2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化試題.DOC

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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化試題 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.能說明化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要原因，知道化學(xué)變化中常見的能量轉(zhuǎn)化形式。 2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱(焓變)等概念。 3.能正確書寫熱化學(xué)方程式，能根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。 4.了解提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料的重要性。認(rèn)識化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 一、化學(xué)反應(yīng)的焓變 1．反應(yīng)熱 在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時所吸收或放出的熱量。 2．焓變 在恒溫、恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱量，符號為ΔH，單位：kJmol－1。 3．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) (1)從能量高低角度理解 (2)從化學(xué)鍵角度理解 二、熱化學(xué)方程式 1．概念 能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式。 2．意義 表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化及其關(guān)系。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1：表示在25℃、101 kPa條件下，2_mol氣態(tài)H2和1_mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成2_mol液態(tài)H2O所放出的熱量為571.6_kJ。 三、反應(yīng)熱的測量與計(jì)算 1．反應(yīng)熱的測量 (1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱(簡稱中和熱)： 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時所釋放出的熱量。 (2)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測量： ①裝置：(如圖，請?jiān)跈M線上填寫儀器名稱) ②實(shí)驗(yàn)記錄： 鹽酸溫度 t1/℃ NaOH溶液溫度 t2/℃ 反應(yīng)體系最高溫度 t3/℃ 反應(yīng)體系的溫度的變化 Δt＝/℃ 反應(yīng)體系的熱容 C＝[(VHClρHCl＋VNaOHρNaOH)4.18]/J℃－1 反應(yīng)熱計(jì)算 /kJ/mol 2．蓋斯定律 (1)內(nèi)容：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 如由A到B可以設(shè)計(jì)如下兩個途徑： 途徑一：A→B(ΔH) 途徑二：A→C→B(ΔH1＋ΔH2) 則焓變ΔH、ΔH1、ΔH2的關(guān)系可以表示為 ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 (2)應(yīng)用：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。 如已知在25 ℃、101 kPa時： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJmol－1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJmol－1 則CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH為－283_kJ/mol。 四、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱、熱值和中和熱 五、能源的充分利用 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)伴隨著能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。(　　) (2)同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同。(　　) (3)在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃H2SO4與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ。(　　) (4)已知相同條件下2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1，反應(yīng)2SO2(s)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2。(　　) 解析：(1)　物質(zhì)的三態(tài)變化屬于物理變化，也伴隨著能量變化。 (2)　反應(yīng)條件不影響反應(yīng)熱的大小，即光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同。 (3)√　因濃H2SO4溶解時放熱，故放熱大于57.3 kJ。 (4)　反應(yīng)①SO2為氣態(tài)，放出的熱量比反應(yīng)②要多，所以ΔH1＜ΔH2。 2．需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)嗎？ 答案：需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如燃料的燃燒一般需要加熱或點(diǎn)燃才能進(jìn)行；而不需要加熱進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)，如Ba(OH)2和NH4Cl反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，屬于吸熱反應(yīng)。 3．1 mol H2分子斷裂開H—H鍵需要吸收436 kJ的能量；1 mol Cl2分子斷裂開Cl—Cl鍵需要吸收243 kJ的能量，形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ的能量，則反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)放出的熱量為________。 解析：斷鍵所吸收的熱量為436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，成鍵所放出的熱量為431 kJ2＝862 kJ，則共放出的熱量為862 kJ－679 kJ＝183 kJ。 答案：183 kJ 4．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 (1)N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)，放出46.1 kJ的熱量。 ________________________________________________________________________ (2)0.5 mol C2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和水蒸氣，放出661.4 kg的熱量。 ________________________________________________________________________ (3)1 mol石墨與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ的熱量。 ________________________________________________________________________ (4)已知?dú)錃?、一氧化碳燃燒熱分別為 ΔH＝－285.8 kJmol－1，ΔH＝－283.0 kJmol－1，試寫出表示這兩種物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式： ①H2：_______________________________________________________________。 ②CO：_______________________________________________________________。 答案：(1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJmol－1 (2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 322.8 kJmol－1 (3)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJmol－1 (4)①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJmol－1 ②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0 kJmol－1 5．用H2O2和H2SO4的混合溶液溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知： ①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)； ΔH＝＋64.39 kJmol－1 ②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)； ΔH＝－196.46 kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)； ΔH＝－285.84 kJmol－1 在H2SO4溶液中Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2＋和H2O的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 解析：將第二個熱化學(xué)方程式乘以，然后將三個熱化學(xué)方程式相加，即得： Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)＋H2(g)＋O2(g)===Cu2＋(aq)＋H2(g)＋H2O(l)＋O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝＋64.39 kJmol－1＋(－196.46 kJmol－1)＋(－285.84 kJmol－1) 即：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)；ΔH＝－319.68 kJmol－1 答案：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)；ΔH＝－319.68 kJmol－1 6.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。 (1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3 kJmol－1)： __________________________________________________________ ___________________________________________________________ (2)取50 mL 0.50 molL－1 NaOH溶液和30 mL 0.50 molL－1硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。 ①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝? 溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 起始溫度T1/℃ 終止溫度T2/℃ 溫度差平均值(T2－T1)/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 1,26.2,26.0,26.1,30.1 2,27.0,27.4,27.2,33.3 3,25.9,25.9,25.9,29.8 4,26.4,26.2,26.3,30.4②近似認(rèn)為0.50 molL－1 NaOH溶液和0.50 molL－1硫酸溶液的密度都是1 gcm－3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J(g℃)－1。則中和熱ΔH＝________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。 解析：(1)寫熱化學(xué)方程式時除注意方程式配平外，還要注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)，ΔH的符號和單位。 (2)①實(shí)驗(yàn)2的誤差太大要舍去 ②ΔH＝－ ＝ ＝－53 500 Jmol－1＝－53.5 kJmol－1。 答案：(1)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1　(2)①4.0?、冢?3.5 kJmol－1 熱化學(xué)方程式的書寫和正誤判斷 1．書寫下列熱化學(xué)方程式。 (1)甲烷的燃燒熱為ΔH＝－890.3 kJ/mol，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (2)500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中，生成0.5 mol NH3放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為____________________________________________。 (3)含20.0 g的稀NaOH溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出28.7 kJ的熱量。 ________________________________________________________________________。 答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3 kJ/mol (2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－77.2 kJ/mol (3)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4 kJ/mol 2．