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微专题1 “四根据”破解热化学方程式的书写
第一章 化学反应的热效应
题型1 根据反应的热量变化
例1 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:__________________________________ ______________________。
(2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量为______________。
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
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
例2 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
A.+236 kJ·mol-1 B.-236 kJ·mol-1
C.+412 kJ·mol-1 D.-412 kJ·mol-1
【解析】 ΔH=反应物的键能之和-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。
A
[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=反应物的总键能-生成物的总键能。
题型3 根据能量图像
例3 乙烷(C2H6)、二甲醚(CH3OCH3)的燃烧热较大,可用作燃料,下图是乙烷、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______________kJ·mol-1。
(3)写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式:_____________________ _____________________________________________________。
1 560
CH3OCH3(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 455 kJ·mol-1
题型4 根据盖斯定律
例4 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.-11 kJ·mol-1 B.+11 kJ·mol-1
C.+22 kJ·mol-1 D.-22 kJ·mol-1
A
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( )
A.S+O2===SO2 ΔH=-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。
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C
2.[2023·湖州中学检测]已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为( )
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
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A
【解析】 将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律:5×②+12×③-2×①得:4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,A符合题意。
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3.[2023·学军中学检测]向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
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A
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感谢聆听,再见!
【解析】(1)已知生成4.5 g(0.25 mol)水蒸气放出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。
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( )
【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。
A.反应CO(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为放热反应
B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.HCO(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l) ΔH=ΔH2-ΔH3
D.H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l) ΔH3<0
【解析】 由图可得,1 mol CO(aq)和2 mol H+(aq)的总能量大于1 mol CO2(g)和1 mol H2O(l)的总能量,所以反应CO(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为放热反应,A正确;ΔH1和ΔH2都小于0,ΔH3>0,且ΔH1的绝对值大于ΔH2的绝对值,所以ΔH1<ΔH2<ΔH3,B错误;HCO(aq)+H+(aq)===H2CO3(aq) ΔH2,H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l) ΔH3,将两个反应相加,可得HCO(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l),则该反应的ΔH=ΔH2+ΔH3,C错误;H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,ΔH3>0,D错误。
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