高考大二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)沖刺化學(xué)經(jīng)典版學(xué)案:專(zhuān)題重點(diǎn)突破 專(zhuān)題六 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 Word版含解析

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1、 專(zhuān)題六 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 主干知識(shí)梳理 1.從兩種角度理解化學(xué)反應(yīng)熱 2.反應(yīng)熱的表示方法——熱化學(xué)方程式 熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)或判斷的注意事項(xiàng) (1)注意ΔH的符號(hào)和單位:ΔH的單位為kJ·mol-1。 (2)注意測(cè)定條件:絕大多數(shù)的反應(yīng)熱ΔH是在25 ℃、101 kPa下測(cè)定的,此時(shí)可不注明溫度和壓強(qiáng)。 (3)注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù):熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。 (4)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài):氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。 (5)注意ΔH的數(shù)值與符號(hào):如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,

2、則ΔH也要加倍。逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。 (6)對(duì)于具有同素異形體的物質(zhì),除了要注明聚集狀態(tài)外,還要注明物質(zhì)的名稱(chēng)。 如:①S(單斜,s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ·mol-1 ②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ·mol-1 ③S(單斜,s)===S(正交,s) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1 3.蓋斯定律 (1)定律內(nèi)容 一定條件下,一個(gè)反應(yīng)不管是一步完成,還是分幾步完成,反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同,即反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)。 (2)常用關(guān)系

3、式 專(zhuān)題六 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 考點(diǎn)1 反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式 例1 (1)(2019·全國(guó)卷Ⅰ)我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。 可知水煤氣變換的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正=________eV,寫(xiě)出該步驟的化學(xué)方程式:_________。 (2)(2018·天津高考)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣: 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

4、C—H C===O H—H CO(CO) 鍵能/kJ·mol-1 413 745 436 1075 則該反應(yīng)的ΔH=____________。 (3)(2017·天津高考)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。 [批注點(diǎn)撥]  [解析] (1)根據(jù)圖像,初始時(shí)反應(yīng)物的總能量為0,反應(yīng)后生成物的總能量為-0.72 eV,則ΔH=-0.72 eV,即ΔH小于0。由圖像可看出,反應(yīng)的最

5、大能壘在過(guò)渡態(tài)2,則此能壘E正=1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV。由過(guò)渡態(tài)2初始反應(yīng)物COOH*+H*+H2O*和結(jié)束時(shí)生成物COOH*+2H*+OH*,可得反應(yīng)的方程式為COOH*+H*+H2O*===COOH*+2H*+OH*(或H2O*===H*+OH*)。 (2)化學(xué)反應(yīng)的焓變應(yīng)該等于反應(yīng)物鍵能減去生成物的鍵能,所以焓變?yōu)?4×413+2×745) kJ·mol-1-(2×1075+2×436) kJ·mol-1=+120 kJ·mol-1。 (3)根據(jù)題意可知生成的還原性氣體為CO,易水解的液態(tài)化合物應(yīng)為T(mén)iCl4,且由反應(yīng)式中Cl2的物質(zhì)的量為2 mol。可

6、計(jì)算出ΔH=-×2=-85.6 kJ·mol-1。 [答案] (1)小于 2.02 COOH*+H*+H2O*===COOH*+2H*+OH*(或H2O*===H*+OH*) (2)+120 kJ·mol-1 (3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=-85.6 kJ·mol-1   1.反應(yīng)熱與焓變理解“六大誤區(qū)” (1)誤認(rèn)為放熱反應(yīng)不需要加熱,吸熱反應(yīng)必須加熱。 (2)誤認(rèn)為鍵能越大能量越高,其實(shí)鍵能越大,物質(zhì)越穩(wěn)定,能量越低。 (3)誤認(rèn)為反應(yīng)條件不同時(shí),ΔH也不同。其實(shí)在相同狀況下,相同的反應(yīng)物生成相同的生成物,ΔH相同

