内容正文:
本章素养提升
◆ 角度一 热化学方程式书写
1.[2025·北京卷节选] 已知:
H2S(g)+O2(g)S(s)+H2O(g)
ΔH=-221.2 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)SO2(g)
ΔH=-296.8 kJ·mol-1
由H2S制SO2的热化学方程式为 。
2.(1)[2022·福建卷节选] 异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g) ΔH1=+52 kJ·mol-1
Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g) ΔH2=-97 kJ·mol-1
已知2C3H8O(g)+9O2(g)6CO2(g)+8H2O(g) ΔH=-3750 kJ·mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为 。
(2)[2022·河北卷节选] 298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
◆ 角度二 反应热的计算
3.(1)[2023·湖北卷节选] C40H20(g)C40H18(g)+H2(g)的反应机理如下:
已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·mol-1和298.0 kJ·mol-1,H—H键能为436.0 kJ·mol-1。估算C40H20(g)C40H18(g)+H2(g)的ΔH= kJ·mol-1。
(2)[2023·全国新课标卷节选] 氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。根据如图所示数据计算反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的ΔH= kJ·mol-1。
能量转换关系
4.(1)[2025·湖北卷节选] CaH2(s)粉末可在较低温度下还原Fe2O3(s)。已知一定温度下:
CaH2(s)+6Fe2O3(s)Ca(OH)2(s)+4Fe3O4(s) ΔH1=m kJ·mol-1
2CaH2(s)+Fe3O4(s)2Ca(OH)2(s)+3Fe(s) ΔH2=n kJ·mol-1
则3CaH2(s)+2Fe2O3(s)3Ca(OH)2(s)+4Fe(s)的ΔH3= kJ·mol-1(用m和n表示)。
(2)[2025·黑吉辽内蒙古卷节选] 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。
直接合成法:2CO(g)+3H2(g)HOCH2CH2OH(g)
已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为-a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、-c kJ·mol-1,则上述合成反应的ΔH= kJ·mol-1(用a、b和c表示)。
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1.2H2S(g)+302(g)一2S02(g)+2H20(g)△H=-1036k·mol
[解折已知反应1H,Sg+0,g一Ss)-H0g)A=21.2内·mol反应川Ss)
+02(g)一S02(g)△H=-296.8k·mol,将I×2+IⅡ×2得HS制S02的热化学方程
式为2H2S(g)+302(g)一2S02(g)+2H20(g)
△H=-221.2k灯·mol1×2+(296.8k灯·mol)×2=-1036k·mol2.
2.(1)2C3Hg)+902(g)一6C02(g)+6H20(g)△H=-3854k灯·mol1
(2)H2(g+0,(g)—H200)△H=-286k·mol
[解析(1)设IΠ.2C3HO(g)+902(g)一6C02(g)+8H20(g)△H=-3750k·mol,根据盖
斯定律II-2×I得2C3H6(g)+902(g)一6C02(g)+6H0(g)△H=-3854kJ·mol'2.
(2)H2的燃烧热是指101kPa时,1olH2完全燃烧生成H200)时所放出的热量。1g
H,燃烧胜成H.0(g放热121k,则对应的热化学方程式为①H(g)+02(g)一H,0(g)
△H1=-242k·mol11,1molH201)蒸发吸热44k灯,②H20(0)一H20(g)△H2=+44
k灯·mol,根据盖斯定律,①-②得H,(g)+02(g一H.00)△H=△H-△H2=(242
k·mol)-(+44k灯·mol)=-286k·mol。
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3.(1)+128
(2)-45
[解析(1)由C4oH20和C40H18的结构和反应历程可以看出,C40H2o中断裂了2个碳氢键,得
到C4oH18时形成了1个碳碳键,所以C40H2o(g)一C4oH18(g)+H2(g)的△H=431.0
k灯mol×2-298.0kmol1436.0k·mol=+128k·mol2。
(2)由图可知宁N,g-号H,(g一NH(g)△H-反应物断键吸收的能量生成物成键释放
21
的能量=(473+654)k·mo1(339+397+436)k·mo11=-45k·mo。
4.(1)m+4n
3
(2)-2a-3b+c(或c-2a-3b)
[解析(1)CaH2(s)+6Fe203(s)一Ca(OH)2(s)+4Fe304(s)△H1=mkJ·mol1①
2CaH2(s)+FeO4(s)一2Ca(OH)z(s)+3Fe(s)△H2=nkJ·molr②
3CaH2(s)+2Fe,O3(s)-3Ca(OH)2(s)+4Fe(s)AH3
含×①学×2得到反应@,根据盖新定律回知△A,兮×m内·ol含×n内·mo1
3
3
m+4nk灯mol。
3
(2)根据已知条件可以写出如下热化学方程式:0C0(g)+02(g)一C028)△WH=-a
·mo2Hg+号p,g)—H,00WA=bk·mo③HoCH,CH,0Hgt号
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02(g)一2C02(g)+3H200)△H3=-ck·mol1。根据盖斯定律,①×2+②×3-③,即可得
到目标方程式,故目标方程式的△H=(c-2a-3b)kJ·mol。
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