2018届二轮复习反应热与盖斯定律学案（全国通用）

2018届二轮复习反应热与盖斯定律学案（全国通用）

‎2018届高三化学二轮复习自主导学案 专题六　反应热与盖斯定律 ‎【高考分析】‎ 高考命题研究 1. 热化学方程式的书写 2. 盖斯定律 ‎3.能量变化的有关计算 ‎【课堂探究】‎ ‎1.联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：‎ ‎（1）联氨分子的电子式为_____________，其中氮的化合价为____________。‎ ‎（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为___________。‎ ‎（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1‎ ‎②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2‎ ‎③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3‎ ‎④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol 上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。‎ ‎【答案】（1） ；-2‎ ‎（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O （3）△H4=2△H3-2△H2-△H1 ；‎ ‎2．已知反应2HI（g）=H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1，1molH2（g）、1molI2（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______________kJ。‎ ‎299‎ ‎3.（2014全国高考I卷）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①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g)D△H1＝－23.9KJ·mol－1 甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g)D△H2＝－29.1KJ·mol－1 乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g))D△H3＝+50.7KJ·mol－1 则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的D△H＝　　　　　 KJ·mol－1 -45.5 ‎ ‎【规律方法/知识总结】‎ ‎——————————————[解题方法指导]——————————————‎ 首先需要熟练掌握盖斯定律，其次，平时积累起来的计算机巧在反应热的计算中基本适用。注意遵循:质量守恒定律，能量守恒定律和盖斯定律。‎ ‎【方法一】方程式加合法：‎ ‎ 根据可直接测定的化学反应的反应热间接计算难以直接测定的化学反应的反应热，需要应用盖斯定律来分析问题。解题时，常用已知反应热的热化学方程式相互加合（加、减等数学计算），得到未知反应热的热化学方程式，则相应的反应热做相同的加合即为所求的反应热。‎ ‎【方法二】关系式法：对于多步反应，可根据各种关系（主要是化学方程式，守恒等），列出对应的关系式，快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之间建立定量关系，从而免除了设计中间过程的大量运算，不但节约运算时间，还避免了运算出错对计算结果的影响，是经常使用的方法之一。‎ 注意：1、热化学方程式可以进行方向改变，方向改变时，反应热数值不变，符号相反；‎ ‎ 2、热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数；‎ ‎ 3、热化学方程式可以叠加，叠加时，物质和反应热同时叠加。‎ 高频考点一：键能的计算 ‎1.甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：‎ ‎ ①CO(g)+H2(g)CH3OH(g) △H1‎ ‎ ②CO2(g)+H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2‎ ‎ ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3‎ 回答下列问题：‎ 化学键 H-H C-O C-O H-O C-H E/（kJ.mol-1）‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1076‎ ‎465‎ ‎413‎ ‎（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：‎ 由此计算△H1= kJ.mol-1，已知△H2=-58kJ.mol-1，则△H3= kJ.mol-1‎ ‎—99；＋41 ‎ 高频考点二：热化学方程式的书写 ‎2．③已知：‎ ‎（i）Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1‎ ‎（ii）2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1‎ 由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。‎ Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ/mol；‎ 高频考点三：中和热和燃烧热 ‎3．含1 mol Ba（OH）2 的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出114．6‎ ‎ kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 A．Ba（OH）2（aq）＋2HCl（aq）===BaCl2（aq）＋2H2O（l）；ΔH=－114．6 kJ/mol B．Ba（OH）2（aq）＋2HCl（aq）===BaCl2（aq）＋2H2O（l）;ΔH=＋114．6 kJ/mol C．Ba（OH）2（aq）＋HCl（aq）=== BaCl2（aq）＋H2O（l）；ΔH=－57．3 kJ/mol D．Ba（OH）2（aq）＋HCl（aq）= BaCl2（aq）＋H2O（l）；ΔH=＋57．3 kJ/mol ‎4. 在25℃ 1.01×105Pa时，16g S在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出148.5KJ的热量，则S的燃烧热为 ，S燃烧的热化学方程式为 。 ‎ ‎ 297KJ/mol ‎ ‎ S(s)＋O2(g)＝SO2(g)，ΔＨ＝－297KJ/mol ‎ 高频考点四：焓变的计算和焓变大小比较 ‎5．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)， 热效应为△H3。则下列判断正确的是 A、△H2＞△H3 B、△H1＜△H3‎ C、△H1+△H3 =△H2 D、△H1+△H2 ＞△H3‎ ‎6．己知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的∆H=-12.1kJ/mol；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的∆H=-55.6kJ/mol。则HCN在水溶液中电离的∆H等于C 　A．-67.7 kJ/mol　　　　B．-43.5 kJ/mol　　　C．+43.5 kJ/mol　　　　　D．+67.7kJ/mol ‎ ‎【专题限时训练】‎ ‎1．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H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题： （1）用太阳能分解10mol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_____________； (1) 2858 (2)CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)　　　　 △H=-443.5kJ·mol-1‎ ‎2.工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1，则生成 1 m3‎ ‎（标准状况）CO所需热量为___________；5.52×103KJ ‎3.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）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) + 2H2(g) = CH3OH(g)　　　　　　 　　　△H1 = -90.1kJ•mol-1 （ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)　　　 　△H2　 = -49.0kJ•mol-1 水煤气变换反应： （iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g)　　　　 　△H3　 = -41.1kJ•mol-1 二甲醚合成反应： （iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g)　　　 　△H4　 = -24.5kJ•mol-1 回答下列问题： （3）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为　　　 　　　　　　 　　。‎ ‎2CO(g) + 4H2(g) = CH3OCH3 + H2O(g)　　△H　 = -204.7kJ•mol-1‎ 4. X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。‎ X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:　 。 ‎ ‎(4)H2S(g)+O2(g)H2O(l)+SO2(g)　ΔH=-a kJ·mol-1‎ ‎5.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)。‎ A.该反应为放热反应 B.催化剂能改变该反应的焓变 C.催化剂能降低该反应的活化能 D.逆反应的活化能大于正反应的活化能 C　图中生成物总能量高于反应物总能量,反应为吸热反应,A错;使用催化剂可降低活化能而影响反应速率,但不会影响焓变,B错,C正确;图中E1为正反应活化能,E2为逆反应活化能,E1>E2,D错误。‎ ‎6.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。‎ ‎(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:‎ Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)　ΔH=a kJ·mol-1‎ ‎3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)　ΔH=b kJ·mol-1‎ ‎①反应Al2O3(s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 ‎ ‎①a+b ‎7．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝akJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－220kJ·mol－1‎ H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1,则a为( )‎ A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎8.用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。‎ ① ‎1/4CaSO4(s)+CO(g)⇋1/4CaS(s)+CO2(g) ∆H1=-47.3kJ∙mol-1‎ ‎② CaSO4(s)+CO(g)⇋CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ∆H2=+210.5kJ∙mol-1‎ ‎③ CO(g)⇋1/2C(s)+1/2CO2(g) ∆H3=-86.2kJ∙mol-1‎ ‎（1）反应2CaSO4(s)+7CO(g)⇋CaS(s)+ CaO(s)+6CO2(g)+ C(s) +SO2(g)的∆H＝___________（用∆H1、∆H2和∆H3表示）‎ ‎（1）∆H＝4∆H1+∆H2+2∆H3=-151.1 kJ/mol