内容正文:
1.2 反应热的测量和计算
课时2 化学反应焓变的计算
一、知识目标
1. 构建盖斯定律模型,理解其本质,学会运用盖斯定律进行相关判断和计算。
1. 掌握利用键能、能量图、活化能计算反应热的方法和技巧。
1. 了解标准摩尔生成焓的概念,掌握根据标准摩尔生成焓计算反应焓变的公式。
二、核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:从宏观的化学反应热效应出发,深入理解盖斯定律的微观本质,能从微观角度分析反应热的计算方法。
1. 证据推理与模型认知:通过对盖斯定律示例的分析,建立解题思维模型,运用证据推理解决反应热计算问题。
1. 科学探究与创新意识:探究无法直接测定反应热的解决方法,培养创新思维和科学探究能力。
一、学习重点
1. 盖斯定律的理解和应用,反应热的计算方法(利用键能、能量图、活化能、标准摩尔生成焓)。
二、学习难点
2. 盖斯定律的应用思路(虚拟路径法、加和法),灵活运用不同方法进行反应热的计算。
一、盖斯定律
化学反应的热效应仅与______________________有关,而与其中间步骤无关。换言之,一个反应若能分解成两步或更多步实现,则总反应的ΔH等于各分步反应的ΔH____。
二、盖斯定律的应用
1.设计路径法求反应热
则ΔH=________= ________。
例:已知H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH= ─285.8KJ/moL,可设计两种途径来完成。
则ΔH= ________= ________。
2.利用加合法求反应热
若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
运算规则:根据目标方程式,确定要保留的物质和要消去的物质,运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式(调整位置和系数)。
目标物质
方程式数学运算
反应热
小技巧
调位置
加减
同时相加减
将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之____,但数值____。
调系数
乘除某数
同时相乘除某数
例:
方程式
反应热间的关系
AB、aAaB
ΔH2=________
CD、 DC
ΔH4=________
2A+D=2B+C ΔH5
ΔH5= ________ = ________
三、盖斯定律的意义
间接得到某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应(有副反应发生),测定其反应热比较困难,如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。
四、反应焓变的计算
1.根据热化学方程式
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成____。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.根据盖斯定律
根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH____或____,得到一个新的热化学方程式。
(一)问题探究
1. 火箭推进剂反应热问题
· 问题:火箭推进剂燃烧时释放出的巨大能量(反应热),有些不能通过实验直接测量,结合资料查找还有哪些实际反应的反应热难以直接测定,原因是什么?
答案:
2. 标准摩尔生成焓的应用
· 问题:查找资料,了解标准摩尔生成焓在化工生产和科研中的具体应用案例。
答案:
(二)问题思考
1. 盖斯定律引入相关问题
· 问题:在科学研究和工业生产中,为什么有些反应热无法直接测定?结合碳和氧气反应生成一氧化碳的例子说明。
答案:
2. 盖斯定律内容理解问题
· 问题:结合上海搭乘地铁从汉中路到陕西南路的例子,说明化学反应热效应的计算与地铁乘车付费的相似之处。
答案:
3. 反应热计算方法相关问题
· 问题:利用键能计算反应热的原理是什么?结合具体反应说明。
答案:
(三)归纳总结
1. 盖斯定律总结
· 问题:请归纳盖斯定律的定义、解题思路和应用。
答案:
1. 反应热计算方法总结
· 问题:总结利用键能、能量图、活化能计算反应热的方法。
答案:
1.杭州第19届亚运会火炬命名“薪火”,表达了亚运精神薪火相传,中华文明生生不息之意;“薪火”采用丙烷为燃料,火焰呈橙色。主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料,实现循环内碳的零排放,被称为“零碳甲醇”,助力打造首届碳中和亚运会。下列叙述正确的是
A. 丙烷和甲醇的燃烧,实现了零碳排放的绿色亚运
B. 废碳(CO₂)再生绿色甲醇原子利用率100%
C. 丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热
D. 丙烷和甲醇完全燃烧产物对大气无污染
2.下列说法正确的是()
A. 化学反应的反应热与反应过程有密切的关系
B. 化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态
C. 盖斯定律只是一条简单的自然规律,其实际作用不大
D. 有的化学反应过程没有能量变化
3.在25°C,101kPa下,由稳定单质生成1mol化合物的反应焓变即为该化合物的标准摩尔生成焓(∆fH),根据下表所给的数据,下列说法正确的是()
化合物
NaCl(s)
NaBr (s)
NaI(s)
∆fH/kJ·mol-1
-411
-361
-288
A. 根据标准摩尔生成焓定义可知稳定单质的(∆fH)为0
B. 可推知键能:Cl - Cl > Br - Br > I - I
C. 可推知热稳定性: NaCl(s) < NaBr (s) <NaI (s)
D. (Cl2)和(NaI)反应的热化学方程为Cl2(g) + 2NaI(s) = I2(g) + 2NaCl(s)∆H=-246kJ/mol
4.CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,其高效的储放氧性能在CO+NO的氧化还原催化循环中发挥了巨大作用。研究发现,NO先在CeO2催化剂表面形成强吸附性的N2O2二聚体,N2O2再与CO在CeO2表面反应生成N2O和CO2,该过程的能量变化曲线如图所示(吸附在CeO2表面的物种用*标注)。下列说法不正确的是
说明:“—–”表示化学键将要断裂或形成。
A. 该反应属于放热反应
B. 该过程中的最大活化能为0.8eV
C. 该过程中伴随极性键和非极性键的断裂和形成
D. 若改用其他催化剂,其反应的(H)不变
5.(N2O)和(CO)均是有害气体,可在(Pt2O+)表面转化为无害气体,其反应原理如下:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)) (ΔH)。有关化学反应的能量变化过程(图1)及物质变化过程(图2)如下。
