第39讲 盖斯定律及应用 讲义-备战2025年高考化学一轮复习讲义(苏教版2019)
2024-08-16
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内容正文:
第39讲 盖斯定律及应用
复习目标
1.掌握盖斯定律的内容及意义,并能进行有关反应热的计算。
2.能综合利用反应热和盖斯定律比较不同反应体系反应热的大小。
考点一 盖斯定律与反应热的计算
必备知识
1.盖斯定律的内容
一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
2.盖斯定律的意义
间接计算某些反应的反应热。
3.盖斯定律的应用
转化关系
反应热间的关系
aAB;AB
ΔH1=aΔH2
AB
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
能力提升
1.碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)在干燥的空气中失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s):
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ∆H1>0
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ∆H2>0
下列说法正确的是
A.向Na2CO3(s)中滴加几滴水,温度升高
B.碳酸钠晶体的失水过程属于物理变化
C.Na2CO3(s)中Na+和CO数目之比为1:2
D.Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ∆H=∆H1-∆H2
【答案】A
【详解】A.向Na2CO3(s)中滴加几滴水,发生反应:Na2CO3(s)+10H2O(g)=Na2CO3·10H2O(s),由于Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ∆H2>0,则Na2CO3(s)+10H2O(g)=Na2CO3·10H2O(s)为放热反应,∆H<0,反应发生后,物质温度升高,A正确;
B.Na2CO3(s)、Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·10H2O(s)是三种不同的物质,碳酸钠晶体的失水过程有新物质产生,因此发生的变化属于化学变化,B错误;
C.根据盐Na2CO3(s)的组成可知Na2CO3(s)中Na+和CO数目之比为2:1,C错误;
D.已知:①Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ∆H1>0
②Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ∆H2>0
根据盖斯定律,将②-①,整理可得Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ∆H=∆H2-∆H1,D错误;
故合理选项是A。
2.N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的能量变化如图,下列说法正确的是
A.N2与H2的键能数值总和为1080
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+46 kJ
C.1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低
D.若使用催化剂会改变反应的热效应
【答案】C
【详解】A.由图中可知,molN≡N与molH-H的键能总和为1080kJ,则N2与H2的键能数值总和不等于1080,A不正确;
B.从图中可以看出,molN2+molH2→ 1molNH3,放热(314+377+435-1080)kJ=46kJ,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ,B不正确;
C.H2(g)断裂共价键生成2H(g),需要吸收热量,所以1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低,C正确;
D.若使用催化剂,可以改变反应的活化能,但不能改变反应的热效应,D不正确;
故选C。
3.NO氧化反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH分两步进行:
①2NO(g)=N2O2(g) ΔH1;
②N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2
其反应过程能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是
A.ΔH1=E2-E1 B.ΔH2=E4-E2
C.ΔH=(E1+E3)-(E2+E4) D.由图可知,2molNO的能量高于2molNO2的能量
【答案】C
【详解】A.根据图象可知反应①是放热反应,其ΔH1=E1-E2,A错误;
B.根据图象可知反应②也是放热反应,其ΔH2=E3-E4,B错误;
C.已知①2NO(g)=N2O2(g) ΔH1,②N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2,则①+②即得到2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2=(E1+E3)-(E2+E4),C正确;
D.由图可知,应该是2molNO和1mol O2的能量之和高于2molNO2的能量,D错误;
答案选C。
4.化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂1molA2和1molB2中的化学键放出xkJ的能量
C.断裂1molAB中的化学键吸收ykJ的能量
D.该反应的ΔH=(x−y)kJ/mol
【答案】D
【详解】A.由图示可知,反应物的总能量比生成物的总能量高,该反应是放热反应,A错误;
B.断裂化学键要吸收能量,断裂1molA2和1molB2中的化学键吸收xkJ的能量,B错误;
C.由图示可知,断裂2molAB中的化学键吸收ykJ的能量,C错误;
D.由图示可知,该反应放出(y-x)kJ的热量,该反应的ΔH=(x−y)kJ/mol,D正确;
