2018届二轮复习化学能与热能课件（58张）（全国通用）

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专题八 化学能与热能 本专题主要包含反应热的有关概念、热化学方程式的书写与正误判断、化学反应热的计算、盖斯定律的应用等内容。 在之前的化学学习中 , 也许有许多需要大量记忆的内容 , 但化学理论专题的学习 , 一定不能死记硬背 , 而要真正地去理解公式和概念背后的实质性含义。复习这部分知识 , 我的体会是 :(1) 要注意准确理解反应热、燃烧热、中和热、吸热反应、放热反应、焓变等概念 , 注意概念的要点、关键词等 ; 对于能量与物质稳定性、能量变化与反应条件之间的关系要理解到位。 (2) 要理解放热反应和吸热反应的实质 , 能解决与此有关的图像问题。 (3) 热化学方程式的书写与正误判断要注意物质聚集状态、焓变的数值与化学计量数的对应关系等。 (4) 利用盖斯定律书写热化学方程式和计算焓变时 , 要注意抓住参加反应的物质的聚集状态、前后位置及化学计量数等 , 进行准确推断与相关计算。 北京大学化学与分子工程学院　高田昊 考点 30 考点 31 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 反应热的有关概念 　 热化学方程式的书写 1 .(2015 北京 ,9) 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 : 考点 30 考点 31 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A.CO 和 O 生成 CO 2 是吸热反应 B. 在该过程中 ,CO 断键形成 C 和 O C.CO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO 2 D. 状态 Ⅰ → 状态 Ⅲ 表示 CO 与 O 2 反应的过程 【答案】 C 　 由图示可知 CO 和 O 生成 CO 2 是放热反应 ,A 项错误 ; 由状态 Ⅰ 、状态 Ⅱ 可知 CO 没有断键 ,B 项错误 ;CO 2 中碳氧键为极性键 ,C 项正确 ; 状态 Ⅰ → 状态 Ⅲ 表示 CO 与 O 反应的过程 , 过程中未出现 O 2 ,D 项错误。 考点 30 考点 31 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 2 .(2014 海南 ,4) 标准状况下 , 气态分子断开 1 mol 化学键的焓变称为键焓。已知 H—H 键、 H—O 键和 O O 键的键焓 Δ H 分别为 436 kJ· mol -1 、 463 kJ· mol -1 、 495 kJ· mol -1 , 下列热化学方程式正确的是 ( 　　 ) 考点 30 考点 31 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 【答案】 D 　 根据 “H—H 键、 H—O 键和 O O 键的键焓 Δ H 分别为 436 kJ· mol -1 、 463 kJ· mol -1 、 495 kJ· mol -1 ”, 可以计算出 2 mol H 2 和 1 mol O 2 完全反应生成 2 mol H 2 O(g) 产生的焓变是 436 kJ· mol -1 ×2+495 kJ·mol -1 ×1-463 kJ· mol -1 ×4=-485 kJ· mol -1 , 所以该过程的热化学方程式为 2H 2 (g)+O 2 (g) 2H 2 O(g) 　 Δ H =-485 kJ· mol -1 ,D 项正确。 考点 30 考点 31 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 3 .(2013 上海 ,9) 将盛有 NH 4 HCO 3 粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸 , 反应剧烈 , 醋酸逐渐凝固。由此可见 ( 　　 ) A.NH 4 HCO 3 和盐酸的反应是放热反应 B. 该反应中 , 热能转化为产物内部的能量 C. 反应物的总能量高于生成物的总能量 D. 反应的热化学方程式为 NH 4 HCO 3 +HCl NH 4 Cl+CO 2 ↑+H 2 O 　 Δ H >0 【答案】 B 　 醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致温度降低 , 即 NH 4 HCO 3 与 HCl 的反应为吸热反应 ,A 项错误 ; 因反应为吸热反应 , 即吸收的热量转化为产物内部的能量 ,B 项正确 ; 因反应为吸热反应 , 则生成物的总能量高于反应物的总能量 ,C 项错误 ; 书写热化学方程式时 , 应注明物质的聚集状态及 Δ H 的数值和单位 ,D 项错误。 