2022年高考化學(xué) 專(zhuān)題七 化學(xué)能與熱能(全國(guó)通用)
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1、2022年高考化學(xué) 專(zhuān)題七 化學(xué)能與熱能(全國(guó)通用) 一、選擇題 1.(xx·廣州期末,3)根據(jù)如圖所示的反應(yīng)判斷,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A.CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量 B.該反應(yīng)的焓變大于零 C.該反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂,化學(xué)鍵斷裂吸收能量,化學(xué)鍵生成放出能量 D.由該反應(yīng)可推出凡是需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) 解析 碳酸鈣受熱分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),焓變大于零,故CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量,A、B項(xiàng)說(shuō)法正確;在CaCO3中,Ca2+和CO之間存在離子鍵,CO中C與O之間存在共價(jià)鍵,故反
2、應(yīng)中既有離子鍵斷裂也有共價(jià)鍵斷裂,舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量,新化學(xué)鍵形成放出能量,C項(xiàng)說(shuō)法正確;需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定為吸熱反應(yīng),如碳的燃燒需要加熱,但該反應(yīng)是放熱反應(yīng),D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。 答案 D 2.(xx·湖南部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考,10)下列說(shuō)法正確的是( ) A.甲烷的燃燒熱為ΔH=-890.3 kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 B.已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,則2 g H2(g)完全燃燒生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水多釋放22 k
3、J的熱量 C.常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH<0 D.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下反應(yīng)ΔH相同 解析 A項(xiàng),應(yīng)生成液態(tài)水,錯(cuò)誤;B項(xiàng),2 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水多放出44 kJ的熱量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,且常溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,可得ΔH>0,錯(cuò)誤;D項(xiàng),同溫同壓下,ΔH只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)條件無(wú)關(guān),正確。 答案 D 3.(xx·河北廊坊質(zhì)檢,6)如圖表示某反應(yīng)的能量變化, 對(duì)于該圖的理解,你認(rèn)為一定正確的是
4、( ) A.曲線(xiàn)Ⅰ和曲線(xiàn)Ⅱ分別表示兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化 B.曲線(xiàn)Ⅱ可表示反應(yīng)2KClO32KCl+3O2↑的能量 變化 C.該反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生 D.該反應(yīng)的ΔH=E2-E1 解析 A項(xiàng),曲線(xiàn)Ⅰ和曲線(xiàn)Ⅱ均表示同一反應(yīng)的反應(yīng)熱,曲線(xiàn)Ⅱ表示的是使用了催化劑,降低了活化能,錯(cuò)誤;B項(xiàng),曲線(xiàn)表示的是放熱反應(yīng),而所給反應(yīng)為吸熱反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),放熱反應(yīng)有時(shí)也需要加熱來(lái)引發(fā),是否加熱不能用來(lái)判斷反應(yīng)的吸、放熱,錯(cuò)誤。 答案 D 4.(xx·湖南長(zhǎng)沙模擬)已知反應(yīng):①2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,②H+(aq)+OH-(aq)===H2
5、O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列結(jié)論正確的是( ) A.碳的燃燒熱大于110.5 kJ·mol-1 B.①的反應(yīng)熱為221 kJ·mol-1 C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3 kJ·mol-1 D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水,放出57.3 kJ熱量 解析?、贋樘嫉牟煌耆紵?,所以碳的燃燒熱大于110.5 kJ·mol-1,A項(xiàng)正確;①的反應(yīng)熱ΔH=-221 kJ·mol-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;醋酸為弱酸,醋酸電離吸熱,與NaOH反
6、應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出的熱量小于57.3 kJ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 A 5.(xx·湖南十三校聯(lián)考,12)肼(N2H4)是一種可用于火箭或原電池的燃料。已知: N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ·mol-1?、? N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1② 下列說(shuō)法正確的是( ) A.反應(yīng)①中反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量 B.2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 000.3 kJ·mol-1 C.鉑作電極,KOH溶液作電解質(zhì)溶液,由反應(yīng)
7、②設(shè)計(jì)的燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式為N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O D.鉑作電極,KOH溶液作電解質(zhì)溶液,由反應(yīng)②設(shè)計(jì)的燃料電池,工作一段時(shí)間后,KOH溶液的pH將增大 解析 反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,故A錯(cuò)誤;2×②-①即得到2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g),ΔH=2×②-①=2×(-534 kJ·mol-1)-(+67.7 kJ·mol-1)=-1 135.7 kJ·mol-1,故B錯(cuò)誤;負(fù)極是N2H4失電子生成N2和H2O,則其電極反應(yīng)式為N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O,故C正確;反應(yīng)
