第1章 第2节 第2课时 反应热的计算(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记(人教版 江苏专版)
2026-08-14
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 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 | 第二节 反应热的计算 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 472 KB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59209279.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦高中化学“反应热的计算”核心知识点,从基础的反应物量与热量关系(依据热化学方程式、燃烧热计算),到键能、盖斯定律、图像信息等复杂类型计算,再到ΔH大小比较(物质状态、符号、计量数等),构建递进式学习支架,助力学生巩固盖斯定律应用,建立解决复杂反应热问题的思维模型。
该资料通过多样化计算实例(如键能计算、盖斯定律推导)培养科学思维中的证据推理与模型建构能力,结合图像分析题提升科学探究与实践能力。课中教师可利用实例引导学生形成系统解题思路,课后学生通过课时对点练巩固知识,有效查漏补缺,强化化学观念中能量变化规律的认知。
内容正文:
第2课时 反应热的计算
[核心素养发展目标] 1.巩固应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.能够提取热化学信息,利用多种方法计算化学反应的反应热,建立解决较复杂反应热问题的思维模型。
一、一定量的反应物产生热量的计算
1.计算依据
反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比。
2.关系式
(1)依据热化学方程式计算
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)依据燃料的燃烧热计算:Q=n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。
1.已知:FeS2(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ·mol-1。
计算1 kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量(写出计算步骤)。
答案 FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+O2(g)===Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ·mol-1;Q=n(FeS2)×|ΔH|=×853 kJ·mol-1≈6 398 kJ。
2.在101 kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,计算1 mol H2(g)和2 mol CO(g)组成的混合气体完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g)释放的热量。
答案 Q=285.8 kJ·mol-1×1 mol+283.0 kJ·mol-1×2 mol=851.8 kJ。
3.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量,请计算该反应中SO2的转化率。
答案 参加反应的SO2为×2 mol≈3.2 mol,SO2的转化率为×100%=80%。
二、几种常见反应热的计算类型
类型一 根据键能或燃烧热计算
1.已知反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)中相关化学键的键能数据如下:
化学键
C—H
C==O
H—H
C≡O(CO)
键能/(kJ·mol-1)
413
745
436
1 075
该反应的ΔH= kJ·mol-1。
答案 +120
解析 ΔH=(413 kJ·mol-1×4+745 kJ·mol-1×2)-(2×1 075 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=+120 kJ·mol-1。
2.乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)
-1 560
-1 411
-286
ΔH1= kJ·mol-1。
答案 +137
解析 先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式,然后根据盖斯定律,ΔH1=-1 560 kJ·mol-1-(-1 411 kJ·mol-1) -(-286 kJ·mol-1)=+137 kJ·mol-1。
类型二 根据盖斯定律计算
3.已知热化学方程式:
①C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH1=-1 301.0 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
则反应④2C(s)+H2(g)===C2H2(g)的ΔH为( )
A.+228.2 kJ·mol-1
B.-228.2 kJ·mol-1
C.+1 301.0 kJ·mol-1
D.+621.7 kJ·mol-1
答案 A
解析 根据盖斯定律,热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2×②+③-①=④,得ΔH4=2ΔH2+ΔH3-ΔH1=2×(-393.5 kJ·mol-1)-285.8 kJ·mol-1+1 301.0 kJ·mol-1=+228.2 kJ·mol-1。
4.(2025·常州联盟校调研)冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气,实际生产中天然气需要脱硫,在1 200 ℃时,工艺中会发生下列反应:
①H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)===S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(g) ΔH3
④2S(g)===S2(g) ΔH4。
则ΔH4的正确表达式为 。
答案 ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
解析 将2×②+2×①-6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓变3ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3,所以2S(g)===S2(g)的焓变ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。
类型三 根据图像信息计算
5.在微生物作用的条件下,N经过两步反应被氧化成N。两步反应的能量变化示意图如图。
(1)第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是 。
(2)1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)的热化学方程式是 。
答案 (1)放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
(2)N(aq)+2O2(g)===N(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1
