内容正文:
[对应学生用书P18]
考点一 化学反应中能量变化图示及分析
【例1】 (2022·浙江1月选考卷)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1 mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
A 解析:2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,但不能是存在相互作用的两个碳碳双键,A错误;ΔH2<ΔH3,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,B正确;3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确;ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性,D正确。
考点二 根据键能计算反应热
【例2】 (2021·浙江1月选考卷)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H—H
H—O
键能/(kJ/mol)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-482 kJ/mol
则2O(g)===O2(g)的ΔH为( )
A.428 kJ/mol B.-428 kJ/mol
C.498 kJ/mol D.-498 kJ/mol
D 解析:根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。反应的ΔH=2E(H—H)+E(O—O)-4E(H—O),-482 kJ/mol=2×436 kJ/mol+E(O—O)-4×463 kJ/mol,解得O—O的键能为498 kJ/mol,2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此2O(g)===O2(g)的ΔH=-498 kJ/mol。
考点三 燃烧热及其应用
【例3】 (2022·河北卷,节选)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为
。
答案:H2(g)+O2 (g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ/mol
解析:298 K时,1 g H2(即0.5 mol)燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,则有①H2(g)+O2 (g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ/mol;1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,则有②H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol。根据盖斯定律,由①-②可得H2(g)+O2 (g)===H2O(l) ΔH=(-242 kJ/mol)-(+44 kJ/mol)=-286 kJ/mol。
考点四 盖斯定律及其应用
【例4】 (2022·全国乙卷,节选)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1 036 kJ/mol
②4H2S(g)+2SO2(g)===3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=+94 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH3=-484 kJ/mol
计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)+2H2(g)的ΔH4= kJ/mol。
答案:+170
解析:分析三个已知热化学方程式,根据盖斯定律,由(①+②)×-③可得2H2S(g)===S2(g)+2H2(g),则ΔH4=(-1 036 kJ/mol+94 kJ/mol)×-(-484 kJ/mol)=+170 kJ/mol。
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