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)； ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)； ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)；ΔH＝－296.8 kJ/mol(反應(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NO；ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反應(yīng)熱) 解析：選C　燃燒熱要求可燃物的物質(zhì)的量必須為1 mol，得到的氧化物必須是穩(wěn)定的氧化物，即H2O的狀態(tài)必須為液態(tài)，A項(xiàng)錯誤；中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)小于0，B項(xiàng)錯誤；熱化學(xué)反應(yīng)方程式要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，D項(xiàng)錯誤。 3．(xx木瀆中學(xué)模擬)化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2===2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是(　　) A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)；ΔH＝2(a－b－c)kJ/mol B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ；ΔH＝2(b－a)kJ/mol C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l) ；ΔH＝(b＋c－a)kJ/mol D.N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ；ΔH＝(a＋b)kJ/mol 解析：選A　生成1 mol氣態(tài)氨時放出(b－a)kJ熱量，生成1 mol液態(tài)氨時放出(b＋c－a)kJ熱量，故正確的熱化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)；ΔH＝2(a－b－c)kJ/mol，或1/2N2(g)＋3/2H2(g)===NH3(l)；ΔH＝(a－b－c)kJ/mol；或N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ；ΔH＝2(a－b)kJ/mol或1/2N2(g)＋3/2H2(g)===NH3(g) ；ΔH＝(a－b)kJ/mol。A項(xiàng)正確。 4．(xx北京高考)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：________________________。 (2)汽車發(fā)動機(jī)工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下： 2NO(g)2N(g)N2(g)2O(g)O2(g) ①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________。 ②隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢是________________。 答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (2)①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJ/mol ②增大 1．書寫熱化學(xué)方程式的“五步” 2．判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審” [特別提醒]　(1)對于同素異形體，除注明聚集狀態(tài)外，還要注明名稱。因?yàn)橥禺愋误w雖然構(gòu)成元素相同，但屬于不同物質(zhì)，其本身具有的能量不同，所以反應(yīng)中的ΔH也不同。 (2)物質(zhì)本身具有的能量與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)。聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱ΔH的數(shù)值以及符號都可能不同。等量的同一物質(zhì)，氣態(tài)時能量最大，其次為液態(tài)，最小的為固態(tài)。 (3)不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱ΔH表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時的能量變化。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ/mol是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全轉(zhuǎn)化為2 mol SO3(g)時放出的能量。 反應(yīng)熱的計(jì)算 5．(xx揚(yáng)中高級中學(xué)模擬)已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJmol－1(Q1＞0) C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2 kJmol－1(Q2＞0) C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3 kJmol－1(Q3＞0) 若使23 g液態(tài)乙醇完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為(　　) A．Q1＋Q2＋Q3　　　　　　 B．0.5(Q1＋Q2＋Q3 ) C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3 解析：選D　將第一個反應(yīng)式計(jì)量數(shù)擴(kuò)大3倍后加第三個反應(yīng)式再與第二個反應(yīng)式相減可得：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH3＝－(3Q1＋Q3－Q2)kJmol－1，由此知D正確。 6．(xx新課標(biāo)卷Ⅱ)在1 200 ℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng) H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 則ΔH4的正確表達(dá)式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 解析：選A　根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應(yīng)＋第二個反應(yīng)－第三個反應(yīng)2可得第四個反應(yīng)，則ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－ΔH32＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 7．(xx海南高考)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)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 則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g) ＋ O2(g) ＋6N2(g)的ΔH為(　　) A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 解析：選A　蓋斯定律的常規(guī)考查。