内容正文:
,,考点一 化学能与热能
1.认识反应热的3角度
(1)从宏观角度分析:ΔH=H1(生成物的总能量)-H2(反应物的总能量)
(2)从微观角度分析:ΔH=E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和)
(3)从活化能角度分析:ΔH=E1(正反应活化能)-E2(逆反应活化能)
2.书写热化学方程式的5环节,一写方程式)
3.燃烧热和中和热应用中的注意事项
(1)均为放热反应,ΔH<0,单位为kJ·mol-1。
(2)燃烧热概念理解的三要点:①外界条件是25 ℃、101 kPa;②反应的可燃物是1 mol;③生成物是稳定的氧化物(包括状态),如碳元素生成的是CO2,而不是CO,氢元素生成的是液态水,而不是水蒸气。
(3)中和热概念理解三要点:①反应物的酸、碱是强酸、强碱;②溶液是稀溶液,不存在稀释过程的热效应;③生成产物水是1 mol。
1.(2022·浙江1月选考,18)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1 mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
A [A.2ΔH1≈ΔH2,只能说明双键之间的能量差,无法说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,A错误;B.ΔH2<ΔH3,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,B正确;C.如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键,则3ΔH1=ΔH4,现3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确;D.ΔH3-ΔH1<0,说明多一个双键变得不稳定,但ΔH4-ΔH3>0,说明苯的稳定结构并不简单只是双键的原因,具有特殊稳定性,D正确。]
2.[2022·全国乙卷,28(1)]已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1 036 kJ·mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g)===3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=94 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH3=-484 kJ·mol-1
学生用书第23页
计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)+2H2(g)的ΔH4=________kJ·mol-1。
解析: 根据盖斯定律(①+②)×-③即得到2H2S(g)===S2(g)+2H2(g)的ΔH4=(-1 036+94) kJ/mol×+484 kJ/mol=+170 kJ/mol;
答案: +170
3. (2021·湖南选择考,16)相关化学键的键能数据
化学键
N≡N
H-H
N-H
键能E/(kJ·mol-1)
946
436.0
390.8
一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:
(1)反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=________ kJ·mol-1;
(2)已知该反应的ΔS=198.9 J·mol-1·K-1,在下列________(填标号)温度下反应能自发进行。
A.25 ℃ B.125 ℃
C.225 ℃ D.325 ℃
解析: (1) 根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,2NH3(g)N2(g)+3H2(g),ΔH=390.8 kJ·mol-1×3×2-(946 kJ·mol-1+436.0 kJ·mol-1×3)=+90.8 kJ·mol-1;
(2)若反应自发进行,则需ΔH-TΔS<0,T>=≈456.5 K,即温度应高于(456.5-273) ℃=183.5 ℃,CD符合。
答案: (1)+90.8 (2)CD
4.[2021·河北选择考,16(1)] 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
-3 267.5
则25 ℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为_______________________。
解析: 根据表格燃烧热数据可知,存在反应
①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1,③C6H6(l)+O2(g)===6CO2(g)