答案选D。
5.我国科学家用N,二甲基甲酰胺[,简称]成功合成了三甲胺,研究单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.铜催化剂可降低活化能,从而降低反应的焓变
B.反应历程中最大能垒(活化能)为
C.反应历程中既没有碳氮键的断裂也没有碳氮键的形成
D.制备三甲胺的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A. 催化剂可以降低活化能,而反应的焓变与反应物质的始态和终态有关,加入催化剂反应的始态、终态相同,则焓变相同,选项A错误;
B.从图中可以看出,正向进行的三个反应中,其能垒分别为-1.23eV-(-2.16eV)=0.93eV,-1.55eV-(-1.77eV)=0.22eV,-1.02eV-(-2.21eV)=1.19eV,故最大能垒为1.19eV,选项B错误;
C.反应历程中没有C-N键断裂也没有C-N键生成,选项C正确;
D.制备三甲胺的热化学方程式为,选项D错误;
答案选C。
考点二 反应热大小的比较
必备知识
比较反应热大小注意事项
(1)在比较反应热(ΔH)的大小时,应带符号比较。
(2)同一物质,不同聚集状态时具有的能量不同,相同量的某物质的能量关系:
E(物质R,g)>E(物质R,l)>E(物质R,s)。
(3)同一化学反应,反应物的用量越多,|ΔH|越大。对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于理论数值。
(4)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多,则完全燃烧的ΔH较小。
能力提升
1.下列说法正确的是
A.H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H1,H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2,则△H1>△H2
B.C(s)+O2(g)=CO(g) △H1,C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2,则△H1<△H2
C.已知H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1,H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H=2×(-57.3)kJ·mol-1
D.在某一反应中,若反应物总键能大于生成物总键能,则是放热反应
【答案】A
【详解】A.H2O(g)=H2O(l)时会放出能量,则|△H1|<|△H2| ,△H1>△H2,A正确;
B.CO(g)+O2(g)=CO2(g)时会放出能量,则|△H1|<|△H2| ,△H1>△H2,B不正确;
C.H2SO4和Ba(OH)2反应时,除去产生H+与OH-反应的中和热外,还会释放Ba2+与 的结合能,所以H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H<2×(-57.3)kJ·mol-1,C不正确;
D.在某一反应中,若反应物总键能大于生成物总键能,则反应物的总能量小于生成物的总能量,反应是吸热反应,D不正确;
故选A。
2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知 ,则含1mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3kJ
B.已知 ,则氢气的燃烧热为
C.已知 ,则
D.已知P(白磷,s)=P(红磷,s),则白磷比红磷稳定,且白磷的键能更大
【答案】A
【详解】A.醋酸为弱酸,电离过程吸热,故含1mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3kJ,A正确;
B.燃烧热使指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量,B错误;
C.固体碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多,故b>a,C错误;
D.物质具有的能量越高越不稳定,白磷具有的能量高,故白磷不如红磷稳定,D错误;
故选A。
3.某反应由两步反应A→B→C构成,它的反应进程与能量变化关系如图,下列叙述错误的是
A.三种化合物的稳定性:B>A>C
B.若该反应逆向进行,则C→B是吸热反应
C.加入催化剂不能改变反应的总能量变化
D.A→B反应中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高
【答案】A
【详解】A.物质的能量越低其稳定性越强,则三种化合物的稳定性C>A>B,A错误;
B.若反应逆向进行,从图中可知C物质的能量低于B物质,则由C生成B是吸热反应,B正确;
C.催化剂只能降低反应的活化能,不改变反应的总能量变化,C正确;
D.从图中可知,A到B是吸热过程,ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和>0,故断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高,D正确;
故答案选A。
4.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知: ,则氢气的燃烧热为
B.已知:(s,红磷)(s,白磷) ,则白磷比红磷稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为
D.已知: , ,则
【答案】C
【详解】A.氢气燃烧生成1mol液态水时的反应热是氢气的燃烧热,故A错误;
B.该反应为吸热反应,则红磷的能量低于白磷,物质能量越低越稳定,则红磷比白磷稳定,故B错误;
C.20.0g NaOH即0.5mol,完全与稀硫酸反应放热28.7kJ,则1molNaOH反应时放热,中和热指强酸、强碱反应生成1mol液态水时的反应热,则该反应中和热,故C正确;
D.等量的C完全燃烧放出的热量多,则<,故D错误;
故选:C。
5.已知、、可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.
