内容正文:
专题14 化学反应与热量计算
目 录
一、热点题型归纳
【题型一】根据键能和能量计算
【题型二】根据比热公式计算
【题型三】根据盖斯定律计算
二、最新模考题组练
【题型一】根据键能和能量计算
【典例分析】
例1.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
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ·mol-1
249
218
39
10
0
0
-136
-232
可根据HO(g)+HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-1。下列说法不正确的是A.H2的键能为436kJ·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),△H=-153kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.根据表格中的数据及H(g)+H(g)H2(g),H2的键能为218kJ·mol-1×2=436kJ·mol-1,A正确;
B.由表格中的数据及O(g)+O(g)O2(g),可知O2的键能为:249kJ·mol-1×2=498kJ·mol-1,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-1,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;
C.由表格中的数据可知HOOHO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249kJ·mol-1+39kJ·mol-1-10kJ·mol-1=278kJ·mol-1,H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-1,C错误;
D.由表中的数据可知H2O(g)+O(g)H2O2(g)的△H=136kJ·mol-1-249kJ·mol-1-(-242kJ·mol-1)=-153kJ·mol-1,D正确。
【提分秘籍】
1.反应热△H=反应物的键能和-生成物的键能和。
2.计算关键:弄清物质中化学键的数目。
①常见分子:根据成键原则画出结构式即可判断。
分子式
Cl2
O2
N2
H2O
结构式
Cl-Cl
O=O
N≡N
H-O-H
分子式
H2O2
CO2
HCN
NH3
结构式
H-O-O-H
O=C=O
H-C≡N
分子式
CH4
C2H4
C2H6
N2H4
结构式
②信息分子:根据分子结构示意图数共价键个。。
物质
硫化磷
雄黄(As4S4)
P4O10
结构
键数
12个P-S键2个P=S键
2个As-As键8个S-As键
4个P=O键12个P-O键
物质
S8单质
N4分子
P4O6
结构
键数
8个S-S键
8个N-N键
12个P-O键
③晶胞结构:
物质/mol
白磷
金刚石
晶体硅
SiO2
石墨
结构
键数/mol
6
2
2
4
1.5
【变式演练】
变式1.化学上,规定稳定单质的生成热为0;可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。氮的几种氧化物的相对能量如表所示(25℃,101kPa条件下):
物质及状态
N2O(g)
NO(g)
NO2(g)
N2O4(l)
N2O5(g)
相对能量 (kJ·mol-1)
82
90
33
-20
11
下列推断不正确的是
A.在5种氮的氧化物中,NO(g)最活泼
B.N2O4(l)c2NO2(g),ΔH=-86kJ·mol-1
C.N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g),ΔH=+55kJ·mol-1
D.1molN2O(g)分解成N2(g)和O2(g)需要放出82kJ能量
【答案】B
【详解】A.由题给表格中的数据可知,NO(g)的相对能量最高,化学性质最活泼,最不稳定,A正确;
B.反应热等于生成物的总能量与反应物的总能量之差,该反应的ΔH=66kJ·mol-1-(-20kJ·mol-1)=+86kJ·mol-1,B错误;
C.该反应的ΔH=66kJ·mol-1+0-11kJ·mol-1=+55kJ·mol-1,C正确;
D.N2O(g)N2(g)+O2(g)该反应的ΔH=(0+0-82)kJ·mol-1=-82kJ·mol-1,D正确。
【题型二】根据比热公式计算
【典例分析】
例2.溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为,反应后最高温度为。已知:反应前后,溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量_____J。
(2)反应的______(列式计算)。
【答案】;
【详解】(1)100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学