第一章 专题突破(一)ΔH的大小比较及盖斯定律在计算ΔH中的应用-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件(人教版 单选)
2025-10-09
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 7.52 MB |
| 发布时间 | 2025-10-09 |
| 更新时间 | 2025-10-09 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54200395.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题突破(一) ΔH的大小比较及盖斯定律在计算ΔH中的应用
第一章 化学反应的热效应
一、ΔH的大小比较
1
二、盖斯定律在计算ΔH中的应用
2
随堂演练
3
内容索引
课时测评
4
一、ΔH的大小比较
返回
比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小(填“>”“<”或“=”)。
(1)C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1
C(s)+O2(g)CO(g) ΔH2
ΔH1 ΔH2;
(2)H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH3
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH4
ΔH3 ΔH4;
(3)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH5
CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s) ΔH6
ΔH5 ΔH6。
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典例
1
对于(1)组,1 mol C(s)完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多,但ΔH1、ΔH2均小于0,所以ΔH1<ΔH2;对于(2)组,ΔH4=2ΔH3<0,所以ΔH3>ΔH4;对于(3)组,CaCO3的分解是吸热反应,而CaO与水的化合反应是放热反应,即ΔH5>0、ΔH6<0,所以ΔH5>ΔH6。
题后总结
1.根据反应规律和影响ΔH大小的因素直接进行比较
(1)比较“反应热”或ΔH的大小时,必须带“+”“-”符号;比较反应吸收或放出的热量的多少时,只需比较ΔH的绝对值的大小即可。
(2)参加反应的物质的物质的量不同,则反应热的数值也会发生相应的变化,如相同条件下,1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热量,2 mol H2完全燃烧生成液态水时则放出
571.6 kJ的热量。
题后总结
(3)同一反应中物质的聚集状态不同,反应热数值大小也不同。例如,S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1,S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH2Q2 kJ·mol-1,可以理解成固态硫变成气态硫后再发生变化,而由固态到气态是需要吸收能量的,所以Q1>Q2、ΔH1<ΔH2,故当同一反应中只由于物质聚集状态不同比较吸收或放出热量的多少时,对于放热反应而言,反应物为固态时放出的热量比气态、液态时少,当生成物为固态时放出的热量比气态、液态时多。
题后总结
2.根据反应进行的程度比较
对于可逆反应,如3H2(g)+N2(g) ⥫⥬2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
是指生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量,而不是指3 mol H2和1 mol N2在一定条件下混合反应就可放出92.4 kJ的热量,实际上
3 mol H2和1 mol N2在一定条件下混合反应放出的热量小于9
2.4 kJ,因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。
题后总结
3.根据反应物的性质比较
等物质的量的不同物质与同一种物质反应时,物质性质不同其反应热不同。如等物质的量的不同金属(或非金属)与同一种物质反应,金属(或非金属)越活泼反应越容易进行,放出的热量越多,对应的ΔH越小。例如Mg(s)+2HCl(aq)MgCl2(aq)+H2(g) ΔH1,Ca(s)+2HCl(aq)CaCl2(aq)+H2(g) ΔH2,ΔH1>ΔH2。
针对练1.根据以下热化学方程式,ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是
A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH1,H2(g)+Br2(l)2HBr(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
B.2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1,2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
C.4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1;4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH1,H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
√
已知Br2(l)Br2(g) ΔH>0,根据盖斯定律可得ΔH=ΔH2-ΔH1>0,即ΔH1<ΔH2,故A正确;已知2S(s)+2O2(g)2SO2(g)为放热反应ΔH<0,根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1-ΔH2<0,即ΔH1<ΔH2,故B错误;已知Al比Fe活泼,则等物质的量的Al和Fe与O2反应时,Al放出的热量多,则ΔH1<ΔH2,故C正确;已知氯元素的非金属性强于溴元素,因此氯气与氢气反应放出的热量多于溴与氢气,又因放热焓变为负值,放热越多焓变值越小,即ΔH1<ΔH2,故D正确;故答案选B。
针对练2.已知:H2S在与不足量的O2反应时,生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l) ΔH2
2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g) ΔH3
判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是
A.ΔH3>ΔH2>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1>ΔH2>ΔH3 D.ΔH2>ΔH1>ΔH3
√
H2S与O2的反应为放热反应,焓变ΔH<0,等量的H2S反应越完全,放出的热量越多,焓变ΔH越小,则ΔH2>ΔH1;反应②生成的为H2O(l),反应③生成的为H2O(g),H2O(g)→H2O(l)时放热,则ΔH3>ΔH2,所以ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3>ΔH2>ΔH1。
返回
二、盖斯定律在计算ΔH中的应用
返回
(1)(2023·全国甲卷节选)已知下列反应的热化学方程式:
①O2(g)2O3(g) K1ΔH1=+285 kJ·mol-1
②2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(l) K2ΔH2=-329 kJ·mol-1
反应③CH4(g)+O3(g)CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3= kJ·mol-1。
典例
2
-307
分析题给的两个热化学方程式,可知反应③可由×(②-①)得到,故ΔH3=(ΔH2-ΔH1)=×(-329-285) kJ·mol-1=-307 kJ·mol-1。
(2)(2023·全国乙卷改编)已知下列热化学方程式:
FeSO4·7H2O(s)FeSO4(s)+7H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
FeSO4·4H2O(s)FeSO4(s)+4H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
FeSO4·H2O(s)FeSO4(s)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·H2O(s)2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH= .