7、,而與反應(yīng)的引發(fā)條件無(wú)關(guān)。 (4)誤認(rèn)為可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率有關(guān)。其實(shí)反應(yīng)熱與轉(zhuǎn)化率無(wú)關(guān),反應(yīng)放出或吸收的能量值與轉(zhuǎn)化率有關(guān)。 (5)燃燒熱是指101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量,并不是1 mol可燃物燃燒時(shí)放出的熱量。 (6)中和熱不是指1 mol酸與1 mol堿中和時(shí)的熱效應(yīng),而是指中和反應(yīng)“生成1 mol H2O(l)”的熱效應(yīng)。 2.熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)與正誤判斷易出現(xiàn)的5種常見(jiàn)錯(cuò)誤 (1)“+”“-”漏寫(xiě)或使用不正確。如放熱反應(yīng)未標(biāo)“-”。 (2)單位與熱量Q單位混淆。ΔH的單位為“kJ·mol-1(或kJ/mol)”,易錯(cuò)寫(xiě)成“

8、kJ”。 (3)物質(zhì)的狀態(tài)標(biāo)注不正確。s、l、g和aq分別表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和水溶液。 (4)ΔH的數(shù)值不正確。即ΔH的數(shù)值必須與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。 (5)對(duì)概念的理解不正確。如燃燒熱是指1mol可燃物,且生成CO2(g)、H2O(l)、SO2(g)等;中和熱是指1 mol H+和1 mol OH-生成1 mol H2O(l)。 1.(2019·山東濟(jì)南歷城二中高三調(diào)研)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.常溫下,向體積為V L的容器中充入2 mol HI(g)充分反應(yīng),可吸收12.5 kJ的熱量 B.

9、加入催化劑,分子的能量不變,但單位體積活化分子數(shù)增多,速率加快 C.其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)速率加快,HI分解率不變 D.H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)的活化能Ea為12.5 kJ·mol-1 答案 B 解析 該反應(yīng)為可逆反應(yīng),充入2 mol HI(g)充分反應(yīng),反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以吸收的熱量小于12.5 kJ,A錯(cuò)誤;加入催化劑,單位體積活化分子數(shù)增多,有效碰撞增多,速率加快,B正確;從圖表信息可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡右移,HI分解率增大,C錯(cuò)誤;由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)的活化能Ea=(1

10、85-12.5) kJ·mol-1=172.5 kJ·mol-1,D錯(cuò)誤。 2.(2019·湖南重點(diǎn)高中高三聯(lián)考)乙二醛(OHC—CHO)是一種重要化工產(chǎn)品。工業(yè)上,可用乙二醇 (HOCH2CH2OH)氣相氧化法制備乙二醛。 已知:①OHC—CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)ΔH=-78 kJ·mol-1 ②幾種化學(xué)鍵的鍵能如下表所示: 化學(xué)鍵 H—H O===O H—O 鍵能/kJ·mol-1 436 497 463 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=________ kJ·mol-1。乙二醇?xì)庀嘌趸ㄖ苽湟叶┑臒峄瘜W(xué)方程式

11、為_(kāi)_______________________________。 答案?。?83 HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g) ΔH=-405 kJ·mol-1 解析 根據(jù)ΔH=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,得ΔH=2×436 kJ·mol-1+497 kJ·mol-1-4×463 kJ·mol-1=-483 kJ·mol-1; 已知:①OHC—CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH1=-78 kJ·mol-1, ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=-483 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將②-①

12、得:HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g) ΔH=ΔH2-ΔH1=-483 kJ·mol-1-(-78 kJ·mol-1)=-405 kJ·mol-1。 考點(diǎn)2 蓋斯定律 焓變的計(jì)算 例2 (1)(2019·全國(guó)卷Ⅱ)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?;卮鹣铝袉?wèn)題: 已知:ΔH1=100.3 kJ·mol-1 ?、? H2(g)+I(xiàn)2(g)===2HI(g)ΔH2=-11.0 kJ·mol-1 ?、? 對(duì)于反應(yīng):③ ΔH3=________kJ·mol-1。 (2)(2018·北京高考)近年來(lái),研究人員提出利

13、用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過(guò)程如下: 反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1 反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3=-297 kJ·mol-1 反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:__________________________________________。 [批注點(diǎn)撥]  [解析] (1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①+②可得反應(yīng)③,則 ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3 kJ?mol-1+(-11.0 kJ·mol-1)=89.3 kJ·mol-1。 (2)根據(jù)過(guò)程,反應(yīng)Ⅱ?yàn)?/p>

