高考化学【热点·重点·难点】专练 难点1 反应热的相关计算(原卷版)
反应热的计算2022年高考化学一轮复习过考点(原卷版)

考点31 反应热的计算一、盖斯定律1.盖斯定律的内容大量实验证明,一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。
换句话说,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.盖斯定律的意义应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热:(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。
3.应用盖斯定律的计算方法(1)“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D,可以有两个途径①由A直接变成D,反应热为ΔH;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)加合法加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。
举例说明:根据如下两个反应,选用上述两种方法,计算出C(s)+12O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1①“虚拟路径”法反应C(s)+O 2(g)====CO 2(g)的途径可设计如下:则ΔH =ΔH 1-ΔH 2=-110.5 kJ·mol -1。
②加合法分析:找唯一:C 、CO 分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次 同侧加:C 是Ⅰ中反应物,为同侧,则“+Ⅰ” 异侧减:CO 是Ⅱ中反应物,为异侧,则“-Ⅱ”调计量数:化学计量数相同,不用调整,则Ⅰ-Ⅱ即为运算式。
所以ΔH =ΔH 1-ΔH 2=-110.5 kJ· mol -1。
二、反应热的计算 1.根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。
例如, a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g) ΔH a b c d |ΔH | n (A) n (B) n (C) n (D) Q 则n A a =n B b =n C c =n D d =Q|ΔH |2.根据反应物、生成物的键能计算ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和。
高考化学二轮复习 全国卷近5年模拟试题分考点汇编 化学反应热的计算(含解析)

化学反应热的计算1、已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H22CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H34Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H43CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.△H1>0,△H3<0 B.△H2>0,△H4>0C.△H1=△H2+△H3 D.△H3=△H4+△H5【答案】C【解析】解:A、所有的燃烧反应属于放热反应,因此△H1<0,△H3<0,故A错误;B、碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应,△H2>0,铁与氧气的反应属于放热反应,△H4<0,故B错误;C、已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3,由盖斯定律可知①=②+③,因此△H1=△H2+△H3,故C正确;D、已知③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3④4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4⑤3CO (g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5,由盖斯定律可知③=×(④+⑤),因此△H3=△H4+△H5,故D错误;故选C.2、强酸与强碱稀溶液发生中和反应的热效应,H+(aq)+OH-(aq) == H2O(l);△H=-57.3kJ/mol。
向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,则恰好完全反应时的热效应依次为△H1、△H2、△H3,它们之间关系正确的是()A.△H1>△H2>△H3B.△H1<△H3<△H2C.△H2>△H1>△H3D.△H1>△H3>△H2【答案】D3、如下图所示,△H1=-393.5 kJ·mol-1,△H2=-395.4 kJ·mol-1,下列说法或表示式正确的是()A. C(s、石墨)== C(s、金刚石)△H= +1.9 kJ·mol-1B. 石墨和金刚石的转化是物理变化C. 金刚石的稳定性强于石墨D. 破坏1 mol石墨的化学键比破坏1 mol金刚石的化学键吸收的总能量少。
高三化学化学反应热的计算试题答案及解析

高三化学化学反应热的计算试题答案及解析1.已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=a kJ/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-220 kJ/molH-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462 kJ/mol,则a为A.-332B.-118C.+350D.+130【答案】D【解析】已知热化学方程式①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H="a" kJ/mol,②2C(s)+O2(g)="2CO(g)" △H=-220kJ/mol,则根据盖斯定律可知②-①×2即得到热化学方程式O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H=-(220+2a)kJ/mol。
由于反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值,则496 kJ/mol+2×436 kJ/mol-2×2×462 kJ/mol=-(220+2a)kJ/mol,解得a=+130,答案选D。
【考点】考查盖斯定律的应用和反应热计算2.已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H22CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H34Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s) △H43 CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是A.△H1>0,△H3<0B.△H2>0,△H4>0C.△H1=△H2+△H3D.△H3=△H4+△H5【答案】C【解析】A、碳和CO燃烧均是放热反应,△H1<0,A不正确;B、二氧化碳与碳反应是吸热反应,铁在氧气中燃烧是放热反应,△H4<0,B不正确;C、②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2,③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3,则根据盖斯定律可知②+③即得到C(s)+O2(g)=CO2(g) ,△H1=△H2+△H3,C正确;D、已知④4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s) △H4,⑤3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5,则根据盖斯定律可知(④+⑤×2)÷3得到2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),则△H3=,D不正确,答案选C。
