内容正文:
一冲天
专题五
化学能与热能
焦点1化学反应中能量变化的有关概念及计算
”)基础题
1.(2020·和平区期未)在同温同压下,下列各组热化学方程式中,
△H2>△H1的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1;
2H2(g)+O2(g)-2H2O1)△H
B.S(s)+O2(g)=SO (g)AH ;S(g)+02(g)=SO2(g)AH2
C.C(s)+20,(g)-C0(g)△H1;
C(s)+02(g)=CO2(g)AH2
D.H,(g)+Cl(g)=2HCI(g)AH;
H(+Cl(g)-HCI()H.
2.(2020·南开区期末)下列说法正确的是
A.若反应CH(g)+HO(g)一CO(g)十3H2(g)在一定条件下能
自发进行,该反应一定为放热反应
B.若通过外加电流保护钢铁水闸门,应将闸门与电源正极相连
C.向5mL0.1mol/LK,Cr2O,溶液中,滴加5滴浓硫酸,溶液橙色
加深
D.CH,COOH溶液与NaOH溶液反应生成1mol水时的热化学方
程式为:
H(aq)+OH(aq)-H2O(I)△H=-57.3kJ·mol-
3.(2024·静海一中第二次月考)乙苯与氯气在光照条件下反应生成
两种一氯取代物,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正
确的是
个能量
CH2CH2+H+2CI
反应②
CHCH3+H2CI
←
反应①
○CHCH,+
取代物1+HCl
取代物2+HCl
反应进程
A.反应生成相同物质的量的
K〉CH,CH比
CHCH
ci
吸收的热量更多
B.反应刚开始时产物中取代物2所占的比例大于取代物1
C.反应①的△H大于反应②的△H
D.稳定性:
CH.CH.
CHCH
4.(2023·部分区期中)某温度下,向10mL0.40mol/LH2O2溶液
中加入适量FeCL,溶液,不同时刻测得生成O,的体积(已折算为
标准状况)如下表所示。
t/min
0
2
14
6
V(O,)/mL
0
9.9
17.2
22.4
资料显示,反应分两步进行:
①2Fe3++H,O,-2Fe2++O,个+2H
②H,O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+
反应过程中能量变化如图所示。下列说法不正确的是
能量
E
△H
△H
反应①反应②
反应过程
专题五化学能与热能
A.Fe3+的作用是增大过氧化氢的分解速率
B.06min的平均反应速率:(H,O2)=3.33×102mol/(L·min)
C.反应2H,O,(aq)-2H,O1)+O,(g)的△H=E1-E2<0
D.反应①是吸热反应、反应②是放热反应
提升题
5.(2020·河西区一模)已知活性氧可以把S02快速氧化为SO,根据
计算机模拟结果,在炭黑表面上O,转化为活性氧的反应历程与能
量变化关系如图所示。下列说法正确的是
相
0.8
0.75
0.6
/eV
0.4
0.2
0
人
0.0
-0.2
●氧原子。碳原子
炭黑和氧气
活化氧
A.O2转化为活性氧与碳氧键生成无关
B.每活化1个O2分子最终吸收0.29eV能量
C.该过程的最大能垒(活化能)E正=0.73eV
D.炭黑可加快SO,转化为SO,的反应速率
6.(2019·南开区第五次月考)在某温
量
过程1
度下,反应2SO2(g)+O2(g)=
2 mol SO,(g)
2SO,(g)△H=-akJ/mol,能量变
1 mol O2(g)
过程Ⅱ
2 mol SOa(g)
反应过程
化如图所示,实验研究小组在2L恒
容密闭容器中加入2 mol SO2、1molO,混合气体,经测定反应10
分钟达到平衡,放出能量0.1akJ。下列说法中正确的是(
A.过程Ⅱ可能使用了催化剂,催化剂可以提高SO,的平衡转化率
B.反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
C.上述实验中SO,的转化率为5%
D.上述实验从开始到平衡的平均速率(O2)=0.01mol·L1·min
专题分类化学
焦点2热化学方程式书写及正误判断
基础题
1.【易错】(2024·耀华中学第二次月考)根据碘与氢气反应的热化学
方程式:
①I2(g)+H2(g)=2HI(g)△H=-9.48kJ/mol
②I2(s)+H,(g)=2HI(g)△H=+26.48kJ/mol
下列判断正确的是
A.254g12(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJ
B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ
C.反应①的生成物比反应②的生成物稳定
D.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