14、SO2催化歧化生成H2SO4和S,反應(yīng)為3SO2+2H2O===2H2SO4+S。應(yīng)用蓋斯定律,反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅲ得,2H2SO4(l)+S(s)===3SO2(g)+2H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551 kJ·mol-1)+(-297 kJ·mol-1)=+254 kJ·mol-1,則反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式為3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH=-254 kJ·mol-1。 [答案] (1)89.3 (2)3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254 kJ·mol-1   1.根據(jù)蓋斯定律計(jì)算ΔH的步驟和

15、方法 2.比較反應(yīng)熱大小常見(jiàn)的三類(lèi)情況 (1)同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時(shí), 如A(g)+B(g)===C(g) ΔH1 A(g)+B(g)===C(l) ΔH2,則ΔH1>ΔH2 (2)同一反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí), 如A(s)+B(g)===C(g) ΔH1 A(g)+B(g)===C(g) ΔH2,則ΔH1>ΔH2 比較方法:利用兩個(gè)反應(yīng)相減得到一個(gè)物質(zhì)狀態(tài)變化的熱效應(yīng),利用此熱效應(yīng)大于0或小于0比較ΔH1、ΔH2大小。 (3)兩個(gè)有聯(lián)系的反應(yīng)相比較時(shí), 如①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 ②C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2 比較方法:生成C

16、O2放出的熱量大于生成CO放出的熱量,則ΔH1<ΔH2。 3.化學(xué)反應(yīng)的焓變既可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,也可以根據(jù)理論計(jì)算。 (1)一氧化碳還原氧化鐵是工業(yè)煉鐵的原理。已知: ①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ·mol-1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.8 kJ· mol-1 ③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ·mol-1 試寫(xiě)出CO氣體還原固態(tài)FeO生成固態(tài)Fe和CO2氣體的熱化學(xué)方程式:_________(結(jié)果保

17、留一位小數(shù))。 (2)請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算ΔH1和ΔH2。 物質(zhì) 石墨 H2 CO CH4 燃燒熱/(kJ·mol-1) 393.5 285.8 283.0 890.3 化學(xué)鍵 H—H C===O CO H—O C—H E/(kJ·mol-1) 436 799 1076 465 413 CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)的ΔH1=________kJ·mol-1;CH4(g)+H2O(l)===3H2(g)+CO(g)的ΔH2=________ kJ·mol-1。 答案 (1)FeO(s)+CO(g)=

18、==Fe(s)+CO2(g) ΔH=+7.3 kJ·mol-1 (2)-170?。?50.1 解析 (1)根據(jù)蓋斯定律,由(①×3-②-③×2)×得FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=(ΔH1×3-ΔH2-ΔH3×2)×≈+7.3 kJ·mol-1。 (2)ΔH1=2E(C===O)+4E(H—H)-4E(C—H)-4E(H—O)=(2×799+4×436-4×413-4×465) kJ·mol-1=-170 kJ·mol-1。根據(jù)燃燒熱寫(xiě)出如下熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-890.3 kJ·mol-1;

19、H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH4=-285.8 kJ·mol-1; CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH5=-283.0 kJ·mol-1。 故ΔH2=ΔH3-3ΔH4-ΔH5=(-890.3+3×285.8+283.0) kJ·mol-1=+250.1 kJ·mol-1。 4.(1)(2017·全國(guó)卷Ⅲ)已知: As(s)+H2(g)+2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1 H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2 2As(s)+O2(g)===As2O5(s) ΔH3 則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH

20、=________________。 (2)(2015·全國(guó)卷Ⅱ)甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下: Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1 Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2 Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3 回答下列問(wèn)題: 已知反應(yīng)Ⅰ中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下: 化學(xué)鍵 H—H C—O C===←O H—O C—H E/(kJ·mol-1) 436 343 1076 465 413