【高一化学专题】化学反应热的计算(解析版)

【高一专题】化学反应热的计算一、单选题1.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。
化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。
已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示;现提供以下化学键的键能:P—P键键能为198 kJ·mol-1、P—O键键能为360 kJ·mol-1、氧气分子内氧原子间的键能为498 kJ·mol-1,则P4(s)+3O2(g)= P4O6(s)的反应热ΔH为A.-1 638 kJ·mol-1B.+1 638 kJ·mol-1C.-126 kJ·mol-1D.+126 kJ·mol-1【答案】A【详解】ΔH =反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4+3O2=P4O6的反应热ΔH=6×198kJ·mol-1+3×498kJ·mol-1-12×360kJ·mol-1 = - 1638kJ·mol-1,A正确;选A。
2.关于下列ΔH的判断正确的是CO2-3(aq)+H+(aq)=HCO-3(aq)ΔH1CO2-3(aq)+H2O(l)⇌HCO-3(aq)+OH-(aq)ΔH2OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)ΔH3OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l)ΔH4 A.ΔH1<0ΔH2<0 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH3<0ΔH4>0 D.ΔH3>ΔH4【答案】B【详解】A.CO2-3(aq)+H+(aq)=HCO-3(aq)ΔH1,形成化学键要放出热量,ΔH1<0,CO2-3(aq)+H2O(l)⇌HCO-3(aq)+OH-(aq)ΔH2,是盐类的水解反应,是吸热反应,ΔH2>0,故A错误;B.ΔH1是负值,ΔH2是正值,ΔH1<ΔH2,故B正确;C.OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)ΔH3,OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l)ΔH4,酸碱中和反应是放热反应,ΔH3<0,ΔH4<0,故C错误;D.醋酸是弱酸,电离需要吸热,第四个反应放出的热量小于第三个反应放出的热量,但ΔH3和ΔH4都是负值,则ΔH3<ΔH4,故D错误;故选B。
微专题三 有关反应热的计算-高考化学一轮复习课件

【真题演练】
1、磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如 Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。 (1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方 程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=== 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) △H1 =+3359.26 kJ·mol-1
题:已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、 1mol I2(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______2_9_9______kJ。
【考题演练】
2、乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问 题:(2)已知: 甲醇脱水反应 ① 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9KJ·mol-1 甲醇制烯烃反应 ② 2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) △H2=-29.1KJ·mol-1 乙醇异构化反应 ③ CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g) △H3=+50.7KJ·mol-1
下列有关说法不正确的是( B )
A.反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量 B.总反应的活化能为(E1-E3)kJ·mol-1 C.H2(g)+2ICl(g) =I2(g)+2HCl(g) ΔH=-218 kJ·mol-1 D.反应①的ΔH=E1-E2 【解析】:B项,E1和E3分别代表反应过程中各步反应的活化能,总反应 活化能为能量较高的E1。
第2讲反应热的计算20232024高二化学精品讲义(人教版2019选择性必修1)(原卷版)

第二讲反应热的计算1.根据热化学方程式求生成一定量某物质的反应热2.根据反应热求反应放出或吸收的热量(重点)3.应用盖斯定律求反应热(难点)4.根据物质的键能求反应热(重点)本节的重点内容是应用盖斯定律求反应热,掌握盖斯定律的涵义,能够利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算,从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。
知识点一:利用盖斯定律计算反应热一、盖斯定律内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
二、盖斯定律的意义盖斯定律在科学研究中具有重要的意义。
在众化学反应中,有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应往往伴有副反应发生,这给直接测定反应热造成了困难。
利用盖斯定律,可以间接地将它们的反应热计算出来。
三、利用盖斯定律计算反应热的模式与要领(一)计算模式(二)计算要领1、当反应方程式乘以或除以某数时,ΔH也应乘以或除以某数。
2、反应式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”,即把ΔH看作一个整体进行运算。
3、通过盖斯定律计算反应热和比较反应热的大小时,同样要把ΔH看作一个整体。
4、在设计反应过程时常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固→液→气时,会吸热;反之会放热。
5、当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
例1.已知:Fe2O3(s)+32C(s)===32CO2(g)+2 Fe(s) ΔH=+234.14 kJ/mol,C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ/mol,则2Fe(s)+32O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )A.-824.4 kJ/mol B.-627.6 kJ/molC.-744.7 kJ/mol D.-169.4 kJ/mol练习1.不管化学反应是一步完成还是分几步完成,该反应的热效应是相同的。
高中化学高考总复习---热化学方程式和反应热的计算知识讲解及练习题(含答案解析)
1、O=O d kJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
【答案】A
【解析】由图可以看出:P4 中有 6mol 的 P-P,5mol 的 O2 中含有 5molO=O,
H2O 放出热量为 817.63 kJ/mol×0.5 mol=408.815 kJ.