6.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”,科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛,总反应为CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) ΔH,转化步骤如图所示:
已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4,则总反应的ΔH= (用图中焓变以及ΔH4表示)。
答案 ΔH1+ΔH2+-
解析 根据题图及盖斯定律,总反应CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)是①+②+×③-×④得到的,则反应热ΔH=ΔH1+ΔH2+-。
三、ΔH的大小比较
1.看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下:
2.看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小,还要考虑其符号。
3.看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的ΔH越小,吸热反应的ΔH越大。
4.看反应的程度。对于可逆反应,参加反应的物质的量和状态相同时,反应的程度越大,热量变化越大。
1.如图为不同聚集状态的硫单质燃烧的反应过程能量变化:
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
则:Q1 (填“>”“<”或“=”,下同)Q2,ΔH1 ΔH2。
答案 > <
2.(2024·宿迁高二期中)有以下三个反应:
①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1
②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3
下列说法错误的是( )
A.ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0
B.2ΔH2=ΔH3
C.ΔH1>ΔH2
D.2ΔH1<ΔH3
答案 D
解析 三个反应均为H2的燃烧,都是放热反应,所以ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0,A正确;反应②、③相比,反应③=反应②×2,所以2ΔH2=ΔH3,B正确;反应①、②相比,反应物相同、化学计量数相同,但产物的状态不同,H2O(g)转化为H2O(l)时,放出热量,所以反应②放出的热量更多,则ΔH1>ΔH2,C正确;反应②、③相比,2ΔH2=ΔH3,反应①、②相比,ΔH1>ΔH2,所以2ΔH1>ΔH3,D错误。
3.已知:
①2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s) ΔH1
②2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s) ΔH2
比较ΔH1与ΔH2的大小,写出分析过程。
答案 由反应①-反应②可得2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s) ΔH=ΔH1-ΔH2,已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH1<ΔH2。
课时对点练
[分值:100分]
[1~8题,每小题7分]
题组一 焓变的计算
1.晶体硅是重要的半导体材料。工业上用石英砂作原料通过如下反应生产晶体硅:
①SiO2(s,石英砂)+2C(s)===Si(s,粗硅)+2CO(g) ΔH1=+682.44 kJ·mol-1
②Si(s,粗硅)+2Cl2(g)===SiCl4(l) ΔH2=-657.01 kJ·mol-1
③SiCl4(l)+2Mg(s)===2MgCl2(s)+Si(s,纯硅) ΔH3=-625.63 kJ·mol-1
则用石英砂生产28 g纯硅理论上放出的热量为( )
A.21.44 kJ B.600.20 kJ
C.1 965.10 kJ D.21 435.71 kJ
答案 B
解析 根据盖斯定律,将反应①+②+③可得SiO2(s,石英砂)+2C(s)+2Cl2(g)+2Mg(s)===Si(s,纯硅)+2CO(g)+2MgCl2(s) ΔH=-600.20 kJ·mol-1,则生成1 mol Si,理论上放出热量600.20 kJ,B项正确。
2.(2024·扬州高二月考)合成氨工业中的氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+162 kJ·mol-1,断裂化学键所需能量如表,则断裂1 mol C—H所需吸收的能量为( )
化学键
H—O
C==O
H—H
断裂1 mol化学键
需要吸收的能量/kJ
464
803
436
A.207 kJ B.414 kJ C.632 kJ D.828 kJ
答案 B
解析 ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量,设断裂1 mol C—H需要吸收的能量为a kJ,则ΔH=(4×a+4×464-2×803-4×436) kJ·mol-1=+162 kJ·mol-1,解得a=414。
3.大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25 ℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
H2(g)
C(s,石墨)
C6H6(l)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)
-285.8
-393.5
-3 267.5
则25 ℃时,6C(s,石墨)+3H2(g)===C6H6(l)的ΔH为( )
A.-30.9 kJ·mol-1 B.+49.1 kJ·mol-1
C.+104.7 kJ·mol-1 D.-2 588.2 kJ·mol-1
答案 B
解析 由题给燃烧热数据可得,①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1,②C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1,③C6H6(l)+O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3 267.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,目标方程式可由3×①+6×②-③得到,其ΔH=(-285.8 kJ·mol-1)×3+(-393.5 kJ·mol-1)×6-(-3 267.5 kJ·mol-1)=+49.1 kJ·mol-1。
4.(2024·宿迁高二期中)已知25 ℃、101 kPa下,如图所示,石墨的燃烧热为393.51 kJ·mol-1,金刚石的燃烧热为395.41 kJ·mol-1。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-1
C.ΔH1>ΔH2
D.如果石墨燃烧产物为CO(g),则放出热量大于|ΔH1|
答案 C
解析 等量的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;C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=ΔH1-ΔH2=+1.9 kJ·mol-1,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。
5.Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔH1,其反应机理如图。若反应 Ⅱ 的焓变为ΔH2,反应 Ⅰ 、Ⅱ 的化学计量数均为最简整数比,则反应 Ⅰ 的焓变ΔH为( )
A.ΔH1+ΔH2 B.ΔH1-ΔH2
C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1-2ΔH2
