高三化学二轮复习资料高中化学步步高专题五化学反应与能量Word下载.docx
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b表示活化分子结合成生成物所释放的能量;
2.反应热的量化参数——键能
反应热与键能的关系:
反应热:
ΔH=E1-E2或ΔH=E4-E3,即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。
3.反应热的表示方法——热化学方程式
热化学方程式书写或判断的注意事项。
(1)注意ΔH的符号和单位:
ΔH的单位为kJ·
mol-1。
(2)注意测定条件:
绝大多数的反应热ΔH是在25℃、101kPa下测定的,此时可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中的化学计量数:
热化学方程式化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(4)注意物质的聚集状态:
气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。
热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
(5)注意ΔH的数值与符号:
如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等,但符号相反。
(6)对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态外,还要注明物质的名称。
如:
①S(单斜,s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH1=-297.16kJ·
mol-1
②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH2=-296.83kJ·
③S(单斜,s)===S(正交,s)
ΔH3=-0.33kJ·
(二)盖斯定律及其应用
1.定律内容
一定条件下,一个反应不管是一步完成,还是分几步完成,反应的总热效应相同,即反应热的大小与反应途径无关,只与反应的始态和终态有关。
2.常用关系式
热化学方程式
焓变之间的关系
aA===B ΔH1
A===
B ΔH2
ΔH2=
ΔH1或
ΔH1=aΔH2
B===aA ΔH2
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×
”
(1)
如图表示燃料燃烧反应的能量变化(×
)
(2016·
江苏,10A)
(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(×
(2015·
江苏,4D)
(3)催化剂能改变反应的焓变(×
(2012·
江苏,4B)
(4)催化剂能降低反应的活化能(√)
江苏,4C)
(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℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·
mol-1(×
2.(2016·
海南,6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应:
C57H104O6(s)+80O2(g)===57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×
104kJ,油酸甘油酯的燃烧热ΔH为( )
A.3.8×
104kJ·
mol-1B.-3.8×
C.3.4×
mol-1D.-3.4×
mol-1
答案 D
3.[2015·
海南,16(3)]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2,其ΔH=________kJ·
答案 -139
4.
(1)[2015·
浙江理综,28
(1)]乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
已知:
化学键
C—H
C—C
C==C
H—H
键能/kJ·
412
348
612
436
计算上述反应的ΔH=________kJ·
答案 124
解析 设“
”部分的化学键键能为akJ·
mol-1,则ΔH=(a+348+412×
5)kJ·
mol-1-(a+612+412×
3+436)kJ·
mol-1=124kJ·
(2)[2015·
全国卷Ⅰ,28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·
mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为____________kJ。
答案 299
解析 形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ+151kJ=587kJ能量,设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量,则有2a-587=11,得a=299。
[另解:
ΔH=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I),2E(H—I)=ΔH+E(H—H)+E(I—I)=11kJ·
mol-1+436kJ·
mol-1+151kJ·
mol-1=598kJ·
mol-1,则E(H—I)=299kJ·
]
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:
1mol金刚石中含2molC—C键,1mol硅中含2molSi—Si键,1molSiO2晶体中含4molSi—O键;
分子晶体:
1molP4中含有6molP—P键,1molP4O10(即五氧化二磷)中含有12molP—O键、4molP==O键,1molC2H6中含有6molC—H键和1molC—C键。
5.
(1)[2017·
天津,7(3)]0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·
xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
天津理综,7(4)]随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
已知1mole的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
____________________________________________________________________
(3)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。
由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)
SiCl4
SiCl4(纯)
Si(硅)
写出SiCl4的电子式:
________________;
在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式:
__________________________________
(4)[2015·
安徽理综,27(4)]NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是
________________________________________________________________________
答案
(1)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)
ΔH=-85.6kJ·
(2)2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s)
ΔH=-511kJ·
(3)
SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025akJ·
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)
ΔH=-216kJ·
热化学方程式书写易出现的错误
(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。
(2)反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出“+”号,放热反应未标出“-”号,从而导致错误。
(3)漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为kJ,从而造成错误。
(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。
(5)对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是1mol可燃物或生成1molH2O(l)而造成错误。
6.
(1)[2018·
北京,27
(1)]近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下:
反应Ⅰ:
2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)
ΔH1=+551kJ·
反应Ⅲ:
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-297kJ·
反应Ⅱ的热化学方程式:
____________________________________________________。
答案 3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254kJ·
解析 由题图可知,反应Ⅱ的化学方程式为3SO2+2H2O
2H2SO4+S↓。
根据盖斯定律,反应Ⅱ=-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)可得:
3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254kJ·
(2)[2018·
江苏,20
(1)]用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)===HNO3(aq)+HNO2(aq)
ΔH=-116.1kJ·
3HNO2(aq)===HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)
ΔH=75.9kJ·
反应3NO2(g)+H2O(l)===2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=________kJ·
答案 -136.2
解析 将题给三个热化学方程式依次编号为①、②和③,根据盖斯定律可知,③=(①×
3+②)/2,则ΔH