专题:盖斯定律热化学方程式
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[复习目标] 1.了解焓变与反应热的含义,会利用键能计算焓变。
2.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
3.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关焓变的计算。
考点一焓变(ΔH)的计算1.根据(相对)能量计算ΔHΔH=H(生成物)-H(反应物)2.根据键能计算ΔHΔH=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)按要求回答下列问题:(1)航天员呼吸产生的CO2利用Bosch反应:CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)ΔH,再电解水可实现O2的循环利用。
热力学中规定由最稳定单质生成1mol某物质的焓变称为该物质的标准生成焓(符号:Δf Hθm),最稳定单质的标准生成焓规定为0。
已知上述反应中:Δf Hθm(CO2)=-394kJ·mol-1;Δf Hθm(H2)=0kJ·mol-1;Δf Hθm(C)=0kJ·mol-1;Δf Hθm(H2O)=-242kJ·mol-1,则ΔH=________ kJ·mol-1。
答案-90解析ΔH=生成物的总焓-反应物的总焓,若规定最稳定单质的标准生成焓为0,则各物质的标准生成焓可看作该物质的总焓,可得ΔH=2Δf Hθm(H2O)-Δf Hθm(CO2)=2×(-242kJ·mol-1)-(-394kJ·mol-1)=-90kJ·mol-1。
(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:催化剂+H2(g)已知:化学键C—H C—C C==C H—H键能/412348612436(kJ·mol-1)计算上述反应的ΔH=________kJ·mol-1。
答案+124解析设“”部分的化学键键能为a kJ·mol-1,则ΔH=(a+348+412×5)kJ·mol-1-(a+612+412×3+436)kJ·mol-1=+124kJ·mol-1。
高中化学盖斯定律热化学反应方程式专项练习题一、单选题1.在101kPa 和25℃时,有关反应的热化学方程式如下: ()()()2C s +1/2O g =CO g -11=-110.5kJ mol H ∆⋅, ()()()222H g +1/2O g =H O g -12=-241.7kJ mol H ∆⋅, ()()()222H g +1/2O g =H O l -13=-285.8 kJ mol H ∆⋅下列说法正确的是( )A.()()()()22C s +H O g =CO g +H g -1-131.2 kJ mol H ∆=⋅B.2H 燃烧热的热化学方程式为()()()2222H g +O g =2H O l -1=-571.6 kJ mol H ∆⋅C.()()()2222H O g =H g +O g -1=-483.4 kJ mol H ∆⋅D.()()22H O g =H O l -1= -44.1 kJ mol H ∆⋅ 2.下列说法正确的是( )A.在101kPa 时,1mol 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1mol 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,1mol 3CH COOH 和1mol NaOH 完全中和时放出的热量为57.3 kJ3.最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下:下列说法正确的是( )A.CO 和O 生成2CO 是吸热反应B.在该过程中,CO 断键形成C 和OC.CO 和O 生成了具有极性共价键的2COD.状态I→状态III 表示CO 与2O 反应的过程4.通过以下反应均可获取2H 。
下列有关说法正确的是( )①太阳光催化分解水制氢:-122212H O(l)=2H (g)+O (g)571.6kJ mol H ∆=⋅②焦炭与水反应制氢:-1222C(s)+H O(g)=CO(g)+H (g)131.3kJ mol H ∆=⋅ ③甲烷与水反应制氢:-14223CH (g)+H O(g)=CO(g)+3H (g)206.1kJ mol H ∆=⋅A.反应①中电能转化为化学能B.反应②为放热反应C.反应③使用催化剂,3H ∆减小D.反应42CH (g)=C(s)+2H (g)的-174.8kJ mol H ∆=⋅ 5.已知:① C(s)+O 2(g)=CO 2(g) ΔΗ1=-394kJ·mol -1 ② H 2(g)+12O 2(g)=H 2O(g) ΔΗ2=-242kJ·mol -1 ③ 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(g) ΔΗ3=-2510kJ·mol -1 ④ 2C(s)+H 2(g)=C 2H 2(g) ΔΗ4 下列说法正确的是( )A.反应①放出197kJ 的热量时,转移电子的数目为4N AB.由反应②可知,1mol 水蒸气分解放出的热量为242kJC.反应③是表示C 2H 2燃烧热的热化学方程式D.ΔΗ4=2ΔΗ1+ΔΗ2-12ΔΗ3 6.臭氧层中臭氧的分解历程如图所示,下列说法正确的是( )A.催化反应① 、② 均为放热反应B.催化剂不能改变总反应的焓变C.ClO 是总反应的催化剂D.在总反应过程中没有化学键的断裂与形成7.已知一定温度下:① N 2(g)+O 2(g)=2NO(g) ΔΗ1=+180kJ·mol -1, ② N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔΗ2=-92.4kJ·mol -1,③ 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) ΔΗ3=-483.6 kJ·mol -1。
