内容正文:
高考题型专项突破
热化学方程式的书写及反应热的计算
1 (2022·全国乙卷节选)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
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] 根据盖斯定律,(①+②)×-③即得到2H2S(g)===S2(g)+2H2(g)的ΔH4=(-1036+94) kJ·mol-1×+484 kJ·mol-1=+170 kJ·mol-1。
[答案] +170
2 (2022·海南高考节选)已知:电解液态水制备1 mol O2(g),电解反应的ΔH=+572 kJ·mol-1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH=________ kJ·mol-1。
[解析] 电解液态水制备1 mol O2(g),电解反应的ΔH=+572 kJ·mol-1,由此可以判断,2 mol H2(g)完全燃烧消耗1 mol O2(g),生成液态水的同时放出的热量为572 kJ,故1 mol H2(g)完全燃烧生成液态水放出的热量为286 kJ,因此,H2(g)的燃烧热(焓)ΔH=-286 kJ·mol-1。
[答案] -286
3 (2022·广东高考节选)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
(1)完成化学方程式:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+________+________。
(2)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,X(g)―→Y(g)过程的焓变为__________________________(列式表示)。
[解析] (2)设反应过程中第一步的产物为M,第二步的产物为N,则X―→M ΔH1=(E1-E2),M―→N ΔH2=ΔH,N―→Y ΔH3=(E3-E4),根据盖斯定律可知,X(g)―→Y(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3=(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。
[答案] (1)N2↑ 4H2O
(2)(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)
一、解有关热化学方程式和反应热计算类题的一般思路
二、书写热化学方程式的命题角度
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种类和数目。
(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和法进行计算。其步骤如下:
(1)确定待求反应的热化学方程式。
(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
(3)利用“同侧相加、异侧相减”的原则进行处理。
(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。
(5)实施叠加并确定反应热的变化。
1.已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量,则反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH中,ΔH为( )
A.-483.6 kJ·mol-1
B.-241.8 kJ·mol-1
C.-120.6 kJ·mol-1
D.+241.8 kJ·mol-1
答案 A
解析 已知生成4.5 g水蒸气时放热60.45 kJ,设反应生成2 mol H2O(g)时放热Q,依据比例关系=,解得Q=483.6 kJ,故ΔH=-483.6 kJ·mol-1。
2.(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)2CO(g)+2H2(g) Δ