内容正文:
第一章 化学反应的热效应
高考题型专项突破
本课结束
热化学方程式的书写及反应热的计算
1 (2021·湖北高考节选)丙烯是一种重要的化工原料,可以在催化剂作用下,由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢):C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+125 kJ·mol-1
反应Ⅱ(氧化脱氢):C3H8(g)+eq \f(1,2)O2(g)===C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=-118 kJ·mol-1
已知键能:E(C—H)=416 kJ·mol-1,E(H—H)=436 kJ·mol-1,由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为______ kJ。
271
[解析] 反应Ⅰ中断裂2 mol C—H键、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H键,故416 kJ·mol-1×2-E(碳碳π键)-436 kJ·mol-1=+125 kJ·mol-1,解得E(碳碳π键)=271 kJ·mol-1。
2 (2021·河北高考节选)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25 ℃时,相关物质的燃烧热数据如表:
物质
H2(g)
C(石墨,s)
C6H6(l)
燃烧热ΔH(kJ·mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25 ℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为__________________________________________________。
6C(石墨,s)+3H2(g)===C6H6(l) ΔH=49.1 kJ·mol-1
[解析] 根据表格中燃烧热数据可知,存在反应①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,②H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1,③C6H6(l)+eq \f(15,2)O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3267.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,①×6+②×3-③得反应:6C(石墨,s)+3H2(g)===C6H6(l),ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×6+(-285.8 kJ·mol-1)×3-(-3267.5 kJ·mol-1)=49.1 kJ·mol-1。
3 (2021·广东高考节选)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)CH4(g)+CO2(g) eq \a\vs4\al()2CO(g)+2H2(g)
ΔH1
b)CO2(g)+H2(g) eq \a\vs4\al()CO(g)+H2O(g)
ΔH2
c)CH4(g) eq \a\vs4\al()C(s)+2H2(g) ΔH3
d)2CO(g) eq \a\vs4\al()CO2(g)+C(s) ΔH4
e)CO(g)+H2(g) eq \a\vs4\al()H2O(g)+C(s) ΔH5
根据盖斯定律,反应a的ΔH1=_____________________________(写出一个代数式即可)。
ΔH2+ΔH3-ΔH5或ΔH3-ΔH4
[解析] 根据题目所给出的热化学方程式关系可知,a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律则有ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4。
一、解有关热化学方程式和反应热计算类题的一般思路
1.根据反应释放或吸收的热量书写热化学方程式
这种情况一般考查的是根据化学方程式计算反应热,所以可先写出化学方程式,然后写出相应的热化学方程式。
2.根据化学键键能书写热化学方程式
利用键能书写热化学方程式的方法步骤:
(1)明确每个反应物和生成物分子中的化学键数目。
(2)根据化学方程式中各物质的化学计量数,计算反应物的总键能和生成物的总键能。
(3)依据“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”计算反应热。
(4)写出热化学方程式。
3.根据能量图像书写热化学方程式
将化学反应中的能量变化过程通过图像的方式呈现出来是这类题目最大的特点。解答这类题目的关键:
(1)读懂图像,明确图像所提供的信息。
(2)根据图像提供的信息综合运用相关知识,分析、判断、计算。
4.根据盖斯定律书写热化学方程式
该题型主要通过盖斯定律利用加合法进行计算。其步骤如下:
(1)确定