高中化学盖斯定律热化学反应方程式专项练习题一、单选题1.在101kPa和25℃时,有关反应的热化学方程式如下: C s+1/2O 2 g =CO g H 1 =-110.5kJ molH2 g +1/2O 2 g =H 2O g H2 =-241.7kJ mol -1 ,-1H2 g +1/2O 2 g =H2O l H 3 =-285.8 kJ mol-1 下列说法正确的是( )A. C s +H2O g =CO g +H2 g H -131.2 kJ mol-1B. H2 燃烧热的热化学方程式为2H2 g +O2 g =2H 2O lC. 2H2O g =H2g +O2g H =-483.4 kJ mol-1D. H2O g =H2O l H= -44.1 kJ mol-1 2.下列说法正确的是( )A. 在101kPa时,1mol 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1mol 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,1mol CH 3 COOH 和1mol NaOH 完全中和时放出的热量为57.3 kJ列说法正确的是( )A. CO 和O生成CO2是吸热反应B. 在该过程中,CO 断键形成 C 和OC. CO 和O 生成了具有极性共价键的CO2D. 状态I →状态III 表示CO 与O2 反应的过程4. 通过以下反应均可获取H2。
下列有关说法正确的是( )①太阳光催化分解水制氢: 2 H 2 O(l) = 2H2(g)+O2(g) H1 571.6 kJ mol②焦炭与水反应制氢:C(s) + H 2O(g) = CO(g) +H2(g) H2 131.3kJ mol③甲烷与水反应制氢:CH 4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H 2(g) H3A. 反应①中电能转化为化学能3.最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。
专题6利用盖斯定律书写热化学方程式【考情分析】在近几年的高考化学试题中热化学方程式的书写成了必考题型,而且高考大纲中也明确指出要了解热化学方程式的意义,能正确书写热化学方程式,理解盖斯定律的意义并能够应用盖斯定律进行反应热的有关计算。
新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型,题目变化较多,但思路变化却较少,主干知识依然是重点考查的内容。
此类试题比较贴近当前的教学实际,虽然形式上有各种各样的变化,但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略,缜密分析、逐层递解,再经过一些变化演绎,就可以准确解答相关题型。
此外通过此类题型的解题策略探究还有利于培养科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。
【考点归纳】1.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。
利用键能计算反应热关键是弄清物质中化学键的数目,常见单质、化合物中所含共价键的数目:1 mol金刚石中含2 mol C—C 键,1 mol硅中含2 mol Si—Si键,1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键;1 mol P4中含有6 mol P—P键,1 mol P4O10(即五氧化二磷)中,含有12 mol P—O键、4 mol P==O键,1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和 1 mol C—C键。
2. 热化学方程式书写的注意事项(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 ℃、101 kPa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“↓”。
以高考题为例详解利用盖斯定律进行化学反应热的计算为了方便,这里以ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3为例说明。
对既有总反应和分步反应而言,考生未必知道哪个是总反应,哪些是分步反应。
而确定总反应和分步的反应依据就是ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3,而这个关系式在题目中恰恰是我们需要求解的。
为了解决这个问题,就需要将ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3移项,得到ΔH4-(ΔH1+ΔH2+ΔH3)=0,这个方程式中既有相加也有相减,这符合题目实际情况。
接下来一个问题是做加法和减法各有什么用处?他们都是消去某个中间反应物质的,如果一个物质在三个反应中都有,是不能一步消去的;只能选择在2个方程式中出现的某个物质。
如果该物质都在两个方程式的一边,此时用减法。
如果在方程式的两边,此时用加法。
如果系数不相等,通过相乘或相除让要消去的物质系数相同。
如果两个方程做过一次加减,后续运算不能再使用,只能将新得到的方程和未做运算的方程做运算,最后通过一系列的加减,总能够得到ΔH4-(ΔH1+ΔH2+ΔH3)=0这样的式子,最后移项就能得到ΔH总=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
例1:利用盖斯定律计算反应热。
【2010年天津理科综合化学部分第10第(3)问,有改动】利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:① 2H2(g) + CO(g) C H3O H(g);ΔH1=-90.8 kJ·mol-1② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH2=-23.5 kJ·mol-1③ CO(g) + H2O(g) C O2(g) + H2(g);ΔH3=-41.3 kJ·mol-1总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + C O2 (g)的ΔH4=___________解题步骤:第一步:选择利用两个方程式能消去某个物质。
