
【解析】根据盖斯定律,一式×2-二式:-110.50×2+393.5=+172.51 KJ/mol,选B。
2.一定条件下水分解生成氢气和氧气,有关物质和能量的转化关系如图所示,下列判断正确的是
A.△H1 > △H2
B.△H2 < △H3
C.△H1 = △H2 + △H3
D.△H1 + △H3 > △H2
【答案】C
【解析】根据盖斯定律,反应无论一步完成,还是分几步完成,其化学反应的热效应是相同的,选C。
3.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H = —566 kJ/mol
CH4(g) + 2 O2 (g) = C O2 (g) + 2H2O(l) △H = —890 kJ/mol
由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为
A.2912kJ B.2953kJ C.3236kJ D.3867kJ
【答案】B
【解析】1molCO气体完全燃烧放出热量为283 kJ/mol,3molCH4完全燃烧放出热量为3×890 kJ/mol,1molCO
和3molCH4完全燃烧放出热量共283 kJ/mol +3×890 kJ/mol=2953 kJ/mol
4.下列各组热化学方程式中,△H1> △H2 的是
①C(s)+O2(g)===CO2(g) △H1 C(s)+O2(g)===CO(g) △H2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) △H1 S(g)+O2(g)===SO2(g) △H2
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) △H1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) △H2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) △H1 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) △H2
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
【答案】C
【解析】①碳完全燃烧比不完全反应放出的热量多,但△H为负值,所以△H1<△H2;②将两个方程式相减,
则得到S(s)=S(g), △H=△H 1-△H 2,固体变气体,是吸热过程,所以△H 1-△H 2>0,即△H 1>△H 2;③第二个方程消耗2倍的氢气和氧气,放出的热量较多,即△H 1>△H 2;④碳酸钙分解是吸热反应,氧化钙与水反应是放热反应,吸热△H为正值,放热△H为负值,即△H 1>△H 2。
5.已知反应: ,
则反应的△H为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】化学反应方程式的正反应方向是放热反应,逆反应方向是吸热反应;热化学方程式的系数可以是
整数也可以是分数,△H与化学计量数成正比,即D正确。
6.运用盖斯定律可方便地计算出难以通过实验直接测定的反应热。已知:
①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ·mol-1
②P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ·mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为
A.P4(白磷,s)=4P(红磷,s) △H=-29.2kJ·mol-1
B.P4(白磷,s)=4P(红磷,s) △H=+29.2kJ·mol-1
C.P4(白磷,s)=4P(红磷,s) △H=-2244.7kJ·mol-1
D.P4(白磷,s)=4P(红磷,s) △H=+2244.7kJ·mol-1
【答案】A
【解析】将第二个式子扩大4倍,可得③4P(红磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2954kJ·mol-1.可见
等质量的白磷比红磷含有的能量高,物质含有的能量越高,物质的稳定性就越强。①—③,整理可得P4(白磷,s)=4P(红磷,s) △H=-29.2kJ·mol-1,所以选项是A。
已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的;HCl(aq)与NaOH(aq) 反 应的
,则HCN在水溶液中电离的等于
A.-67.7kJ·mol-1 B.-43.5kJ·mol-1
C.+43.5kJ·mol-1 D.+67.7kJ·mol-1
【答案】C
【解析】反应的热化学方程式分别为:HCN(aq)+OH-(aq)═CN-(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJ?mol-1…①H+
(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-55.6kJ?mol-1…②HCN电离方程式为,HCNH++CN-,用①-②可得HCN电离的热化学方程式为:HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq)△H=-12.1kJ?mol-1-(-55.6kJ?mol-1)=+43.5kJ?mol-1,故选C.
8.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=―184.6kJ·mol-1,则反应HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H为
A.+184.6kJ·mol-1 B.―92.3kJ·mol-1
C.―369.2kJ·mol-1 D.+92.3kJ·mol-1
【答案】D
【解析】如果一个反应正反应放热反应,那逆反应是吸热反应,反应热跟反应方程式的系数一一对应,D
正确。
9.已知下列热化学方程式,则③中的Q3值为
Zn(s)+O2(g)=== ZnO (s) △H= - Q1 kJ? mol-1 ①
Hg(l) +O2(g)=== HgO (s) △H= -Q2 kJ? mol-1 ②
Zn(s) +HgO (s) === Hg(l)+ ZnO (s) △H= -Q3 kJ? mol-1 ③
A.Q2 -Q1 B.Q1 +Q2 C.Q1- Q2 D.-Q1- Q2
【答案】C
【解析】根据盖斯定律③=①-②,所以-Q3 kJ? mol-1=(- Q1 kJ? mol-1)-(-Q2 kJ? mol-1)=-(Q1- Q2)kJ? mol-1,
所以Q3=Q1- Q2,答案选C。
现代科学的发展使游离态的氮家庭又添新丁,据报道:意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极
具理论研究意义的N4分子。N4分子结构与P4相似,已知断裂1molN-N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4沸点比P4(白磷)高
C.N4与N2互为同素异形体
D.1molN4气体转变为N2将吸收882kJ热量
【答案】C
【解析】A.N4是同种元素组成的,属于单质,A错误;B. 分子的沸点由相对分子质量决定,M越大,沸
点越高,B错误;C. N4与N2是同种元素组成的性质不同的单质,互为同素异形体,C正确;D. N4(g) 2N2(g) ΔH=6x176-2x942=-828KJ, 1molN4气体转变为N2将放出882kJ热量;选C。
11. 相同条件下,下列各反应均为放热反应,其中△H值最小的是
A.2A(g) +B(g) ==2C(l) △H1
B.2A (g) +B(g) ==2C(g) △H2
C.2A (l)+B(l)==2C(g) △H3
D.2A (l) + B(l)==2C(l) △H4
【答案】A
【解析】均为放热反应,故放出的热量越多,反应热值越小,同种物质气体的能量最高,固体的能量最低,
故A中反应物为气体能量最高,生成物为液体,能量最低,放出的热量最多,反应热最小,答案选A.