答案 B
解析 Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) ΔH1①;反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq) ===Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l) ΔH2②;反应Ⅰ为Mn2+(aq)+H2O2(aq)===2H+(aq)+MnO2(s) ΔH,根据盖斯定律①-②可得反应Ⅰ,因此ΔH=ΔH1-ΔH2。
6.(2024·扬州第一中学期中)根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.C的燃烧热的热化学方程式为2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1
D.CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.8 kJ·mol-1
答案 D
解析 从图中可以看出,393.5 kJ是1 mol C(s)和1 mol O2(g)的总能量与1 mol CO2(g)的总能量之差,A不正确;从图中可以看出,1 mol CO(g)和 mol O2(g)的能量和高于1 mol CO2(g)的能量,所以反应2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)中,生成物的总能量小于反应物的总能量,B不正确;C的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成1 mol CO2(g)所放出的热量,C不正确;从图中可得出热化学方程式:CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.9 kJ·mol-1,则CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.8 kJ·mol-1,D正确。
题组二 焓变的大小比较
7.下列各组热化学方程式中,ΔH的比较正确的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH5
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH7
CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH8
A.ΔH1<ΔH2 B.ΔH3<ΔH4
C.ΔH5<ΔH6 D.ΔH7>ΔH8
答案 A
解析 等质量的C完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,故有ΔH2>ΔH1,A正确;S(s)具有的总能量比等质量的S(g)小,故等质量S(s)比S(g)完全燃烧放出的热量少,故ΔH3>ΔH4,B错误;根据|ΔH|与热化学方程式化学式前的化学计量数呈正比,可知2ΔH5=ΔH6<0,则有ΔH5>ΔH6,C错误;CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)是放热反应,即ΔH7<0,而CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)为吸热反应,即ΔH8>0,则有ΔH7<ΔH8,D错误。
8.(2024·无锡期中)现有如下3个热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
则由下表所列的原因能推导出后面结论的是( )
选项
原因
结论
A
H2的燃烧是放热反应
a、b、c均大于0
B
①和②中物质的化学计量数均相同
a=b
C
③中H2O的状态不同,化学计量数不同
a、b、c不会有任何等量或不等量关系
D
③的化学计量数是②的2倍
ΔH2<ΔH3
答案 A
解析 H2的燃烧是放热反应,焓变小于0,故a、b、c均大于零,A符合题意;焓变的大小也与反应物和生成物的聚集状态有关,热化学方程式①、②中生成物H2O的聚集状态不同,故a≠b,B不合题意;③中物质的化学计量数是②的2倍,所以ΔH3=2ΔH2,因为气态水转变为液态水的过程放热,所以ΔH2<ΔH1,由于a、b、c均大于0,因此2b=c>2a,C不合题意;由以上分析可知,ΔH3=2ΔH2<0,故ΔH2>ΔH3,D不合题意。
[9~12题,每小题7分]
9.(2024·淮安高二期中)下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含1 mol CH3COOH的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
B.25 ℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则反应2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的ΔH=+283.0 kJ·mol-1
D.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2,ΔH1<ΔH2
答案 B
解析 醋酸是弱酸,电离需要吸热,1 mol CH3COOH的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ,故A错误;燃烧热是指101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定的物质所释放的能量,因此25 ℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等,故B正确;CO(g)的燃烧热指1 mol CO(g)完全燃烧放出的热量,所给热化学方程式为其逆反应,系数扩大2倍,反应热也要扩大2倍,反应吸热,2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的ΔH=+566.0 kJ·mol-1,故C错误;等量固态S的能量小于气态S,所以气态S燃烧放出的热量多,则ΔH1>ΔH2,故D错误。
10.煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,发生的相关反应如下:
①SO2(g)+2OH-(aq)===S(aq)+H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
②ClO-(aq)+S(aq)===S(aq)+Cl-(aq) ΔH2=b kJ·mol-1
③CaSO4(s)===Ca2+(aq)+S(aq) ΔH3=c kJ·mol-1
④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq) ΔH4=d kJ·mol-1
下列有关说法正确的是( )
A.随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小
B.反应①②均为氧化还原反应
C.反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的ΔH=-c kJ·mol-1
D.d=a+b+c
答案 A
解析 由反应①和④可知,随着吸收反应的进行,不断消耗OH-,因此吸收剂溶液的pH逐渐减小,A正确;反应①元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,B错误;反应Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===CaSO4(s)+2H2O(l)的离子方程式为Ca2++S+2OH-+2H+===CaSO4↓+2H2O,该离子反应不是反应③的逆反应,因此该反应的ΔH≠-c kJ·mol-1,C错误;根据盖斯定律,可得④=①+②-③,所以d=a+b-c,D错误。