(3)因产物为 N2 和 H2O,故不会造成环境污染. 【总结升华】书写热化学方程式,要注意各物质的状态、ΔH 的正负及单位。
举一反三: 【变式 1】(2014 新课标全国卷Ⅰ)已知:
甲醇脱水反应 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)
热化学方程式为: B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l);ΔH=-2165 kJ/mol (3)1 mol C6H6(l)完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)放出的热量为:
4
热化学方程式为:
类型二:有关反应热的计算 例 2、SF6 是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在 S-F 键。已知:1molS(s) 转化为气态硫原子吸收能量 280kJ,断裂 1molF-F 、S-F 键需吸收的能量分别为
(1)反应的热化学方程式为____________________. (2)又已知 H2O(l)===H2O(g);ΔH=+44 kJ/mol。由 16 g 液态肼与液态双氧 水反应生成液态水时放出的热量是________kJ. (3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个 很大的优点是________________. 【答案】(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g);ΔH=-641.63 kJ/mol (2)408.815 (3)产物不会造成环境污染 【 解析 】(1)首 先根 据得 失电 子守 恒 即可 配平 该氧 化还 原反 应为 N2H4+ 2H2O2===N2↑ + 4H2O, 因 此 1 mol N2H4(l)完 全 反 应 放 出 热 量 是 :
高考化学知识点复习《反应热计算——键能》十年真题汇总含答案
高考化学知识点复习《反应热计算——键能》十年真题汇总含答案1.【2022年6月浙江卷】标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:可根据22计算出22中氧氧单键的键能为-1214kJ mol ⋅。
下列说法不正..确.的是 A .2H 的键能为-1436kJ mol ⋅B .2O 的键能大于22H O 中氧氧单键的键能的两倍C .解离氧氧单键所需能量:22HOO<H OD .-1222H O(g)+O(g)=H O (g)ΔH=-143kJ mol ⋅ 【答案】C【解析】A .根据表格中的数据可知,2H 的键能为218×2=436-1kJ mol ⋅,A 正确;B .由表格中的数据可知2O 的键能为:249×2=498-1kJ mol ⋅,由题中信息可知22H O 中氧氧单键的键能为-1214kJ mol ⋅,则2O 的键能大于22H O 中氧氧单键的键能的两倍,B 正确;C .由表格中的数据可知HOO=HO+O ,解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278-1kJ mol ⋅,22H O 中氧氧单键的键能为-1214kJ mol ⋅,C 错误;D .由表中的数据可知222H O(g)+O(g)=H O (g)的-1ΔH=-136-249-(-242)=-143kJ mol ⋅,D 正确;故选C 。
2.(2021.1·浙江真题)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:则2O(g)=O 2A .428 kJ·mol -1 B .-428 kJ·mol -1 C .498 kJ·mol -1 D .-498 kJ·mol -1【答案】D【解析】根据ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
反应的ΔH =2(H -H)+(O -O)-4(H -O);-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O -O)-4×463kJ/mol ,解得O -O 键的键能为498kJ/mol ,2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此2O(g)=O 2(g)的ΔH =-498kJ/mol 。
2018年全国卷高考化学复习专题突破《反应热的计算与热化学方程式的书写》知识点详总及练习(含答案)
2018年全国卷高考化学复习专题突破《反应热的计算与热化学斱程式的书写》一、反应热的计算斱法1.利用热化学斱程式进行有关计算根据已知的热化学斱程式、已知的反应物或生成物的物质的量、反应吸收或放出的热量,可以把反应热当作“产物”,计算反应放出或吸收的热量.2.根据燃烧热数据,计算反应放出的热量计算公式:Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量).3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变若反应物旧化学键断裂吸收能量E1,生成物新化学键形成放出能量E2,则反应的ΔH=E1-E2.4.利用物质具有的能量计算:ΔH=∑E(生成物)-∑E(反应物).5.利用反应的互逆性关系计算:ΔH1=-ΔH2.6.利用盖斯定律计算:对于存在下列关系的反应:总结:根据盖斯定律计算ΔH的步骤和斱法1.计算步骤2.计算斱法二、热化学斱程式的书写与反应热大小的比较1.热化学斱程式书写的“六个注意”总结:热化学斱程式书写与正误判断的步骤2.反应热大小的比较斱法(1)利用盖斯定律比较,如比较ΔH1与ΔH2的大小的斱法.因ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0(均为放热反应),依据盖斯定律得ΔH1=ΔH2+ΔH3,即|ΔH1|>|ΔH2|,所以ΔH1<ΔH2.(2)同一反应的生成物状态不同时,如A(g)+B(g)=C(g)ΔH1 ;A(g)+B(g)=C(l)ΔH2,则ΔH1>ΔH2.(3)同一反应的反应物状态不同时,如A(s)+B(g)===C(g)ΔH1;A(g)+B(g)===C(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH2.