21、 由此計(jì)算ΔH1=________kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,則ΔH3=________kJ·mol-1。 答案 (1)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3 (2)-99?。?1 解析 (1)將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,由①×2-②×3-③可得:As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s) ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3。 (2)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能減去生成物總鍵能,根據(jù)反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知ΔH1=1076 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-3×413 kJ·mol-1

22、-343 kJ·mol-1-465 kJ·mol-1=-99 kJ·mol-1,再根據(jù)蓋斯定律:反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ=反應(yīng)Ⅲ,則ΔH3=-58 kJ·mol-1+99 kJ·mol-1=+41 kJ·mol-1。 1.(2018·北京高考)我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4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(  ) 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 答案 D 解析 根據(jù)

23、圖示可知,CH4與CO2在催化劑存在時(shí)生成CH3COOH,總反應(yīng)為CH4+CO2CH3COOH,只有CH3COOH一種生成物,原子利用率為100%,A正確;CH4在①過(guò)程中,有1個(gè)C—H鍵發(fā)生斷裂,B正確;根據(jù)圖示,①的總能量高于②的總能量,①→②放出能量,對(duì)比①和②,①→②形成C—C鍵,C正確;催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡,不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,D錯(cuò)誤。 2.(2017·江蘇高考)通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說(shuō)法不正確的是(  ) ①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)  ΔH1=a kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(

24、g)===CO2(g)+H2(g)  ΔH2=b kJ·mol-1 ③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH3=c kJ·mol-1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)  ΔH4=d kJ·mol-1 A.反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣 B.反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一 C.反應(yīng)CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1 D.反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1 答案 C 解析 反應(yīng)③中的反應(yīng)

25、物為CO2、H2,A正確;反應(yīng)③中的反應(yīng)物為CO2,轉(zhuǎn)化為甲醇,B正確;氣態(tài)水的能量比液態(tài)水的能量高,則反應(yīng)CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH≠ kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;由蓋斯定律可以知道,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g),則ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1,D正確。 3.(2016·江蘇高考)通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  ) ①太陽(yáng)光催化分解水制氫:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol-1 ②焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H2

26、O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol-1 ③甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ·mol-1 A.反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.反應(yīng)②為放熱反應(yīng) C.反應(yīng)③使用催化劑,ΔH3減小 D.反應(yīng)CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1 答案 D 解析 反應(yīng)①是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A錯(cuò)誤;反應(yīng)②的焓變?yōu)檎?,屬于吸熱反?yīng),B錯(cuò)誤;催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,但不會(huì)改變反應(yīng)的焓變,C錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律可知,“反應(yīng)③-反應(yīng)②”得所求的反應(yīng),則焓變?chǔ)=+20

27、6.1 kJ·mol-1-131.3 kJ·mol-1=+74.8 kJ·mol-1,D正確。 4.(1)(2019·全國(guó)卷Ⅲ)Deacon直接氧化法可按下列催化過(guò)程進(jìn)行: CuCl2(s)===CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83 kJ·mol-1 CuCl(s)+O2(g)===CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20 kJ·mol-1 CuO(s)+2HCl(g)===CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121 kJ·mol-1 則4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·mol-1。 (2)(2019·天津高考)硅粉

28、與HCl在300 ℃時(shí)反應(yīng)生成1 mol SiHCl3氣體和H2,放出225kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。SiHCl3的電子式為_(kāi)________________________________。 答案 (1)-116 (2)Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225 kJ·mol-1 解析 (1)由蓋斯定律可得, 4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=2ΔH3+2ΔH2+2ΔH1 =(-121 kJ·mol-1)×2+(-20 kJ·mol-1)×2+(83 kJ·mol-1

29、)×2=-116 kJ·mol-1。 (2)根據(jù)題干知,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225 kJ·mol-1。 SiHCl3屬于共價(jià)化合物,其電子式為 。 5.(1)(2018·全國(guó)卷Ⅱ)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉?wèn)題: CH4-CO2催化重整反應(yīng)為: CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)。 已知:C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol-1 C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-394

30、kJ·mol-1 C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1 該催化重整反應(yīng)的ΔH=________kJ·mol-1。 (2)(2018·江蘇高考)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下: 2NO2(g)+H2O(l)===HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=-116.1 kJ·mol-1 3HNO2(aq)===HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol-1 反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)===2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=________kJ·mol-1。 答案 (1)+247 (2)-136.2

