内容正文:
专题五
化学反应与热能
[复习目标] 1.了解化学反应中能量转化的原因,知道常见的能量转化形式;能利用热化学方程式表示化学反应的能量变化。2.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
专题作业
考向一 热化学方程式的书写及反应热的计算
1.从两种角度理解反应热
反应热
图示
图像
分析 微观 宏观
a表示断裂旧化学键吸收的能量;
b表示生成新化学键放出的能量;
c表示反应热 a表示反应的活化能;
b表示活化分子形成生成物释放的能量;
c表示反应热
专题作业
2.书写热化学方程式的常规方法
专题作业
考查视角 以与生产、生活、环保等密切相关的化学反应为情境考查利用盖斯定律或图示信息书写热化学方程式并进行反应热的计算是历届各地高考的必考点。
专题作业
1 (2022·浙江6月选考)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g) O H HO HOO
能量/kJ·mol-1 249 218 39 10
物质(g) H2 O2 H2O2 H2O
能量/kJ·mol-1 0 0 -136 -242
专题作业
可根据HO(g)+HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol-1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
D.H2O(g)+O(g)===H2O2(g) ΔH=-143 kJ·mol-1
答案
专题作业
[解析] 根据表格中的数据可知,H2的键能为218 kJ·mol-1×2=436 kJ·mol-1,A正确;由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol-1×2=498 kJ·mol-1,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;因为HOO===HO+O,由表格中的数据可知解离其中氧氧单键需要的能量为(249+39-10) kJ·mol-1=278 kJ·mol-1,C错误;由表格中的数据可知H2O(g)+O(g)===H2O2(g)的ΔH=-136 kJ·mol-1-249 kJ·mol-1-(-242 kJ·mol-1)=-143 kJ·mol-1,D正确。
解析
专题作业
2 (1)(2022·全国甲卷节选)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=172 kJ·mol-1,Kp1=1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=-51 kJ·mol-1,Kp2=1.2×1012 Pa
反应2C(s)+O2(g)===2CO(g)的ΔH为________kJ·mol-1,Kp=______________Pa。
-223
1.2×1014
专题作业
(2)(2022·全国乙卷节选)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1036 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
计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)+2H2(g)的ΔH4=________ kJ·mol-1。
解析
170
专题作业
1.反应热的计算
(1)利用键能计算反应热
ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如:已知
化学键 C—H C===O H—H C===←O(CO)
键能/
(kJ·mol-1) 413 745 436 1075
专题作业
专题作业
2.利用盖斯定律书写热化学方程式的方法
(1)调方向:根据目标方程式反应物、生成物的位置,调整已知方程式的反应方向。满足目标方程式各物质的位置要求,注意方程式方向改变ΔH符号随之改变。
(2)调系数:把目标方程式中不存在的物质的系数调整为相等。
(3)相加:然后把调整好的方程式相加就得到目标方程式,必要时可约简化学计量数。同时也得到相应方程式的反应热ΔH。如:
专题作业
专题作业
专题作业
1.(2019·海南高考)根据图中的能量关系,可求得C—H键的键能为( )
A.414 kJ·mol-1 B.377 kJ·mol-1
C.235