(4)两个有联系的反应相比较时,如C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1①;C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH 2② 比较斱法:利用反应①(包括ΔH 1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH 2)乘以某计量数,即得出ΔH 3=ΔH 1×某计量数-ΔH 2×某计量数,根据ΔH 3大于0或小于0进行比较.总之,比较反应热的大小时要注意:①反应中各物质的聚集状态;②ΔH 有正负之分,比较时要连同“+”、“-”一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较;③若只比较放出或吸收热量的多少,则只比较数值的大小,不考虑正、负号.真题练习1.已知下列反应:SO 2(g)+2OH -(aq)===SO 2-3(aq)+H 2O(l) ΔH 1ClO -(aq)+SO 2-3(aq)===SO 2-4(aq)+Cl -(aq) ΔH 2CaSO 4(s)===Ca 2+(aq)+SO 2-4(aq) ΔH 3则反应SO 2(g)+Ca 2+(aq)+ClO -(aq)+2OH -(aq)===CaSO 4(s)+H 2O(l)+Cl -(aq)的ΔH =________.[解析] 将题给三个热化学斱程式分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,根据盖斯定律,由Ⅰ+Ⅱ-Ⅲ可得:SO 2(g)+Ca 2+(aq)+ClO -(aq)+2OH -(aq)===CaSO 4(s)+H 2O(l)+Cl -(aq),则有ΔH =ΔH 1+ΔH 2-ΔH 3.[答案] ΔH 1+ΔH 2-ΔH 32.(1)已知反应2HI(g)===H 2(g)+I 2(g)的ΔH =+11 kJ·mol -1,1 mol H 2(g)、1 mol I 2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ 、151 kJ 的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ.(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO 、CO 2和H 2)在催化剂作用下合成甲醇.发生的主要反应如下:①CO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(g) ΔH 1 ②CO 2(g)+3H 2(g)===CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH 2③CO 2(g)+H 2(g)===CO(g)+H 2O(g) ΔH 3回答下列问题:C 由此计算ΔH 1=23[解析] (1)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x ,则2x -436 kJ -151 kJ =+11 kJ,x =299 kJ.(2)根据键能与反应热的关系可知,ΔH 1=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(1 076 kJ·mol -1+2×436 kJ·mol -1)-(413 kJ·mol -1×3+343 kJ·mol -1+465 kJ·mol -1)=-99 kJ·mol -1.根据质量守恒定律,由②-①可得:CO 2(g)+H 2(g)⇌CO(g)+H 2O(g),结合盖斯定律可得:ΔH 3=ΔH 2-ΔH 1=(-58 kJ·mol -1)-(-99 kJ·mol -1)=+41 kJ·mol -1.[答案] (1)299 (2)-99 +413.(1)已知:甲醇脱水反应:2CH 3OH(g)===CH 3OCH 3(g)+H 2O(g) ΔH 1=-23.9 kJ·mol -1甲醇制烯烃反应:2CH 3OH(g)===C 2H 4(g)+2H 2O(g) ΔH 2=-29.1 kJ·mol -1乙醇异构化反应:C 2H 5OH(g)===CH 3OCH 3(g) ΔH 3=+50.7 kJ·mol -1则乙烯气相直接水合反应C 2H 4(g)+H 2O(g)===C 2H 5OH(g)的ΔH =__kJ·mol -1.(2)二甲醚(CH 3OCH 3)是无色气体,可作为一种新型能源.由合成气(组成为H 2、CO 和少量的CO 2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:(ⅰ)CO(g)+2H 2(g)==CH 3OH(g) ΔH 1=-90.1 kJ·mol -1(ⅱ)CO 2(g)+3H 2(g)==CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH 2=-49.0 kJ·mol -1水煤气变换反应:(ⅲ)CO(g)+H 2O(g)==CO 2(g)+H 2(g) ΔH 3=-41.1 kJ·mol -1二甲醚合成反应:(ⅳ)2CH 3OH(g)==CH 3OCH 3(g)+H 2O(g) ΔH 4=-24.5 kJ·mol -1由H 2和CO 直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学斱程式为___________________.[解析](1)2CH 3OH(g)===CH 3OCH 3(g)+H 2O(g) ΔH 1=-23.9 kJ·mol -1 ①2CH 3OH(g)===C 2H 4(g)+2H 2O(g) ΔH 2=-29.1 kJ·mol -1 ②C 2H 5OH(g)===CH 3OCH 3(g) ΔH 3=+50.7 kJ·mol -1 ③根据盖斯定律,由①-②-③得:C 2H 4(g)+H 2O(g)===C 2H 5OH(g) ΔH =-45.5 kJ·mol -1.(2)写出由H 2和CO 直接制备二甲醚的化学斱程式:4H 2+2CO=== CH 3OCH 3+H 2O.由(ⅰ)得:2CO(g)+4H 2(g)===2CH 3OH(g) ΔH 1=(-90.1)×2 kJ·mol -1;由(ⅳ)得:2CH 3OH(g)===CH 3OCH 3(g)+H 2O(g) ΔH 4=-24.5 kJ·mol -1;以上两式相加得所求热化学斱程式的ΔH =(-90.1×2)kJ·mol -1+(-24.5) kJ·mol -1=-204.7 kJ·mol -1.