12.①4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ·mol-1
②4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ·mol-1
由此得出的正确结论是
A.等质量的O2比O3能量高,由O2变为O3为放热反应
B.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3为吸热反应
C.O3比O2稳定,由O2变为O3为吸热反应
D.O2比O3稳定,由O2变为O3为放热反应
【答案】B
【解析】已知25℃、101kpa条件下:(1)4AI(s)+302(g)═2A1203(s);△H=-2834.9kJ?mol-1(2)4A1
(s)+203(g)═2Al2O3(s);△H=-3119.1KJ?mol-1根据盖斯定律(1)-(2)得到:302(g)═203(g)△H=-2834.9kJ?mol-1-(-3119.1KJ?mol-1)=+284.2KJ/mol,A、氧气转化为臭氧是吸热反应,3mol氧气生成2mol臭氧吸收的热量284.2kJ,故A错误;B、等质量的O2比O3的能量低,是吸热反应,故B正确;C、由O2变为O3的化学反应为吸热反应,氧气的能量低,故氧气比臭氧稳定,故C、D错误;答案选B.
工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、
1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】将2mol SO2、1mol O2充入一密闭容器中充分反应后,放出热量98.3kJ,此时测得SO2的物质的量
为1mol,说明反应是可逆反应,不能进行彻底,实际发生反应的二氧化硫为1mol,1mol二氧化硫全部反应放热98.3KJ,热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6 kJ?mol-1或SO2(g)+O2(g)?SO3(g)△H=-98.3 kJ?mol-1;A、选项中的热化学方程式符合题意,故A正确;B、选项中的热化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合,故B错误;C、反应是放热反应,故C错误;D、反应是放热反应,故D错误;
14.已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下:
①C2H2(g)+ O2(g)―→2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 300 kJ·mol-1
②C6H6(g)+O2(g)―→6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3 295 kJ·mol-1
下列说法正确的是 ( )。
A.1 mol C2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于1 300 kJ
B.1 mol C6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于3 295 kJ
C.相同条件下,等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧,C6H6(g)放热更多
D.C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应
【答案】D
【解析】液态水生成气态水要吸热,则A中放热应小于1 300 kJ,错误;液态苯的能量比气态苯的能量低,则B中放出热量应小于3 295 kJ,B错误;通过计算可知等质量的两者完全燃烧时乙炔放热多,C错误;根据盖斯定律,由3×①-②得:3C2H2(g)=C6H6(g) ΔH=-605 kJ·mol-1,D正确。
课件20张PPT。 组织建设1-3-2 反应的计算题型一: 已知一定量的物质参加反应放出的热量,计算反应热,写出其热化学反应方程式。
【例1】将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_____________。
又已知:H2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。1-3-2 反应的计算题型二: 利用盖斯定律求反应热
【例2】科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。相同的状况下,能量较低的是_________;白磷的稳定性比红磷___________(填“高”或“低”)。1-3-2 反应的计算题型三:根据一定量的物质参加反应放出的热量(或根据已知的热化学方程式),进行有关反应热的计算或比较大小。
【例3】已知下列两个热化学方程式:
H2 (g) + 1/2 O2(g) == H2O (l) H=285.8 kJ·mol1
C3H8(g)+5O2(g) == 3 CO2(g) +4H2O (l) H=2220.0 kJ·mol1
实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3847kJ,则混合气体中氢气和丙烷的体积比是_______,两者放出的热量之比约为_____
A、1:3 B、3:1 C、1:4 D、5:131-3-2 反应的计算题型四:反应热大小比较
【随堂练习】
氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); △H=-285.8kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); △H=-283.0kJ/mol
C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);△H=-5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=-89.3kJ/mol
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是
A 、 H2(g) B 、 CO(g) C 、 C8H18(l) D 、 CH4(g)1-3-2 反应的计算题型五:利用键能计算反应热
【方法】ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能常用E表示,单位是kJ/mol。
【例5】CH3—CH3→CH2=CH2+H2;有关化学键的键能如下。
化学键 C-H C=C C-C H-H
键能(kJ/mol) 414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热。1-3-2 反应的计算课本P12 例1:【解一】钠与氯气起反应的热化学方程式如下:Na(s) + 1/2Cl2(g)== NaCl (s) △H 则:△H=23g/mol×(-17.87kJ)÷ 1.0g
=-411kJ/mol注意热化学方程式正确书写,特别注意有关单位的正确书写。由:Q=n×△H
-17.87kJ = 1.0g /(23g/mol) ×△H课本P12 例1:【解二】设生成1molNaCl放热量为QNa(s) + 1/2Cl2(g)== NaCl (s)答:由钠和氯气反应生成1mol的反应热为-411kJ/mol23gQ1g17.87kJ则:Q=23g×17.87kJ÷ 1.0g
=411kJ1.已知: C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= -241.8 kJ/mol
欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为
A. 2:3.25 B. 12:3.25
C. 1:1 D. 393.5:241.8B变式练习 2.已知胆矾溶于水时溶液温度降低,
胆矾分解的热化学方程式为:
CuSO4?5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(l)
△H=+Q1kJ/mol
室温下,若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液
时放热Q2kJ,则( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2
C. Q1A
设计合理的反应过程,注意反应热的正、负号!
盖斯定律的灵活应用变式练习 3 在 101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出 890 kJ的热量,CH4 的燃烧热为多少? 1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?【解】根据题意,在 101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol
即CH4 的燃烧热为 890 kJ/mol。
由:Q=n×△H
1000 L CH4 (标准状况)完全燃烧放出的热量为:
Q= V (CH4) / V m ×△H
=1000L / (22.4L·mol-1)×(—890 kJ/mol )
=44.6 mol×(-890 kJ/mol)=—3.97×104kJ
答:CH4的燃烧热为 890 kJ/mol,1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。4? 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)= 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算 100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。【解】?由:
Q=n×△H
= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) ×△H
=100g/180g·mol-1 ×(-2800 kJ/mol)
=-1560 kJ
答:100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。已知:
2N2H4(g)+2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
则16g肼完全反应放出的热量为: 。 巩固练习 1.1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收10.94 kJ的热量,相应的热化学方程式为 ( )
A.C+H2O=CO+H2 ΔH=+10.9 kJ/ mol
B.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+10.94 kJ/ mol
C.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.28 kJ/ mol
D.1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g )
ΔH=+65.64 kJ/ mol
CD2.已知1mol白磷转化成1mol红磷,放出18.39 kJ热量,又知:P4(白,s)+5O2 = 2P2O5(s) ΔH1,4P(红,s)+5O2 = 2P2O5 (s)ΔH2
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH1=ΔH2 D.无法确定B3、 今有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=a kJ/ mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=b kJ/ mol
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=c kJ/ mol
关于它们的下列表述正确的是 ( )
A.它们都是吸热反应
B.a、b和c均为正值
C.a=b D.2b=cD4.已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51kJ·mol-1
C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.41kJ·mol-1
据此判断,下列说法中正确的是( )
A、由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B、由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C、由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D、由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高A思考:为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件?正逆反应的反应热效应数值相等,符号相反。 “+”不能省去。5.已知石墨的燃烧热:△H=-393.5kJ/mol
(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式
(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H =-393.5kJ/mol
②CO2(g)=C(石墨,s)+O2(g) △H =+393.5kJ/mol盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同.换句话说, 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关.