其中只出现在两个方程式的物质有:CH3OH CH3OCH3, H2O,CO2。
第三节盖斯定律化学反应热的计算中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为:H+(aq)+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3kJ/mol盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。
假设反应体系的始态为S,终态为L,若S→L,△H﹤0;则L→S,△H﹥0。
1、100g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)△H=-110.35 kJ·mol-1,CO(g)+1/2 O2(g)===CO2(g) △H=—282.57kJ·mol-1与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( )A、392.92kJB、2489.44kJC、784.92kJD、3274.3kJ2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为( )A、100.3kJB、567.85kJC、500.15kJD、601.7kJ3、已知:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H=-Q1kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-Q2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-Q3kJ·mol-1常温下,取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况),经完全燃烧后恢复到到常温,放出的热量(单位:kJ)为( )A、0.4Q1+0.05Q3B、0.4Q1+0.05Q2C、0.4Q1+0.1Q3D、0.4Q1+0.2Q34、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为Q,完全吸收它生成的CO2生成正盐,需要5mol·L-1的kOH溶液100mL ,则丁烷的燃烧热为( )A、16QB、8QC、4QD、2Q5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。
[考点:盖斯定律与热化学方程式]盖斯定律与热化学方程式 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(g)===B(g) ΔH1 A(g)===B(g) ΔH2 ΔH2=ΔH1或ΔH1=aΔH2 aA(g)===B(g) ΔH1 B(g)===aA(g)ΔH2 ΔH1=-ΔH2 ΔH=ΔH1+ΔH2 1.(20xx·高考全国卷Ⅰ)已知:2N2O5(g)=== 2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·mol-1 2NO2(g)=== N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·mol -1 则反应N2O5(g)=== 2NO2(g)+O2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
解析:已知:ⅰ.2N2O5(g)=== 2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·mol-1;ⅱ.2NO2(g)=== N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·mol-1。
根据盖斯定律可知ⅰ÷2-ⅱ即得到N2O5(g)=== 2NO2(g)+O2(g) ΔH=+53.1 kJ·mol-1。
答案:+53.1 2.(20xx·高考全国卷Ⅱ)CH4CO2催化重整反应为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 kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=== CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1 该催化重整反应的ΔH=________kJ·mol -1。
解析:将已知中3个反应依次记为①、②、③,根据盖斯定律③×2-①-②得该催化重整反应的ΔH=(-111×2+75+394) kJ·mol-1=+247 kJ·mol-1。
专题2利用盖斯定律推测并书写热化学方程式【规律和方法】1、盖斯定律的内容:对于一个化学反应,不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,即: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、运用盖斯定律的技巧——“三调一加”(1)一调:根据目标热化学方程式,调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程式(2)二调:根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号(3)三调:调整中间物质的化学计量数(4)一加:将调整好的热化学方程式及其ΔH相加3、运用盖斯定律的三个注意事项(1)热化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值必须也乘上该数(2)热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减(3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变4、常用关系式5、ΔH的二种计算式(1)ΔH=反应物总键能之和-生成物总键能之和(2)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=H(生成物)-H(反应物)常见物质中的化学键数目物质CO2(C===O) CH4(C-H) P4(P-P) SiO2(Si-O) 