考点 30 考点 31 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 中能量变化的是 ( 　　 ) 考点 30 考点 31 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 【答案】 D 　 ① A+B X 　 Δ H >0,X 具有的能量大于 A 、 B 能量总和 ,A 、 C 两项错误 ; ② X C 　 Δ H <0,A+B C 　 Δ H <0,C 具有的能量小于 X 具有的能量 , 也小于 A 、 B 能量总和 ,D 项正确 ,B 项错误。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 1 . 焓变与反应热 (1) 反应热与焓变的定义 : 反应热是化学反应中 吸收或放出 的热量。恒压条件下的反应热 , 称之为焓变 , 符号为 Δ H , 单位为 kJ· mol -1 。   (2) 化学反应中的能量变化 放热反应 Δ H <0 吸热反应 Δ H >0 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 ① a 表示断裂旧化学键 吸收 的热量 , 也可以表示反应的 活化能 。 ② b 表示生成新化学键 放出 的热量 , 也可以表示活化分子生成生成物所 释放 的能量。 ③ c 表示反应的反应热 , 可通过计算求得反应热 ( 焓变 ) 。 a. 从物质所具有的焓角度分析 , 焓变 (Δ H ) 为生成物的焓与反应物的焓之差 :Δ H = H ( 生成物 )- H ( 反应物 ) 。 b. 从化学键角度分析 , 焓变为反应物总键能与生成物总键能之差 :Δ H = a-b ( 如图所示 ) 。 (3) 放热反应和吸热反应 ① 常见的放热反应 : 可燃物的燃烧 ; 酸碱中和反应 ; 大多数化合反应 ; 金属与酸 ( 或水 ) 的置换反应 ; 物质的缓慢氧化 ; 铝热反应等。 ② 常见的吸热反应 : 大多数分解反应 ; 盐的水解 ;Ba(OH) 2 ·8H 2 O 与 NH 4 Cl 反应 ; 碳与水蒸气、 C 与 CO 2 的反应等。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 2 . 燃烧热和中和热 (1) 燃烧热 ① 定义 : 在 101 kPa 时 , 1 mol 纯物质完全燃烧生成 稳定的氧化物 时所放出的热量 , 叫做该物质的燃烧热。   其中的 “ 完全燃烧 ”, 是指物质中下列元素完全转变成对应的稳定氧化物 :C→ CO 2 (g) ,H→ H 2 O(l) ,S→ SO 2 (g) 等。 ② 在书写表示燃烧热的热化学方程式时 , 应以燃烧 1 mol 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数。例如表示辛烷燃烧热的热 Δ H =-5 518 kJ·mol -1 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 (2) 中和热 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 (3) 中和反应反应热的测定 ① 实验基础 : a. 装置 b.50 mL 0.55 mol·L -1 的 NaOH 溶液和 50 mL 0.50 mol·L -1 的稀盐酸混合反应。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 t 1 —— 起始温度 , t 2 —— 终止温度 ( 反应完毕后的最高温度 ) ② 实验注意事项 : a. 碎泡沫塑料和塑料板的作用是 隔热、保温 , 减少实验过程中的热量损失 。 b. 为保证酸完全被 NaOH 溶液中和 , 采取的措施是 碱稍过量 。 c. 因为弱酸或弱碱电离时吸热 , 实验中若使用弱酸、弱碱 , 则反应放出的热 减少 , 即 Δ H 偏大。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 3 . 热化学方程式 (1) 热化学方程式及其意义 ① 定义 : 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 ② 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 。 Δ H =-285.8 kJ· mol -1 , 表示在 25 ℃ 和 1.01×10 5 Pa 下 , 1 mol H 2 (g) 与 0.5 mol O 2 (g) 完全反应生成 1 mol H 2 O(l) 时 放出热量 285.8 kJ 。   ③ 注意事项 :a. 热化学方程式中 Δ H 的单位为 kJ·mol -1 , 它是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。式中的 “mol -1 ” 不能理解为每摩尔反应物或生成物 , 可以理解为 “ 每摩尔反应 ” 。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 b. 热化学方程式中化学计量数仅表示该物质的 物质的量 , 因此化学计量数可以是整数也可以是分数。 (2) 热化学方程式的书写方法 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 【疑难辨析】 (1) 物质发生化学变化都伴有能量的变化。但有能量变化的过程并不都是化学变化。如物质的三态变化也伴随能量变化 , 但却属于物理变化。 (2) 化学反应是吸热还是放热与反应条件无直接关系。需要加热的反应不一定是吸热反应 , 如燃料的燃烧一般需要加热或点燃才能进行 ; 而不需要加热就可以进行的反应也不一定是放热反应 , 如 Ba(OH) 2 ·8H 2 O 和 NH 4 Cl 的反应在常温下进行 , 但属于吸热反应。 (3) 可逆反应的 Δ H 表示完全反应时的热量变化 , 与反应是否可逆无关。 (4) 燃烧热定义中稳定的氧化物是指常温下稳定的氧化物 , 如 CO 2 、 SO 2 、 H 2 O(l) 、 P 2 O 5 等。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 (5) 表示中和热的热化学方程式要生成 1 mol 液态水 , 表示燃烧热的热化学方程式则应以 1 mol 可燃物为标准。有弱酸 ( 或弱碱 ) 参与反应的中和热的 Δ H >-57.3 kJ· mol -1 , 因为弱酸或弱碱的电离吸收热量。 (6) 中和热测定实验中 , 应用环形玻璃搅拌棒上下搅动。因为金属传热快 , 热量损失大 , 所以不能用金属搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 典例导引 1(1)(2015 海南 ,16 节选 ) 由 N 2 O 和 NO 反应生成 N 2 和 NO 2 的能量变化如图所示 , 若生成 1 mol N 2 , 其 Δ H = 　　　　　 kJ·mol -1 。   (2)(2014 浙江 ,27 节选 ) 已知 : Δ H 1 =+218.4 kJ·mol -1 ( 反应 Ⅰ ) Δ H 2 =-175.6 kJ·mol -1 ( 反应 Ⅱ ) 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 假设某温度下 , 反应 Ⅰ 的速率 ( v 1 ) 大于反应 Ⅱ 的速率 ( v 2 ), 则下列反应过程的能量变化示意图正确的是 　　　　 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 (3)(2015 浙江 ,28 节选 ) 乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为 已知 : 计算上述反应的 Δ H = 　　　　　　 kJ·mol -1 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 【解析】 (1) 根据图像可知 ,Δ H =209 kJ·mol -1 -348 kJ·mol -1 =-139 kJ·mol -1 。 (2) 由于反应 Ⅰ 是吸热反应 , 故反应 Ⅰ 生成物所具有的能量高于反应物所具有的能量 ,A 、 D 项错误 ; 反应 Ⅰ 的速率 ( v 1 ) 大于反应 Ⅱ 的速率 ( v 2 ), 说明反应 Ⅰ 的活化分子百分数比较大、活化能低于反应 Ⅱ , 反应 Ⅰ 的中间产物所具有的能量低 ,B 项错误。 (3) 计算依据为反应物的总键能减去生成物的总键能等于反应的焓变。反应可看成是苯乙烷中乙基的两个碳氢键断裂 , 由碳碳单键变成碳碳双键 , 同时有 H 2 生成 , 故有 Δ H =412 kJ·mol -1 ×2+348 kJ·mol -1 -612 kJ·mol -1 -436 kJ·mol -1 =+124 kJ·mol -1 。 【答案】 (1)-139 　 (2)C 　 (3)+124 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 高招 1 解答反应热或焓变有关问题的注意点 (1) 正确理解活化能与反应热的关系 催化剂能降低反应的活化能 , 但不影响焓变 ( 反应热 ) 的大小。 (2) 有关反应热的答题规范 ① 用 “ 焓变 (Δ H )” 表示反应热时 ,Δ H >0 表示反应吸热 ,Δ H <0 表示反应放热 , 因而 ,Δ H 的数值需要带 “+”“-” 。 ② 书写热化学方程式时一定要正确标出各物质的聚集状态。 ③ Δ H 的单位为 “kJ·mol -1 ”, 不能错写为 “kJ” 。 (3) 利用键能计算反应热 , 其关键是数清物质所含化学键的数目。常见单质、化合物中所含共价键的数目 : 含 1 mol C 的金刚石中含 2 mol C—C 键 ; 含 1 mol 硅的晶体中含 2 mol Si—Si 键 ;1 mol SiO 2 晶体中含 4 mol Si—O 键 ;1 mol 白磷 (P 4 ) 中含有 6 mol P—P 键 ;1 mol P 4 O 10 ( 即通常所说的五氧化二磷 ) 中含有 12 mol P—O 键、 4 mol P O 键 ;1 mol CH 3 CH 3 中含有 6 mol C—H 键和 1 mol C—C 键等。