故热化学斱程式为4H 2(g)+2CO(g)==CH 3OCH 3(g)+H 2O(g) ΔH =-204.7 kJ·mol -1.[答案] (1)-45.5 (2)4H 2(g)+2CO(g)===CH 3OCH 3(g)+H 2O(g) ΔH =-204.7 kJ·mol -14.室温下,将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH 1,将1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH 2;CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学斱程式为CuSO 4·5H 2O(s)=====△CuSO 4(s)+5H 2O(l),热效应为ΔH 3.则下列判断正确的是( )A .ΔH 2>ΔH 3B .ΔH 1<ΔH 3C .ΔH 1+ΔH 3=ΔH 2D .ΔH 1+ΔH 2>ΔH 3B [1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低,为吸热反应,故ΔH 1>0,1 mol CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高,为放热反应,故ΔH 2<0,1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水可以分为两个过程,先分解成1 mol CuSO 4(s)和5 mol 水,然后1 mol CuSO 4(s)再溶于水,CuSO 4·5H 2O 的分解为吸热反应,即ΔH 3>0,根据盖斯定律得到关系式ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3,分析得到答案:ΔH 1<ΔH 3.]5.在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应H 2S(g)+32O 2(g)===SO 2(g)+H 2O(g) ΔH 1 2H 2S(g)+SO 2(g)===32S 2(g)+2H 2O(g) ΔH 2 H 2S(g)+12O 2(g)===S(g)+H 2O(g) ΔH 3 2S(g)===S 2(g) ΔH 4则ΔH 4的正确表达式为( )A .ΔH 4=23(ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3)B .ΔH 4=23(3ΔH 3-ΔH 1-ΔH 2) C .ΔH 4=32(ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3) D .ΔH 4=32(ΔH 1-ΔH 2-3ΔH 3) A [根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系.将前三个热化学斱程式分别标为①、②、③,根据盖斯定律,由23×①+23×②-2×③可得:2S(g)===S 2(g) ΔH 4=23(ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3).] 考点一:利用化学键计算反应热,热化学斱程式的书写1.已知:C(s)+H 2O(g)===CO(g)+H 2(g) ΔH =a kJ·mol -12C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-220 kJ·mol -1 ,H —H 键、O===O 键和O —H 键的键能分别为436 kJ·mol -1、496 kJ·mol -1和462 kJ·mol -1,则a 为( )A .-332 B. -118C .+350 D. +130D [将两个热化学斱程式分别标为①、②,则根据盖斯定律可知②-①×2即得到热化学斱程式O 2(g)+2H 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-(220+2a ) kJ/mol.由于反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值,则496 kJ/mol +2×436 kJ/mol -2×2×462 kJ/mol =-(220+2a ) kJ/mol,解得a =+130,答案选D.]2.已知:①破坏1 mol A —A 键、1 mol B —B 键、1 mol A —B 键时分别需要吸收436 kJ 、498 kJ 、463 kJ 的能量;②反应2A 2(g)+B 2(g)===2A 2B(g)的能量变化如图所示.下列说法中错误的是( )A .体系中A 2、B 2最活泼 B .E 1=1 370 kJ·mol -1C .ΔH =-482 kJ·mol -1D .该反应是放热反应A [由题图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应是放热反应,D 正确;E 1表示断开反应物中化学键所吸收的能量(即反应的活化能),则E 1=2×436 kJ·mol -1+498 kJ·mol -1=1 370 kJ·mol -1,B 正确;E 2表示形成生成物中化学键所放出的热量,则E 2=2×2×463 kJ·mol -1=1 852 kJ·mol -1,ΔH =E 1-E 2=1 370 kJ·mol -1-1 852 kJ·mol -1=-482 kJ·mol -1,C 正确;图中A 和B 具有的能量最高,因此A 和B 最活泼,故A 错误.]3.燃料的使用和防止污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题.直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH 4催化还原NO x 可以消除氮氧化物的污染.(1)已知:①CH 4(g)+2NO 2(g)===N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 1=-860.0 kJ·mol -1②2NO 2(g)⇌N 2O 4(g) ΔH 2=-66.9 kJ·mol -1写出CH 4催化还原N 2O 4(g)生成N 2和H 2O(g)、CO 2的热化学斱程式:______________________________________________________________.