回答下列问题:
(1)图1中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,该反应 (填“需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的ΔH= 。
(2)该反应的逆反应活化能是 。
(3)若没有(Pt2O+)参与该转化过程,Ea ,ΔH 。
一、盖斯定律
1.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。这就是盖斯定律。
2.内涵:在一定条件下,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。
3.对盖斯定律的理解
(1)从反应途径的角度:
反应热指的是反应物和生成物的总的“能量差”。它是一个由状态决定的量,与反应的具体过程无关。就像从同一起点登山至山顶,不管选哪一条路走,历经不同的途径和不同的方式,但山的高度是不变的。
(2)从能量守恒的角度:
对于任意一个反应,无论该反应从什么途径发生,从反应开始到反应结束,能量既不增加,也不减少,只是从一种形式转化成另一种形式.
(3)应用:对于有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产物不纯(有副反应发生)这些类反应,可应用盖斯定律间接的把它们的反应热计算出来
考点一 盖斯定律相关例题
1.已知,,则为( ) A. B. C. D.
2.下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B.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
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
考点二 利用键能计算反应热例题
1.已知键能为,键能为,键能为,则的为( )
A. B. C. D.
考点三 利用能量图计算反应热例题
1. 2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是
A.ΔH2>0
B.ΔH4+ΔH5+ΔH8=ΔH1
C.在相同条件下,2K(g)→2K+(g)的ΔH2<ΔH3
D.ΔH6+ΔH7=ΔH8
考点四 反应焓变的计算
1.已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ.Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH1;
反应Ⅱ.Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) ΔH2;
则反应Ⅲ.Zn(s)+HgO(s)= Hg(l)+ZnO(s) ΔH3值为
A.ΔH2-ΔH1 B.ΔH2+ΔH1 C.ΔH1-ΔH2 D.-ΔH1-ΔH2
2.如图所示转化关系(X代表卤素),下列说法错误的是
A.ΔH2>0 B.ΔH3=ΔH1﹣ΔH2
C.按Cl、Br、I的顺序,ΔH3依次增大 D.ΔH1越大,HX越稳定
3.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下:
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
1.2 反应热的测量和计算
课时2 化学反应焓变的计算
一、知识目标
1. 构建盖斯定律模型,理解其本质,学会运用盖斯定律进行相关判断和计算。
1. 掌握利用键能、能量图、活化能计算反应热的方法和技巧。
1. 了解标准摩尔生成焓的概念,掌握根据标准摩尔生成焓计算反应焓变的公式。
二、核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:从宏观的化学反应热效应出发,深入理解盖斯定律的微观本质,能从微观角度分析反应热的计算方法。
1. 证据推理与模型认知:通过对盖斯定律示例的分析,建立解题思维模型,运用证据推理解决反应热计算问题。
1. 科学探究与创新意识:探究无法直接测定反应热的解决方法,培养创新思维和科学探究能力。
一、学习重点
1. 盖斯定律的理解和应用,反应热的计算方法(利用键能、能量图、活化能、标准摩尔生成焓)。
二、学习难点
2. 盖斯定律的应用思路(虚拟路径法、加和法),灵活运用不同方法进行反应热的计算。
一、盖斯定律
化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关,而与其中间步骤无关。换言之,一个反应若能分解成两步或更多步实现,则总反应的ΔH等于各分步反应的ΔH之和。
二、盖斯定律的应用
1.设计路径法求反应热
则ΔH=ΔH1+ΔH2 = ΔH3+ΔH4 +ΔH5。
例:已知H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH= ─285.8KJ/moL,可设计两种途径来完成。
则ΔH= ΔH1+ΔH2+ΔH4 = ΔH3+ΔH4 。
2.利用加合法求反应热
若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
运算规则:根据目标方程式,确定要保留的物质和要消去的物质,运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式(调整位置和系数)。
目标物质
方程式数学运算
反应热
小技巧
调位置
加减
同时相加减
将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。
调系数
乘除某数
同时相乘除某数
例:
方程式
反应热间的关系
AB、aAaB
ΔH2= aΔH1
CD、 DC
ΔH4=-ΔH3
2A+D=2B+C ΔH5
ΔH5= 2ΔH1+ ΔH4 = 2ΔH1-ΔH3
三、盖斯定律的意义
间接得到某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应(有副反应发生),测定其反应热比较困难,如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。
四、反应焓变的计算
1.根据热化学方程式
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。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.根据盖斯定律
根据盖斯定律,可以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。
(一)问题探究
1. 火箭推进剂反应热问题
· 问题:火箭推进剂燃烧时释放出的巨大能量(反应热),有些不能通过实验直接测量,结合资料查找还有哪些实际反应的反应热难以直接测定,原因是什么?