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 典例导引 2(2017 广东佛山模拟 ) 已知 :101 kPa 时 1 mol 辛烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为 5 518 kJ; 强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成 1 mol H 2 O 时放出的热量为 57.3 kJ, 则下列热化学方程式的书写正确的是 ( 　　 ) Δ H =-114.6 kJ·mol -1 A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. 只有 ② 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 【解析】 根据题意 , 辛烷燃烧生成的水应是液态而不是气态 , 故 ① 错误 ; ③ 中未标明反应物、生成物的聚集状态。 【答案】 C 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 高招 2 热化学方程式书写或正误判断需要审查的 “ 五个方面 ” (1) 化学原理是否正确。如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。 (2) 反应热 Δ H 的符号是否正确。放热反应的 Δ H <0, 而吸热反应的 Δ H >0 。 (3) 要注明反应物和生成物的聚集状态。特别注意水溶液中物质的表示符号为 aq, 而纯液体的表示符号为 l 。 (4) 化学计量数只表示物质的量 , 因此可以是整数 , 也可以是分数。化学计量数改变 ,Δ H 要相应改变 ; 正、逆反应 Δ H 的绝对值相等 , 符号相反。 (5) 热化学方程式一般不要求写反应条件 , 不用注明 “ 点燃 ”“ 加热 ” 等反应条件 ; 不必标注 “↑”“↓” 等。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 典例导引 3 某实验小组用 0.50 mol·L -1 NaOH 溶液和 0.50 mol·L -1 硫酸溶液进行反应热的测定。 (1) 写出该反应的热化学方程式 [ 生成 1 mol H 2 O(l) 时的反应热为 -57.3 kJ·mol -1 ]: 　　　　　　　　　　 。   (2) 取 50 mL NaOH 溶液和 30 mL 硫酸溶液进行实验 , 实验数据如下表。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 ① 请填写下表中的空白 : ② 近似认为 0.50 mol·L -1 NaOH 溶液和 0.50 mol·L -1 硫酸溶液的密度都是 1.0 g·mL -1 , 中和后生成溶液的比热容 c =4.18 J·(g· ℃ ) -1 。则生成 1 mol H 2 O(l) 时的反应热 Δ H = 　　　　　　　　　　　 ( 取小数点后一位 ) 。   试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 ③ 上述实验结果与 -57.3 kJ·mol -1 有偏差 , 产生偏差的原因不可能是 　　　 ( 填字母 ) 。   a. 实验装置保温、隔热效果差 b. 量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 c. 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d. 用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H 2 SO 4 溶液的温度 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 【解析】 (2) ① 第 2 组数据偏差较大 , 应舍去 , 其他三组的温度差平均值为 4.0 ℃ 。 ③ 放出的热量偏少可能是有热量散失 ,a 、 c 、 d 所述都会造成热量的损失 ,b 项操作会导致反应放出的热量偏多。 【答案】 (1)H 2 SO 4 (aq)+2NaOH(aq) Na 2 SO 4 (aq)+2H 2 O(l) 　 Δ H =-114.6 kJ·mol -1 (2) ① 4.0 　 ② -53.5 kJ·mol -1 　 ③ b 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 高招 3 规范操作、注意细节 , 成功规避中和热测定实验中的 “ 易错点 ” (1) 中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (2) 酸碱溶液应当用稀溶液 (0.1~0.5 mol·L -1 ), 若溶液浓度过大 , 会造成较大的测量误差。 (3) 应使用两只量筒分别量取酸和碱。 (4) 若使用同一支温度计分别测量酸、碱及混合液的最高温度 , 测完一种溶液后 , 必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 , 然后再测另一种溶液的温度。 (5) 取多次实验 t 1 、 t 2 的平均值代入公式计算 , 而不是取计算结果的平均值 , 计算时应注意单位的统一 ; 实验所测 Δ t 中的离群数据要注意舍弃。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 B(l) 。下列能量变化示意图正确的是 ( 　　 ) 程 , 故 2A(g) 能量最高 ,B(l) 能量最低 , 只有 A 项符合题意。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 2 .(2017 山西临汾模拟 ) 实验室进行中和热测定的实验时 , 除需要大烧杯 (500 mL) 、小烧杯 (100 mL) 外 , 其他所用的仪器和试剂均正确的一组是 ( 　　 ) A.0.50 mol·L -1 盐酸 ,0.50 mol·L -1 NaOH 溶液 ,100 mL 量筒 1 个 B.0.50 mol·L -1 盐酸 ,0.55 mol·L -1 NaOH 溶液 ,100 mL 量筒 2 个 C.0.50 mol·L -1 盐酸 ,0.55 mol·L -1 NaOH 溶液 ,50 mL 量筒 1 个 D.0.50 mol·L -1 盐酸 ,0.55 mol·L -1 NaOH 溶液 ,50 mL 量筒 2 个 【答案】 D 　 本实验中为了保证 0.50 mol·L -1 盐酸完全被中和 , 应采用 0.55 mol·L -1 NaOH 溶液 , 使碱稍过量 , 故 A 项不符合 ; 所需酸、碱量均为 50 mL, 故 B 项不符合 ; 酸、碱溶液应分别用不同的量筒量取 , 故 C 项不符合。 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 3 .(2017 安徽池州模拟 ) 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 ( 　　 ) A. 常温常压下 ,1 g H 2 在足量 Cl 2 中燃烧生成 HCl 气体放出 92.3 kJ 则含 20.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和 , 放出 28.7 kJ 的热量 D. 相同条件下 ,2 mol 氢原子所具有的能量小于 1 mol 氢分子所具有的能量 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 【答案】 C 　 H 2 在 Cl 2 中燃烧放出热量 ,Δ H <0,A 项错 ;B 项 , 反应中水应为液态 ,B 项错 ;1 mol NaOH 完全中和放出 57.4 kJ 热量 ,0.5 mol NaOH 完全反应应放出 28.7 kJ 热量 ,C 项正确 ; 氢原子转化为氢分子 , 形成化学键放出能量 , 故 2 mol 氢原子具有的能量大于 1 mol 氢分子具有的能量 ,D 项错。 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 试做真题 1 .(2014 课标全国 Ⅱ ,13) 室温下 , 将 1 mol 的 CuSO 4 ·5H 2 O(s) 溶于水会使溶液温度降低 , 热效应为 Δ H 1 , 将 1 mol 的 CuSO 4 (s) 溶于水会使溶液温度升高 , 热效应为 Δ H 2 ;CuSO 4 ·5H 2 O 受热分解的化学方程式为 CuSO 4 ·5H 2 O(s) CuSO 4 (s)+5H 2 O(l), 热效应为 Δ H 3 , 则下列判断正确的是 ( 　　 ) A.Δ H 2 >Δ H 3 B.Δ H 1 <Δ H 3 C.Δ H 1 +Δ H 3 =Δ H 2 D.Δ H 1 +Δ H 2 >Δ H 3 CuSO 4 (s)+5H 2 O(l),Δ H 3 =Δ H 1 -Δ H 2 >0 。由于 Δ H 1 >0,Δ H 2 <0, 故 Δ H 3 >Δ H 2 ,Δ H 3 >Δ H 1 ,A 、 C 、 D 项错误 ,B 项正确。 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 试做真题 2 .(2013 课标全国 Ⅱ ,12) 在 1 200 ℃ 时 , 天然气脱硫工艺中会发生下列反应 : 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 试做真题 【答案】 A 　 将题干中的四个反应依次编号为 ①②③④ , 根据盖斯 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点 30 考点 31 试做真题 3 .