B.反应②的
C.反应①中若生成,则
D.反应③中的能表示乙醇的燃烧热
【答案】C
【详解】A.根据盖斯定律,方程式,所以,故A错误;
B.根据反应②可知该正反应是气体分子数减小的反应,,故B错误;
C.反应①中若生成,从变成要吸收能量,使放出的能量减小,变大,则,故C正确;
D.燃烧热应该为可燃物完全燃烧,所以反应③中的不能表示乙醇的燃烧热,故D错误;
故选C。
拓展精练
1.下列说法正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol,则CH3COOH和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol
B.已知;,则的燃烧热是
C.在一定温度和压强下,将和H2置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,则其热化学方程式为
D.一定条件下 , ,则
【答案】D
【详解】A.CH3COOH为弱酸,电离时吸收热量,盐酸是强酸,和反应的中和热为,则CH3COOH和反应的中和热小于,故A错误;
B.已知 ,水是气态,而的燃烧热是1mol完全燃烧生成液态水、二氧化碳气体放出的热量,则C2H5OH(l)的燃烧热不是1366.8kJ/mol,故B错误;
C.N2和H2的反应为可逆反应,不能进行完全,所以的,故C错误;
D.等物质的量的SO3(g)比SO3(l)的能量高,所以生成2molSO3(g)时放出的热量少,焓变大,即0>△H1>△H2,故D正确;
选D。
2.下列叙述正确的是
A.由图甲可知, 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ∆H=(b-a)kJ·mol-1
B.图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C.图丙表示燃料燃烧反应的能量变化
D.图丁表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,热化学方程式为2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ∆H=(a-b)kJ·mol-1,故A错误;
B.图乙中反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,吸热反应的反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,故B正确;
C.图丙中反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,而燃料燃烧时释放能量,故C错误;
D.图丁中反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,所以图丁应是表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化,故D错误;
故答案为:B。
3.已知: 。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:
过程Ⅰ: 。以太阳能为热源分解;
过程Ⅱ:……
下列说法正确的是
A.起催化剂的作用,在反应过程中没有参与反应
B.相同条件下,比具有更高的能量
C.过程Ⅰ中每消耗转移电子
D.过程Ⅱ的热化学方程式为
【答案】D
【详解】A.反应经过2个过程经热化学铁氧化合物循环分解水,反应中起催化剂的作用,四氧化三铁为过程Ⅰ反应物,过程Ⅱ的生成物,参与反应,A错误;
B.相同条件下, 比具有更高的能量,B错误;
C.反应中氧元素化合价由-2变为0,电子转移为,的物质的量为1mol,则反应转移2mol电子,C错误;
D.已知:① ,② ,根据盖斯定律,则反应Ⅱ=(①-②),,则过程Ⅱ的热化学方程式为 ,D正确;
故选D。
4.在、下,完全燃烧生成稳定氧化物放热,下列燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由25℃、101kPa下,1g液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热22.68kJ可知,甲醇的燃烧热△H=—=—725.76kJ/mol,则燃烧的热化学方程式为或,故选B。
5.利用铜-铈氧化物(,Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO的机理如图所示。下列说法错误的是
A.若用参与反应,一段时间后,可能出现在铜-铈氧化物中
B.反应i涉及极性共价键的生成,并且该反应释放能量
C.气体和气体的总能量高于气体的总能量
D.该反应的总反应为
【答案】A
【详解】A.从图中可知,CO与催化剂之间并未成键,因此18O不会出现在铜-铈氧化物中,A错误;
B.反应i中CO转化为CO2有极性共价键的生成,且CO与O2反应生成CO2为放热反应,B正确;
C.2molCO和1molO2反应生成2molCO2,该反应为放热反应,则2molCO和1molO2气体总能量高于2molCO2气体的总能量,C正确;
D.该反应的总反应为,D正确;
故答案选A。
6.下列说法正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-801.3kJ·mol-1,结论:CH4 的燃烧热为△H=-801.3kJ·mol-1
B.稀溶液中有 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,结论:将盐酸与氨水的稀溶液混合后,若生成 1mol H2O,则会放出 57.3kJ 的能量
C.Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH=+2.1kJ/mol (灰锡为粉末状),结论:锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
D.已知I:反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-a kJ/mol,II:,且a、b、c均大于零,则断开1molH-Cl键所需的能量为2(a+b+c)kJ/mol
【答案】C
【详解】A.1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,水为液态水时才是甲烷的燃烧热,故A错误;
B.强酸和强碱的稀溶液完全发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量叫中和热,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,氨水是弱碱,电离需要吸热,反应放出的热量小于57.3kJ,故B错误;
C.降温平衡向放热反应方向移动,冬天温度低正反应吸热,平衡逆向移动转化为粉末状的灰锡而损坏,故C正确;