因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难.此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来.反应的计算
标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分
别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g)===H2+1/2O2(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
B.H2O(g)===H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】由键能可求得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的焓变:ΔH=2×436 kJ·mol-1+495kJ·mol-1-4×463 kJ·mol-1
=-485 kJ·mol-1,故D正确。
2.一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染,已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g) =2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160kJ·mol-1;下列选项正确的是
A.CH4(g)+2NO2(g) =N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1
B.CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH3>ΔH1
C.若用0.2mol CH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJ
D.若用标准状况下2.24L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为1.6mol
【答案】A
【解析】A、根据盖斯定律,由(①+②)÷2得:CH4(g)+2NO2(g) =N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=(ΔH1
+ΔH2)÷2=-867kJ·mol-1;故A正确。B、在已知热化学方程中水的状态为气态,现给方程式中水为液体,由于水的液化会放热,所以放出的热量多,焓变小即ΔH3<ΔH1;故B错误。C、CH4与NO2反应生成H2O(g)时放出173.4kJ,若生成H2O(l),则放出的热量大于173.4kJ;故C错误。D、反应CH4+4NO2=N2+CO2+2H2O中1molCH4参加反应转移的电子数为8e?,0.1molCH4参加反应时转移的电子为0.8mol。故D错误。
3.在298 K、100 kPa时,已知:
Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH1 2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH2和ΔH1之间的关系正确的是
A.ΔH3=2ΔH1-ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=2ΔH1+ΔH2 D.ΔH3=ΔH2-ΔH1
【答案】C
【解析】根据盖斯定律,将Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) 的2倍与 2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)
相加即可得到2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g),所以ΔH3=2ΔH1+ΔH2,答案选 C。
4.炼铁的总反应为 Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)+Q kJ ,可能发生了以下过程:
①3Fe2O3(s)+CO(g) → 2Fe3O4(s)+CO2(g)+Q1 kJ;
②Fe3O4(s)+CO(g) → 3FeO(s)+CO2(g)+Q2 kJ;
③FeO(s)+CO(g) → Fe(s)+CO2(g)+Q3 kJ。
则Q与Q1、Q2、Q2的关系式正确的是
A.Q=Q1+Q2+Q3 B.Q=Q1-Q2-Q3
C.Q=(Q1+2Q2+6Q3)/3 D.Q=(Q1+2Q2+6Q3)/2
【答案】C
【解析】由(①+2×②+6×③)/3可得总反应则Q=(Q1+2Q2+6Q3)/3,故C正确。
5.在298K、100kPa时,已知:①、2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
②、Cl2(g)+H2 (g)=2HCl(g) ΔH2
③、2Cl2(g)+2 H2O (g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
【答案】A
【解析】解析试题分析:①+2×② 为③式,所以ΔH3=ΔH1+2ΔH2 ,因此答案是A。
6.已知:(1)Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) ΔH = -350 kJ·mol-1
(2)2Ag(s) + 1/2O2(g) = Ag2O(s) ΔH = -25 kJ·mol-1
则Zn(s) + Ag2O(s) = ZnO(s) + 2Ag(s)的ΔH等于
A.-375 kJ·mol-1 B.-325 kJ·mol-1
C.+375 kJ·mol-1 D.+325 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】根据盖斯定律将(1)-(2)得到所求热化学方程式,所以Zn(s) + Ag2O(s) = ZnO(s) + 2Ag(s)的ΔH=
(-350)kJ·mol-1-(-25)kJ·mol-1=-325 kJ·mol-1,答案选B。
7.在298 K、100 kPa时,已知:
2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是
A.ΔH3=ΔH1-ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1+2ΔH2
【答案】D
【解析】2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1 ①,Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2 ②,①+②×2得:2Cl2(g)+
2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g),ΔH3=ΔH1+2ΔH3,D正确。
8. 向足量H2SO4溶液中加入100mL 0.4 mol·L—1 Ba(OH)2溶液,放出的热量是5.12kJ。如果向足量Ba(OH)2
溶液中加入100mL 0.4 mol·L—1 HCl溶液时,放出的热量为2.2kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为
A.Ba2+(aq)+SO42—(aq)=BaSO4(s) △H=-2.92kJ·mol—1
B.Ba2+(aq)+SO42—(aq)=BaSO4(s) △H=-0.72kJ·mol—1
C.Ba2+(aq)+SO42—(aq)=BaSO4(s) △H=-73kJ·mol—1
D.Ba2+(aq)+SO42—(aq)=BaSO4(s) △H=-18kJ·mol—1
【答案】D
【解析】100mL 0.4 mol·L—1 Ba(OH)2溶液中氢氧化钡的物质的量为0.04摩尔,其与硫酸反应包括生成0.04
摩尔硫酸钡沉淀的反应,和生成0.08摩尔水的反应,100mL 0.4 mol·L—1 HCl的物质的量为0.04摩尔,与氢氧化钡反应生成0.04摩尔水,根据盖斯定律分析,生成0.04摩尔硫酸钡沉淀放出的热量为5.12-2.2×2=0.72 kJ,所以当生成1摩尔硫酸钡沉淀时反应热为0.72/0.04=18 kJ·mol—1选D。
9.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化合物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ/mol
下列说法中错误的是
A.等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H>-574kJ/mol
C.4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g);△H=+586kJ/mol
D.若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2,整个过程中转移的电子总数为1.6NA
【答案】B
【解析】A.在反应中甲烷均是失去8个电子,所以等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同,A
正确;B.由于液态水的能量低于气态水的能量,即生成液态水放热多,则由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H<-574kJ/mol,B错误;C.根据盖斯定律可知(②—①)即得到4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g);△H=+586kJ/mol,C正确;D.标准状况下4.48L CH4的物质的量是0.2mol,在反应中失去0.2mol×8=1.6mol电子,所以若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2,整个过程中转移的电子总数为1.6 NA,D正确,答案选B。
10.已知:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3
(4)2CO2(g)+4H2(g)=CH3COOH(l)+2H2O(l) △H4
(5)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) △H5
下列关于上述反应的焓变的判断正确的是
A.△H1>0,△H2<0 B.△H5=2△H2+△H3-△H1
C.△H3>0,△H5<0 D.△H4=△H1-2△H3
【答案】B
【解析】A、燃烧反应都是放热反应,所以△H1<0,错误;B、根据盖斯定律,2(2)+(3)-(1)即可得到(5)的热
化学方程式,所以△H5=2△H2+△H3-△H1,正确;C、氢气在氧气中燃烧是放热反应,所以△H3<0,错误;D、若(1)-2(3)将得到(4)的逆反应的热化学方程式,所以△H4=-(△H1-2△H3),错误,答案选B。
11.已知:2H2(g) +O2(g) =2H2O( l ) kJ·mol-1