石墨金刚石S8(S-S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2【题组集训】1、已知:H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热(ΔH)分别为-285.8 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1CH3OH (l)===CH3OH (g)ΔH=+35.2 kJ·mol-1H2O(l)===H2O(g)ΔH=+44 kJ·mol-1则CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=________kJ·mol-1序号热化学方程式①4NO 2(g)+CH4(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O (g)ΔH=-574 kJ·mol-1②4NO(g)+CH 4 (g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O (g)ΔH=-1 160 kJ·mol-1则4NO(g)N 2(g)+2NO2(g)的ΔH=________3、TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4 kJ·mol-12C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH2=-220.9 kJ·mol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:___________________________________4、已知:4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-a kJ/mol4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)ΔH2=-b kJ/molH2O(l)===H2O(g)ΔH3=+c kJ/mol则反应4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l)的△H=___________ kJ/mol5、在528K、固定计提的容器中,反应CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)过程中能量变化如图所示,曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化,若投入a molCO、2amolH2,平衡时能生成0.1amolCH3OH,反应就具工业应用价值该反应的热化学方程式为___________________________ ______________6、某小组进行实验:向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠的混合溶液,一段时间后溶液变蓝。
利用盖斯定律书写热化学方程式热化学方程式是描述一个化学反应中吸放热的数学表达式。
它基于盖斯定律,即热力学第一定律,该定律表明能量在一个封闭系统中是守恒的。
热化学方程式可以用来计算化学反应的吸放热,从而帮助我们理解反应的能量变化和控制反应条件。
一个热化学方程式通常包括反应物、产物以及相应的吸放热。
在书写热化学方程式时,我们会使用化学反应的摩尔系数表示反应物和产物的物质的量。
同时,我们需要明确反应的状态(固态、气态、液态等)以及反应进行的条件(温度、压力等)。
下面是一些例子,用来说明如何书写热化学方程式。
1.氧化反应:2 S(s) +3 O2(g) → 2 SO3(g) ΔH = -794.4 kJ这个方程式描述了硫的氧化反应,产生了二氧化硫的气体。
方程式左边的2S(s)表示硫的固体,3 O2(g)表示氧气的气体。
方程式右边的产物2SO3(g)表示二氧化硫的气体。
方程式最后的ΔH = -794.4 kJ 表示反应放出了794.4千焦耳的热量。
2.氢氧化反应:2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) ΔH =-450.8 kJ这个方程式描述了钠氢氧化物和硫酸的反应,产生了硫酸钠和水。
方程式中的(aq)表示溶于水,(l)表示液体。
方程式最后的ΔH = -450.8 kJ表示反应放出了450.8千焦耳的热量。
3.燃烧反应:CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH = -890.4 kJ这个方程式描述了甲烷的燃烧反应,产生了二氧化碳和水。
方程式中的(g)表示气体。
方程式最后的ΔH = -890.4 kJ表示反应放出了890.4千焦耳的热量。
热化学方程式可以用来计算化学反应的吸放热。
吸热反应表示吸收热量,而放热反应表示释放热量。
我们可以通过比较反应前后的能量来确定反应的类型。
如果反应前的能量大于反应后的能量,那么反应是放热反应;如果反应前的能量小于反应后的能量,那么反应是吸热反应。
