2019高考化學一輪復習 主題14 化學能與熱能(5)(含解析).doc
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主題14:化學能與熱能 李仕才 考點四 蓋斯定律及反應熱的計算 一、反應熱大小的比較 1.看物質狀態(tài)。物質的氣、液、固三態(tài)轉化時的能量變化如下: 2.看ΔH的符號。比較反應熱大小時不要只比較ΔH數值的大小,還要考慮其符號。 3.看化學計量數。當反應物和生成物的狀態(tài)相同時,化學計量數越大,放熱反應的ΔH越小,吸熱反應的ΔH越大。 4.看反應的程度。對于可逆反應,參加反應的物質的量和狀態(tài)相同時,反應的程度越大,熱量變化越大。 【特別提醒】吸、放熱反應過程中,比較吸收或放出熱量(Q)的多少時,只比較數值大小,但比較ΔH大小時,必須帶“+”“-”比較,對放熱反應,放熱越多,ΔH越小;對吸熱反應,吸熱越多,ΔH越大。 二、利用蓋斯定律書寫熱化學方程式 1.蓋斯定律:對于一個化學反應,無論是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是相同的,即化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)、終態(tài)有關,而與反應的途徑無關。 2.書寫方法 三、反應熱的計算 1.利用物質能量計算:ΔH=??E(生成物)-??E(反應物)。 2.利用鍵能進行計算:ΔH=??E(反應物鍵能)-??E(生成物鍵能)。 3.利用活化能(Ea)進行計算:ΔH=Ea(反應物)-Ea(生成物)。 4.利用蓋斯定律進行計算:對于存在下列關系的反應,ΔH3=ΔH1+ΔH2。 1.相同條件下,下列各組熱化學方程式(溶液中的反應均是在稀溶液之間進行的)中,ΔH1>ΔH2的是( )。 A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1;CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH2 B.H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH1;H+(aq)+NH3H2O(aq)N(aq)+H2O(l) ΔH2 C.S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH1;S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH2 D.CO2(g)CO(g)+12O2(g) ΔH1;2CO2(g)2CO(g)+O2(g) ΔH2 【解析】氫氣燃燒是放熱反應,ΔH1<0,石灰石的分解是吸熱反應,ΔH2>0,故ΔH1<ΔH2,A項錯誤;中和反應放出熱量,強酸與強堿反應的中和熱數值大于弱堿與強酸反應的中和熱數值,故ΔH1<ΔH2,B項錯誤;氣態(tài)硫本身所具有的能量高于固態(tài)硫,其燃燒時所放出的熱量比等量的固態(tài)硫放出的熱量多,故ΔH1>ΔH2,C項正確;因CO燃燒生成CO2是放熱反應,所以CO2分解是吸熱反應,ΔH1為正值,前一個反應吸收的熱量小于后者,故ΔH1<ΔH2,D項錯誤。 【答案】C 2.能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。已知下列熱化學方程式: ①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1=a kJmol-1 ②H2(g)+12O2(g)2H2O(g) ΔH2=b kJmol-1 ③C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH3=c kJmol-1 ④C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH4=d kJmol-1 (1)根據以上信息判斷,下列說法正確的是 。 A.氫氣的燃燒熱為-a kJmol-1 B.碳的燃燒熱為-c kJmol-1 C.無法比較c和d的大小 D.12ad,C項錯誤;熱化學方程式化學計量數改變,焓變隨之改變,①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1=a kJmol-1,液態(tài)水形成氣態(tài)水吸熱,②H2(g)+12O2(g)2H2O(g) ΔH2=b kJmol-1,焓變?yōu)樨撝?則b>12a,D項正確。(2)③C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH3=c kJmol-1;④C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH4=d kJmol-1,依據蓋斯定律,④-③得到CO燃燒的熱化學方程式為CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=(d-c) kJmol-1。(3)若使1 g H2和28 g CO完全燃燒,n(H2)=1g2gmol-1=0.5 mol,n(CO)=28g28gmol-1=1 mol。 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1=a kJmol-1 2 a kJ 0.5 mol 0.25a kJ CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=(d-c) kJmol-1 1 (d-c) kJ 則1 g H2和28 g CO完全燃燒最后恢復到室溫,放出的熱量為-(d-c) kJ+(-0.25a) kJ=(c-d-) kJ。 【答案】(1)D (2)CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=(d-c) kJmol-1 (3)c-d- 3.在298 K、1.01105 Pa,將22 g CO2通入0.75 L 1.0 molL-1NaOH溶液中充分反應,測得反應放出的熱量為a kJ。