· 答案:除了碳和氧气反应生成一氧化碳的反应热难以直接测定外,还有一些如某些有机化合物的不完全燃烧反应热也难以直接测定。例如苯的不完全燃烧,因为在反应过程中会生成多种复杂的中间产物,很难控制反应只生成单一的目标产物,所以反应热难以直接准确测定。
2. 标准摩尔生成焓的应用
· 问题:查找资料,了解标准摩尔生成焓在化工生产和科研中的具体应用案例。
· 答案:在化工生产中,标准摩尔生成焓可用于评估化学反应的能量变化,从而优化生产工艺。例如在合成氨工业中,通过标准摩尔生成焓计算合成氨反应的焓变,进而确定反应所需的温度、压力等条件,以提高生产效率和降低能耗。在科研中,标准摩尔生成焓可用于预测新化合物的稳定性和反应活性,为新物质的合成提供理论依据。
(二)问题思考
1. 盖斯定律引入相关问题
· 问题:在科学研究和工业生产中,为什么有些反应热无法直接测定?结合碳和氧气反应生成一氧化碳的例子说明。
· 答案:有些反应热无法直接测定是因为反应过程难以控制。以碳和氧气反应生成一氧化碳为例,碳燃烧时不可能全部生成一氧化碳,总会有一部分二氧化碳生成,很难控制反应的程度,所以这个反应的反应热就无法直接测定。
2. 盖斯定律内容理解问题
· 问题:结合上海搭乘地铁从汉中路到陕西南路的例子,说明化学反应热效应的计算与地铁乘车付费的相似之处。
· 答案:在上海搭乘地铁从汉中路到陕西南路,无论选择哪条路线,只要起点站(始点)和终点站(终点)相同,经过闸机时所付的车费是一样的。化学反应热效应的计算与之相似,无论化学反应遵循哪条路线进行,当中涉及多少步骤,只要反应的起始状态和最终状态相同,该化学反应的焓变都是相同的。
3. 反应热计算方法相关问题
· 问题:利用键能计算反应热的原理是什么?结合具体反应说明。
· 答案:化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成,旧键断裂吸收能量,新键形成释放能量,反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能。例如对于反应,反应物中有个键,中有个键,生成物中有个键。设键能为,键能为,键能为,则该反应的反应热。
(三)归纳总结
1. 盖斯定律总结
· 问题:请归纳盖斯定律的定义、解题思路和应用。
· 答案:
· 定义:化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关,而与其中间步骤无关。
· 解题思路:
· 虚拟路径法:找出合适的虚拟路径,利用已知反应热计算未知反应热。
· 加和法:找出相关热化学方程式,调整热化学方程式的方向、系数,然后进行加和计算,求焓变,最后检查。
· 应用:可用于计算难以直接测定的反应热。
1. 反应热计算方法总结
· 问题:总结利用键能、能量图、活化能计算反应热的方法。
· 答案:
· 利用键能计算:反应物的总键能 - 生成物的总键能。
· 利用能量图计算:从能量图中获取反应物和生成物的能量信息,反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。
· 利用活化能计算:正反应的活化能 - 逆反应的活化能。
1.杭州第19届亚运会火炬命名“薪火”,表达了亚运精神薪火相传,中华文明生生不息之意;“薪火”采用丙烷为燃料,火焰呈橙色。主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料,实现循环内碳的零排放,被称为“零碳甲醇”,助力打造首届碳中和亚运会。下列叙述正确的是
A. 丙烷和甲醇的燃烧,实现了零碳排放的绿色亚运
B. 废碳(CO₂)再生绿色甲醇原子利用率100%
C. 丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热
D. 丙烷和甲醇完全燃烧产物对大气无污染
【答案】D
【解析】A. 丙烷燃烧会产生二氧化碳,不能实现零碳排放,只有甲醇采用废碳再生,可实现循环内碳的零排放,A选项错误;B. 废碳再生绿色甲醇的过程中,除了生成甲醇还可能有其他副产物,原子利用率不一定是100%,B选项错误;C. 燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,丙烷燃烧的热效应只有在满足燃烧热定义的条件下才是其燃烧热,C选项错误;D. 丙烷和甲醇完全燃烧产物是二氧化碳和水,对大气无污染,D选项正确。
2.下列说法正确的是()
A. 化学反应的反应热与反应过程有密切的关系
B. 化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态
C. 盖斯定律只是一条简单的自然规律,其实际作用不大
D. 有的化学反应过程没有能量变化
【答案】B
【解析】A. 根据盖斯定律,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应过程无关,A选项错误;B. 化学反应的反应热取决于反应体系的始态和终态,B选项正确;C. 盖斯定律为反应热的研究提供了极大的方便,使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得,实际作用很大,C选项错误;D. 任何化学反应都伴随着能量变化,D选项错误。