kJ·mol-1。
a+c-2b
将题给热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由①+③-②×2可得目标反应,故该反应的焓变ΔH=(a+c-2b) kJ·mol-1。
(3)(2023·山东卷节选)一定条件下,水气变换反应CO+H2O ⥫⥬CO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应。
Ⅰ.HCOOH⥫⥬CO+H2O(快)
Ⅱ.HCOOH⥫⥬CO2+H2(慢)
一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2,则该条件下水气变换反应的焓变ΔH= (用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
ΔH2-ΔH1
根据盖斯定律,将反应Ⅱ减去反应Ⅰ,可得水气变换反应:CO+H2O⥫⥬
CO2+H2,故该反应的ΔH=ΔH2-ΔH1。
思维建模
第一步:若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物(或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物),可把该已知热化学方程式的反应物和
生成物颠倒,相应的ΔH改变符号。
第二步:将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数,使
已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致。热化学方
程式中的ΔH也进行相应的换算。
第三步:将已知热化学方程式进行叠加,相应的热化学方程式中的ΔH也进行叠加。
针对练3.已知C(s)+O2(g)CO(g) ΔH。上述反应在O2供应充分时,可燃烧生成CO2;O2供应不充分时,虽可生成CO,但同时还生成部分CO2。因此该反应的ΔH无法直接测得。但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1;
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律,就可以计算出所求反应的ΔH。分析上述两个反应的关系,即知:ΔH= (用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为 .
。
ΔH1-ΔH2
C(s)+O2(g)CO(g)
ΔH=-110.5 kJ·mol-1
针对练4.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:
C4H10(g)C4H8(g)+H2(g) ΔH1
C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为 。
+123 kJ·mol-1
返回
结合盖斯定律可知,②-③得到C4H10(g)C4H8 (g)+H2(g),则ΔH1=(-119 kJ·mol-1)-(-242 kJ·mol-1)= +123 kJ·mol-1。
随堂演练
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√
1.室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2,CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
本题考查反应热知识,意在考查考生对盖斯定律的理解和应用。由题给条件可知:①CuSO4·5H2O(s)Cu2+(aq)+S(aq)+5H2O(l) ΔH1>0,②CuSO4(s)Cu2+(aq)+S(aq) ΔH2<0,由①-②可得CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,选B。
2.Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是
A.ΔH3<0
B.ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6
C.ΔH6>ΔH5
D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0
√
由O2的气态分子变为气态原子,需要断裂分子
中的化学键,要吸收能量,ΔH3>0,故A错误;
根据盖斯定律可知,物质含有的能量只与物质
的始态与终态有关,与反应途径无关,由物质
转化关系图可得ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,故B错误;根据物质转化关系图可得ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,因ΔH1>0、ΔH2>0、ΔH3>0、ΔH4>0,则ΔH6>ΔH5,故C正确;根据盖斯定律和转化关系图可知ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH6,则ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5-ΔH6=0,故D错误。
比较目标方程式和已知方程式,显然HNO2(aq)是要消去的,且其在已知方程式的异侧,应用加法。给两个已知方程式由上至下编号为①、②,消去HNO2(aq),再化简为目标方程式,算法如下:目标方程式=(①×3+②),则ΔH=×(-116.1 kJ·mol-1×3+75.9 kJ·mol-1)=
-136.2 kJ·mol-1。
3.用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=-116.1 kJ·mol-1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=+75.9 kJ·mol-1
反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
-136.2
4.CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为
反应 Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+246.5 kJ·mol-1
反应 Ⅱ:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
反应 Ⅲ:2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5 kJ·mol-1
在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g),可减少C(s)的生成,反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)4CO(g)+8H2(g)的ΔH= . 。
+657.1 kJ·mol-1
依据盖斯定律可知,Ⅰ×3-Ⅱ×2即得到反应:3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)4CO(g)+8H2(g) ΔH=(+246.5×3)-(+41.2×2) kJ·mol-1=+657.1 kJ·mol-1。
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课时测评
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√
题点一 ΔH的大小比较
1.已知:C(石墨,s)在一定条件下可发生一系列变化,如图所示:
已知:ΔH1>0。
下列说法错误的是
A.ΔH5>ΔH4
B.0>ΔH3>ΔH5
C.ΔH2=ΔH3-ΔH1-ΔH4
D.C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=2ΔH5-ΔH3