8、生成水,溶液的體積增大,所以氫氧化鉀的濃度減小,即溶液的pH減小,故D錯(cuò)誤。 答案 C 6.(xx·廣東惠州摸底)已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol-1。下列說(shuō)法正確的是( ) A.在相同條件下,1 mol H2(g)與1 mol F2(g)的能量總和大于2 mol HF(g)的能量 B.1 mol H2(g)與1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJ C.該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.該反應(yīng)過(guò)程的能量變化可用下圖來(lái)表示 解析 B項(xiàng),物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)要放熱,所以當(dāng)生成2 mol液態(tài)HF時(shí),放出的
9、熱量大于270 kJ;C項(xiàng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),逆反應(yīng)就是吸熱反應(yīng);D項(xiàng),放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大,生成物的總能量小,而圖表示的正好相反。 答案 A 二、非選擇題 7.(xx·長(zhǎng)沙質(zhì)檢)(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知: Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1 2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1 在H2SO4溶液中Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和
10、H2O的熱化學(xué)方程式為:____________________________________________________________________。 (2)甲醇燃料電池(DNFC)被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車(chē)最佳候選動(dòng)力源。 ①101 kPa時(shí),1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ,則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________ ____________________________________________________________________。 ②甲醇質(zhì)
11、子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是: a.CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49.0 kJ·mol-1 b.CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH2 已知H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH3=-241.8 kJ·mol-1 則反應(yīng)②的ΔH2=________kJ·mol-1。 解析 (1)將題中3個(gè)熱化學(xué)方程式依次標(biāo)為①、②、③,由①+②×+③得:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=[64.39+(-196.46)×+(-285.8
12、4)]kJ·mol-1=-319.68 kJ·mol-1 (2)②由CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49.0 kJ·mol-1和H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1相加可得:CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH2=(-241.8+49.0)kJ·mol-1=-192.8 kJ·mol-1。 答案 (1)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=-319.68 kJ·mol-1 (2)①CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)
13、+2H2O(l) ΔH=-726.51kJ·mol-1 ②-192.8 B組 專(zhuān)項(xiàng)能力訓(xùn)練 一、選擇題 1.(xx·北京四十所示范校聯(lián)考,13)已知:H2(g)+Cl2(s)2HCl(g) ΔH=+a kJ/mol H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-d kJ/mol ,且a、b、c、d均大于零,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.?dāng)嚅_(kāi)1 mol H—Cl鍵所需的能量為-a-b-c B.b>c,則氫氣分子具有的能量高于氯氣分子具有的能量 C.Cl2(s)===Cl2(g) ΔH=+(a+d) kJ·mol-1 D.向1 mol Cl2(g)中通入1 mol H2(
14、g),發(fā)生反應(yīng)時(shí)放熱d kJ 解析 A項(xiàng),由反應(yīng)②有ΔH=-d=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物鍵能之和=b+c-2x,x=,斷開(kāi)1 mol H—Cl鍵所需能量為,錯(cuò)誤;B項(xiàng),只能說(shuō)明H—H鍵的鍵能大于Cl—Cl的鍵能,無(wú)法判斷兩者分子的能量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),由蓋斯定律,反應(yīng)①~②獲得題給反應(yīng),正確;D項(xiàng),H2和Cl2反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行到底,放出熱量小于d kJ,錯(cuò)誤。 答案 C 2.(xx·山東青島期末,10)T ℃時(shí),紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)),下列說(shuō)法或熱化學(xué)方程式錯(cuò)誤的是(
15、 ) A.P(s)+Cl2(g)===PCl3 ΔH=-310 kJ·mol-1 B.2PCl5(g)===2P(s)+5Cl2(g) ΔH=+800 kJ·mol-1 C.PCl3(g)+Cl2(g)===PCl5(g) ΔH=-90 kJ·mol-1 D.P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的焓變與P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的焓變不相等 解析 由能量圖知A、B、C項(xiàng)正確;P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的焓變與P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的焓變相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 D 3.(xx·湖北黃岡中學(xué)3月模擬)一定條件下,充分燃