2.(2020·南开区二模)水煤气变换反应为:CO(g)+H,O(g)一
CO,(g)+H(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了
在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在
金催化剂表面上的物质用标注。下列说法正确的是
1.86
相对能量
2
1.59
1.25
1.41
1
②
④
(ev)
③
⑤
0.32
0.16
0.83-0.72
过
H+*H+*HOO
2
HO+H+*HOO
OH+()
+
8
百
A.水煤气变换反应的△H>0
B.步骤③的化学方程式:CO*+OH+HO(g)=COOH
+H,O
C.步骤⑤只有非极性键H一H键形成
D.该历程中活化能EE=1.70eV
3.(2021·南开区二模)二氧化碳捕获技术可用于去除气流中的二氧
化碳或者分离出二氧化碳作为气体产物,其中CO,催化合成甲酸
是一种很有前景的方法,且生成的甲酸是重要化工原料,该反应在
无催化剂和有催化剂时的能量变化如图所示。下列说法正确的是
305.6
96.5
CO2(g)+H2(g)
3312
HCOOH(D)
反应过程
A.由图可知,过程I是有催化剂的能量变化曲线
B.CO,催化合成甲酸的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)一
HCOOH(g)AH=-31.2 kJ/mol
C.该反应的原子利用率为100%,符合绿色化学的理念
D.该反应可用于CO,的吸收和转化,有助于缓解酸雨的形成
4.(2020·红桥区一模)如图所示,已知反应S,O(aq)+2I(aq)
一2SO(aq)+I2(aq),若向该溶液中加入含Fe的某溶液,反应
机理如下:
D2Fe(aq)+21 (aq)=I (aq)+2Fe2(aq);
22Fe2+(aq)+S,O2 (aq)-2Fe3+(aq)+2SO(aq)
能
①
②
S2O+Iz+2Fe2
S,O+2I+2Fe*
2S0+H2+2Fe3
0
反应过程
下列有关该反应的说法不正确的是
A.Fe3+是该反应的催化剂
B.S,O%(aq)+2T(aq)=2SO}(aq)+I2(aq)是放热反应
一冲天
C.加入Fe3+后降低了该反应的活化能
D.向该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色加深
5.(2020·红桥区二模)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解
吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与
水在铜催化剂上的反应机理和能量图如下:
反应I
反应
反应I反应L
77777777777
7377777777777777
铜催化剂
反应过程
下列说法正确的是
A.反应的热化学方程式为:CO(g)+HO(g)一H(g)+CO2(g)
△H=+akJ/mol(a>0)
B.1 mol CH,OH(g)和1molH,O(g)的总能量大于1 mol CO,(g)和
3molH2(g)的总能量
C.选择优良的催化剂降低反应I和Ⅱ的活化能,有利于减少过程
中的能耗
D.CO(g)在反应中生成又消耗,CO(g)可认为是催化剂
6.(2022·南开区期末)氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生
活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)已知:
反应i:N2(g)+3H,(g)=2NH(g)△H1=-92.4kJ/mol
反应i:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-483.6kJ/mol
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式为
(2)已知反应i断开1mol化学键所需的能量如下表。
N=N
H-H
N-H
键能/(kJ·mol厂1)
945
436
则断开1molN一H键所需的能量是
kJ。
一冲天
7.(2021·红桥区一模)已知:2CO(g)+O2(g)一2CO2(g)
△H1=-566.0kJ·mol-1
2CHOH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)
△H2=-1453kJ·mol-
则CHOH(1)不完全燃烧生成CO(g)和H,O(1)的热化学方程式
为
8.(2021·北辰区一模)已知下列热化学方程式:
i.CH,=CHCH(g)+Cl2(g)-CH,CICHCICH,(g)
△H=-133kJ·mol-
i CH2 =CHCH (g)+Cl2 (g)->CH2 CHCH,CI(g)+HCI(g)