31、解析 (1)已知:①C(s)+2H2(g)===CH4(g)  ΔH=-75 kJ·mol-1 ②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1 ③C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-111 kJ·mol-1 根據(jù)蓋斯定律可知③×2-②-①即得到CH4-CO2催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)的ΔH=+247 kJ·mol-1。 (2)將兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào), 2NO2(g)+H2O(l)===HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=-116.1 kJ·mol-1(①式) 3HNO2(aq)===HNO3(a

32、q)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol-1(②式) 應(yīng)用蓋斯定律,將(①式×3+②式)÷2得,反應(yīng) 3NO2(g)+H2O(l)===2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=[(-116.1 kJ·mol-1)×3+75.9 kJ·mol-1]÷2=-136.2 kJ·mol-1。 6.Ⅰ.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。 通過(guò)計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為 ________________________________、 ______________________

33、__________, 制得等量H2所需能量較少的是________。 Ⅱ.(2017·全國(guó)卷Ⅱ)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?;卮鹣铝袉?wèn)題: 正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下: ①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g)  ΔH1 已知:②C4H10(g)+O2(g)===C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1 反應(yīng)①的ΔH1為_(kāi)_______ kJ·mol-1。 Ⅲ.(2016·全國(guó)卷Ⅱ)①2O2(g)+N2(g

34、)===N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3 ④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)  ΔH4=-1048.9 kJ·mol-1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4=____________________。 Ⅳ.(2016·全國(guó)卷Ⅲ)已知下列反應(yīng): SO2(g)+2OH-(aq)===SO(aq)+H2O(l) ΔH1 ClO-(aq)+SO(aq)===SO(aq)+Cl-(aq) ΔH2 CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO(aq) Δ

35、H3 則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=__________________。 答案?、?H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=286 kJ·mol-1  H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=20 kJ·mol-1 系統(tǒng)(Ⅱ) Ⅱ.+123 Ⅲ.2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 Ⅳ.ΔH1+ΔH2-ΔH3 解析?、?將題干中的四個(gè)熱化學(xué)方程式分別編號(hào)為①②③④,根據(jù)蓋斯定律,將①+②+③可得系統(tǒng)(Ⅰ)中的熱化學(xué)方程式: H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=

36、ΔH1+ΔH2+ΔH3=327 kJ·mol-1-151 kJ·mol-1+110 kJ·mol-1=286 kJ·mol-1 同理,將②+③+④可得系統(tǒng)(Ⅱ)中的熱化學(xué)方程式: H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4=-151 kJ·mol-1+110 kJ·mol-1+61 kJ·mol-1=20 kJ·mol-1 由所得兩熱化學(xué)方程式可知,制得等量H2所需能量較少的是系統(tǒng)(Ⅱ)。 Ⅱ.由蓋斯定律可知,①式=②式-③式,即 ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ/mol-(-242 kJ/mol)=123 kJ/mol。 Ⅲ.根據(jù)蓋斯定律,由2×(

37、③-②)-①可得④,故ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1。 Ⅳ.SO2(g)+2OH-(aq)===SO(aq)+H2O(l) ΔH1(Ⅰ),ClO-(aq)+SO(aq)===SO(aq)+Cl-(aq) ΔH2(Ⅱ),CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO(aq) ΔH3(Ⅲ),運(yùn)用蓋斯定律,由(Ⅰ)+(Ⅱ)-(Ⅲ)可得反應(yīng):SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq),故ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。 2020還可能這么考 7.一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO(x=1,2,3,4)的能量

38、(kJ)相對(duì)大小如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  ) A.a(chǎn)、b、c、d、e中,c最穩(wěn)定 B.b→a+c反應(yīng)的反應(yīng)熱為反應(yīng)物能量減生成物能量 C.b→a+d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH=+116 kJ·mol-1 D.一定溫度下,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物有a、b、d,溶液中a、b、d的濃度之比可能為11∶1∶2 答案 D 解析 a、b、c、d、e中a能量最低,所以最穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;b→a+c反應(yīng)的反應(yīng)熱為生成物能量減反應(yīng)物能量,故B錯(cuò)誤:b→a+d,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得該反應(yīng)方程式為3ClO-===ClO+2Cl