选修四第一章专题【专题】热化学方程式及盖斯定律的应用1.已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:①4P(白磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H=﹣a kJ/mol②4P(红磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H=﹣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【解析】①4P(白磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H=﹣a kJ/mol,②4P(红磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H=﹣b kJ/mol,由盖斯定律①﹣②可得到4P(白磷,s)=4P(红磷,s)△H=﹣a﹣(﹣b)kJ/mol,因红磷比白磷稳定,则△H=﹣a﹣(﹣b)kJ/mol<0,所以b﹣a<0,即b<a,所以C选项,正确。
【答案】C【知识要点】考查反应热的比较、盖斯定律的应用及物质的能量与稳定性的关系。
2.已知热化学方程式:① C2H2 (g)+ 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) △H1= _1301.0kJ/mol② C(s) + O2(g) = CO2(g) △H2= _393.5kJ/mol③ H2(g) + 12O2(g)= H2O(l) △H3=_285.8kJ/mol则反应④ 2C(s) + H2(g) = C2H2(g)的△H为( )A.+621.7kJ/mol B.+1301.0kJ/mol C.-228.2kJ/mol D.+228.2 kJ/mol3.根据碘与氢气反应的热化学方程式(i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g)△H=-9.48 kJ/mol (ii) I2(s)+ H2(g) △H=+ 26.48 kJ/mol,下列判断正确的是()A.254g I2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48 kJB.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低【解析】A选项,254g I2(g)的物质的量为1mol,2gH2(g)的物质的量为1mol,由于该反应为可逆反应,不能进行到底,则放出的热量小于9.48KL,所以错误;B选项,由盖斯定律(i)- (ii)可得I2(g)=I2(s) △H=-35.96 kJ/mol,可知1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96KL,所以错误;C选项,反应(i)、(ii)的产物都是HI,状态相同,稳定性相同,所以错误;D选项,由I2(g)=I2(s) △H=-35.96 kJ/mol可知,I2(g)能量大于I2(s)的能量,所以正确。
【答案】D【知识要点】盖斯定律的应用,物质具有能量与稳定性的关系。
4.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 =+49.0kJ/mol②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ/mol根据上述反应,下列说法正确..的是( )A.反应①中的能量变化如右图所示B.可推知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.8 kJ/molC.1 mol CH3OH充分燃烧放出的热量为192.9 kJD.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量【解析】A选项,反应①ΔH>0,为吸热反应,生成物的总能量应大于反应物的总能量,图示为放热反应,所以错误;B选项,根据盖斯定律,(②-①)×2可得,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.8 kJ/mol,所以正确;C选项,1 mol CH3OH充分燃烧,生成二氧化碳和液态水,不是生成氢气,反应热数值不对,所以错误;D选项,CH3OH转变成H2的过程中①是吸热,②是放热,所以错误。
【答案】B【知识要点】盖斯定律的应用,反应热的判断。
5.在298k、101×105Pa下,将22g CO2通入1mol·L-1 NaOH溶液750mL中充分反应,测得反应放出x kJ的热量。
已知在该条件下,1mol CO2通入2mol·L-1NaOH溶液1 L中充分反应放出y kJ的热量。
则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是() A.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x)kJ·mol-1B.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(a q) ΔH=-(2x-y)kJ·mol-1C.CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1D.2CO2(g)+2NaOH(l)===2NaHCO3(l) ΔH=-(8x-2y)kJ·mol-1【解析】由题意,22g CO2通入1mol·L-1NaOH溶液750mL中充分反应,CO2的物质的量n(CO2)=0.5mol,NaOH的物质的量n(NaOH)=1mol·L-1×0.75L=0.75mol,n(CO2):n(NaOH)=0.5:0.75=2:3,比值介于1/2和1之间,则该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,总方程式为2CO2+3NaOH=NaHCO3+Na2CO3+H2O,由0.5molCO2反应放出热量为x KJ,则2molCO2反应放出热量为4x KJ,即热化学方程式①2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)ΔH=-4x KJ/mol ,又1mol CO2通入2mol·L-1 NaOH溶液1 L中充分反应放出y kJ的热量,则热化学方程式②2NaOH(aq)+ CO2(g)= Na2CO3(aq)+H2O(l)ΔH=-y KJ/mol,由盖斯定律可知,①-②可得,NaOH(aq)+ CO2(g)= NaHCO3(aq)ΔH=-(4x-y)KJ/mol;所以C选项正确。