(2013 海南 ,5) 已知下列反应的热化学方程式 : 则反应 4C 3 H 5 (ONO 2 ) 3 (l) 12CO 2 (g)+10H 2 O(g)+O 2 (g)+6N 2 (g) 的 Δ H 为 ( 　　 ) A.12Δ H 3 +5Δ H 2 -2Δ H 1 B.2Δ H 1 -5Δ H 2 -12Δ H 3 C.12Δ H 3 -5Δ H 2 -2Δ H 1 D.Δ H 1 -5Δ H 2 -12Δ H 3 【答案】 A 　 分析所求反应的热化学方程式 , 反应物中有 4 mol C 3 H 5 (ONO 2 ) 3 , 可知应 -2× ① 式 , 由生成物中有 12 mol CO 2 (g) 可知应 +12× ③ 式 , 生成物中有 10 mol H 2 O(g) 可知应 +5× ② 式 , 所以 Δ H =12Δ H 3 +5Δ H 2 -2Δ H 1 。 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 (1)(2015 课标全国 Ⅱ ,27 节选 ) 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 : 已知反应 ① 中相关的化学键键能数据如下 : 由此计算 Δ H 1 = 　　　　　 kJ·mol -1 ; 已知 Δ H 2 =-58 kJ·mol -1 , 则 Δ H 3 = 　　　　 kJ·mol -1 。   考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 (2)(2014 课标全国 Ⅰ ,28 节选 ) 已知 : 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 【解析】 (1) 根据反应热 = 断开旧键吸收的总能量 - 形成新键释放的总能量 , 可得 Δ H 1 =(1 076+436×2) kJ·mol -1 -(413×3+343+465) kJ·mol -1 =-99 kJ·mol -1 。 ② 式 - ③ 式可得 ① 式 , 故 Δ H 2 -Δ H 3 =Δ H 1 ,Δ H 3 =-58 kJ·mol -1 -(-99 kJ·mol -1 )=+41 kJ·mol -1 。 (2) 将已知的三个热化学方程式按照先后顺序依次编序为 ①②③ , 用 ① - ② - ③ 即为所求的热化学方程式 , 由此可得到 Δ H =-45.5 kJ·mol -1 。 【答案】 (1)-99 　 +41 　 (2)-45.5 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 1 . 盖斯定律 (1) 内容 : 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。如 : 由反应物 A 生成产物 B 可以设计如图所示两条途径 , 则 Δ H 、 Δ H 1 、 Δ H 2 的关系可以表示为 Δ H =Δ H 1 +Δ H 2 。 (2) 本质 : 盖斯定律的本质是 能量守恒 定律。 (3) 根据盖斯定律计算反应热 : 应用盖斯定律除虚拟反应途径外 , 还可以用热化学方程式之间的 “ 四则运算 ” 法计算 , 如 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 可由上述方程式 : ① ×2- ② ×2 , 得 2CO(g)+O 2 (g) 2CO 2 (g) 　 Δ H = 2(Δ H 1 -Δ H 2 ) 2 . 反应热 (Δ H ) 的计算方法 (1) 根据热化学方程式计算 : 反应放出或吸收的热量与反应物和生成物各物质的物质的量 成正比 ; (2) 根据反应物和生成物的总能量计算 ( 理论上成立 , 实际上无法进行 , 因为反应物和生成物的总能量是无法获知的 ); (3) 依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算 , 即 Δ H = 反应物键能总和 - 生成物键能总和 ; (4) 根据盖斯定律进行计算 ; (5) 根据物质的燃烧热进行计算 : Q ( 放 )= n ( 可燃物 )× 燃烧热 ; (6) 根据比热公式进行计算 : Q= c · m ·Δ T 。 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 3 . 反应热 (Δ H ) 大小比较三要点 (1) 比较 Δ H 的大小时 , 不要只比较 Δ H 绝对值的大小 , 还要考虑其符号。 (2) 当各物质的状态一定时 , 参加反应物质的量越多 , 放热反应的 Δ H 越小 , 吸热反应的 Δ H 越大。 (3) 参加反应物质的量和状态一定时 , 反应的程度越大 , 热量变化越大。 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 典例导引 (2017 湖北武汉模拟 ) 现有三个热化学方程式 : A.-488.3 kJ·mol -1 B.+488.3 kJ·mol -1 C.-2 228.9 kJ·mol -1 D.