分別給已知方程式編號，由蓋斯定律可知所給方程式由③12＋②5－①2得到，故ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。 8．高考組合題 (1)(xx四川節(jié)選)焙燒明礬產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－197 kJ/mol； H2O (g)===H2O(l)ΔH2＝－44 kJ/mol； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3＝－545 kJ/mol。 則SO3 (g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(xx天津高考改編)金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。 已知：溫度過高時，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)； WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)① ΔH＝＋66.0 kJmol－1 WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)② ΔH＝－137.9 kJmol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________。 (3)(xx海南高考節(jié)選)肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4 (l) ΔH1＝－19.5 kJmol－1 ②N2H4(l)＋O2(g)=== N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534.2 kJmol－1 寫出肼和N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________________。 解析：(1)給題中的三個熱化學(xué)方程式分別編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律由(③—①)—②可得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，即SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝(ΔH3－H1)－ΔH2＝－130 kJ/mol (2)利用蓋斯定律：由①—②可以得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，則ΔH＝ΔH1－ΔH2 ＝＋66.0 kJmol－1－(－137.9 kJmol－1) ＝＋203.9 kJmol－1。 (3)利用蓋斯定律，②2－①可以得到 2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) 則ΔH＝ΔH22－ΔH1＝－1 048.9 kJmol－1。 答案：(1)SO3(g)＋H2O(l)＝H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ/mol (2)＋203.9 kJ/moL (3)2N2H4(l)＋N2O4(l)＝3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1048.9 kJ/mol 計(jì)算反應(yīng)熱的四種方法 (1)利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。 (2)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量 計(jì)算公式：Q＝燃燒熱n(可燃物的物質(zhì)的量) 如已知H2的燃燒熱為ΔH＝－285.8 kJmol－1，燃燒2 mol H2放出的熱量為2 mol285.8 kJmol－1＝571.6 kJ。 (3)根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差進(jìn)行計(jì)算 如H2與Cl2燃燒生成HCl的反應(yīng)，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，斷裂舊鍵吸收的總能量為679 kJmol－1，新鍵形成過程中釋放的總能量為862 kJmol－1，故該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝679 kJmol－1－862 kJmol－1＝－183 kJmol－1。 (4)利用蓋斯定律求解 根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式，若其反應(yīng)物是所求目標(biāo)熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物，調(diào)整計(jì)量數(shù)后作為基礎(chǔ)化學(xué)方程式或與基礎(chǔ)化學(xué)方程式各對應(yīng)部分相加；若其反應(yīng)物是所求目標(biāo)熱化學(xué)方程式的生成物，調(diào)整計(jì)量數(shù)后各對應(yīng)部分由基礎(chǔ)化學(xué)方程式相減，整理即可得到求解的熱化學(xué)方程式和反應(yīng)熱。調(diào)整計(jì)量數(shù)既是與目標(biāo)相符，又能消除無關(guān)物質(zhì)。 常用以下兩種方法： ①熱化學(xué)方程式相加或相減，如由 a．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1； b．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2； a．－b.可得CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2 ②合理設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑如 順時針方向和逆時針方向變化反應(yīng)熱代數(shù)和相等。 ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 [特別提醒]　在進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算時注意： (1)根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時，要清楚已知熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的物質(zhì)的量與已知物質(zhì)的量之間的比例關(guān)系，然后進(jìn)行計(jì)算。 (2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成過程中的能量變化計(jì)算反應(yīng)熱時，需注意斷鍵和成鍵的總數(shù)，必須是斷鍵和成鍵時吸收或放出的總能量。 (3)運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算，在調(diào)整方程式時，要注意ΔH的正負(fù)和數(shù)值也要隨之調(diào)整。 中和熱的測定 魯科版采用簡易量熱計(jì)，是專門測量反應(yīng)熱的儀器，比人教版采用大小燒杯及蓋板保溫效果好，測量更準(zhǔn)確 為增強(qiáng)攪拌效果，蘇教版改用了電動攪拌器，且所有儀器均固定，減少了人工活動，易于觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 (xx重慶高考)右面實(shí)驗(yàn)裝置(固定裝置略去)和操作是否正確？ 