16、燒一定量的丁烷放出熱量Q kJ,經(jīng)測(cè)定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L-1的KOH溶液100 mL,恰好生成正鹽。則此條件下反應(yīng):C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)的ΔH為( ) A.-16Q kJ·mol-1 B.+8Q kJ·mol-1 C.+16Q kJ·mol-1 D.-8Q kJ·mol-1 解析 由題意知,二氧化碳的物質(zhì)的量為0.25 mol,結(jié)合關(guān)系式C4H10~4CO2,可知丁烷為mol,即mol丁烷完全燃燒放出熱量Q kJ,故1 mol丁烷完全燃燒放出熱量為16Q kJ,選A。 答案 A 4.(xx·成都模擬)已知4
17、NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(l) ΔH=-x kJ·mol-1。蒸發(fā)1 mol H2O(l)需要吸收的能量為44 kJ·mol-1,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表: NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g) 1 mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ a b z d 則表中z(用x、a、b、d表示)的大小為( ) A.(x+4a+5b-6d-264)/4 B.(x+12a+5b-12d-264)/4 C.(x+4a+5b-6d-44)/4 D.(x+12a+5b-12d-44)/4 解析 本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算,考查考生的計(jì)算
18、能力。難度中等。由題意知當(dāng)反應(yīng)生成氣態(tài)水時(shí),ΔH=(-x+44×6)kJ·mol-1,根據(jù)ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,得ΔH=4a+5b-4z-6d=-x+44×6,解得z=(x+4a+5b-6d-264)/4。 答案 A 5.(xx·河南十校聯(lián)考,4)如圖表示白磷(P4)分子結(jié)構(gòu)。白磷在氧氣不足時(shí)燃燒生成P4O6,P4O6分子結(jié)構(gòu)可以看成是白磷分子中磷磷鍵之間插入氧原子。 已知:鍵能表示斷裂1 mol化學(xué)鍵需要吸收的能量。幾種共價(jià)鍵的鍵能如下表所示: 化學(xué)鍵 P—P P—O P===O O===O 鍵能/(kJ·mol-1) a b c d 則P4(
19、s)+3O2(g)===P4O6(s)的反應(yīng)熱(ΔH)為( ) A.(6a+3d-12b-4c)kJ·mol-1 B.(4a+3d-8d)kJ·mol-1 C.(6a+3d-12b)kJ·mol-1 D.(6a+3d+4c-12b)kJ·mol-1 解析 斷裂6個(gè)P—P鍵、3個(gè)O===O鍵,形成12個(gè)P—O鍵,C選項(xiàng)正確。 答案 C 6.(xx·錦州調(diào)研題)下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2 ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3 S(
20、g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4 ③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8 A.①② B.①④ C.②③④ D.①②③ 解析 在比較ΔH的大小時(shí)要考慮其符號(hào)。在①中前者是完全燃燒,而后者是不完全燃燒,放出的熱量是前者多,放熱時(shí)ΔH為負(fù)值,故后者大。在②中前者是固態(tài)硫燃燒,后者是氣態(tài)硫燃燒,氣態(tài)硫所含有的能量高,所以放出的熱量是后者多,放熱時(shí)ΔH為負(fù)值,故前者大。在③中前者是1 mo
21、l H2燃燒,后者是2 mol H2燃燒,所放出的熱量是后者的多,則ΔH是前者大于后者。在④中前者是一個(gè)吸熱反應(yīng)ΔH7>0,而后者是一個(gè)放熱反應(yīng),ΔH8<0,故ΔH7>ΔH8。 答案 C 二、非選擇題 7.(xx·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考,16)已知E1=134 kJ/mol、E2=368 kJ/mol,請(qǐng)參考題中圖表,按要求填空: (1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過(guò)程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率加快,E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。
22、NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:_______________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)。 反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1 反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) ΔH2
23、 反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3 則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=________。 (3)下表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù): 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/kJ·mol-1 a b c x 已知白磷的燃燒熱為d kJ/mol,白磷及其完全燃燒生成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,表中x=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。 解析 (1)加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,則E1和E2都減小,但E2-E1不變,即反應(yīng)熱不改變,由圖知,1 mol
24、NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368-134=234 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1;(2)觀察方程式,利用蓋斯定律,②×2-①得方程式③,故ΔH3=2ΔH2-ΔH1;(3)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4+5O2===P4O10,1 mol白磷完全燃燒需拆開(kāi)6 mol P—P、5 mol O===O,形成12 mol P—O、4 mol P===O,故12 mol×b kJ·mol-1+4 mol×x kJ·mol-1-(6 mol×a kJ·mol-1+5 mol×c kJ·mol-1)=
25、d kJ·mol-1,解得x=(6a+5c+d-12b) kJ·mol-1。 答案 (1)減小 不變 NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ/mol (2)2ΔH2-ΔH1 (3)(d+6a+5c-12b) 熱點(diǎn)一 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(xx·江蘇化學(xué)11,xx·福建理綜11,xx·山東理綜12,xx·北京理綜6,xx·重慶理綜6) 【演練1】 定性考查對(duì)反應(yīng)熱的理解 已知Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0;則下列敘述不正確的是( ) A.該反應(yīng)的ΔH值與反應(yīng)物用量無(wú)關(guān) B.該反應(yīng)的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)