△H=-100kJ·mol
(1)写出相同条件下CH,=CHCH,CI和HCI合成CH,CICHCICH的
热化学方程式
(2)已知①中的正反应的活化能EE为132kJ·mol厂1,请在下图中
标出①中逆反应的活化能E滋及数值。
熊
反应过程
提升题
9.(2023·河东区期末)CO,的回收和综合利用对实现“碳中和”有重
要意义。回答下列问题:
(1)一种富集烟气中CO。的方法示意图如图:
含C02烟气
吸收
K2C0溶液
KHCO,溶液
解吸
C02、H20
写出“解吸”过程产生CO2的化学方程式
(2)CO,和H2在催化剂作用下可转化为CH,OH,体系中发生的主
要反应如下:
i.CO,(g)+3H2 (g)=CH,OH (g)+H2O(g)AH
=-49kJ·mol
i.CO2(g)+H(g)=CO(g)+H,O(g)△H2=+41kJ·mol
CO和H,也能生成CH,OH,写出该反应的热化学方程式
10.(2024·南开区期末)2023年杭州亚运会开幕式首次使用“零碳甲醇”
作为主火炬塔燃料。以CO,、H为原料合成CH,OH涉及的主要反应
如下:
I.CO,(g)+3H,(g)-=CH OH(g)+H,O(g)AH K
II.CO,(g)+H,(g)=CO(g)+H,O(g)AH2=+41 kJ/mol K2
Ⅲ.CO(g)+2H(g)CHOH(g)△H,=-90kJ/molK
回答下列问题:
(1)在25℃和101kPa下,16 g CH OH在O2中完全燃烧生成CO2和
液态水,放出363kJ的热量,写出CH,OH燃烧热的热化学方程式:
人汉
(2)CO2(g)+3H(g)-=CHOH(g)+HO(g)○△H1=
kJ/mol
K1=
(用含K,和K,的代数式表示)。
11.(2024·河北区期未)氮及其化合物在工农业生产中有着重要应用,减
少氨的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之六。
N2和O2完全反应,每生成0.1 mol NO时,吸收8.9kJ的热量,写出该
反应的热化学方程式
又知,一定条件下,用CH催化还原可消除NO污染。
CH(g)+2NO2(g)N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H=-865.0kJ/mol
2NO(g)+0,(g)-2NO,(g)H=-112.5 kJ/mol
则CH,(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2HO(g)△H=
kI/mol.
专题五化学能与热能
焦点3盖斯定律的应用
基础题
1.下列说法或表示方法不正确的是
A.盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
B.在稀溶液中:H+(ag)+OH(ag)一H,O(1)△H=一57.3kJ
mol1,若将含0.5molH,SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶
液混合,放出的热量大于57.3kJ
C.由C(石墨)=C(金刚石)△H=十73kJ·mol
1,可知石墨比
金刚石稳定
D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热
量,氢气燃烧的热化学方程式表示为
2H2(g)+O2(g)-2H2O(1)△H=-285.8kJ·mol
2.(2022·和平区期末)用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物
污染。已知:
①2C(s)+O2(g)-2CO(g)△H=-221kJ·mol-
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+181kJ·mol1l
③2CO(g)+2NO(g)-2CO,(g)+N(g)△H=-747k·mol1
则12gC(s)完全燃烧所放出的热量为
()
A.787 kJ
B.221 kJ
C.393.5kJ
D.442 kJ
3.对于反应C2H4(g)一C2H2(g)+H2(g),2CH(g)一C2H4(g)+
2H2(g),当升高温度时都正向移动。
①C(s)+2H2(g)=CH4(g)
△H
②2C(s)+H,(g)-C2H2(g)
△H,
③2C(s)+2H2(g)=C2H4(g)△H3
判定①、②、③中的△H1,△H2,△H2大小顺序是
A.△H1>△H2>△H3
B.△H2>△H3>△H
C.△H2>△H1>△H3
D.△H3>△H2>△H
专题分类化学
4.(2020·和平区模拟)根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是
螚
1 mol C(s)+1 mol O,(g)
1 mol CO(g)+0.5 mol O2(g)