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由盖斯定律,ΔH5=ΔH1+ΔH4,因ΔH1>0,故ΔH4<ΔH5,A正确;对放热反应而言,ΔH<0,燃烧越充分,焓变越小,故0>ΔH5>ΔH3,B错误;由盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH4+ΔH2,则ΔH2=ΔH3-ΔH1-ΔH4,C正确;由盖斯定律,C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=2ΔH5-ΔH3,D正确。
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√
2.常温常压下,H2S在O2中燃烧有如下转化关系,下列说法正确的是
A.H2S(g)的燃烧热ΔH=
B.S(s)的燃烧热ΔH=ΔH2
C.ΔH3=ΔH1+ΔH2
D.ΔH3>ΔH1,ΔH3>ΔH2
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硫化氢的燃烧热指1 mol H2S(g)完全燃烧生成SO2气体和液态水时放出的热量,A项错误;硫的燃烧热指1 mol硫(s)完全燃烧生成SO2气体时放出的热量,B项错误;根据盖斯定律可知,焓变只取决于始末状态,与过程无关,ΔH3=ΔH1+ΔH2,C项正确;硫化氢的燃烧、硫的燃烧都是放热反应,且ΔH3=ΔH1+ΔH2,所以ΔH3<ΔH1,ΔH3<ΔH2,D项错误。
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√
3.已知25 ℃、101 kPa下,如图所示,石墨的燃烧热为393.51 kJ/mol,金刚石的燃烧热为395.41 kJ/mol。下列说法或表达正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH=-1.9 kJ/mol
C.ΔH1>ΔH2
D.如果石墨燃烧产物为CO(g),则放出热量大于|ΔH1|
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由题意得:①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=
-393.51 kJ/mol,②C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g)
ΔH2=-395.41 kJ/mol,利用盖斯定律将①-②可得:
C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH=+1.9 kJ/mol,由此分析。依据燃烧热结合图像分析,金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,故A错误;根据分析,C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH=ΔH1-ΔH2=
+1.9 kJ/mol,故B错误;图像分析金刚石燃烧放出热量高,焓变为负值,放出的热量越多,焓变的值越小,则ΔH1>ΔH2,故C正确;1 mol石墨完全燃烧生成二氧化碳放热为393.51 kJ,如果石墨燃烧产物为CO(g),为不完全燃烧,则放出热量小于|ΔH1|,故D错误。
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题点二 盖斯定律在计算ΔH中的应用
4.我国高含硫天然气资源丰富,天然气脱硫有重要的现实意义。天然气脱硫工艺涉及如下反应:
①2H2S(g)+SO2(g)S2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
④2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A. B. C. D.
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由盖斯定律得,(2×反应①+反应②-3×反应③)÷3得到反应④,即ΔH4=。
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5.CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义,用CO2与NH3为原料合成尿素CO(NH2)2是固定和利用CO2的成功范例。
已知:①2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH=-159.5 kJ·mol-1
②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+72.5 kJ·mol-1
③H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)的ΔH为
A.-87.0 kJ·mol-1 B.-131.0 kJ·mol-1
C.+131.0 kJ·mol-1 D.-43.0 kJ·mol-1
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根据盖斯定律:①+②-③可得反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=72.5 kJ/mol-159.5 kJ/mol-44.0 kJ/mol=-131.0 kJ/mol,
答案选B。
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由盖斯定律可知,2×①+②可得反应2CO2(g)+6H2(g) ⥫⥬CH3OCH3(g)+3H2O(g),ΔH=2ΔH1+ΔH2。
√
6.利用CO2催化加氢制二甲醚,可以实现CO2的再利用,该过程中涉及以下两个反应:
①CO2(g) +3H2(g) ⥫⥬CH3OH(g) +H2O(g) ΔH1
②2CH3OH(g) ⥫⥬CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
则反应2CO2(g)+6H2(g) ⥫⥬CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH为
A.2ΔH1+ΔH2 B.2ΔH1-ΔH2
C.ΔH1+2ΔH2 D.ΔH1+ΔH2
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7.(15分)解答下列问题。
(1)中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:①H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH1=-a kJ·mol-1
②C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1
试写出25 ℃、101 kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式: 。
8CO2(g)+25H2(g)C8H18(l)+16H2O(l) ΔH=-(25a-b) kJ·mol-1
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根据盖斯定律,由①×25-②得8CO2(g)+25H2(g)C8H18(l)+16H2O(l)
ΔH=25ΔH1-ΔH2=-(25a-b) kJ·mol-1;
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(2)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1 mol CH4完全燃烧生成气态水和1 mol S(g)燃烧的能量变化如下图所示:
在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式: .