CH4(g) +2O2(g) =CO2(g) +2H2O( l ) kJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O( l ),若实验测得反应放热3695 kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.2:3
【答案】B
【解析】H2和CH4的混合气体共5mol,假设H2和CH4各有5mol,
那么两种气体的物质的量之比是755/2266=1:3
12.19.白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
P—PakJ·mol—1、P—O b kJ·mol—1、P=O c kJ·mol—1、O=O d kJ·mol—1。根据下图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是:
A.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
B.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
C.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
D.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
【答案】D
【解析】由图可知反应物中有6个P-P键,5个O=O键,4个P=O键,12个P-O键,△H=反应物的总键
能-生成物的总键能=6a+5d-(4c+12b)=(6a+5d-4c-12b )kJ·mol—1
13.己知:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H1
②H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)△H2
③4H Cl(g)+O2(g)2 Cl2(g)+2H2O(g)△H3
④N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H4
⑤2NH3(g)+3 Cl2(g) N2(g)+6HCl(g)△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.△H1>0,△H2>0 B.△H3>0,△H4>0
C.△H2=△H4+△H5 D.△H3=△H1-2△H2
【答案】D
【解析】A、2H2(g)+O2(g)2H2O(g)和H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)均为放热反应,△H1<0,
△H2<0,错误;B、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为放热反应,△H4<0,错误;C、根据盖斯定律:(④+⑤)/3=②,则△H2=(△H4+△H5)/3,错误;D、根据盖斯定律:③=①—2×②,则△H3=△H1-2△H2,正确。
14.(1)已知完全断裂1 mol氮气中的键需要吸收热量946kJ,完全断裂1 mol氢气中的键需要吸收热量436KJ,根据热化学方程式: N2(g) + 3H2(g)== 2NH3(g) △H=-92.4 kJ·mol-1
则氨气中1molN—H键断裂时吸收热量是_______ kJ。
(2)0.2mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出433kJ热
量,其热化学方程式为______________________________________
又已知:H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1。则5.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是__________kJ。
【答案】(1).391.1KJ ;(2)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165kJ·mol-1;508.3KJ
【解析】1)1 mol氮气中的键需要吸收热量946kJ,完全断裂1 mol氢气中的键需要吸收热量436KJ, 根据
热化学方程式: N2(g) + 3H2(g)== 2NH3(g) △H=-92.4 kJ·mol-1,假设N-H键的键能为x,已知反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,则946KJ+3x436KJ-6x=-92.4kJ,解得x=391.1KJ;(2)0.2mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出433.0kJ的热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出433.0×5=2165.0kJ的热量,热化学方程式中放热△H<0,所以△H=-2165.0kJ/mol,所以该反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165.0kJ/mol,已知①B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165.0kJ/mol,②H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ/moL,由盖斯定律可知①+②×3得:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(g)△H=-2033kJ/mol,5.6L乙硼烷的物质的量为0.25mol,故产生的热量为2033kJ/molx0.25mol=508.3kJ,答案为B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2165kJ·mol-1;508.3KJ
15.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为________;
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式________________________;
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________。
(4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为________________________。
【答案】(1)5
(2)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1;
(3)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.2 kJ·mol-1
(4)N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
【解析】(2)分析题给方程式,可知由2×②-①得到要求的热化学方程式,故ΔH=2ΔH2-ΔH1;(4)碱性电池
中负极发生还原反应,也就是还原剂失电子的反应,结合电解质溶液为碱性条件,故写为:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。
课件29张PPT。 组织建设第一章 章末总结第一章 化学反应与能量【考点归纳】化学键与化学反应中能量变化的关系
放热反应和吸热反应
反应热和焓变
热化学方程式的书写
理解燃烧热的概念,认识能源
中和热的测定
盖斯定律及其应用
反应热的计算(3)在化学反应中, 与 这两个过程所吸收和放出的能量 ,因此化学反应必然伴随着 .考点1:化学键与化学反应中能量变化的关系(1)发生化学反应时,断开反应物中的化学键要 能量,而形成生成物中的化学键要____能量,化学键的 正是化学反应中能量变化的主要原因.(2)在25℃和101kPa下,断开1mol化学键所吸收的能量与生成1mol相同化学键所放出的能量 .吸收放出断裂和形成相等断裂旧键形成新键不相等能量变化考点2:放热反应 和 吸热反应2.本质原因(1)能量守恒:
当∑E(反应物) ∑E (生成物) 当∑E (反应物) ∑E (生成物)(2)化学键角度:∑E(反)总键能 ∑E (生)总键能∑E(反)总键能 ∑E (生)总键能><<>3.表示方法: △H=生成物的能量-反应物的能量
=反应物总键能-生成物总键能1.含义: 燃烧、中和反应、铝热反应、多数化合反应
活泼金属与水或酸反应、物质缓慢氧化等常见的放热反应常见的吸热反应多数分解反应、水解反应、铵盐与强碱反应、少数置换反应、极个别化合反应等。1.下列说法正确的是( )A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C.反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应C、D2、已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( )
A.X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N
X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
因该反应为放热反应,故不必加热就可发生C考点3:反应热和焓变1.对反应热和焓变的认识(1)、概念(3)△H的单位为kJ/mol.(4)△H有正负之分。因此比较大小时要连同“+”“-”包含在内,类似数学上正负数比较,如果只比较反应放出热量多少,则只比较数值大小.反应热大小比较的方法:1.能量守恒:2.图像:△H=E(生成物的能量)-E(反应物的能量)1.相同温度时,下列两个反应的反应热分别用△H1、△H2表示,关系正确的是
① H2 (g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H1= -Q1 kJ/mol
② 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2= -Q2 kJ/mol
(A) Q1 >Q2 (B)2Q1 =Q2
(C) 2 Q1 ① C(s)+O2(g)=CO2(g); △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g); △H2
② S(s)+O2(g)=SO2(g); △H3 S(g)+O2(g)=SO2(g); △H4
③ H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); △H5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H6
④ CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s);△H8
A ① B ④ C ②③④ D ①②③C3、已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:
4P(白磷,s)+5O2(g)==2P2O5(s);△H1= -a kJ/mol
4P(红磷,s)+5O2(g)==2P2O5(s);△H2= -b kJ/mol