(2)如图为1 mol NO 2(g)和1 mol CO(g)反应生成NO(g)和CO 2(g)过程中的能量变化示意图.已知E 1=134 kJ/mol,E 2=368 kJ/mol(E 1、E 2为反应的活化能).若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E 1、ΔH 的变化分别是________、________(填“增大”“减小”或“不变”).写出该反应的热化学斱程式:________________________.[解析] (1)根据盖斯定律,反应①-反应②即可得热化学斱程式:CH 4(g)+N 2O 4(g)===N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)ΔH =-860.0 kJ·mol -1+66.9 kJ·mol -1=-793.1 kJ·mol -1.(2)E 1为该反应的活化能,加入催化剂能降低反应的活化能但不能改变反应热.ΔH =生成物总能量-反应物总能量=E 1-E 2,据此可写出反应的热化学斱程式.[答案] (1)CH 4(g)+N 2O 4(g)===N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-793.1 kJ·mol -1(2)减小 不变 NO 2(g)+CO(g)===NO(g)+CO 2(g) ΔH =-234 kJ·mol -14.参考下列图表和有关要求回答问题:(1)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:①CH 3OH(g)+H 2O(g)===CO 2(g)+3H 2(g) ΔH =+49.0 kJ·mol -1②CH 3OH(g)+12O 2(g)===CO 2(g)+2H 2(g) ΔH =-192.9 kJ·mol -1 又知:③H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-44 kJ·mol -1则甲醇燃烧生成液态水的热化学斱程式为___________________________.(2)已知1 mol 白磷(P 4)完全燃烧放热为d kJ,白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中x =________(用含有a 、b 、c 、d 的代数式表示).[解析] (1)②×3-①×2+③×2得CH 3OH(g)+32O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =3×(-192.9 kJ·mol -1)-2×49.0 kJ·mol -1+(-44 kJ·mol -1)×2=-764.7 kJ·mol -1.(2)反应热=反应物键能总和-生成物键能总和,即6a +5c -(4x +12b )=-d ,解得x =-14(12b -d -6a -5c )或14(d +6a +5c -12b ). [答案] (1)CH 3OH(g)+32O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-764.7 kJ·mol -1 (2)-14(12b -d -6a -5c )或14(d +6a +5c -12b ) 考点二:盖斯定律及其应用1.用H 2可将工业废气中的NO 催化还原为N 2,其能量转化关系如图(图中计量单位为mol),则:NO(g)+H 2(g)===12N 2(g)+H 2O(g)的ΔH 为( )A .12(a +b -c -d ) kJ·mol -1B .12(c +a -d -b ) kJ·mol -1 C .12(c +d -a -b ) kJ·mol -1 D .12(c +d -a -b ) kJ·mol -1 A [由图中转化可知,断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,发生2NO(g)+2H 2(g)===N 2(g)+2H 2O(g) ΔH =(a +b -c -d ) kJ·mol -1,又因为化学计量数与反应中的能量变化成正比,则NO(g)+H 2(g)===12N 2(g)+H 2O(g) ΔH =12(a +b -c -d ) kJ·mol -1.] 2.(2016·昆明重点中学测试四)氢气、铝、铁都是重要的还原剂.已知下列反应的热化学斱程式:2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 13H 2(g)+Fe 2O 3(s)===2Fe(s)+3H 2O(g) ΔH 22Fe(s)+32O 2(g)===Fe 2O 3(s) ΔH 3 2Al(s)+32O 2(g)===Al 2O 3(s) ΔH 4 2Al(s)+Fe 2O 3(s)===Al 2O 3(s)+2Fe(s) ΔH 5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A .ΔH 1<0,ΔH 3>0B .ΔH 5<0,ΔH 4<ΔH 3C .ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3D .ΔH 3=ΔH 4+ΔH 5B [燃烧反应是放热反应,故ΔH 1<0,ΔH 3<0,A 错;铝热反应是放热反应,故ΔH 5<0,ΔH 5=ΔH 4-ΔH 3<0,即ΔH 4<ΔH 3,B 正确;ΔH 1=(ΔH 2+ΔH 3)×2/3,C 错;ΔH 3=ΔH 4-ΔH 5,D 错.]3.已知下列热化学斱程式:①2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221.0 kJ·mol -1;②C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ·mol -1;③2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566.0 kJ·mol -1;④CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-890.0 kJ·mol -1.请回答下列问题:(1)CO 的燃烧热为_________________________________.