D.反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量差值,则根据方程式可知b+c-2x=-a,因此断开1molH-Cl键所需的能量为,故D错误。
故选C。
7.是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年,以下是几种化学键的键能:
化学键
键能()
946
154.8
283.0
下列说法中正确的是
A.过程放出能量
B.过程放出能量
C.反应的
D.吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
【答案】B
【详解】A.过程是化学键断裂的过程,需要吸收能量,A错误;
B.过程是化学键的形成过程,将放出能量,B正确;
C.反应的=反应物的键能之和减去生成物的键能之和=946kJ/mol+3×154.8 kJ/mol-6×283.0 kJ/mol=-287.6 kJ/mol<0,C错误;
D.化学反应的本质从微观的角度讲就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,故吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,不可能发生化学反应,D错误;
故答案为:B。
8.已知的能量变化如图所示,根据图示数据推知,键的键能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】键能是指常温常压下气态分子化学键断裂形成气态原子时所需要的能量。根据图示知,H2(g)+F2(g)=2HF △H=-542kJ∙mol-1,△H=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ∙mol-1+157kJ∙mol-1-2E(H-F)= -542kJ∙mol-1,E(H-F)=567.5 kJ∙mol-1,故选A。
9.同温同压下,下列各组热化学方程式中,化学反应的的有
①;
②已知两个放热反应:;
③,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、
④;
⑤;
⑥;
A.5项 B.4项 C.3项 D.2项
【答案】D
【详解】①中两式相减得:(固态硫变为硫蒸汽是吸热过程),所以(气态硫比固体硫燃烧放出的热量多);①不符合题意;
②中两式相减得:(气态转为液态是放热),所以,②符合题意;
③,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、,根据盖斯定律,反应的条件不会影响焓变的,所以说相同物质的量的氢气氯气在点燃和光照条件下反应放出的热量一样,③不符合题意;
④,,所以,④不符合题意;
⑤中两式相减得:(水蒸气变为液态水是放热过程),所以(生成液态水比生成水蒸气放出的热量多),⑤符合题意;
⑥等质量的碳和氧气反应生成二氧化碳放出的热量大,因此,⑥不符合题意,综上②⑤符合题意;
故答案选:D。
10.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法正确的是( )
A.石墨转化为金刚石是放热反应
B.红磷比白磷稳定
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
D.CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) ΔH>0
【答案】B
【详解】A.从图中可以看出,石墨比金刚石的能量低,所以石墨转化为金刚石是吸热反应,A不正确;
B.图中信息显示,红磷的能量比白磷低,所以红磷比白磷稳定,B正确;
C.从图中可以看出,硫蒸气的能量比硫固体高,所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,C不正确;
D.图中信息显示,CO2(g)与H2(g)反应生成CO(g)和H2O(g)是吸热反应,则CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) ΔH<0,D不正确;
故选B。
11.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ·mol-1
②H2(g)+S(g)H2S(g) ΔH2=-20.1 kJ·mol-1。
下列判断一定正确的是
A.由反应①可知,氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
B.由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3,可知ΔH3>ΔH1
C.若反应②中改用固态硫,放出的热量将小于20.1kJ
D.因为ΔH2>ΔH1,故H2O(g)没有H2S(g)稳定
【答案】C
【详解】A.氢气燃烧热生成稳定的氧化物,由热化学方程式可知1mol氢气完全燃烧生成气态水,放出241.8 kJ,故A错误;
B.a:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1=-483.6 KJ·mol-1;b: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3,由盖斯定律a-b得: 2H2O(l)=2H2O(g)ΔH4=ΔH1-ΔH3>0,则ΔH1>ΔH3,故B错误;
C.固体变为气体,吸收热量,则若反应②中改用固态硫,1molS(s)完全反应,放出的热量小于20.1kJ,故C正确;
D.放出的热量越多,说明物质的总能量越低,物质越稳定,故H2O(g)比H2S(g)稳定,故D错误;
答案选C。
12.下列有关说法正确的是
A.已知HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ·mol-1,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量
B.甲烷燃烧热的数值为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣890.3kJ·mol-1
C.已知2C(s)+2O2(g) = 2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.已知HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ·mol-1,反应为可逆反应,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后放出的热量小于26.5 kJ,A说法错误;
B.甲烷燃烧热的数值为890.3 kJ·mol-1,生成的氧化物为稳定的,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ·mol-1,B说法错误;