。
CH4(g)+2SO2(g)2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=+352 kJ·mol-1
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根据图像可知①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=Ea1-Ea2=126 kJ·mol-1-928 kJ·mol-1=-802 kJ·mol-1;②S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH=-577 kJ·mol-1;根据盖斯定律可知①-②×2即得到CH4(g)+2SO2(g)CO2(g)+2S(g)+2H2O(g) ΔH=+352 kJ·mol-1。
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(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)+5O2(g)2I2O5(s) ΔH=-76 kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1。则该测定反应的热化学方程式为 。
5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) ΔH=-1 377 kJ·mol-1
依次设已知反应为①、②,根据盖斯定律,反应①×(-)+②×得到5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) ΔH=-1 377 kJ·mol-1
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(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
CO2(g)C(s)+O2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH= kJ·mol-1。
-746.5
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依次设已知反应分别为①②③,应用盖斯定律,由-(①+②+③×2)得反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1;
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(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知:CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0)
若用CO还原NO2至N2,当消耗标准状况下3.36 L CO时,放出的热量为
kJ(用含有a和b的代数式表示)。
或
依次设已知反应为①、②,根据盖斯定律①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b) kJ·mol-1,标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol,放出的热量为 kJ。
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8.(21分)反应热及数据广泛应用于科学研究和工业生产方面。
(1)若1 g石墨完全燃烧放出的热量为a kJ,则石墨完全燃烧的热化学方程式为 。
C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-12a kJ/mol
燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;若1 g石墨(为 mol)完全燃烧放出的热量为a kJ,则石墨完全燃烧的热化学方程式为C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-12a kJ/mol。
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(2)“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2作推进剂。12.0 g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体,放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为 .
。
C2H8N2(l)+2N2O4(l)3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)
ΔH=-2 550 kJ/mol
12.0 g液态C2H8N2(为0.2 mol)在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体,放出510 kJ热量,则该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH==-2 550 kJ/mol。
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(3)键能指1 mol气态分子解离为气态原子所需的能量。已知①2H2(g)+O2(g)2H2O(g),其中H—H、OO、O—H的键能依次为436 kJ·mol-1、498 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1,又知②H2O(l)H2O(g) ΔH=
44 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热ΔH= 。
-285 kJ/mol
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反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物的键能之和,则①2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=2×436 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-4×463 kJ·mol-1=-482 kJ·mol-1;②H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,由盖斯定律可知,×①-②得:H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=×(-482 kJ·mol-1)-44 kJ·mol-1=-285 kJ/mol。
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(4)测定中和反应的反应热的实验步骤如下:①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入内筒中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,测出NaOH溶液温度;③将NaOH溶液沿玻璃棒缓慢倒入内筒中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。上述实验步骤中一处不合理的操作应改成 。
将NaOH溶液迅速倒入内筒中
中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差;上述实验步骤中一处不合理的操作应改成将NaOH溶液迅速倒入内筒中。
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(5)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g) ⥫⥬HNC (g)异构化反应的能量变化如图。
①稳定性:HCN HNC(填“>”“<”或“=”)。
>
物质能量越低越稳定,故稳定性:HCN>HNC;
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②该异构化反应的ΔH= kJ·mol-1。
+59.3
由图可知,该异构化反应为吸热反应,ΔH=+59.3 kJ·mol-1。
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(6)科学家用氮气和氢气制备肼,过程如下:
①N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
②2NH3(g)⥫⥬N2H4(l)+H2(g) ΔH2=+b kJ·mol-1
③N2H4(g)⥫⥬N2H4(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
则N2(g)+2H2(g) ⥫⥬N2H4(g) ΔH= kJ/mol(用含a、b、c的计算式表示)。
-a+b+c
由盖斯定律可知,①+②-③可得到反应N2(g)+2H2(g)N2H4(g) ΔH=(-a+b+c) kJ/mol。
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专题突破(一)ΔH的大小比较及盖斯定律在计算ΔH中的应用
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