若a、b均大于零,则a和b的关系为 ( )
A.a<b B.a=b
C.a>b D.无法确定 C (1) 注明各物质的___________。
(气:___ 液:____ 固:___ 溶液:____ )
(2) △H“-”为________,△H“+”为________,单位_________
(3) 需注明反应的温度和压强,若不注明温度和压强,一般指
25℃,1.01×105Pa
(4)系数只表示_________,可以是整数或分数。对于分数一般是以某一反应物或生成物为”1mol”时的物质相对应,不能随便写分数。
(5) 化学计量数必须与_________相对应。
(6) 热化学方程式具有加和性,化学式前面的计量数必须与△H相对应;反应逆向进行时,△H值不变,符号相反。
书写热化学方程式注意事项考点四:热化学方程式的书写及判断kJ·mol-1聚集状态g l S aq放热反应 吸热反应物质的量反应热1、热化学方程式
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);△H =+131.3kJ/mol
表示( ) A.碳和水反应吸收131.3kJ能量 B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量 C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJC2、已知在1×105 Pa,298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是:
A. H2O(g) == H2(g)+1/2 O2(g) △H= + 242 kJ·mol-1
B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) △H=- 484 kJ·mol-1
C. H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) △H=+242 kJ·mol-1
D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) △H=+484 kJ·mol-1A3. 已知在25℃,101kpa下1gC8H18(辛烷)燃烧生成CO2和液态H2O时放出48.40kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( )
(A)C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
(B)C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=-5518 kJ·mol-1
(C)C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=+5518 kJ·mol-1
(D)C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH=-48.40 kJ·mol-1B4、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应:
C4H10(g)+13/2 O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H为:
A. +8Q mol·kJ-1 B. +16Q mol·kJ-1
C. -8Q mol·kJ-1 D. -16Q mol·kJ-1D考点5:燃烧热、能源(2)燃烧热一般是实验测得,物质燃烧时放出的热量多少与外界条件有关(如未注明条件,则指25℃和101.3kPa时热量),还与反应物和生成物的聚集状态有关。(1)概念(3)定义1mol物质指1mol纯净物(单质或化合物)(4)定义中完全燃烧生成稳定的氧化物则指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物,如:
C-CO2(g) H2-H2O(l),P-P2O5(s) S -SO2(g)(5)燃烧热是以1mol可燃物为标准进行测量的,因此书写燃烧的热化学方程式时,其他物质的计量数可用分数表示。 1、下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是 A、CH4(g)+3/2O2 (g)=2H2O(l)+CO(g) △H1
B、S(g)+3/2O2(g)=SO3(s) △H2
C、C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H3
D、2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H42、由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气,放出241.8kJ。写出该反应的热化学方程式:______________________________________
若1g水蒸气转化成液态水放热2.494kJ,则反应H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=_______ kJ/mol,氢气的燃烧热为_______ kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g);△H=-241.8kJ/mol-285.8285.8▲盖斯定律∶化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
▲若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
▲有关反应热计算∶利用
(1)△H=生成物的能量-反应物的能量
=反应物总键能-生成物总键能
(2)燃烧热数据
(3)热化学方程式
(4)盖斯定律进行计算:注意别忘先调整系数,在加减
参考有关例题和习题,注意解题规范性!考点6:盖斯定律及反应热的有关计算方法:用化学方程式叠加计算反应热注意:1、计量数的变化与反应热数值的变化要对应
2、反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。反应方向发生改变反应热的符号也要改变写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)
然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。首先观察已知的热化学方程式与目标方程式的差异:
①若目标方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物(即位置不同,则为“减”),
若目标方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作 反应物(即位置相同,则为“加”)
②将每个已知热化学方程式两边同乘以或除以某个合适的数,使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致。热化学方程式中的ΔH也进行相应的换算。即用乘法1、已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:
据此判断,下列说法正确的是( )
A. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B. 由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D. 由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高A2、已知
① CO(g) + 1/2 O2(g) ====CO2(g) ΔH1= -283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) ====H2O(l) ΔH2= -285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==== 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3=-1370 J/mol
试计算④2CO(g)+ 4 H2(g)==== H2O(l)+ C2H5OH(l) 的ΔH【解】:根据盖斯定律,反应④不论是一步完成还是分几步完成,其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成,也就是说,看看反应④能不能分成①②③几步完成。
①×2 + ②×4 - ③ = ④所以,ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3?????=-283.2×2 -285.8×4 +1370 =-339.2 kJ/mol变式题 已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=-25 kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1
请写出CO还原FeO的热化学方程式:___________________________________________________。FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=-11 kJ·mol-1(1)图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热有无影响? ;该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ,
(2)图中△H= kJ·mol-1;
思考:若2molSO2和1molO2在上述条件下反应达到平衡时放出的热量为Q,则Q 198 (填>,<或=)反应物能量生成物能量无影响降低因为催化剂改变了反应历程,使活化能E降低。—198﹤能力提升你知道神六的火箭燃料是什么吗? 某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。已知: N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol
假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol 日积月累,同学们一定会有许多意想不到的收获!再见第一章 化学反应与能量章末测试
1.已知:H2O(g)═H2O(l)△H1=﹣Q1kJ?mol﹣1(Q1>0)
C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=﹣Q2kJ?mol﹣1(Q2>0)
C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=﹣Q3kJ?mol﹣1(Q3>0)
依据盖斯定律,若使23g液态乙醇完全燃烧并恢复至室温,则放出的热量为(单位:kJ)( )
A. Q1+Q2+Q3 B. 0.5(Q1+Q2+Q3)
C. 0.5Q1﹣1.5Q2+0.5Q3 D. 1.5Q1﹣0.5Q2+0.5Q3
【答案】D.