C.已知2C(s)+2O2(g) = 2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH2,C(s)充分燃烧时释放的热量多,则焓变小,故ΔH1<ΔH2,C说法正确;
D.醋酸为弱电解质,电离时吸热,导致释放的热量小于57.4kJ,热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.4 kJ·mol-1,D说法错误;
答案为C。
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第39讲 盖斯定律及应用
复习目标
1.掌握盖斯定律的内容及意义,并能进行有关反应热的计算。
2.能综合利用反应热和盖斯定律比较不同反应体系反应热的大小。
考点一 盖斯定律与反应热的计算
必备知识
1.盖斯定律的内容
一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
2.盖斯定律的意义
间接计算某些反应的反应热。
3.盖斯定律的应用
转化关系
反应热间的关系
aAB;AB
ΔH1=aΔH2
AB
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
能力提升
1.碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)在干燥的空气中失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s):
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ∆H1>0
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ∆H2>0
下列说法正确的是
A.向Na2CO3(s)中滴加几滴水,温度升高
B.碳酸钠晶体的失水过程属于物理变化
C.Na2CO3(s)中Na+和CO数目之比为1:2
D.Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ∆H=∆H1-∆H2
2.N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的能量变化如图,下列说法正确的是
A.N2与H2的键能数值总和为1080
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+46 kJ
C.1 mol H2(g)的能量比2 mol H(g)的能量低
D.若使用催化剂会改变反应的热效应
3.NO氧化反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH分两步进行:
①2NO(g)=N2O2(g) ΔH1;
②N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2
其反应过程能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是
A.ΔH1=E2-E1 B.ΔH2=E4-E2
C.ΔH=(E1+E3)-(E2+E4) D.由图可知,2molNO的能量高于2molNO2的能量
4.化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂1molA2和1molB2中的化学键放出xkJ的能量
C.断裂1molAB中的化学键吸收ykJ的能量
D.该反应的ΔH=(x−y)kJ/mol
5.我国科学家用N,二甲基甲酰胺[,简称]成功合成了三甲胺,研究单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.铜催化剂可降低活化能,从而降低反应的焓变
B.反应历程中最大能垒(活化能)为
C.反应历程中既没有碳氮键的断裂也没有碳氮键的形成
D.制备三甲胺的热化学方程式为
考点二 反应热大小的比较
必备知识
比较反应热大小注意事项
(1)在比较反应热(ΔH)的大小时,应带符号比较。
(2)同一物质,不同聚集状态时具有的能量不同,相同量的某物质的能量关系:
E(物质R,g)>E(物质R,l)>E(物质R,s)。
(3)同一化学反应,反应物的用量越多,|ΔH|越大。对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于理论数值。
(4)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多,则完全燃烧的ΔH较小。
能力提升
1.下列说法正确的是
A.H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H1,H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2,则△H1>△H2
B.C(s)+O2(g)=CO(g) △H1,C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2,则△H1<△H2
C.已知H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1,H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H=2×(-57.3)kJ·mol-1
D.在某一反应中,若反应物总键能大于生成物总键能,则是放热反应
2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知 ,则含1mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3kJ
B.已知 ,则氢气的燃烧热为
C.已知 ,则
D.已知P(白磷,s)=P(红磷,s),则白磷比红磷稳定,且白磷的键能更大
3.某反应由两步反应A→B→C构成,它的反应进程与能量变化关系如图,下列叙述错误的是
A.三种化合物的稳定性:B>A>C
B.若该反应逆向进行,则C→B是吸热反应
C.加入催化剂不能改变反应的总能量变化
D.A→B反应中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高
4.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知: ,则氢气的燃烧热为
B.已知:(s,红磷)(s,白磷) ,则白磷比红磷稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为
D.已知: , ,则
5.已知、、可作为燃料电池的燃料,其相关热化学方程式如下:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.