393.5kJ·mo1
1转化Ⅱ
转化1
282.9kJ·mol
1 mol CO2(g)
反应过程
A.1molC(s)与1molO,(g)的能量之和为393.5kJ
B.反应2CO(g)+O2(g)一2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应
物的总能量
C.C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)一2CO(g)
△H=-221.2kJ·mol-
D.若热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,
则C0热值△H=-10.1kJ·mol-
5.(2020·天津高考)理论研究表明,在101kPa和298K下,
HCN(g)一HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下
列说法错误的是
186.5
59.3
CNH
反应进程
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的△H=十59.3kJ·mol-
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
6.(2024·耀华中学第二次月考)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原
子利用率高的方法。回答下列问题:
已知下列反应的热化学方程式:
①3O2(g)-2O3(g)△H1=+285kJ/mol
②2CH(g)+O2(g)=2CHOH1)△H2=-329kJ/mol
反应③CH(g)+O,(g)=CHOH(I)+O,(g)的△H3=
kJ/mol,平衡常数K,=
(用K1、K2表示)。
7.(2024·耀华中学第三次月考)银及其化合物在催化与电化学等领
域中具有重要应用。在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷
(EO)和乙醛(AA)。根据如图所示,回答下列问题:
过渡态
-93
-100
-101
-117
C,H(ads
124
-148
EO(g)
-1764
EO(ads)
-200
OMC
-219
AA(g)
-282
-300
AA(ads)
反应历程
(1)中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为
kJ/mol。
(2)由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为
提升题
8.(2021·和平区二模)已知:
i.2C0(g)+
S02(g)==S(1)年2C02(g)
△H
=-37.0kJ·mol-
i.2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g)
=+45.4kJ.mol-
写出CO(g)与H,O(g)反应生成CO2(g)、H2(g)的热化学方程式
9.(2024·耀华中学开学模拟)烟道气中含NO、NO2、SO,等多种有
害气体,合理治理烟道气具有重要意义。
(1)烟道气中的氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,
涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO (s)+CINO(g)AH
2NO(g)+Cl,(g)2CINO(g)AH2
一冲天
则反应:4NO,(g)+2NaCI(s)2NaNO,(s)+2NO(g)+
Cl2(g)△H3=
(用含△H1、△H2的式子表示)
(2)利用CO可将NO转化为无害的N2,其反应为:2NO(g)+
2CO(g)N2(g)+2CO,(g)。在容积均为2L的甲、乙两个
恒温(反应温度分别为T℃、T,℃)恒容密闭容器中,分别加入
物质的量之比为1:1的NO和CO,测得各容器中n(CO)随反
应时间t的变化情况如下表所示:
t/min
0
10
20
30
40
n(CO)/mol
甲(T1℃)
2.00
1.50
1.10
0.80
.80
乙(T2℃)
2.00
1.45
1.00
1.00
1.00
①已知T>T2,则该反应的△H
0(填“>”或“<”)。
②甲容器达平衡时,体系的压强与反应开始时体系的压强之比
为
、
(3)对烟道气中的SO,进行回收再利用具有较高的社会价值和经
济价值。
其反应为:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)。
①写出该反应平衡常数表达式
②由SO,和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示,在恒