3.在25°C,101kPa下,由稳定单质生成1mol化合物的反应焓变即为该化合物的标准摩尔生成焓(∆fH),根据下表所给的数据,下列说法正确的是()
化合物
NaCl(s)
NaBr (s)
NaI(s)
∆fH/kJ·mol-1
-411
-361
-288
A. 根据标准摩尔生成焓定义可知稳定单质的(∆fH)为0
B. 可推知键能:Cl - Cl > Br - Br > I - I
C. 可推知热稳定性: NaCl(s) < NaBr (s) <NaI (s)
D. (Cl2)和(NaI)反应的热化学方程为Cl2(g) + 2NaI(s) = I2(g) + 2NaCl(s)∆H=-246kJ/mol
【答案】AD
【解析】A. 根据标准摩尔生成焓的定义,最稳定单质的(∆fH=0),A选项正确;
B. 从表中数据只能看出化合物的生成焓,无法直接推出键能大小关系,B选项错误;
C. 生成焓越小,化合物越稳定,所以热稳定性:(NaCl(s)>NaBr(s)>NaI(s)),C选项错误;
D. 根据盖斯定律可以计算出Cl2(g) + 2NaI(s) = I2(g) + 2NaCl(s)的(∆H),(∆H = 2(-411)-(-288)= -246kJ/mol),D选项正确。
4.CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,其高效的储放氧性能在CO+NO的氧化还原催化循环中发挥了巨大作用。研究发现,NO先在CeO2催化剂表面形成强吸附性的N2O2二聚体,N2O2再与CO在CeO2表面反应生成N2O和CO2,该过程的能量变化曲线如图所示(吸附在CeO2表面的物种用*标注)。下列说法不正确的是
说明:“—–”表示化学键将要断裂或形成。
A. 该反应属于放热反应
B. 该过程中的最大活化能为0.8eV
C. 该过程中伴随极性键和非极性键的断裂和形成
D. 若改用其他催化剂,其反应的(H)不变
【答案】C
【解析】A. 由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应属于放热反应,A选项正确;
B. 反应的最大活化能为(( - 1.18eV)-( - 1.98eV)=0.8eV),B选项正确;
C. 该过程中(N2O2)与(CO)反应生成(N2O)和(CO2),只涉及极性键的断裂和形成,没有非极性键的断裂,C选项错误;
D. 催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的焓变,若改用其他催化剂,其反应的(ΔH)不变,D选项正确。
5.(N2O)和(CO)均是有害气体,可在(Pt2O+)表面转化为无害气体,其反应原理如下:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)) (ΔH)。有关化学反应的能量变化过程(图1)及物质变化过程(图2)如下。
回答下列问题:
(1)图1中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,该反应 (填“需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的ΔH= 。
(2)该反应的逆反应活化能是 。
(3)若没有(Pt2O+)参与该转化过程,Ea ,ΔH 。
【答案】(1) 放热;需要; - 226kJ/mol;(2) 360kJ/mol;(3) 增大;不变
【解析】(1) 由图1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应;反应需要先吸收一定的能量使反应物的化学键断裂,所以需要环境先提供能量;(H)等于反应物的总能量减去生成物的总能量,即(H = 134kJ/mol - 360kJ/mol=-226kJ/mol)。(2) 逆反应活化能等于正反应活化能与反应热的绝对值之和,所以逆反应活化能为(134kJ/mol + 226kJ/mol = 360kJ/mol)。(3) 催化剂能降低反应的活化能,若没有(Pt2O+)参与该转化过程,反应的活化能(Ea)增大,但催化剂不影响反应的焓变,(ΔH)不变。
一、盖斯定律
1.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。这就是盖斯定律。
2.内涵:在一定条件下,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。
3.对盖斯定律的理解
(1)从反应途径的角度:
反应热指的是反应物和生成物的总的“能量差”。它是一个由状态决定的量,与反应的具体过程无关。就像从同一起点登山至山顶,不管选哪一条路走,历经不同的途径和不同的方式,但山的高度是不变的。
(2)从能量守恒的角度:
对于任意一个反应,无论该反应从什么途径发生,从反应开始到反应结束,能量既不增加,也不减少,只是从一种形式转化成另一种形式.