B.反应②的
C.反应①中若生成,则
D.反应③中的能表示乙醇的燃烧热
拓展精练
1.下列说法正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol,则CH3COOH和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol
B.已知;,则的燃烧热是
C.在一定温度和压强下,将和H2置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,则其热化学方程式为
D.一定条件下 , ,则
2.下列叙述正确的是
A.由图甲可知, 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ∆H=(b-a)kJ·mol-1
B.图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C.图丙表示燃料燃烧反应的能量变化
D.图丁表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
3.已知: 。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:
过程Ⅰ: 。以太阳能为热源分解;
过程Ⅱ:……
下列说法正确的是
A.起催化剂的作用,在反应过程中没有参与反应
B.相同条件下,比具有更高的能量
C.过程Ⅰ中每消耗转移电子
D.过程Ⅱ的热化学方程式为
4.在、下,完全燃烧生成稳定氧化物放热,下列燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
5.利用铜-铈氧化物(,Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO的机理如图所示。下列说法错误的是
A.若用参与反应,一段时间后,可能出现在铜-铈氧化物中
B.反应i涉及极性共价键的生成,并且该反应释放能量
C.气体和气体的总能量高于气体的总能量
D.该反应的总反应为
6.下列说法正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-801.3kJ·mol-1,结论:CH4 的燃烧热为△H=-801.3kJ·mol-1
B.稀溶液中有 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,结论:将盐酸与氨水的稀溶液混合后,若生成 1mol H2O,则会放出 57.3kJ 的能量
C.Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH=+2.1kJ/mol (灰锡为粉末状),结论:锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
D.已知I:反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-a kJ/mol,II:,且a、b、c均大于零,则断开1molH-Cl键所需的能量为2(a+b+c)kJ/mol
7.是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年,以下是几种化学键的键能:
化学键
键能()
946
154.8
283.0
下列说法中正确的是
A.过程放出能量
B.过程放出能量
C.反应的
D.吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
8.已知的能量变化如图所示,根据图示数据推知,键的键能为( )
A. B. C. D.
9.同温同压下,下列各组热化学方程式中,化学反应的的有
①;
②已知两个放热反应:;
③,在光照和点燃条件下的(化学计量数相同)分别为、
④;
⑤;
⑥;
A.5项 B.4项 C.3项 D.2项
10.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法正确的是( )
A.石墨转化为金刚石是放热反应
B.红磷比白磷稳定
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
D.CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) ΔH>0
11.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ·mol-1
②H2(g)+S(g)H2S(g) ΔH2=-20.1 kJ·mol-1。
下列判断一定正确的是
A.由反应①可知,氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
B.由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3,可知ΔH3>ΔH1
C.若反应②中改用固态硫,放出的热量将小于20.1kJ
D.因为ΔH2>ΔH1,故H2O(g)没有H2S(g)稳定
12.下列有关说法正确的是
A.已知HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ·mol-1,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量
B.甲烷燃烧热的数值为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣890.3kJ·mol-1
C.已知2C(s)+2O2(g) = 2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1
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