温恒容的密闭容器中进行反应,对此反应下列说法正确的是
(填序号)。
过渡态
409
679
2CO(g)+S02(g)
S(s)+2C02(g
反应进程
a.若混合气体密度保持不变,则已达平衡状态
b.从反应开始到平衡,容器内气体的压强保持不变
c.达平衡后若再充入一定量CO,,新平衡体系混合气体中CO
的体积分数增大
d.分离出一部分S,正、逆反应速率均保持不变专题五化学能与热能
焦点1化学反应中能量变化的有关概念及计算
基础题
1.DA.物质的燃烧反应是放热的,焓变是负值,液态水变为气态水
的过程是吸热的,故△H1>△H2;B.物质的燃烧反应是放热的,所
以焓变是负值,固体硫变为气态硫需要吸收热量,故△H,>△H2;
C.碳单质完全燃烧生成二氧化碳多于不完全燃烧生成一氧化碳放
的热,反应的焓变为负值,故△H>△H2:D.化学反应方程式的系
数加倍,焓变数值加倍,该化合反应是放热的,所以焓变值是负值,
2△H2=△H1,△H1<△H2。
2.CA.如果该反应能自发进行,则△G=△H一T△S<0,该反应的
△S>0,△H可以大于0,则该反应不一定是放热反应:B.采用外加
电流的阴极保护法保护金属时,被保护的金属作阴极,所以钢闸门
与电源的负极相连;C.重铬酸钾溶液存在Cr2O(橙色)十H2O
一2CO(黄色)十2H+平衡,滴加5滴浓硫酸,溶液中氢离子浓
度增大,平衡逆向移动,Cr2O浓度增大,所以溶液橙色变深;
D.醋酸是弱电解质,电离吸热,则CH,COOH与NaOH溶液反应
生成1mol水时,放出热量小于57.3kJ。
3.CA.由图可知反应①和反应②均为放热反应:B.反应①的活化
能更低,所以反应刚开始时产物中取代物1所占的比例大于取代
物2;C.对比反应物和生成物的能量,可知反应②放出能量更多,
△H绝对值反应②更大,反应①的△H值更大:
D.《-CHCH的能量高,所以其稳定性差。
4.CA.通过两步反应可知总反应为:2H,0,Fe
=2H20十O2↑。
Fe3+为催化剂,作用是增大过氧化氢的分解速率:B.0~6min生成
O2的体积为22.4mL,O2的物质的量为1×103mol,消耗的
H2O2的物质的量为2×103mol,平均反应速率v(H2O2)=
2X10mol1=3.33×102mol/(L·min):C.由图可知,反应
0.01L×6min
2H2O2(aq)一2H2O(1)十O2(g)的△H≠E,-E2;D.由题可知,反应
①是吸热反应、反应②是放热反应。
提升题
5.DA.从图中可以看出从氧气到活性氧,需经过炭黑与氧气结合
再分开的过程,此时有碳氧键生成和氧氧键的断裂;B.开始状态时
炭黑和氧气为0eV,结束后能量变为一0.29eV,故放出0.29eV
的能量;C.从图中可以看出,炭黑和氧气需要先吸收0.75cV的能
量,再释放一些能量,然后吸收能量到0.73V,故该过程中的最大
能垒E=0.75eV:D.反应体系中加入炭黑后,体系中的氧气变成
活化氧,增加了体系中的活化分子百分数,增加了反应速率。
6.BA.过程Ⅱ中活化能较低,可能使用了催化剂,催化剂能够影响
反应速率,但不可以提高SO2的平衡转化率;B.根据图示信息可
知,该反应为放热反应,则反应物断键吸收能量之和小于生成物成
键释放能量之和:C.加入2 mol SO2、1molO2气体,经测定反应10
分钟达到平衡,放出能量0.1akJ,因△H=一akJ/mol,则SO2的
转化率为10%:D.根据热量变化可知,氧气的转化率为10%,则△=
△c△n=0.1mol_=0.005mol·L1·min'。
0.1mol,w=&7△21X10mn
焦点2热化学方程式书写及正误判断
基础题
1.DA.n(H2)=n(1)=1mol,由于该反应是可逆反应,不能完全进
行,因此反应放出的热量小于9.48kJ;B.利用盖斯定律可推出L
(g)=I2(s)△H=-35.96kJ/mol,即1molL2(g)与1molL2(s)
的能量相差35.96kJ;C.两个反应的最终产物均为HI(g),其状态
相同,稳定性相同。
2.BA.根据水煤气变换反应并结合反应历程相对能量可知,
CO(g)十H2O(g)的能量高于CO2(g)+H2(g)的能量,反应的焓变
△H小于0:B.结合此图分析判断,③是发生的过渡反应:CO'+
OH·+H2O(g)一COOH”十H2O“;C.由图可知步骤⑤中H一O
键,在原反应物中已经存在,则步骤⑤形成的化学键包括极性键
C一O,非极性键H一H键;D.该历程中活化能E正=1.86eV一
(-0.16eV)=2.02eV。
3.CA.催化剂能降低反应的活化能,则过程Ⅱ是有催化剂的能量
变化曲线;B.由图可知,二氧化碳催化合成液态甲酸的反应为
1mol二氧化碳和1mol氢气反应生成1mol液态甲酸放出31.2kJ
热量,反应的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)一HCOOH(1)△H=
