(讲义)第1章 第1节 讲评拓展课1 焓变的计算及大小比较-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(鲁科版2019)

讲评拓展课1　焓变的计算及大小比较 1．掌握焓变的计算方法，进一步提升学生“证据推理与模型认知”的化学核心素养。 2．掌握盖斯定律常见的三种应用类型，建立认知模型。 焓变的计算方法 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质化学式前的系数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH a　　　 b　　　 c　　　d　　|ΔH| n(A)　 n(B)　　n(C) n(D)　　Q 则＝＝＝＝ 2．根据反应物和反应产物的能量图像计算 ΔH＝E(反应产物)－E(反应物)，如图：反应2A(g)＋B(g)===2C(g)的焓变ΔH＝H2－H1 3．根据键能计算 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的总能量－反应产物的化学键形成所释放的总能量。 4．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式。 5．根据比热公式计算 计算中和反应的反应热时，会利用比热公式Q＝C(T2－T1)计算中和反应放出的热量。 1．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol-1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol-1 断裂1 mol H—H键和1 mol O—H键所需要吸收的能量分别为436 kJ和462 kJ，断裂1 mol O2中的化学键所需要吸收的能量为496 kJ，则a为(　　) A.－332　　B．－118　　C．＋350　　D．＋130 D　[根据盖斯定律可得2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝(2a＋220) kJ·mol-1，则有4×462 kJ·mol-1－2×436 kJ·mol-1－496 kJ·mol-1＝(2a＋220) kJ·mol-1，解得a＝＋130，故选项D正确。] 2．已知下列热化学方程式： H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝Q1 kJ·mol-1 C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝Q2 kJ·mol-1 C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝Q3 kJ·mol-1 则C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)的ΔH＝(　　) A．(3Q1＋Q2＋Q3)kJ·mol-1 B．－(3Q1＋Q2＋Q3)kJ·mol-1 C．－(3Q1＋Q2－Q3)kJ·mol-1 D．(3Q1－Q2＋Q3)kJ·mol-1 D　[已知：①H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝Q1 kJ·mol-1；②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝Q2 kJ·mol-1；③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝Q3 kJ·mol-1；则根据盖斯定律，由3×①－②＋③可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)，则C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)的ΔH＝3×ΔH1－ΔH2＋ΔH3 ＝(3Q1－Q2＋Q3)kJ·mol-1。] 3．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_________________。 (2)若已知下列数据 化学键 H—H N≡N 键能/(kJ·mol-1) 435 943 试根据表中及图中数据计算N—H键的键能为_______ kJ·mol-1。 (3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－a kJ·mol-1　① N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH2＝－b kJ·mol-1　② 若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝_______ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。 [解析]　(1)由图像可知，该反应为放热反应，且生成1 mol NH3(g)时，放出的热量为(300－254) kJ＝46 kJ。故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol-1。 (2)设N—H键的键能为x，故反应热ΔH＝－92 kJ·mol-1＝(3×435＋943) kJ·mol-1－6x，x＝390 kJ·mol-1。(3)①－②×3，可得4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)，故其反应热ΔH＝3b－a，故1 mol NH3还原NO至N2，反应热为 kJ·mol-1。 [答案]　(1)N