【答案】C【易错点】2molCO2与3molNaOH反应的热化学方程式的书写6.下列各组热化学方程式中,△H1 >△H2的是()A.C(s)+O2(g)===CO2(g) △H1C(s)+12O2(g)===CO(g) △H2B.S(g)+O2(g)===SO2(g) △H1S(s)+O2(g)===SO2(g) △H2C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) △H1H2(g)+12O2(g)===H2O(l)△H2D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) △H1CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) △H2【解析】A选项,碳不完全燃烧放出热量少,△H为负值,因此△H1 <△H2,所以错误;B 选项,固体硫变为气态硫需要吸收热量,故气体硫燃烧放出的热量多,△H为负值,因此△H1 <△H2,所以错误;C选项,相同条件下物质的量少的反应放出热量少,1mol氢气燃烧放热小于2mol氢气燃烧放热,△H为负值,因此△H1<△H2,所以错误;D选项,碳酸钙分解吸热△H为正值,氧化钙与水反应是化合反应放热△H为负值,因此△H1 >△H2,所以正确。
【答案】D【易错点】反应热大小的比较易忽视正负号。
7.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ•mol﹣1.分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀盐酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3,下列关系正确的是()A.△H1>△H2>△H3B.△H1<△H2<△H3C.△H1=△H2<△H3D.△H1<△H2=△H3【解析】浓硫酸溶于水放热,则放出的热量最高,焓变最小,稀硫酸和稀硝酸都是强的稀酸,所以氢氧化钠的量一定的条件下,二者放出的热量相等,即放出的热量为△H1<△H2=△H3。
【答案】D【方法点拨】比较大小时要注意浓硫酸溶于水的放热,弱酸生成盐水解的吸热。
8.煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用:a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热;b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳.然后是使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。
这两个过程的化学方程式为:a.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=E1①b.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=E2②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=E3③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=E4④回答:(1)与途径a相比途径b有较多的优点,即;(2)上述四个热化学方程式中哪个反应△H>0?(填序号)(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是A.a比b多B.a比b少C.a与b在理论上相同(4)根据能量守恒定律,E1、E2、E3、E4之间的关系为。
【解析】(1)固体煤经处理变成气体燃料后,不仅可以大大减少SO2和烟尘对空气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于运输。
(2)因为燃烧反应均为放热反应,①③④为燃烧反应,所以都是放热反应,②为吸热反应。
(3)由盖斯定律可知,反应一步完成或分步完成,其热效应相同,则等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量相同。
(4)由盖斯定律可知,反应一步完成或分步完成,其热效应相同,所以①=②+③+④,则能量为E1=E2+E3+E4。
【答案】(1)固体煤经处理变成气体燃料后,不仅可以大大减少SO2和烟尘对空气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于运输;(2)②;(3)C;(4)E1=E2+E3+E4。
【知识要点】用盖斯定律进行有关反应热的计算9.(1)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2是放热反应,当1mol Cl2参与反应时释放145kJ的热量,写出这个热化学方程式;(2)家用液化气中的主要成分之一是丁烷,当10kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出的热量是5×105 kJ,则丁烷的标准燃烧热△H=。
已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ的热量,则反应:C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(g)的△H= kJ•mol﹣1.【解析】(1)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2是放热反应,当1mol Cl2参与反应时释放145kJ的热量,2mol氯气完全反应放热290 kJ,热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H=﹣290 kJ•mol﹣1。