-31.2kJ/mol;C.由CO2(g)+H2(g)一HCOOH(1)可知,反应物
全部转化为生成物甲酸,因此该反应的原子利用率为100%,符合
绿色化学的理念;D.二氧化碳与酸雨的形成无关,该反应可用于
CO2的吸收和转化,但不能缓解酸雨的形成。
4.DA.Fe+参与反应①的反应,但在反应②中又生成Fe+,说明
Fc3+是该反应的催化剂;B由图可知,1molS,O(aq)和2mol
I(aq)的,总能量高于2 mol SO(aq)和1molI2(aq)的总能量,则
S2O(aq)+2I(ag)一2SO(ag)+I2(ag)是放热反应:C.催化
剂能降低反应所需的活化能,加入F3+后降低了该反应的活化能:
D.由题意可知,S,O(aq)十2I(aq)=2SO(aq)十12(aq)是放
热反应,适当升高温度,平衡逆向移动,c(12)减小,蓝色变浅。
5.CA.结合能量图可知,反应Ⅱ为放热反应,根据反应机理图可
知,反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)一H2(g)十CO2(g)
△H=一akJ/mol(a>O);B.结合反应机理和能量图可知,Em生
>E1反,即1 mol CH,OH(g)和1molH,O(g)的总能量小于1mol
CO2(g)和3molH2(g)的总能量;C.催化剂可以通过参与反应改
变反应历程降低反应的活化能,从而可减少反应过程的能耗;
D.CO(g)属于中间产物,不是催化剂。
6.(1)3O2(g)+4NH3(g)=6HO(g)+2N2(g)△H=-1266kJ/mol
(2)390.9
7.CHa OH(1)+O2(g)-CO(g)+2H2 O(1)AH=-443.5 kJ/mol
解析:由题意可得热化学方程式:
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H1=-566kJ/mol,
②2CHOH(1)+3O2(g)-2C02(g)+4H2O1)△H2=-1453kJ/mol,
由盖斯定律,②,①得CH,OH(+O,(g)-CO(g)+2H,0)
2
△H=△H,△H=-443.5kJ/mol.
2
8.(1)CH2=CHCH2 CI(g)+HCI(g)-CH2 CICHCICH (g)
E=165kJmo
△H=-33kJ·mol1(2)
反应过程
解析:(1)已知:i.CH=CHCH(g)+C(g)→CH2 CICHCICH(g)
△H=-133kJ·mol-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)-CH2=CHCH2 CI(g)+HCI(g)
△H=-100kJ·mol-1
根据盖斯定律,由i一i得CH2=CHCH2CI(g)+HCI(g)
CH CICHCICH(g)△H=-133kJ·mol-1-(-100kJ·mol-1)
=-33kJ·mol-1;(2)△H=Ea正一E逆,则Ea道=E正一AH=
132kJ·mol-1-(-33kJ·mol-1)=165k·mol-1。
提升题
9.(1)2KHC0△KC0,+C0,4+H,0
(2)C0(g)+2H2(g)=CHOH(g)△H=-90kJ·mol
解析:(2)根据盖斯定律i一iⅱ得热化学方程式CO(g)+2H2(g
=CH3OH(g)△H=-90kJ·mol1。
10.(1)CH0H(1)+÷0(g)=2H0()+C0(g)4
=-726 kJ/mol
(2)-49K2·K
解析:依据盖斯定律可知△H,=△H2+△H3=一49kJ/mol
11.O2(g)+N2(g)-2N0(g)△H=+178kJ/mol-1155.5
焦点3盖斯定律的应用
基础题
1.DA.盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现:B.浓硫酸稀释过
程中也放出热量,所以放出的热量大于57.3kJ:C.能量越低的物
质,越稳定;D.氢气的燃烧热化学反应方程式中燃料的计量数是
不能是2。
2.C根据盖斯定律,将题中所给3个热化学方程式相加可得:2C(s)
+2O2(g)=2CO2(g)△H=-787kJ/mol,由此可得12gC(s)完
全燃烧放出的热量为393.5kJ。
3.B当升高温度时,这两个反应都正向移动,所以这两个反应的
△H>0。由②-③得,C2H(g)=C2H(g)十H2(g)△H=△H
-△H3,由于△H>0,所以△H2>△H3。由③-①×2得
2CH,(g)-C2H,(g)+2H(g)△H=△H-2△H1,由于△H>0,
所以△H3>2△H1。
4.CA.由图可知1molC(s)与1molO2(g)的能量比1 mol CO2(g)的
能量高393.5kJ;B.由图可知,1 mol CO(g)和0.5mol的O2(g)生
成1 mol CO2(g)放出282.9kJ的热量,所以反应2CO(g)+O2(g