(2)炽热的木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳的反应为________(填“放热”或“吸热”)反应,理由是__________________________.(3)实验中测定甲烷与氧气反应生成CO 的反应热不易操作,原因是_____,写出甲烷与氧气反应生成CO 的热化学斱程式:______________________.[解析] (1)由热化学斱程式③可知CO 的燃烧热为-283.0 kJ·mol -1.(2)热化学斱程式①减去热化学斱程式②可得C(s)+CO 2(g)===2CO(g) ΔH =+172.5 kJ·mol -1,故该反应为吸热反应.(3)甲烷燃烧时,无法控制反应使其完全生成CO,一般生成CO 和CO 2的混合物,故甲烷与氧气反应生成CO 的反应热不易直接测定.根据盖斯定律,④×2-③即得新的热化学斱程式2CH 4(g)+3O 2(g)===2CO(g)+4H 2O(g) ΔH =-1 214.0 kJ·mol -1.[答案] (1)-283.0 kJ·mol -1 (2)吸热 由热化学斱程式①减去热化学斱程式②可得C(s)+CO 2(g)===2CO(g) ΔH =+172.5 kJ·mol -1 (3)不能保证甲烷全部生成CO 2CH 4(g)+3O 2(g)===2CO(g)+4H 2O(g) ΔH =-1 214.0 kJ·mol -14.运动会中的火炬一般采用丙烷为燃料.丙烷的热值较高,污染较小,是一种优良的燃料.试回答下列问题:(1)一定量的丙烷完全燃烧生成CO 2(g)和1 mol H 2O(l)过程中的能量变化曲线如图所示,请在图中的括号内填“+”或“-”.(2)写出表示丙烷燃烧热的热化学斱程式:______________________________________________________________.(3)二甲醚(CH 3OCH 3)是一种新型燃料,应用前景广阔.1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)时放出1 455 kJ 热量.若1 mol 丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)时共放出1 645 kJ 热量,则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为________.[解析] (1)一定量的丙烷完全燃烧生成CO 2(g)和1 mol H 2O(l)的过程放热,ΔH 为负值.(2)燃烧热是1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,所以表示丙烷燃烧热的热化学斱程式为C 3H 8(g)+5O 2(g)===3CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =-2 215.0 kJ·mol -1.(3)n (二甲醚)×1 455 kJ·mol -1+[1 mol -n (二甲醚)]×2 215.0 kJ·mol -1=1 645 kJ,解得n (二甲醚)=0.75 mol ,n (丙烷)=0.25 mol.[答案] (1)- (2)C 3H 8(g)+5O 2(g)===3CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =-2 215.0 kJ·mol -1 (3)1∶35.通常人们把断开1 mol 化学键所吸收的能量看成是该化学键的键能.已知N 2、O 2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol -1、497 kJ·mol -1.查阅资料知:①N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) ΔH =+180 kJ·mol -1②2NO(g)+O 2(g)===2NO 2(g) ΔH =-112 kJ·mol -1③2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221 kJ·mol -1④C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ·mol -1(1)NO 分子中化学键的键能为_________________________.(2)CO 与NO 2反应的热化学斱程式为4CO(g)+2NO 2(g)===4CO 2(g)+N 2(g) ΔH =________.[解析] (1)N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) ΔH =+180 kJ·mol -1,断开1 mol 反应物的化学键共吸收热量:946 kJ +497 kJ=1 443 kJ,则NO 分子中化学键的键能为1 443-1802kJ·mol -1=631.5 kJ·mol -1, (2)根据盖斯定律,由4×④-(2×③+①+②)可得4CO(g)+2NO 2(g)===4CO 2(g)+N 2(g) ΔH =-1 200 kJ·mol -1.[答案] (1)631.5 kJ·mol -1 (2)-1 200 kJ·mol -1。
2018年人教版高三化学重难点强化训练: 盖斯定律与反应热的计算(word版含答案)
盖斯定律与反应热的计算知识归纳反应热的计算1、利用热化学方程式进行相关量的求解先写出热化学方程式,再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反应热。
2、根据燃烧热数据,利用公式直接求算反应热Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)3、根据反应物与生成物的能量计算△H=E生成物-E反应物如图:△H=E1-E2<0,该反应为放热反应;△H=E2-E1>0,该反应为吸热反应。
4、根据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计量△H=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量5、利用盖斯定律求反应热(1)设计合理的反应途径,如。
(2)当加减已知的热化学方程式,得出待求的热化学方程式,反应热也要进行相应的加减运算,从而得出待求热化学方程式的反应热。
(3)可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热。