26、化為電能 C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D.該反應(yīng)中反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂放出能量,生成物的化學(xué)鍵形成吸收能量 解析 反應(yīng)放出或吸收的熱量與反應(yīng)物的用量成正比,但ΔH值是與化學(xué)方程式相對(duì)應(yīng)的,與反應(yīng)物的用量無(wú)關(guān),與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),故A對(duì);該反應(yīng)是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),其中的化學(xué)能可以通過(guò)原電池轉(zhuǎn)化為電能,故B對(duì);ΔH<0,說(shuō)明反應(yīng)放熱,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故C對(duì);斷鍵時(shí)吸收能量,成鍵時(shí)放出能量,故D不對(duì)。 答案 D 【演練2】 定量考查鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)健的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下: 化學(xué)
27、鍵 H—H Cl—Cl H—Cl 鍵能/(kJ·mol-1) 436 243 431 則下列熱化學(xué)方程式不正確的是( ) A.H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-91.5 kJ·mol-1 B.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1 C.H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=+91.5 kJ·mol-1 D.2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183 kJ·mol-1 解析 化學(xué)反應(yīng)的焓變?chǔ)=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===HCl(g)的
28、ΔH=(436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1)/2-431 kJ·mol-1=-91.5 kJ·mol-1,所以A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)反應(yīng)的ΔH=-91.5 kJ·mol-1×2=-183 kJ·mol-1,正確;D項(xiàng)反應(yīng)是B項(xiàng)反應(yīng)的逆反應(yīng),生成HCl的反應(yīng)是放熱反應(yīng),則HCl的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),吸收的熱量與放出的熱量相等,D項(xiàng)正確。 答案 C 【演練3】 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) (1)發(fā)射飛船的火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?,并放出大量熱。已?.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮?dú)夂退?/p>
29、蒸氣放出356.652 kJ的熱量。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)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436 kJ、391 kJ、946 kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________________ _
30、_________________________________________________________________。 (3)下圖是NO2(g)和CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________。 解析 (1)首先根據(jù)題意寫(xiě)出化學(xué)方程式 N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O↑ 再計(jì)算1 mol N2H4反應(yīng)放出的熱量為 =891.63 kJ·mol-1, 標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài),表示出ΔH,并檢查。 (2)N2(g)+3H2(g)===2NH3
31、(g) ΔH=(946+436×3-391×6)kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1。 (3)由圖可知,產(chǎn)物總能量低于反應(yīng)物總能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。 答案 (1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-891.63 kJ·mol-1 (2)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1 (3)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 【演練4】 對(duì)燃燒熱、中和熱和反
32、應(yīng)熱的考查 下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確)( ) A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃燒熱) B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和熱) C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1(反應(yīng)熱) D.2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1(反應(yīng)熱) 解析 選項(xiàng)A,H2O的狀態(tài)應(yīng)是液態(tài)。選項(xiàng)B,酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH=-57.3 kJ·mo
33、l-1。選項(xiàng)C,S燃燒生成SO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,同時(shí)也注明了物質(zhì)的聚集狀態(tài)等,正確。選項(xiàng)D,未注明物質(zhì)的聚集狀態(tài),錯(cuò)誤。 答案 C 熱點(diǎn)二 蓋斯定律的應(yīng)用[xx·課標(biāo)Ⅱ13,xx·重慶理綜6,xx·江蘇化學(xué)10,xx·全國(guó)課標(biāo)Ⅱ12,xx·天津理綜10(2),xx·江蘇化學(xué)20(1)] 【演練5】 高考組合題 (1)判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×” ①實(shí)驗(yàn)測(cè)得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-3 916 kJ·mol-1、-3 747 kJ·mol-1和-3 265 kJ·mol-1,可以證明在苯分子中不存在獨(dú)立的碳碳雙鍵( ) (xx·
