的能量变化则是+485 kJ,热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol
-1
,C错误,D正确。
2.(2017·全国卷Ⅰ节选)近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号
分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为____________________________、______________________________________________,制得等量H2所需能量较少的是____________。
解析:系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)都是吸热反应,从热化学方程式可以看出,系统(Ⅱ)制备1 mol H2需要消耗20 kJ能量,而系统(Ⅰ)制备1 mol H2需要消耗286 kJ能量,故系统(Ⅱ)消耗的能量较少。
1-1答案:H2O(l)===H2(g)+O2(g)ΔH=+286 kJ·mol
2H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ·mol 系统(Ⅱ)
3.(2017·天津高考节选)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析:该还原性气体为CO,易水解生成TiO2·xH2O的液态化合物为TiCl4,反应的化学4.28 kJ
方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g),结合题意知ΔH=-×2=
0.1 mol-85.6 kJ·mol。
答案:2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=-85.6 kJ·mol
4.(2017·北京高考节选)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
氯化过程精制过程
钛精矿沸腾炉――→粗TiCl4蒸馏塔――→纯TiCl4 资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
-1
-1
-1
11
化合物 沸点/℃ 熔点/℃ 在TiCl4中的溶解性
氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。 已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol 沸腾炉中加碳氯化生成
TiCl4(g)和
CO(g)的热化学方程式:
-1
-1
SiCl4 58 -69 互溶 TiCl4 136 -25 —— AlCl3 181(升华) 193 微溶 FeCl3 316 304 MgCl2 1 412 714 难溶 ________________________________________________________________________。
解析:根据盖斯定律,将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。 答案:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g)ΔH=-45.5 kJ·mol
5.(2016·天津高考)Si与Cl两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃。写出该反应的热化学
方
程
式
:
-1
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 答案:Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4(l)ΔH=-687 kJ·mol
6.(2014·全国卷)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 答案:AX3(l)+X2(g)===AX5(s)ΔH=-123.8 kJ·mol
7.(2014·天津高考)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:_________________________________________________。
答案:SiCl4(g)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g)ΔH=+0.025a kJ·mol [师说高考] 知 高考主要以非选择题的形式考查本部分内容。题目以生产、生活、科学技术-1
-1-1
12
考 情 明 学 法 和能源问题等社会热点为背景,将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合在一起,较好地考查学生对知识的灵活应用能力和运用化学用语的能力 复习时,要认识热化学方程式与一般化学方程式的不同,清楚书写热化学方程式的要求和注意事项,熟记反应热、中和热、燃烧热的概念,通过比较明确它们的区别和联系,把握概念的内涵和外延,并能根据热化学方程式、盖斯定律进行相关计算 [过关这样练]
1.在一定条件下,将64 g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时,实验测得放出的热量为78.64 kJ,已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是( )
1-1
A.SO2(g)+O2(g)===SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol
2B.2SO2(g)+O2(g)===2SO3(l) ΔH=-196.6 kJ·mol 1-1
C.SO2(g)+O2(g)===SO3(g) ΔH=-78.64 kJ·mol
2D.2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol
解析:选A n(SO2)=1 mol,参加反应的有0.8 mol,放出的热量为78.64 kJ,若参加反应的SO2是1 mol,则放出的热量为98.3 kJ,A项正确。
2.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为-890 kJ·mol,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890 kJ·mol
B.在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2
3-1
-1
-1-1
(g)ΔH=-158.4 kJ·mol
-1
11-1C.NaOH(s)+H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol
22
D.2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出99.6 kJ的热量,该反应的热化学方程式为
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2 589.6 kJ·mol
解析:选D 该热化学方程式中水应为液态,A项错误;该反应为可逆反应,1 mol SO2
和0.5 mol O2反应生成的SO3小于1 mol,故2SO2(g)+O2
-1
3
-1
(g) ΔH<-158.4 kJ·mol
,B项错误;NaOH固体溶解、浓硫酸稀释均放热,故NaOH(s)与H2SO4(浓)反应的中和热大
2.00 g1-1
于57.3 kJ·mol,C项错误;2.00 g C2H2的物质的量是 mol,2 mol C2H2-1=
26 g·mol13
13
99.6 kJ×2 mol
气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出的热量为=2 589.6 kJ,D项
1
mol13正确。
3.依据能量图像完成下列热化学方程式问题
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2
和CO反应的热化学方程式:__________________________________________。
(2)化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:
________________________________________________________________________。 (3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1 mol N2,其ΔH=________kJ·mol。
-1
答案:(1)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)ΔH=-234 kJ·mol (2)N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)ΔH=-2(b+c-a)kJ·mol (3)-139
-1
-1
14
考点二 反应热的计算与大小比较
[高考这样考]
1.(2014·全国卷Ⅱ)室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受△
热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=====CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )
A.ΔH2>ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2
B.ΔH1<ΔH3 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析:选B 1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,为吸热反应,故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,为放热反应,故 ΔH2<0,1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程,先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水,然后1 mol CuSO4(s)再溶于水, CuSO4·5H2O的分解为吸热反应,即ΔH3>0,根据盖斯定律得到关系式ΔH1=ΔH2+ΔH3,分析得到答案:ΔH1<ΔH3。
2.(2017·全国卷Ⅱ节选)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:
正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下: ①C4H10(g)===C4H8(g)+H2(g) ΔH1
1-1
已知:②C4H10(g)+O2(g)===C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119 kJ·mol
21-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(g)ΔH3=-242 kJ·mol
2反应①的ΔH1为________ kJ·mol。
解析:根据盖斯定律,由②式-③式可得①式,因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ·mol
-1
-1
+242 kJ·mol=+123 kJ·mol。 答案:+123
-1-1
15