2、注意事项(1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应热数值需同时作相同倍数的改变。
(2)热化学方程式中的反应热是指按所给形式完全进行时的反应热。
(3)正、逆反应的反应热数值相等,符号相反。
例题精讲例1、烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。
O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJ·mol-1(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L-1。
【答案】(1)-317.3;【解析】(1)前两式变形①+②×2得出:3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=-200.9-58.2×2kJ·mol-1=-317.3kJ·mol -1;【考点定位】考查反应热的计算、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识例2、黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol-1已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol-1则x为()A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b【答案】A【考点定位】本题主要考查盖斯定律的应用。
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难点1 反应热的相关计算
【命题规律】
本专题的考查点主要是运用盖斯定律进行△H的计算,而且考查频率较高;利用键能进行△H的计算及化学反应中能量变化的有关概念考察频率较低。
本考点往往结合化学平衡移动综合考察:利用已知热化学方程式结合盖斯定律推出新的热化学方程式,然后结合新的热化学方程式进行平衡状态的相关设问。
题型以填空题为主,选择题较少,难度中等。
考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。
【备考建议】
2020年高考备考的重点仍以盖斯定律的应用、△H的相关计算及△H的大小比较为主。
【限时检测】(建议用时:30分钟)
1.(2019·江苏卷)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。
下列有关说法正确的是
A. 一定温度下,反应2H
(g)+O2(g) 2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0
B. 氢氧燃料电池的负极反应为O 2+2H2O+4e−4OH−
C. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.02×1023
(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:∆H=反应中形成新共价键的键能之和—反应中
D. 反应2H
断裂旧共价键的键能之和
2.(2018·河北省衡水中学高考模拟)由H、C、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。
I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g) +1/2O2(g) =CO(g) +2H2(g) △H1=−36kJ·mol−1
2CH4(g) +H2O(g) =CO(g) +3H2(g) △H2=+216kJ·mol−1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________。
(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。
①写出上述反应的热化学方程式________________________________。
②反应热大小比较:过程I________过程II (填“大于”、“小于”或“等于”)。
II.(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。
某研究性小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂,删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。
若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低。
其可能的原因为_____________________________________,在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NOx物质,应控制的最佳温度在_______K左右。
(4)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。
活性炭可处理大气污染物NO。
在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。
当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol) 如下表:
物质
活性炭NO E F
温度℃
初始 3.000 0.10 0 0
T1 2.960 0.020 0.040 0.040
T2 2.975 0.050 0.025 0.025
①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________;
②若T1<T2,则该反应的ΔH_________0 (填“>”、“<”或“=”);
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为______。
3.(2019·东北育才学校科学高中部高考模拟,节选)二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。
Ⅰ.从热力学角度研究反应
(1) C(s)+O 2(g)CO2(g) ΔH1=−393.5 kJ·mol−1。