【解析】 ①H2O(g)═H2O(l)△H1=﹣Q1kJ?mol﹣1(Q1>0),②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=﹣Q2kJ?mol
﹣1(Q2>0),③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=﹣Q3kJ?mol﹣1(Q3>0),根据盖斯定律可知,①×3﹣②+③得C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=(﹣3Q1+Q2﹣Q3)kJ/mol,即1mol液态乙醇完全燃烧并恢复至室温,则放出的热量为(3Q1﹣Q2+Q3)kJ,则23g液态乙醇完全燃烧并恢复至室温,则放出的热量为0.5×(3Q1﹣Q2+Q3)kJ=(1.5Q1﹣0.5Q2+0.5Q3)kJ,
在一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的CO2需消耗 5
mol·L-1的KOH溶液100 mL,恰好生成正盐,则此条件下反应C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH为
A.+8Q kJ·mol-1 B. -16Q kJ·mol-1
C.-8Q kJ·mol-1 D. +16Q kJ·mol-1
【答案】B
【解析】KOH的物质的量为n(KOH)=c×V=0.1L×5mol/L=0.5mol,2KOH+CO2═K2CO3+H2O,根据钾离子
守恒,故n(K2CO3)=0.5mol×=0.25mol,根据碳元素守恒由n(CO2)=n(K2CO3)=0.25mol,
2C4H10+13O28CO2+10H2O根据碳元素守恒可知,丁烷的物质的量为n(C4H10)=0.25mol×=mol,即 mol丁烷放出的热量大小为QkJ,故1mol丁烷完全燃烧放出的热量为QkJ×=16QkJ,则此条件下反应热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-16Q kJ?mol-1.
3.根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中正确的是
A.ΔH1=ΔH2=ΔH3=ΔH4 B.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4 D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4
【答案】D
【解析】A→B、B→C、C→D、A→D四个反应的△H不可能相同,故A错误;△H3+△H4是B→D的△H,
用B→A→D的△H表示应为△H1-△H2故B错误;从反应方向分析,△H4应等于△H1-△H2-△H3,故C错误;D、从反应方向和盖斯定律可知A→D的△H就是A→B→C→D的△H的和,即△H1=△H2+△H3+△H4.
4.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
2H2S(g)+SO2(g)= S2(g)+2H2O(g) △H2
H2S(g)+ 1/2O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3
2S(g) =S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为
A.△H4=(△H1+△H2-3△H3) B.△H4= (3△H3-△H1-△H2)
C.△H4=(△H1+△H2+3△H3) D.△H4= (△H1-△H2-3△H3)
【答案】A
【解析】根据目标方程式,把方程式3反写,计量数乘以2;把方程2乘以;把方程1乘以;然后三、者相加;即-△H3×2+△H2×+△H1×=(△H1+△H2-3△H3).
5.已知:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5 O2(g)―→4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 878 kJ·mol-1
(CH3)2CHCH3(g)+6.5 O2(g)―→4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 869 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
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
【答案】A
【解析】因化学反应中能量守恒,放出的热量=反应物的总能量-生成物的总能量,生成物的总能量的能量相
同时,放出的热量越多,反应物的总能量越多,故A正确;物质具有的能量越低越稳定,根据A可知正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子,所以正丁烷的稳定性小于异丁烷,故B错误;因正丁烷的能量比异丁烷的能量高,所以异丁烷转化为正丁烷的过程是一个吸热过程,故C错误;在正丁烷和异丁烷中,均含有碳碳单键和碳氢单键,数目一样多,故D错误.
6.已知热化学方程式:
(1)2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
当1 g液态水变为气态水时,对其热量变化有下列描述:①放出;②吸收;③2.44 kJ;④4.88 kJ;⑤88 kJ。其中正确的是
A.②和⑤ B.①和③ C.②和③ D.②和④
【答案】C
【解析】当1g 液态水变成气态水时,需要吸热,依据盖斯定律计算得到液态水变化为气体水放出的热量;
已知热化学方程式:①2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H1=+571.6kJ/mol,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=-483.6kJ/mol.依据盖斯定律①+②得到2H2O(l)=2H2O(g);△H3=+88KJ/mol依据热化学方程式计算,当1g 液态水变成气态水时,需要吸热2.44KJ;所以②③正确.
7.化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C.N2(g)+H2(g)=NH3(l) ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D.N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1
【答案】A
【解析】由图可以看出,molN2(g)+molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ,所以
N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a-b)kJ/mol,而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,所以有:N2(g)+H2(g)=NH3(l);△H=(a-b-c)kJ/mol,即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1);△H=2(a-b-c)kJ?mol-1.