答案：溫度計(jì)的位置應(yīng)放在小燒杯內(nèi)，而不是放在泡沫塑料中，錯誤。 在理清實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，高考題重在考查基本儀器的使用及規(guī)范操作。 1．中和熱的計(jì)算公式為ΔH＝ kJ/mol，最終誤差與(t終－t始)有關(guān)，請以50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 moL/L NaOH溶液反應(yīng)為例，分析下列誤差： 引起誤差的實(shí)驗(yàn)操作 t終－t始 |ΔH| 保溫措施不好 攪拌不充分 所用酸、堿濃度過大 用同濃度的氨水代替NaOH溶液 用同濃度的醋酸代表鹽酸 用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液 提示：偏小　偏小　偏小　偏小　偏大　偏大　偏小 偏小　偏小　偏小　偏小　偏小 2．中和熱測定的數(shù)據(jù)處理：以NaOH和鹽酸反應(yīng)為例，每次測量加入試劑量均相同。記錄如下表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 溫度差 1 20.0 ℃ 2 20.2 ℃ 3 18.5 ℃ 4 19.8 ℃ 則以上記錄有何不妥之處？平均溫度差應(yīng)為多少？ 提示：缺少原始數(shù)據(jù)的記錄，即起始溫度、終止溫度；計(jì)算平均溫度時應(yīng)刪去第3組數(shù)據(jù)，因?yàn)槠湔`差較大，故平均溫度差為20℃。 1．在化學(xué)反應(yīng)中，為使某一反應(yīng)物充分反應(yīng)常采用另一反應(yīng)物過量的方法。 (1)本實(shí)驗(yàn)中采用NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度，原因是鹽酸的濃度越大越易揮發(fā)，故不采用鹽酸過量的方法。 (2)工業(yè)合成氨時，常采用通入過量氮?dú)鈴亩笻2盡可能轉(zhuǎn)化，原因是H2的原料成本高，而氮?dú)獬杀镜汀? (3)工業(yè)合成SO3，常采用通入過量空氣，以提高SO2的轉(zhuǎn)化率。 2．中和熱測定實(shí)驗(yàn)中需注意的事項(xiàng)： (1)注意溫度相同。必須確保酸、堿兩種溶液的溫度相同。 (2)注意酸、堿的濃度大小。為使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用鹽酸和NaOH溶液的濃度宜小不宜大。 (3)注意保溫。必須確保實(shí)驗(yàn)過程中酸、堿中和反應(yīng)放出的熱量不能擴(kuò)散到測定儀器以外。 (4)注意溫度計(jì)的使用。實(shí)驗(yàn)宜使用精確度為0.1℃的溫度計(jì)，且測量時應(yīng)盡可能讀準(zhǔn)。溫度計(jì)的水銀球要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。 (5)注意兩個近似。一個是體系的比熱容近似等于水的比熱容，二是酸、堿溶液的密度近似等于水的密度。 以“PM2.5污染物的研究”為載體串聯(lián)反應(yīng)熱知識 高考載體(xx天津高考T10改編) 　　某市對大氣進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5 μm的懸浮顆粒物)，其主要來源為燃煤、機(jī)動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。 　　為減少SO2的排放，常采取的措施是： 　　將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。涉及的化學(xué)反應(yīng)為： 　?、貶2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJmol－1 　　②C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5 kJmol－1 [知識串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)反應(yīng)①是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？試判斷2 mol H2和1 mol O2的總能量與2 mol H2O(g)總能量的相對大小。 (2)依據(jù)反應(yīng)②確定24 g碳不完全燃燒生成CO(g)時放出的熱量是多少？ (3)反應(yīng)①表示是H2的燃燒熱嗎？若1 mol H2O(l)完全轉(zhuǎn)化為H2O(g)需要吸收44 kJ的熱量，則H2的燃燒熱是多少？ (4)已知CO轉(zhuǎn)化成CO2的能量關(guān)系如右圖所示：寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________。 依據(jù)反應(yīng)②和右圖能量關(guān)系，能否確定碳的燃燒熱是多少？ (5)依據(jù)反應(yīng)①、②寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________。 (6)已知反應(yīng)：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 試比較ΔH1和ΔH2的大小。 答案：(1)放熱反應(yīng)　2 mol H2和1 mol O2的總能量大于2 mol H2O(g)的能量 (2)221 kJ (3)不是，氫的燃燒熱為ΔH＝－285.8 kJ/mol (4)2CO(s)＋O2(g)===2CO2(s)ΔH＝－566 kJmol－1 C的燃燒熱為ΔH＝－393.5 kJmol－1 (5)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3 kJmol－1 (6)ΔH1>ΔH2 1．(xx阜寧中學(xué)模擬)下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是(　　) A．反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量 B．鋁與氧化鐵反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng) C．化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的根本原因是化學(xué)鍵的斷裂與形成 D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同 解析：選C　A項(xiàng)，吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量低于生成物的的總能量，錯誤；B項(xiàng)，鋁與氧化鐵的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯誤；D項(xiàng)，反應(yīng)熱只與參與反應(yīng)的物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與條件無關(guān)，錯誤。 2．(xx黃橋中學(xué)模擬)據(jù)報(bào)道，科學(xué)家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的是(　　) 解析：選B　水的分解是吸熱反應(yīng)，催化劑降低反應(yīng)的活化能。故選B。 3.