39、-,反應(yīng)熱=(64 kJ·mol-1+2×0 kJ·mol-1)-3×60 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1,所以該熱化學(xué)反應(yīng)方程式為3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-116 kJ·mol-1,故C錯(cuò)誤;一定溫度下,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物有a、b、d,根據(jù)得失電子守恒,溶液中a、b、d的濃度之比可能為11∶1∶2,故D正確。 8.氮的氧化物是大氣的主要污染物,是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究?jī)?nèi)容之一。 氨氣還原氮的氧化物,已知: ①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1 ②4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O

40、(l) ΔH2 則4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(l) ΔH=________。(用含ΔH1、ΔH2的式子表示) 答案 ΔH2-3ΔH1 解析 根據(jù)蓋斯定律,②-①×3得:4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(l) ΔH=ΔH2-3ΔH1。 專(zhuān)題作業(yè) 1.由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  ) A.該反應(yīng)的活化能為348 kJ·mol-1 B.使用催化劑,該反應(yīng)ΔH減小 C.N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g)ΔH=-139 kJ·mol-1 D.反應(yīng)物中化學(xué)鍵的

41、總鍵能大于生成物中化學(xué)鍵的總鍵能 答案 C 解析 該反應(yīng)的活化能為209 kJ·mol-1,A錯(cuò)誤;使用催化劑,該反應(yīng)的ΔH不變,B錯(cuò)誤;由題圖可寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g) ΔH=(209-348) kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1,C正確;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物中化學(xué)鍵的總鍵能小于生成物中化學(xué)鍵的總鍵能,D錯(cuò)誤。 2.(2015·北京高考)最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下: 下列說(shuō)法正確的是(  ) A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng) B.在

42、該過(guò)程中,CO斷鍵形成C和O C.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2 D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程 答案 C 解析 根據(jù)能量變化示意圖可以判斷反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)過(guò)程示意圖可以看出CO中的碳氧鍵沒(méi)有斷裂,B錯(cuò)誤;CO2中含有極性鍵,C正確;狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O形成CO2的過(guò)程,D錯(cuò)誤。 3.一定溫度和壓強(qiáng)下,氣體X2與氣體Y2反應(yīng)過(guò)程中能量的變化如圖中a曲線所示,且該反應(yīng)在平衡時(shí)三種物質(zhì)共存,下列敘述正確的是(  ) A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為X2+3Y22XY3 ΔH=-92 kJ·mol-1 B.b曲

43、線代表溫度升高時(shí)的能量變化 C.加入催化劑,該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱改變 D.在同溫、同體積的條件下,通入1 mol X2和3 mol Y2,反應(yīng)后放出的熱量小于92 kJ 答案 D 解析 熱化學(xué)方程式應(yīng)標(biāo)明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),A錯(cuò)誤;由題圖可知b曲線代表的活化能降低,應(yīng)該是加入了催化劑,升高溫度不能改變活化能,B錯(cuò)誤;加入催化劑,反應(yīng)的反應(yīng)熱不變,C錯(cuò)誤;由題干知X2和Y2的反應(yīng)是可逆反應(yīng),該條件下反應(yīng)放出的熱量小于92 kJ,D正確。 4.依據(jù)下圖判斷,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量

44、低 B.氫氣的燃燒熱為ΔH=-241.8 kJ·mol-1 C.液態(tài)水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1 D.H2O(g)生成H2O(l)時(shí),斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量 答案 C 解析 2 mol H2(g)與1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g),放出483.6 kJ的熱量,故2 mol H2(g)與1 mol O2(g)所具有的總能量比2 mol H2O(g)所具有的總能量高,A錯(cuò)誤;氫氣的燃燒熱是指1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量,故氫氣的燃燒熱為 kJ·mol-1=285.8