8. 已知下列反应的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+ O2(g)===2H2O(g) ΔH2 C(s)+ O2(g)===CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的ΔH为( )
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
【答案】A
【解析】已知:①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)═2C3H5(ONO2)3(l)△H1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H3
由盖斯定律:5×②+12×③-2×①得:4C3H5(ONO2)3(l)═12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H=12△H3+5△H2-2△H1,故A项正确。
9.100 g碳燃烧所得气体中,CO占1/3 体积,CO2占 2/3 体积,且C(s)+ 1/2 O2(g)====CO(g) ΔH=-
110.35 kJ·mol-1,CO(g)+ O2(g)====CO2(g) ΔH=-282.57 kJ·mol-1。与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( )
A.392.92 kJ B.2 489.44 kJ C.784.92 kJ D.3 274.3 kJ
【答案】C
【解析】1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的热量是110.35+282.57=392.92kJ,不完全燃烧时,损失的
是生成的CO时少放出的热量,100g碳的物质的量是100/12=25/3mol,CO占1/3,说明有1/3×25/3=25/9mol的碳未完全燃烧,1mol碳不完全燃烧少放出的热量是282.57kJ,则25/9mol的碳不完全燃烧少放出的热量是25/9×282.57=784.92kJ,所以答案选C。
.已知:①2C(s)+O2(g)====2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1;②2H2(g)+O2(g) ====2H2O(g) ΔH=-483.6
kJ·mol-1。则反应C(s)+H2O(g) ====CO(g)+H2(g)的ΔH为( )
A.+262.6 kJ·mol-1 B.-131.3 kJ·mol-1
C.-352.3 kJ·mol-1 D.+131.3 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】根据盖斯定律可得反应C(s)+H2O(g) ====CO(g)+H2(g)的ΔH=(①-②)/2=(483.6-221)/2=+131.3kJ/mol,
答案选D。
11.已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-266 kJ·mol-1
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-532kJ·mol-1
D.CO2(g)与Na2O2(s)反应放出532 kJ热量时,转移电子数为6.02×1023
【答案】C
【解析】A、由题意可知CO的燃烧热是283kJ/mol,错误;B、该图只表示CO生成二氧化碳的能量关系,
不表示反应历程,错误;C、二氧化碳的固体生成二氧化碳的气体需要吸收热量,所以氢氧化钠与二氧化碳的固体反应放出的热量将小于2×266=532kJ,ΔH本身是负值,所以ΔH>-532kJ·mol-1,正确;D、CO2(g)与Na2O2(s)反应放出532 kJ热量时,说明有2mol过氧化钠参加反应,而过氧化钠既作氧化剂又作还原剂,所以2mol过氧化钠转移的电子数是2×6.02×1023,错误,答案选C。
12.已知298 K、101 kPa时下列反应:
①2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol-1
②C2H4(g)+3O2(g) = 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH =-1 411.0 kJ·mol-1
③C2H5OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH =-1 366.8 kJ·mol-1
则C2H4(g)+H2O(l) =C2H5OH(l)的ΔH 为( )
A.-44.2 kJ·mol-1 B.+44.2 kJ·mol-1 C.-330 kJ·mol-1 D.+330 kJ·mol
【答案】A
【解析】②-③,整理可得:C2H4(g)+H2O(l) =C2H5OH(l)的ΔH=-44.2 kJ/mol,因此选项是A。
13.已知:①CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH=- Q1 kJ/mol;
② 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH=- Q2 kJ/mol; ③ H2O(g) = H2O(l) ΔH=- Q3 kJ/mol
常温下,取体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L(标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为( )
A. 4Q1+0.5Q2 B. 4Q1+Q2+10Q3 C. 4Q1+2Q2 D. 4Q1+0.5Q2+9Q3
【答案】D
【解析】n(气体)= 5mol,由于n(CH4):n(H2)= 4:1,所以n(CH4)= 4mol; n(H2)= 1mol。(①+③×2)整理可得
CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(;) ΔH=- (Q1+2 Q3)kJ/mol;由于含有4mol的甲烷,所以燃烧放出热量是0.4(Q1+2 Q3)kJ;②+③×2整理可得2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l) ΔH=- (Q2+2 Q3)kJ/mol;由于含有1mol的氢气,所以燃烧放出热量是0.5(Q2+2Q3)kJ;因此体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L(标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为4(Q1+2 Q3)kJ+0.5 (Q2+2Q3)kJ=4Q1+0.5Q2+9Q3 KJ。故选项是D。
14.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为( )
A.+519.4 kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1
C.-259.7 kJ·mol-1 D.-519.4 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】反应的焓变由盖斯定律直接求出。即(ΔH1-ΔH2)/2=-259.7 kJ·mol-1。
15.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
【答案】B
【解析】1 mol CO完全燃烧放出的热量是 kJ,3 mol CH4完全燃烧放出的热量是890 kJ×3,释放的总热量
应当是(+890×3) kJ=2 953 kJ。
已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,又知胆矾分
解的热化学方程式为CuSO4?5H2O(s) === CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q2 kJ·mol?1则Q1、Q2的关系为 ( )
A.Q1Q2 C. Q1=Q2 D. 无法确定
【答案】A
【解析】 根据盖斯定律化学反应放出的热量与与体系的开始状态和终了状态有关,而与反应的途径无关,
可知:Q2-Q= Q1;所以Q117.已知常温常压下,P2、P4燃烧的热化学方程式分别为:
2P2(g)+5O2(g)=P4O10(s) △H= -2695.4 kJ·mol-1
P4(g)+5O2(g)=P4O10(s) △H= -2925.091 kJ·mol-1
据此推断,下列说法正确的是: ( )
A、由P2制备P4是吸热反应;等质量时,P2的能量比P4的低
B、由P2制备P4是吸热反应;等质量时,P2的能量比P4的高