(xx錫山高級中學(xué)模擬)對于：2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l)；ΔH＝－5 800 kJ/mol的敘述錯誤的是(　　) A．該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH＝－5 800 kJ/mol，是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)的ΔH與各物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，與化學(xué)計(jì)量數(shù)也有關(guān) C．該式的含義為：25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量5 800 kJ D．該反應(yīng)為丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式，由此可知丁烷的燃燒熱為5 800 kJ/mol 解析：選D　燃燒熱是指完全燃燒1 mol可燃物的時所放出的熱量，由此可知丁烷的燃燒熱為2 900 kJ/mol，因此，D錯誤。 4．(xx南師附中模擬)在298 K、100 kPa時，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 則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2　　　　 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 解析：選A　第三個方程式等于：方程式①＋2方程式②，由蓋斯定律知：ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。 5．(xx建湖中學(xué)模擬)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、O===O為500、N—N 為154，則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是(　　) A．194 B．391 C．516 D．658 解析：選B　利用圖示可知肼和氧氣變成原子時斷鍵需要的能量為2 752 kJ－534 kJ＝2 218 kJ。肼和氧氣斷鍵變?yōu)樵訒r要斷裂1個N—N,4個N—H,1個O===O鍵，所以1154＋4(N—H鍵能)＋1500＝2 218，解得斷裂1 mol N—H鍵所需能量為391，單位kJ，選B。 6．(xx江都中學(xué)模擬)下列熱化學(xué)方程式及說法正確的是(　　) A．CH4(g)＋ 2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ B．丁烷的燃燒熱是2 878 kJ/mol，則： C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 878 kJ/mol C．2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量，則： H2O(g)===H2(g)＋1/2O2(g)；ΔH＝＋242 kJmol－1 D．CH3COOH(aq)＋KOH(aq)===CH3COOK(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－a kJmol－1，a就為中和熱的值 解析：選C　A項(xiàng)，ΔH的單位是kJ/mol，故錯；B項(xiàng)，生成的應(yīng)是液態(tài)水，故錯；D項(xiàng)，在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱，故錯。 7．(xx南菁中學(xué)模擬)下列說法正確的是(　　) A．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；ΔH＝－285.8 kJmol－1 ，則H2的燃燒熱為－285.8 kJmol－1 B．已知：S(g)＋O2(g)===SO2(g)；ΔH1＝－Q1 ；S(s)＋O2(g)===SO2(g)；ΔH2＝－Q2，則Q1Q2；C項(xiàng)，濃硫酸遇水放熱；CH3COOH反應(yīng)過程電離吸熱，則|ΔH1|>|ΔH2|；D項(xiàng)，利用蓋斯定律可知正確。 8．(xx蘇北四市模擬)反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)過程中的能量變化情況如下圖所示，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是(　　) A．該反應(yīng)的ΔH＝＋91 kJ/mol B．加入催化劑，正、逆反應(yīng)的活化能數(shù)值均減小 C．加入催化劑，該反應(yīng)的ΔH變小 D．如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH，則ΔH變大 解析：選B　A項(xiàng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)放熱，錯誤；B項(xiàng)，加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，正、逆反應(yīng)的活化能數(shù)值均減小，正確；C項(xiàng)，加入催化劑，反應(yīng)熱不變，錯誤；D項(xiàng)，如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH，放出更多的熱量，因反應(yīng)熱為負(fù)極，則ΔH減小，錯誤。 9．(xx泰州中學(xué)模擬)碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。請回答下列問題： (1)有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下： 則M、N相比，較穩(wěn)定的是________________。 (2)已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6 kJmol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－a kJmol－1，則a________238.6(填“>”、“<”或“＝”)。 (3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當(dāng)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時釋放出145 kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________。 (4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJmol－1，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為________________。 解析：(1)M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng)，所以N的能量高，不穩(wěn)定。 (2)甲醇燃燒生成CO2(g)和H2(g)屬于不完全燃燒，放出的熱量少，故a<238.6。 (4)所給反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12個電子，故每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為1 176 kJ12＝98 kJ。 答案：(1)M　(2)< (3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJmol－1　(4)98 kJ 10．