内容正文:
专题十 热化学方程式的书写及焓变的计算
复习目标
1.了解焓变与反应热的含义,会利用键能计算焓变。
2.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
3.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关焓变的计算。
02
考点二 热化学方程式的书写、盖斯定律
03
专题集训
01
考点一 焓变(ΔH)的计算
内容索引
考点一 焓变(ΔH)的计算
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01
该反应的ΔH=断裂旧键吸收的总能量-形成新键释放的总能量=(473+654) kJ·mol-1-(339+397+436)kJ·mol-1=-45 kJ·mol-1。
细研真题
明考向
-45
2.(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:
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
√
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/(kJ·mol-1) 249 218 39 10 0 0 -136 -242
根据表格中的数据可知,H2的键能为(218×2) kJ·mol-1=436 kJ·mol-1,A正确;由表格中的数据可知O2的键能为(249×2) kJ·mol-1=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;由表格中的数据可知HOO(g)===HO(g)+O(g),解离其中氧氧单键需要的能量为(39+249-10) kJ·mol-1=278 kJ·mol-1,H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1,C错误;由表中的数据可知H2O(g)+O(g)===H2O2(g) ΔH=[-136-249-(-242)] kJ·mol-1=-143 kJ·mol-1,D正确。
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/(kJ·mol-1) 249 218 39 10 0 0 -136 -242
3.(2021·湖南卷)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据
在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:
反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)
ΔH=________kJ·mol-1。
化学键 N≡N H—H N—H
键能E/(kJ·mol-1) 946 436.0 390.8
+90.8
根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,2NH3(g) N2(g)+3H2(g),ΔH=390.8 kJ·mol-1×3×2-(946 kJ·mol-1+436.0 kJ·mol-1
×3)=+90.8 kJ·mol-1。
整合主干
建体系
1.根据(相对)能量计算ΔH
ΔH=H(生成物)-H(反应物)
2.根据键能计算ΔH
ΔH=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)
3.常见1 mol物质中化学键数目
物质 金刚石 硅 SiO2
化学键 C—C Si—Si Si—O
化学键数 2NA 2NA 4NA
物质 CO2 CH4 S8
化学键 C==O C—H S—S
化学键数 2NA 4NA 8NA
精练模拟
提能力
1.CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g) CH2
CH2(g)+4H2O(g) ΔH。几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
则ΔH= 。
物质 H2(g) CO2(g) CH2C===CH2(g) H2O(g)
能量/(kJ·mol-1)
0 -394 52 -242
-128 kJ·mol-1
反应焓变=生成物总能量-反应物总能量,则该反应的焓变为52 kJ·mol-1+(-242 kJ·mol-1)×4-(-394 kJ·mol-1)×2-0=-128 kJ·mol-1。
2.目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式,其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程,图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。
氨气的脱附是 (填“吸