+191 kJ·mol -1 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 【解析】 运用盖斯定律解题时先观察方程式 2C(s)+2H 2 (g)+O 2 (g) CH 3 COOH(l) 的化学计量数 , 然后利用盖斯定律进行整合叠加。由 (2)×2+(3)×2-(1) 得 :2C(s)+2H 2 (g)+O 2 (g) CH 3 COOH(l) 　 Δ H =(-393.5 kJ·mol -1 )×2+(-285.8 kJ·mol -1 )×2-(-870.3 kJ·mol -1 )=-488.3 kJ·mol -1 , 选 A 。 【答案】 A 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 高招 求算焓变的方法之一 —— 已知热化学方程式叠加法 首先观察已知热化学方程式与目标热化学方程式的差异 : (1) 若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物 ( 或目标热化学方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物 ), 可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒 , 相应的 Δ H 改变符号。 (2) 将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数 , 使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致 , 热化学方程式中的 Δ H 也要进行相应的换算。 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 (3) 将已知热化学方程式进行叠加 , 相应的热化学方程式中的 Δ H 也进行叠加即得目标热化学方程式。 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 1 .( 经典考题 ) 已知 :HCN(aq) 与 NaOH(aq) 反应的 Δ H =-12.1 kJ·mol -1 ;HCl(aq) 与 NaOH(aq) 反应的 Δ H =-55.6 kJ·mol -1 。则 HCN 在水溶液中电离的 Δ H 等于 ( 　　 ) A.-67.7 kJ·mol -1 B.-43.5 kJ·mol -1 C.+43.5 kJ·mol -1 D.+67.7 kJ·mol -1 【答案】 C 　 根据题意可得如下热化学方程式 :HCN(aq)+OH - (aq) H + (aq)+CN - (aq) Δ H =(-12.1 kJ·mol -1 )-(-55.6 kJ·mol -1 )=+43.5 kJ·mol -1 ,C 项正确。 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 2 .( 经典考题 )(1) 氢气是一种清洁能源 , 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 Δ H =+247.4 kJ·mol -1 　 ② 以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。 CH 4 (g) 与 H 2 O(g) 反应生成 CO 2 (g) 和 H 2 (g) 的热化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 (2) 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇 , 并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知表示 H 2 (g) 、 CO(g) 和 CH 3 OH(l) 燃烧热的 Δ H 分别为 -285.8 kJ·mol -1 、 -283.0 kJ·mol -1 和 -726.5 kJ·mol -1 。请回答下列问题 : ① 用太阳能分解 10 mol 水消耗的能量是 　　　　 kJ 。   ② 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 　 。   Δ H =+165.0 kJ·mol -1 (2) ① 2 858 Δ H =-443.5 kJ·mol -1 考点 30 考点 31 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 式得到 , 故 Δ H =+165.0 kJ·mol -1 。 (2) ① 因为 1 mol 氢气燃烧生成 1 mol 水放出的热量是 285.8 kJ, 则 1 mol 水分解需要吸收 285.8 kJ 的能量 , 所以用太阳能分解 10 mol 水需要的能量是 2 858 kJ 。 ② 根据题意写出如下热化学方程式 : 726.5+283.0) kJ·mol -1 =-443.5 kJ·mol -1 。