(xx淮陰中學(xué)模擬)用一定濃度的稀鹽酸與稀NaOH溶液在左下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱為57.3 kJ/mol，水的比熱容為4.2 J/(g℃)，有關(guān)熱量與比熱容的計(jì)算公式：Q＝mcΔt(Q為熱量，m為物質(zhì)的質(zhì)量，c為比熱容，Δt物質(zhì)溫度的變化值) 回答下列問題： (1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是：________________________ ________________________________________________________________________ (2)將V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1＋V2＝50 mL)。 下列敘述正確的是________。 A．做該實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度為22 ℃ B．該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能 C．NaOH溶液的濃度約是1.00 mol/L D．該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) (3)V1＝30 mL時HCl和NaOH恰好反應(yīng)，根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)算出的溫度變化值約為________(保留整數(shù)，計(jì)算時可將稀溶液的密度及比熱容看成與水近似相同，且溶液混合時體積變化忽略不計(jì))；而根據(jù)上圖的溫度變化可讀出溫度變化值約7 ℃；兩者相比所測結(jié)果偏低，造成如此現(xiàn)象的原因有：______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在測定中和熱時為了使溶液混合均勻，需要用環(huán)形玻璃攪拌棒。(2)只有酸和堿恰好反應(yīng)時，放出的熱量才是最多的，溶液的溫度才能最高。所以根據(jù)圖像可知，當(dāng)鹽酸的體積是30 mL時溶液溫度最高，說明二者恰好反應(yīng)，此時氫氧化鈉的體積是20 mL，所以氫氧化鈉的濃度是＝1.5 mol/L，C不正確。由圖像可判斷，溫度為22 ℃時鹽酸的體積是5 mL，氫氧化鈉是45 mL，因此實(shí)驗(yàn)時的環(huán)境溫度應(yīng)該小于22 ℃，A不正確。該實(shí)驗(yàn)不能說明有水生成的反應(yīng)就是放熱反應(yīng)，D不正確。答案選B。(3)V1＝30 mL時HCl和NaOH恰好反應(yīng)，此時產(chǎn)生的水是0.03 mol，放出的熱量是57.3 kJ/mol0.03 mol＝1.719 kJ。所以根據(jù)Q＝mcΔt可知Δt＝＝＝8 ℃。測定結(jié)果偏低，說明裝置的保溫性能較差，有熱量損失。其次實(shí)驗(yàn)中忽略了小燒杯、溫度計(jì)所吸收的熱量。再就是計(jì)算中假定溶液比熱容為4.2 J/(g℃)，密度為 1 g/cm3，實(shí)際上這是水的比熱容和密度，酸堿溶液的比熱容、密度略有不同。 答案：(1)環(huán)形玻璃棒 (2)B (3)8 ℃　①儀器保溫性能差；②實(shí)驗(yàn)中忽略了小燒杯、溫度計(jì)所吸收的熱量；③計(jì)算中假定溶液比熱容為4.2 J/(g℃)，密度為1 g/cm3，實(shí)際上這是水的比熱容和密度，酸堿溶液的比熱容、密度略有不同(其他合理答案均可) 11．(xx沭陽高級中學(xué)模擬)Ⅰ.金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵谘鯕獠蛔銜r生成一氧化碳，充分燃燒時生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示： (1)等量金剛石和石墨完全燃燒________(填“金剛石”或“石墨”)放出熱量更多，寫出表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________________________________________； (2)在通常狀況下，金剛石和石墨相比________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式__________________________________________； (3)12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量________________。 Ⅱ.(1)家用液化氣中主要成分之一是丁烷。當(dāng)1 g丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時，放出熱量50 kJ。試寫出丁烷燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________； (2)已知含KOH 28.0 g稀溶液與足量稀硫酸反應(yīng)，放出28.65 kJ的熱量，試寫出該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式________________________________________。 解析：Ⅰ.(1)根據(jù)圖像可知，金剛石的總能量高于石墨的總能量，所以等量金剛石和石墨完全燃燒金剛石放出熱量更多。根據(jù)圖像可知，1 mol石墨完全燃燒放出的熱量是110.5 kJ＋283.0 kJ＝393.5 kJ，所以表示石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式是C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol。 (2)金剛石的總能量高于石墨的總能量，所以石墨比金剛石穩(wěn)定。根據(jù)圖像可知，1 mol金剛石轉(zhuǎn)化為石墨放出的能量是395.4 kJ－393.5 kJ＝1.9 kJ，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式是C(石墨，s)＝C(金剛石，s) ΔH＝＋1.9 kJ/mol。 (3)設(shè)生成的CO和CO2的物質(zhì)的量分別是x和y，則x＋y＝1 mol、28x＋44y＝36 g，解得x＝y(tǒng)＝0.5 mol，所以實(shí)際放出的熱量是(393.5 kJ/mol＋110.5 kJ/mol)0.5 mol＝252.0 kJ。 Ⅱ.(1)當(dāng)1 g丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時，放出熱量50 kJ，則1 mol丁烷即58 g丁烷完全燃燒放出的熱量是50 kJ58＝2 900 kJ，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) 　ΔH＝－2 900 kJ/mol。 (2)中和熱是在一定條件下的稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol水時所放出的熱量。28 g氫氧化鉀的物質(zhì)的量是0.5 mol，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是1/2H2SO4(aq)＋KOH(aq)===1/2K2SO4(aq)＋H2O(l) 　ΔH＝－57.3 kJ/mol。 答案：Ⅰ.(1)金剛石　C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol (2)石墨　C(石墨，s)===C(金剛石，s) ΔH＝＋9.1 kJ/mol (3)252.0 kJ Ⅱ.