11.已知:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示如图。
过程 Ⅰ:……
过程 Ⅱ:3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+129.2 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能
B.过程 Ⅰ 的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)+O2(g) ΔH=+156.6 kJ·mol-1
C.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1
D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
答案 A
解析 过程 Ⅰ 中Fe3O4分解为FeO、O2,该反应为吸热反应,由题意知过程 Ⅱ 中发生的反应也是吸热反应,因此不存在化学能→热能的转化,A项错误;已知反应①2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1和反应②3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+129.2 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①×-②得Fe3O4(s)===3FeO(s)+O2(g) ΔH=+156.6 kJ·mol-1,B项正确;过程 Ⅱ 的产物中氢气为气体,而Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离,且整个过程是利用太阳能完成的,成本低,D项正确。
12.镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.热稳定性:MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2
B.22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应,放热1 124 kJ
C.工业上可用电解MgCl2溶液的方法冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量
D.由图可知,MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l) ΔH=-117 kJ·mol-1
答案 A
解析 A项,物质的能量越低越稳定,根据图像数据分析,化合物的热稳定性由强到弱的顺序为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,正确;B项,没有说明是否在标准状况下,22.4 L F2(g)不一定为1 mol,错误;C项,工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属Mg,而不是电解MgCl2溶液,错误;D项,①Mg(s)+Cl2(g)===MgCl2(s) ΔH=-641 kJ·mol-1,②Mg(s)+Br2(g)===MgBr2(s) ΔH=-524 kJ·mol-1,由①-②得MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=-117 kJ·mol-1,而Br2(g)变成Br2(l)会放出热量,则MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(l)的ΔH<-117 kJ·mol-1,错误。
13.(7分)(1)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合并在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s,石墨)===2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为 。
(2)下表是断裂部分化学键所需吸收的能量数据。
化学键
P—P
P—O
O==O
P==O
断裂1 mol化学键
需吸收的能量/ kJ
198
360
498
x
①已知1 mol白磷完全燃烧生成固态P4O10的ΔH=-2 982 kJ·mol-1,白磷(P4)、P4O6、P4O10的结构如图所示,则表中x= 。
②0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6,放出的热量为 kJ。
答案 (1)98 kJ (2)①585 ②819
解析 (1)由反应4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s,石墨)===2Al2O3(s)+3TiC(s)可知,转移12 mol电子放出热量1 176 kJ,则反应过程中每转移1 mol电子放出的热量为 kJ=98 kJ。
(2)①由题意可知,白磷燃烧生成P4O10(s)的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH=-2 982 kJ·mol-1,由ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量,可得(198×6+498×5-360×12-4x) kJ·mol-1=-2 982 kJ·mol-1,解得x=585。
②由题意可知,白磷燃烧生成P4O6的化学方程式为P4(s)+3O2(g)===P4O6(s),由ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量,可得ΔH=(198×6+498×3-360×12) kJ·mol-1=-1 638 kJ·mol-1,则0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为0.5 mol×1 638 kJ·mol-1=819 kJ。
14.(9分)(1)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是 。
(2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为TiO2TiCl4Ti
已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH=-566 kJ·mol-1
Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)
ΔH=+141 kJ·mol-1
①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
②反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
答案 (1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1 (2)①-80 kJ·mol-1 ②防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用
解析 (1)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4+2O2SiO2+2H2O,由化学方程式可知,1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1 520.0 kJ·mol-1。(2)①根据盖斯定律,由2×Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ可得:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g) ΔH=-80 kJ·mol-1。
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