(3)应用:对于有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产物不纯(有副反应发生)这些类反应,可应用盖斯定律间接的把它们的反应热计算出来
考点一 盖斯定律相关例题
1.已知,,则为( ) A. B. C. D.
答案:B
解题过程:根据盖斯定律,反应热与反应的途径无关,只与反应物和生成物的状态有关。反应是反应的倍,所以。
2.下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B.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
C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
D.根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
【答案】D
【解析】选项A,盖斯定律指若是一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同,故A正确。选项B,反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应,所以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,故B正确。选项C,有些反应很慢,有的反应有副反应,其反应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出来,故C 正确。选项D,根据盖斯定律,热化学方程式按一定系数比加和时,其反应热也按该系数比加和,故D错误。答案为D。
考点二 利用键能计算反应热例题
1.已知键能为,键能为,键能为,则的为( )
A. B. C. D.
答案:A
解题过程:根据利用键能计算反应热的公式反应物的总键能 - 生成物的总键能。反应物中有个键,中有个键,生成物中有个键。则。
考点三 利用能量图计算反应热例题
1. 2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是
A.ΔH2>0
B.ΔH4+ΔH5+ΔH8=ΔH1
C.在相同条件下,2K(g)→2K+(g)的ΔH2<ΔH3
D.ΔH6+ΔH7=ΔH8
【答案】B
【解析】选项A, 金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量,因此ΔH2>0,故A正确。选项B,由盖斯定律可知过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和,则,ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1,故B错误。选项C,由于钾原子原子核外有4个电子层,其失去最外层一个电子所需的能量较小,因此2K(g)→ 2K+(g)的ΔH2<ΔH3,故C正确。选项D,由盖斯定律可知ΔH6+ΔH7 = ΔH8,故D正确。答案为B。
考点四 反应焓变的计算
1.已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ.Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH1;
反应Ⅱ.Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) ΔH2;
则反应Ⅲ.Zn(s)+HgO(s)= Hg(l)+ZnO(s) ΔH3值为
A.ΔH2-ΔH1 B.ΔH2+ΔH1 C.ΔH1-ΔH2 D.-ΔH1-ΔH2
【答案】A
【解析】反应Ⅱ减去反应Ⅰ,消去O2即为答案。
2.如图所示转化关系(X代表卤素),下列说法错误的是
A.ΔH2>0 B.ΔH3=ΔH1﹣ΔH2
C.按Cl、Br、I的顺序,ΔH3依次增大 D.ΔH1越大,HX越稳定
【答案】D
【解析】选项A,断开化学键吸热,ΔH2>0,A正确。选项B,根据盖斯定律,ΔH1=ΔH2+ΔH3,即ΔH3=ΔH1﹣ΔH2,B正确。选项C,Cl、Br、I的原子半径依次增大,生成HX中的化学键放热依次减小,即ΔH3依次增大,C正确。选项D,ΔH1越小,说明放出的热量越多,生成的HX越稳定,D错误。答案为D。
3.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下:
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3
【答案】C
【解析】通过太阳能实现总反应H2O+CO2→H2+CO+O2可知:CeO2没有消耗,CeO2为催化剂,故A正确;该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,故B正确;由图中转化关系及据盖斯定律可知:ΔH1为正值,ΔH2+ΔH3为负值,则-ΔH1=ΔH2+ΔH3,故C错误;气态水转化为液态水,放出能量,故H2(g)+O2(g)=== H2O(l)放热更多,焓变更小,故D正确。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$