C、由P2制备P4是放热反应;等质量时,P2的能量比P4的低
D、由P2制备P4是放热反应;等质量时,P2的能量比P4的高
【答案】A
【解析】两个热化学方程式相减,得到:2P2(g)=P4(g) △H= -229.691 kJ·mol-1, 从而判断出“由
P2制备P4是吸热反应”,反应物总能量比产物总能量要低。
18.已知下列反应的热化学方程式为:
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH 1=-393.5kJ/mol
(2)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH 2=-870.3kJ/mol
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH 3=-285.8kJ/mol
则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 的反应热ΔH为
A.+488.3 kJ/mol B.-488.3 kJ/mol C.-244.15 kJ/mol D.+244.15 kJ/mol
【答案】B
【解析】根据盖斯定律,2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 的反应热ΔH=(1)×2+(3)×2-(2)=ΔH
1×2+ΔH 3×2-ΔH 2=-488.3 kJ/mol,答案选B。
已知2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-569.6 kJ·mol-1, 2H2O(g)= 2H2(g)+O2(g) ΔH=
+482.1 kJ·mol-1。现有1 g液态H2O,蒸发时吸收的热量是
A.2.43 kJ B.4.86 kJ C.43.8 kJ D.87.5 kJ
【答案】A
【解析】由2H2O(g)= 2H2(g)+O2(g) ΔH=+482.1 kJ·mol-1可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
ΔH=--482.1 kJ·mol-1。结合第一个式子可知每2mol的气态水变为液态水会放出热量569.6 kJ-482.1 kJ=87. 5KJ,2mol水的质量是36g,所以每产生1 g液态H2O时放出热量87. 5KJ÷36=2.43KJ。则1 g液态H2O,蒸发时吸收的热量是2.43 kJ。故选项是A。
已知:胆矾失水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q1 kJ/mol,室温下,
无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH=
-Q2 kJ/mol,胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数) ( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1【答案】A
【解析】胆矾溶于水可以看成是两步骤,第一步是失水,吸收热量Q,第二步骤是,无水硫酸铜溶于水,
是放热的过程,就是说胆矾溶于水具有吸收能量和释放能量。可看成上(1)(2)的叠加,所以它的焓变值为Q1+(-Q2),据题意,胆矾溶于水时温度降低,所以可知胆矾溶于水时一个吸热的过程,因此Q1+(-Q2)大于0,从而可知Q1>Q2所以答案选A
21.(3分) 已知:① Fe2O3(s)+C(s)CO2(g)+2Fe(s) ΔH=+234.1 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则Fe(s)与O2反应生成Fe2O3的热化学方程式是
【答案】4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3 (s) △H=-1648.7kJ?mol-1
【解析】由盖斯定律(2)×3-(1)×2,得:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3 (s)
△H=(-393.5kJ?mol-1)×3-(+234.1kJ?mol-1)×2=-1648.7kJ?mol-1
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素,A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素;B
元素的原子既不易失去也不易得到电子,其基态原子中每种能级电子数相同;C元素的价电子构型为nsnnpn+1;D的最外层电子数与电子层数之比为3:1;E是地壳中含量仅次于铝的金属元素,其合金用途最广,用量最大。
(1)E元素在周期表中的位置 ;E元素价电子排布式为 。
(2)A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物,它们的沸点由高到低的顺序是 (写分子式)。
(3)B与D形成的非极性分子的电子式为________。
(4)B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________(用元素符号表示)。
(5)C的单质分子中σ键和π键的个数比为________。
(6)已知在25℃、101kPa下:ABC(aq)+A2D(1)BC-(aq)+A3D+(aq) ΔH=+45.6kJ·mol-1
A3D+(aq)+DA-(aq)=2A2D(1)ΔH=-57.3kJ·mol-1
则在25℃、101kPa的稀溶液中,ABC与DA-反应的热化学方程式是(以离子方程式表示): 。
【答案】(1)第4周期VIII族(2分);3d64s2(2分);(2)H2O、NH3、CH4(2分);;
(4)N>O>C(2分);(5)1:2(2分);(6)HCN(aq)+OH-(aq)=CN-(aq)+H2O(1分) ΔH=-11.7kJ·mol-1(3分)
【解析】短周期中族序数等于周期数的非金属元素只有H,故A为H;由B元素原子的得失电子能力可判
断B为C,其1s、2s、2p轨道各有2个电子;C元素的价电子构型为nsnnpn+1,由s轨道容纳2个电子可知n只能等于2,故C为N;由最外层电子数与电子层数的关系可知D为O;由E在地壳中含量可知其为Fe
23.(8分)以钛酸亚铁(FeTiO3)为原料制取BaTiO3的过程如下图所示:
(1)FeTiO3与稀硫酸反应,产物有TiOSO4、H2O和 (填化学式)。
(2)已知:TiO2(s)+H2SO4(aq)=TiOSO4(aq)+H2O (l) △H=a kJ·mol-1
H2TiO3(s)=TiO2(s)+H2O (l) △H=b kJ·mol-1
写出TiOSO4水解生成H2TiO3的热化学方程式 。
(3)写出TiO2生成BaTiO3的化学方程式 。
【答案】
(1)FeSO4(2分)
(2)TiOSO4(aq)+2H2O (l)=H2TiO3(s)+H2SO4(aq) △H=―(a+b) kJ·mol-1(3分)
(3)TiO2+ BaCO3 BaTiO3+CO2↑(3分)
【解析】(1)根据元素守恒和反应原理可知,FeTiO3与稀硫酸反应,产物有TiOSO4、H2O和FeSO4。
(2)首先写出TiOSO4水解生成H2TiO3的化学方程式并注明状态,TiOSO4(aq)+2H2O (l)=H2TiO3(s)+H2SO4(aq),根据盖斯定律可知该反应的△H=—△H1—△H2=―(a+b) kJ·mol-1,进而可得热化学方程式。
(3)根据化学流程和元素守恒可知TiO2与 BaCO3反应生成BaTiO3+CO2,所以化学方程式为:TiO2+ BaCO3 BaTiO3+CO2↑。
24.甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备甲醇和二甲
醚的工业流程如下:
根据要求回答下列问题:
(1)“反应室1”在一定条件下反应的化学方程式为 。
(2)水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH= -90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH= -23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.3kJ·mol-1
完成热化学反应方程式:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g);ΔH= 。
【答案】(1)H2O+CH4一定条件CO+3H2(3分,不写条件扣1分)
(2)-246.4kJ·mol-1(3分,漏写单位扣1分)
【解析】(1)从流程可知、水和甲烷反应生成一氧化碳和氢气,所以方程式为:H2O+CH4一定条件CO+
3H2。(2)根据盖斯定律,①×2+②+③,计算反应热为-246.4kJ·mol-1。