34、浙江理綜,12C) ②已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=489.0 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1 C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1 則4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-1 641.0 kJ·mol-1( ) (xx·浙江理綜,12D) ③25 ℃、101 kPa下:①2Na(s)+O2(g)===Na2O(s) ΔH1=-414 kJ·mol-1 ②2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s)
35、ΔH2=-511 kJ·mol-1 則25 ℃、101 kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s) ΔH=-317 kJ· mol-1( ) (xx·北京理綜,10D) ④500 ℃、300 MPa下,將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1( ) (xx·浙江理綜,12B) (2)完成下列各題: ①[xx·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ,28(2)]已知: 甲醇脫水反應(yīng) 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)
36、+H2O(g)ΔH1=-23.9 kJ·mol-1 甲醇制烯烴反應(yīng) 2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=-29.1 kJ·mol-1 乙醇異構(gòu)化反應(yīng) C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3=+50.7 kJ·mol-1 則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH=________kJ·mol-1。 ②[xx·四川化學(xué),11(3)]已知:25 ℃、101 kPa時(shí),Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ·mol-1 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ·mo
37、l-1 Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH=-1 065 kJ·mol-1 SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是 __________________________________________________________________。 ③[xx·廣東理綜,31(1)]用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù),反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ① 1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJ·mol-
38、1 ② CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ΔH2=+210.5 kJ·mol-1 ③ CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1 反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示) ④[xx·四川理綜,11(5)節(jié)選]焙燒明礬和硫產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時(shí): 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1;H2O(g)===H2O(l
39、) ΔH2=-44 kJ·mol-1; 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1。 則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______________________________ __________________________________________________________________。 ⑤[xx·浙江理綜,27(1)]捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng): 反應(yīng)Ⅰ:2NH
40、3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1 反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) ΔH2 反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3 ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=_____________________________。 ⑥[xx·天津理綜,10(2)①]為減少SO2的排放,常采取的措施有:將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。 已知:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1 C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-
41、110.5 kJ·mol-1 寫(xiě)出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______________________________ __________________________________________________________________。 ⑦[xx·江蘇化學(xué),20(1)]白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下: 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3 359.26 kJ·mol-1 CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH
42、2=-89.61 kJ·mol-1 2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3 則ΔH3=________kJ·mol-1。 答案 (1)①√?、凇獭、邸獭、堋? (2)①-45.5 ②MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s) ΔH=-248 kJ·mol-1 ③4ΔH1+ΔH2+2ΔH3 ④SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH=-130 kJ·mol-1 ⑤2ΔH2-ΔH1 ⑥C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1 ⑦2 821.6
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