45、kJ·mol-1,B錯(cuò)誤;水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+(483.6+88) kJ·mol-1=+571.6 kJ·mol-1,C正確;H2O(g)生成H2O(l)為物理變化,不存在化學(xué)鍵的斷裂與形成,D錯(cuò)誤。 5.已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-394 kJ·mol-1 ②H2(g)+O2(g)===H2O(g)ΔH2=-242 kJ·mol-1 ③2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-2510 kJ·mol-1 ④2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH4 下列

46、說(shuō)法正確的是(  ) A.反應(yīng)①若放出197 kJ的熱量,轉(zhuǎn)移4 mol電子 B.由反應(yīng)②可知1 mol液態(tài)水分解所放出的熱量為242 kJ C.反應(yīng)③表示C2H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式 D.ΔH4=2ΔH1+ΔH2-ΔH3 答案 D 解析 1 mol C參與反應(yīng)①,放出的熱量為394 kJ,轉(zhuǎn)移電子為4 mol,故放出197 kJ熱量時(shí),轉(zhuǎn)移2 mol電子,A錯(cuò)誤;液態(tài)水分解需要吸收熱量,B錯(cuò)誤;表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須為1,且生成物應(yīng)為穩(wěn)定的氧化物,H2O的穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)是液態(tài),而不是氣態(tài),C錯(cuò)誤;應(yīng)用蓋斯定律,由①×2+②-③×=④可知,D正確。 6.已知

47、氫氣的燃燒熱為286 kJ·mol-1,N2與O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1,且N2(g)與H2(g)在鐵催化劑表面反應(yīng)生成NH3(g)的過(guò)程如圖所示。 則氨氣的催化氧化反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(l)的ΔH為(  ) A.+1540 kJ·mol-1 B.-1540 kJ·mol-1 C.+1172 kJ·mol-1 D.-1172 kJ·mol-1 答案 D 解析 由氫氣的燃燒熱可寫(xiě)出熱化學(xué)方程式①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-286 kJ·mo

48、l-1;由合成氨的能量變化圖像可得合成氨反應(yīng)②H2(g)+N2(g)NH3(g) ΔH2=1127 kJ·mol-1-(324+389+460) kJ·mol-1=-46 kJ·mol-1;結(jié)合題給反應(yīng)③N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH3=+180 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,由①×6-②×4+③×2,即得4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(l) ΔH=ΔH1×6-ΔH2×4+ΔH3×2=-1172 kJ·mol-1。 7.(2019·河北武邑高三調(diào)研)甲醇是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn),也可以直接用作燃料。 已知:CH3OH(l)+O

49、2(g)===CO(g)+2H2O(g) ΔH1=-443.64 kJ·mol-1 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1 下列說(shuō)法正確的是(  ) A.CO的燃燒熱為566.0 kJ·mol-1 B.2 mol CO(g)和1 mol O2(g)的總能量比2 mol CO2(g)的總能量低 C.完全燃燒20 g甲醇,生成二氧化碳和水蒸氣時(shí)放出的熱量為908.3 kJ D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1453.28 kJ·mol-1 答案 D 解析 1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定

50、氧化物放出的熱量為燃燒熱,根據(jù)熱化學(xué)方程式2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1,可得CO的燃燒熱為283.0 kJ·mol-1,故A錯(cuò)誤;放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,所以2 mol CO(g)和1 mol O2(g)的總能量比2 mol CO2(g)的總能量高,故B錯(cuò)誤;已知:①CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(g) ΔH1=-443.64 kJ·mol-1,②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律①+②×得CH3OH(l)+O2(g)===CO2(

51、g)+2H2O(g) ΔH1=-726.64 kJ·mol-1,則完全燃燒20 g甲醇,即0.625 mol,放出的熱量為0.625 mol×726.64 kJ·mol-1=454.15 kJ,故C錯(cuò)誤;由C項(xiàng)知CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-726.64 kJ·mol-1,方程式的計(jì)量數(shù)加倍,則反應(yīng)熱也加倍,則2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1453.28 kJ·mol-1,故D正確。 8.已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: ①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)

