内容正文:
微专题1 “四根据”破解热化学方程式的书写(见学生用书P18)
题型1 根据反应的热量变化
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。
(1)写出H2燃烧的热化学方程式:__2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)__ΔH=-483.6_kJ·mol-1__。
(2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量为__6_045_kJ__。
解析: (1)已知生成4.5 g水蒸气(0.25 mol)放出60.45 kJ的热量。
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH
2 1 2 |ΔH|
0.25 mol 60.45 kJ
则=,|ΔH|=483.6 kJ·mol-1,
由于反应放热,所以ΔH=-483.6 kJ·mol-1,
故热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-483.6 kJ·mol-1。
(2)50 g H2的物质的量为=25 mol,
50 g H2燃烧放出的热量为25 mol×=6 045 kJ。
[归纳总结]
ΔH与化学方程式一一对应,利用已知反应物或生成物的质量或物质的量及对应的能量变化换算成相应化学方程式对应的ΔH,一定要标注物质的聚集状态。
题型2 根据化学键的键能
通常人们把拆开1 mol 某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能,键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热。已知:1 mol Si(s)含2 mol Si—Si,部分化学键的键能数据如表所示。
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/ (kJ·mol-1)
460
360
436
431
176
347
工业上可通过下列反应制取高纯硅:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的ΔH为( A )
A. +236 kJ·mol-1 B. -236 kJ·mol-1
C. +412 kJ·mol-1 D. -412 kJ·mol-1
解析: ΔH=E(反应物的键能之和)-E(生成物的键能之和),即ΔH=360 kJ·mol-1×4+436 kJ·mol-1×2-176 kJ·mol-1×2-431 kJ·mol-1×4=+236 kJ·mol-1。
[归纳总结]
(1)明确每种物质所含化学键的种类和数目,且按照化学计量数表示的物质的量计算。
(2)ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)。
题型3 根据能量图像
乙烷(C2H6)、二甲醚(CH3OCH3)的燃烧热较大,可用作燃料,如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图,请回答下列问题。
(1)a=____。
(2)乙烷的燃烧热为__1_560__kJ·mol-1。
(3)写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式:__CH3OCH3(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)__ΔH=-1_455_kJ·mol-1__。
题型4 根据盖斯定律
氧化亚铜(Cu2O)常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:
2Cu(s)+O2(g)===2CuO(s)
ΔH=-314 kJ·mol-1
2Cu2O(s)+O2(g)===4CuO(s)
ΔH=-292 kJ·mol-1
则CuO(s)+Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于( A )
A. -11 kJ·mol-1
B. +11 kJ·mol-1
C. +22 kJ·mol-1
D. -22 kJ·mol-1
解析: 根据盖斯定律,热化学方程式可以“加减运算”,获得新的热化学方程式。已知反应中,(前式-后式)×得CuO(s)+Cu(s)===Cu2O(s),故ΔH=(-314+292) kJ·mol-1×=-11 kJ·mol-1。
1.已知0.1 mol 硫黄完全燃烧时放出的热量为29.6 kJ,对应的热化学方程式是( C )
A. S+O2===SO2ΔH=-296 kJ·mol-1
B. S(s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH=-29.6 kJ·mol-1
C. S(s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH=-296 kJ·mol-1
D. S(s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH=+296 kJ·mol-1
解析: 0.1 mol 硫黄完全燃烧时放出的热量为29.6 kJ,则1 mol硫黄完全燃烧放出296 kJ的热量,焓变ΔH<0,热化学方程式为S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296 kJ·mol-1。
2.合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为CH4(g)+2H2O(g)⥫⥬CO2(g)+4