一2CO2(g)中,反应物的总能量大于生成物的总能量;C.由图可知
1molC(s)与0.5molO2(g)生成1 mol CO(g)放出热量为393.5kJ
-282.9kJ=110.6kJ,因此C→CO的热化学方程式为2C(s)
O2(g)一2CO(g)△H=一221.2kJ/mol:D.若热值是指一定条件
下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,则CO热值为
282.9k·mo≈10.1k·g,单位不正确。
28g·mol1
5.DA.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低,再根据能量
越低越稳定,因此HCN比HNC稳定;B.根据焓变等于生成物总
能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的△H=59.3kJ·mol
一0kJ·mol1=十59.3kJ·mol1:C.根据图中信息得出该反应
是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能;D.使用催
化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应
物和生成物的总能量有关。
6.(1)-307
K2
(2)K
解析:△H,=△H,△H=一-307N/ml.根据反应1).(2)可
c2(O3)
K2
c2(0)
写出K,=
20,k:=c0,)·2(CH)则元2(0)·2(cH
=(K),因此K=√K
7.(1)83(2)EO(g)=AA(g)△H=-102kJ/mol
解析:(1)过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能
中间体OMC生成吸附态EO(ads)的话化能为(一93kJ/mol)
(-176 kJ/mol)=83 kJ/mol
(2)由图可知,EO(g)生成AA(g)放出热量(一117kJ/mol)一
(一219kJ/mol)=102kJ/mol,放热反应焓变为负值,热化学方程
式为EO(g)=AA(g)△H=-102kJ/mol。
提升题
8.C0(g+HO(g)C0,(g)+H,(g)△H=-41.2kJ·mol-
解析:由盖撕定律可知,,Ⅱ可得C0(g)与H,O(g)反应生成
CO2(g)、H2(g)的热化学方程式为CO(g)十H2O(g)CO2(g)+
H,(g),则△H=-37.0k/mol)-(+45.4k/mol)-
-41.2kJ·mol-1,反应的热化学方程式为CO(g)十H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ·mol-1。
9.(1)2△H,-△H
(2)①>②17:20
c(CO,
(3)0K=s0.)·C2(c0)
②ad
解析:(1)①2NO2(g)+NaCI(s)一NaNO3(s)+CINO(g)△H
②2NO(g)+Cl2(g)=2CINO(g)△H2,根据盖斯定律:①X2
②得反应4NO2(g)+2NaCl(s)=2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
△H3=2△H,-△H2:
(2)①对于反应2NO(g)十2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),当温度
T,>T2时,反应达到平衡状态时,T2温度下CO物质的量变化
1.00mol,T,温度下CO物质的量变化1.20mol,说明温度升高,
平衡正向移动,则该反应△H>0;
②在容积均为2L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为T,℃、T,℃)
恒容密闭容器中,分别加入物质的量之比为1:1的NO和CO,则
NO、CO物质的量均为2.00mol,达到平衡状态,甲容器中CO物质
的量剩余0.80mol,消耗1.20mol,列三段式:
2NO(g)+2CO(g)=N2 (g)+2CO,(g)
初始/mol2.00
2.00
00
转化/mol1.20
1.20
0.601.20
平衡/mol0.80
0.80
0.601.20
根据物质的量之比等于压强之比,则甲容器达平衡时,体系的压强
与反应开始时体系的压强之比:(0.8十0.8十0.6十1.2):4
17:20:
(3)②a,根据p=受,在恒容状态下体积始终保持不变,反应过程中
涉及非气体,说明反应过程中气体总质量不断变化,若混合气体密
度保持不变,则已达平衡状态;b.反应前后气体分子数不相同,说
明反应过程中压强不断变化;C.对于该可逆反应,达到平衡后若再
充入一定量CO2,生成的CO不如充入的CO2多,则新平衡体系混
合气体中CO的体积分数减小;d.分离出一部分S,固体不影响各
物质浓度,则正、逆反应速率均保持不变。