已知該條件下1 mol CO2通入1 L 2.0 molL-1NaOH溶液中充分反應放出的熱量為b kJ。則CO2與NaOH反應生成NaHCO3的熱化學方程式為( )。 A.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2b-a) kJmol-1 B.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=+(4a-b) kJmol-1 C.CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b) kJmol-1 D.2CO2(g)+2NaOH(aq)2NaHCO3(aq) ΔH=-(8a-2b) kJmol-1 【解析】根據題意,22 g CO2通入750 mL 1 molL-1 NaOH溶液中充分反應,n(CO2)=22g44gmol-1=0.5 mol,n(NaOH)=1 molL-10.75 L=0.75 mol。該反應既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉,化學方程式為2CO2+3NaOHNaHCO3+Na2CO3+H2O,由0.5 mol CO2反應放出熱量為a kJ,則2 mol CO2反應放出熱量為4a kJ,即熱化學方程式為2CO2(g)+3NaOH(aq)NaHCO3 (aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-4a kJmol-1①,又1 mol CO2通入1 L 2 molL-1 NaOH溶液中充分反應放出b kJ的熱量,則熱化學方程式為2NaOH(aq)+CO2(g)Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-b kJmol-1②,由蓋斯定律可知,①-②可得,NaOH(aq)+CO2(g)NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b) kJmol-1。 【答案】C 4.已知:C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-396.5 kJmol-1 H2(g)+12O2H2O(g) ΔH2=-241.8 kJmol-1 CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH3=-283.0 kJmol-1 根據蓋斯定律寫出碳單質和水蒸氣反應生成水煤氣的熱化學方程式: 。 【解析】①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-396.5 kJmol-1;②H2(g)+12O2H2O(g) ΔH2=-241.8 kJmol-1;③CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH3=-283.0 kJmol-1。根據蓋斯定律,①-②-③可得,單質碳和水蒸氣反應生成水煤氣的熱化學方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+128.3 kJmol-1 。 【答案】C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+128.3 kJmol-1 5.已知下列兩個熱化學方程式:H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285 kJmol-1;C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJmol-1。 (1)實驗測得3 molH2和C3H8的混合氣體完全燃燒生成液態(tài)水時放熱2790 kJ,則混合氣體中H2和C3H8的體積之比為 。 (2)已知:H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJmol-1。寫出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學方程式: 。 【答案】(1)2∶1 (2)C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2044 kJmol-1 6.已知下列熱化學方程式: ①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJmol-1 ②Fe2O3(s)+13CO(g)23Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-15.73 kJmol-1 ③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.4 kJmol-1 則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe和CO2氣體時,對應的ΔH為( )。 A.-218 kJmol-1 B.-109 kJmol-1 C.+218 kJmol-1 D.+109 kJmol-1 【解析】由蓋斯定律可知,得到反應CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g),所以其反應熱ΔH=(-24.8kJmol-1)3-(-15.73kJmol-1)3-(+640kJmol-1)26=-109 kJmol-1。 【答案】B 7.已知膽礬溶于水時溶液溫度降低,膽礬分解的熱化學方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=Q1 kJmol-1;室溫下,溶解1 mol無水硫酸銅時放熱Q2 kJ,則下列說法正確的是( )。 A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1- 配套講稿:
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