2018届一轮复习鲁科版专题五化学能与热能考点二热化学方程式书写及正误判断学案

2018届一轮复习鲁科版专题五化学能与热能考点二热化学方程式书写及正误判断学案

‎1　热化学方程式的定义 表示参加反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。‎ ‎2　热化学方程式的意义 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。‎ ‎3　热化学方程式的书写 ‎(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在‎25 ℃‎、101 kPa下进行的，可不注明。‎ ‎(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。‎ ‎(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。‎ ‎(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)‎ ‎(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等反应条件。‎ 学霸巧学卡　对热化学方程式的深度理解 ‎(1)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。‎ ‎(2)正反应与逆反应的反应热数值相等，符号相反。‎ ‎(3)不管化学反应是可逆反应还是不可逆反应，热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式完全反应时的热效应。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1表示的意义为2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化成2 mol SO3(g)时放出197 kJ的热量。‎ ‎(4)对于同素异形体，除注明聚集状态外，还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素相同，但属于不同物质，其本身具有的能量不同，所以反应中的ΔH也不同。‎ ‎1.思维辨析 ‎(1)CaCO3(s)===CaO＋CO2(g)　ΔH＝＋177.7 kJ(　　)‎ ‎(2)C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g)‎ ΔH＝－131.3kJ·mol－1(　　)‎ ‎(3)C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5kJ·mol－1(　　)‎ ‎(4)CO(g) ＋O2(g)===CO2 (g)‎ ΔH＝－283 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(5)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－571.6 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(6)‎500 ℃‎、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：‎ N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎2．化学反应X2＋3Y2===2XY3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是(　　)‎ A．X2(g)＋3Y2(g)===2XY3(l)　ΔH＝2(a－b－c)kJ/mol B．X2(g)＋3Y2(g)===2XY3(g)　ΔH＝2(b－a)kJ/mol C.X2(g)＋Y2(g)===XY3(l)　ΔH＝(b＋c－a)kJ/mol D.X2(g)＋Y2(g)===XY3(g)　ΔH＝(a＋b)kJ/mol 答案　A 解析　从题图可以看出， mol X2(g)和 mol Y2(g)断键生成1 mol X和3 mol Y吸收的能量为a kJ，同时，1 mol X和3 mol Y形成新键生成1 mol XY3(g)或1 mol XY3(l)所放出的能量分别为b kJ、(b ＋c) kJ，故 mol X2(g)和 mol Y2(g)生成1 mol XY3(g)或1 mol XY3(l)所放出的热量分别为(b－a) kJ、(b＋c－a) kJ，故对应的ΔH分别为(a－b) kJ/mol、(a－b－c) kJ/mol，综上故选A。 ‎ ‎　[考法综述]　 高考中本考点往往围绕化学反应中的能量变化，能源使用中的化学反应等考查热化学方程式的书写。本类题型在选择题、非选择题中都有可能出现，常结合化学平衡等进行考查。‎ 命题法1　热化学方程式的书写 典例1　　NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在‎25 ℃‎、101 kPa下，已知每消耗‎3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是____________________。‎ ‎[解析]　根据题中“每消耗‎3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ”可得出此反应的热化学方程式为NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　ΔH＝－216.0 kJ·mol－1。‎ ‎[答案]　NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　ΔH＝－216.0 kJ·mol－1‎ ‎【解题法】　“五步”突破热化学方程式的书写 命题法2　热化学方程式的正误判断 典例2　　‎25 ℃‎、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，辛烷的燃烧热为5518 kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518 kJ·mol－1‎ D．‎2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518 kJ·mol－1‎ ‎[解析]　A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应的热效应会有所变化，生成1 mol H2O(l)时产生的热量不再是57.3 kJ，A项错误；B项正确；C项，燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，C项错误；D项，当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11036 kJ，且辛烷应为液态，D项错误。‎ ‎[答案]　B ‎【解题法】　“五审”突破热化学方程式的正误判断 ‎1．下列有关说法正确的是 (　　)‎ A．已知：HI(g)H2(g)＋I2(s)　ΔH＝－26.5 kJ/mol，由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量 B．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，则氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ/mol C．肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料，已知2H2O(g)＋O2(g)===2H2O2(l)　ΔH＝＋108.3 kJ/mol①‎ N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.0 kJ/mol②‎ 则有反应：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－642.3 kJ/mol D．含‎20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq) ＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ/mol 答案　B 解析　A项，反应为可逆反应，HI不能完全转化为H2和I2，放出的热量小于26.5 kJ；C项，②－①得：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－642.3 kJ/mol，当H2O为液态时，ΔH应小于－642.3 kJ/mol；D项，醋酸为弱酸，醋酸和NaOH溶液的反应不但有中和反应，还有醋酸的电离过程，而电离过程是吸热的，故醋酸和NaOH溶液反应的ΔH大于－57.4 kJ/mol。‎ ‎2．写出热化学方程式 ‎(1)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。‎ ‎①D是________(填离子符号)。‎ ‎②B―→A＋C反应的热化学方程式为______________________(用离子符号表示)。‎ ‎(2)晶体硅(熔点‎1410 ℃‎)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：‎ Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)‎ 写出SiCl4的电子式：____________________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成‎1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________________ _________________________________。‎ ‎(3)已知AX3的熔点和沸点分别为－‎93.6 ℃‎和‎76 ℃‎，AX5的熔点为‎167 ℃‎。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)CuCl(s)和O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在‎25 ℃‎、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是____________________________________________。‎ ‎(5)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：‎ 2NO(g)‎ 写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(6)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。‎ 反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O 已知：ⅰ.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。‎ ⅱ.‎ ‎①H2O的电子式是_______________________________________ ______________________。‎ ‎②反应A的热化学方程式是________________________ ________________________________________________。‎ 答案　(1)①ClO ‎②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1‎ ‎(2) 　SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋‎0.025a kJ·mol－1‎ ‎(3)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1‎ ‎(4)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1‎ ‎(5)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJ·mol－1‎ ‎(6)①HH ‎②4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－115.6 kJ·mol－1‎ 解析　(1)①从图可知D中氯元素的化合价为＋7，则D为ClO；②从图中可知：A为Cl－，B为ClO－，C为ClO，B→A＋C的氧化还原反应用升降法配平可得该热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝(63 kJ·mol－1＋2×0)－3×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。‎ ‎(2)SiCl4是共价化合物，电子式为。根据生成‎1.12 kg硅，吸收a kJ热量，求出生成1 mol硅，吸收‎0.025a kJ热量，则热化学方程式为SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋‎0.025a kJ·mol－1。‎ ‎(3)由题目信息可知，常温时AX3为液体，AX5为固体，从而可写出该反应的热化学方程式为AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1。‎ ‎(4)由题意知生成的黑色固体是氧化铜，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。再根据反应消耗1 mol CuCl放热44.4 kJ可写出该反应的热化学方程式：4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1。‎ ‎(5)由题干信息可知：N2(g)===2N(g)　ΔH1＝＋945 kJ·mol－1，O2(g)===2O(g)　ΔH2＝＋498 kJ·mol－1，2N(g)＋2O(g)===2NO(g)　ΔH3＝－1260 kJ·mol－1，根据盖斯定律可得：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝＋183 kJ·mol－1。‎ ‎(6)据氧化还原反应的概念，反应A中HCl只作还原剂，4 mol HCl全部被氧化，对应ΔH＝－115.6 kJ·mol－1。‎