(1)C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 900 kJ/mol (2)1/2H2SO4(aq)＋KOH(aq)===1/2K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol 12．(xx江浦高級中學(xué)模擬)已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(　　) A．每生成2分子AB吸收b kJ熱量 B．該反應(yīng)熱ΔH＝＋(a－b) kJ/mol C．加入催化劑，該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱變大 D．?dāng)嗔? mol A—A和1 mol B—B鍵，放出a kJ能量 解析：選B　根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)熱是ΔH＝＋(a－b)kJ/mol，選項(xiàng)B正確，A不正確；催化劑不能改變反應(yīng)熱，C不正確；斷鍵吸熱，D不正確。 13．(xx如皋中學(xué)模擬)(1)氯元素的最高價氧化物為無色液體，0.25 mol 該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ 的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______ 。 (2)已知：Fe2O3(s)＋3/2C(s)===3/2CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH＝＋234.1 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1 則2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是________ kJmol－1。 (3)意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。已知斷裂1 mol N—N吸收167 kJ熱量，生成1 mol N≡N放出942 kJ。根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，寫出N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2的熱化學(xué)方程式：________________________。 (4)下圖是丙烷(C3H8)、二甲醚(CH3OCH3)燃燒過程中能量變化圖，其中x為各自反應(yīng)中對應(yīng)的系數(shù)。根據(jù)該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式：________________________。 解析：(1)氯元素的最高價氧化物是Cl2O7,0.25 mol Cl2O7與一定量水混合得到HClO4溶液時，放出Q kJ的熱量，則1 mol Cl2O7與一定量水混合得到HClO4溶液時，放出4Q kJ的熱量，所以熱化學(xué)方程式為： Cl2O7(1)＋H2O(1)===2HClO4(aq)；ΔH＝－4Q kJmol－1。 (2)已知：(1)Fe2O2(s)＋3/2C(s)===3/2CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH＝＋234.1 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1 由蓋斯定律(2)(3/2)－(1)，得：2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH＝(－393.5 kJmol－1)(3/2)－234.1 kJmol－1＝－824.35 kJmol－1 即2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s)ΔH＝－824.35 kJmol－1。 (3)1 mol N4氣體中含有6 mol N—N鍵，可生成2 mol N2，形成2 mol N≡N鍵，則1 mol N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6167 kJ＝1 002 kJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為1 884 kJ，所以反應(yīng)放熱，放出的熱量為1 884 kJ－1 002 kJ＝882 kJ，故N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2的熱化學(xué)方程式是N4(g)===N2(g)　ΔH＝－882 kJ/mol。 (4)由圖象可知生成1 mol水時，二甲醚燃燒放出485 kJ的熱量，則生成3 mol水，放出的熱量為3485 kJ＝1 455 kJ，所以熱化學(xué)方程式為CH3OCH3(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 455 kJmol－1。 答案：(1)Cl2O7(l)＋H2O(l)===2HClO4(aq) ΔH＝－4Q kJ/mol (2)－824.4 (3)N4(g)===N2(g)　ΔH＝－882 kJ/mol (4)CH3OCH3(g)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 kJmol－1 第二單元原電池和化學(xué)電源 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.理解原電池的工作原理，能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。 2.了解常見的化學(xué)電源，認(rèn)識化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。 3.了解研制新型化學(xué)電源的重要性。 一、原電池的工作原理 1．概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 2．構(gòu)成條件 (1)有兩個活動性不同的電極(常見為金屬或石墨)。 (2)具有電解質(zhì)溶液。 (3)兩電極間形成閉合回路。 3．工作原理 如圖是兩種CuZn原電池示意圖，請?zhí)羁眨? (1)電極：負(fù)極為Zn，正極為Cu。 (2)電極反應(yīng)；負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋，正極：Cu2＋＋2e－===Cu。 (3)電子移動方向和電流方向：電子從負(fù)極流出經(jīng)外電路流入正極；電流從正極流出經(jīng)外電路流入負(fù)極。 (4)離子的遷移方向：電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移。 (5)兩種裝置的比較：裝置Ⅰ中還原劑Zn與氧化劑Cu2＋直接接觸，易造成能量損耗；裝置Ⅱ能避免能量損耗；裝置Ⅱ中鹽橋的作用是提供陰陽離子定向移動的通路，導(dǎo)電。 二、化學(xué)電源 1．一次電池——堿性鋅錳干電池 負(fù)極材料：Zn 電極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正極材料：碳棒 電極反應(yīng)：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 2．二次電池(以鉛蓄電池為例) (1)放電時的反應(yīng)： ①負(fù)極：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s) ②正極：PbO2(s)＋