52、3(l) ΔH1 ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2 ③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3 ④H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH4 ⑤4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) ΔH5 下列判斷正確的是(  ) A.反應(yīng)②③④的焓變?chǔ)均大于0 B.ΔH2<2ΔH4 C.ΔH5=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 D.ΔH5=2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3 答案 C 解析 A項(xiàng),反應(yīng)②③④均為放熱反應(yīng),故焓變?chǔ)均小于0。B項(xiàng),反應(yīng)②生成氣態(tài)水,反應(yīng)④生成液態(tài)水,兩個(gè)反應(yīng)生成等量

53、H2O的情況下,生成液態(tài)水釋放出更多熱量,釋放熱量越多,ΔH越小,故有ΔH2>2ΔH4。根據(jù)蓋斯定律,⑤=12×③+5×②-2×①,故ΔH5=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1。 9.室溫下,將1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,熱效應(yīng)為ΔH1,將1 mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,熱效應(yīng)為ΔH2;CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是(  ) A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3 答

54、案 B 解析 由題干信息可得:①CuSO4·5H2O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(l) ΔH1>0,②CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH2<0,③CuSO4·5H2O(s)=== CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3,根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH1>0,ΔH2<0,故ΔH3>ΔH1,B正確,C、D錯(cuò)誤;ΔH3>0,ΔH2<0,故ΔH3>ΔH2,A錯(cuò)誤。 10.(2019·河南汝州實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三期末)已知25 ℃、101 kPa下,如下圖所示,石墨的燃燒熱為393.51 kJ/mol,金剛石的燃燒熱為395.41

55、kJ/mol。下列表達(dá)正確的是(  ) A.金剛石比石墨穩(wěn)定 B.C(s,石墨)===C(s,金剛石) ΔH=+1.9 kJ/mol C.ΔH1<ΔH2 D.如果使用催化劑,ΔH1和ΔH2都變小 答案 B 解析 由題可知石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51 kJ/mol;C(s,金剛石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41 kJ/mol,二者相減可得C(s,石墨)===C(s,金剛石) ΔH=+1.9 kJ/mol,B正確。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,A錯(cuò)誤;

56、反應(yīng)放熱,則ΔH<0,金剛石放出的熱量多,則有ΔH1>ΔH2,C錯(cuò)誤;催化劑不改變反應(yīng)熱的大小,D錯(cuò)誤。 11.(2019·江西師大附中高三期末考試)按要求回答下列問(wèn)題: (1)已知拆開(kāi)1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________。 (2)已知碳的燃燒熱ΔH1=a kJ·mol-1,S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1,2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1,則S(s)+2KN

57、O3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=____________________________。 (3)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1,H2(g)+O2(g)===H2O(g)  ΔH=-285.8 kJ·mol-1,CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1,寫(xiě)出煤氣化(碳和水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣)的熱化學(xué)方程式:____________。計(jì)算10m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)水煤氣完全燃燒放出的熱量為_(kāi)_______kJ(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。 答案 (1)N2(

58、g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92 kJ·mol-1 (2)(3a+b-c) kJ·mol-1 (3)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1 126964.3 解析 (1)在反應(yīng)N2+3H22NH3中,斷裂3 mol H—H鍵,1 mol N≡N鍵共吸收的能量為3×436 kJ+946 kJ=2254 kJ,生成2 mol NH3,共形成6 mol N—H鍵,放出的能量為6×391 kJ=2346 kJ,吸收的能量少,放出的能量多,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為2346 kJ-2254 kJ=92 kJ,則N2與H2反應(yīng)

59、生成NH3的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。 (2)碳的燃燒熱ΔH1=a kJ·mol-1,其熱化學(xué)方程式為C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1 ①, S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2=bkJ·mol-1 ②,2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1 ③,將方程式3×①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),則ΔH=(3a+b-c) kJ·mol-1。 (3)已知:C(s)+O2(g

60、)===CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1①,H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1②,CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1③。 根據(jù)蓋斯定律計(jì)算,①-②-③得到固態(tài)碳與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ·mol-1。根據(jù)反應(yīng)②③可以知道,每2摩爾水煤氣完全燃燒放出的熱量為285.8 kJ+283.0 kJ=568.8 kJ,所以10 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的水煤氣完全燃燒放出的熱量為×568.8 kJ×≈126964.3 kJ。

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