当前位置:首页>文档>2024年高考化学一轮复习(新高考版)第7章第39讲 反应热的测定与计算_05高考化学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考化学一轮复习讲义(新人教新高考版)

2024年高考化学一轮复习(新高考版)第7章第39讲 反应热的测定与计算_05高考化学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考化学一轮复习讲义(新人教新高考版)

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2024年高考化学一轮复习(新高考版)第7章第39讲 反应热的测定与计算_05高考化学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考化学一轮复习讲义(新人教新高考版)
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第 39 讲 反应热的测定与计算 [复习目标] 1.了解中和反应反应热测定的原理及操作。2.掌握盖斯定律的内容及意义,并 能进行有关反应热的计算。 考点一 中和反应反应热的测定 1.概念 在25 ℃和101 kPa下,在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H O(l)时所放出的 2 热量。 2.测定原理 ΔH=- c=4.18 J·g-1·℃-1=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1;n为生成HO的物质的量。稀溶液的密度用 2 1 g·mL-1进行计算。 3.装置图 4.实验步骤 ①绝热装置组装→②量取一定体积酸、碱稀溶液→③测反应前酸、碱液温度→④混合酸、碱 液测反应时最高温度→⑤重复2~3次实验→⑥求平均温度差(t -t )→⑦计算中和反应反 终 始 应热ΔH。 思考 (1)在中和反应反应热的测定实验中,使用弱酸或弱碱会使测得的中和反应反应热数 值________(填“偏高”“不变”或“偏低”),其原因是______________________________。 答案 偏低 弱酸或弱碱在水溶液中部分电离,在反应过程中,分子会继续电离,而电离是 吸热的过程 (2)有两组实验:①50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,②60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液。实验①②反应放出的热量________(填 “相等”或“不相等”,下同),测得的中和反应反应热_______________________________, 原因是________________________________________________________________________。答案 不相等 相等 中和反应反应热是以生成1 mol液态水为标准的,与反应物的用量无 关 1.已知H+(aq)+OH-(aq)===HO(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则HSO 和Ba(OH) 反应的ΔH 2 2 4 2 =2×(-57.3) kJ·mol-1( ) 2.在测定中和反应反应热的实验中,应把NaOH溶液分多次倒入( ) 3.为测定反应H+(aq)+OH-(aq)===HO(l)的ΔH,也可以选用0.1 mol·L-1NaHSO 溶液和 2 4 0.1 mol·L-1 NaOH溶液进行实验( ) 4.实验时可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器( ) 答案 1.× 2.× 3.√ 4.× 1.中和反应是放热反应,下列关于中和反应反应热测定的说法错误的是( ) A.等温条件下,试管中进行的中和反应,反应体系向空气中释放的热量就是反应的热效应 B.测定中和反应反应热时,需要快速的将两种溶液混合 C.测定中和反应反应热时,最重要的是要保证实验装置的隔热效果 D.不同的酸碱反应生成1 mol液态水释放的热量可能不相同 答案 A 解析 等温条件下,试管中进行的中和反应,反应体系向环境中释放的热量就是反应的热效 应,环境是指与体系相互影响的其他部分,如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等,A错误; 快速混合,防止热量散失,B正确;若用的是弱酸或弱碱,其电离需吸收一部分热量,D正 确。 2.某化学实验小组用简易量热计(装置如图)测量中和反应的反应热,实验采用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应。下列说法错误的是( ) A.采用稍过量的NaOH溶液是为了保证盐酸完全被中和 B.仪器a的作用是搅拌,减小测量误差 C.NaOH溶液应迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中 D.反应前测完盐酸温度的温度计应立即插入NaOH溶液中测量温度 答案 D解析 若分多次倒入则热量损失大,C正确;反应前测完盐酸温度的温度计应洗净、擦干后 再插入NaOH溶液中测量温度,D错误。 考点二 盖斯定律及其应用 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。即化学反应的反 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。 2.意义 间接计算某些反应的反应热。 3.应用 转化关系 反应热间的关系 aA――→B;A――→B ΔH= a Δ H 1 2 AB ΔH= - Δ H 1 2 ΔH= Δ H + Δ H 1 2 1.(2022·北京丰台模拟)依据图示关系,下列说法不正确的是( ) A.ΔH>0 2 B.1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ C.ΔH=ΔH-ΔH 2 1 3 D.16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ 答案 B 解析 硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程,A正确;硫蒸气的能量高于硫固体,B错误; 由盖斯定律可知,焓变ΔH+ΔH=ΔH,则焓变ΔH=ΔH-ΔH,C正确;由图可知,16 g 2 3 1 2 1 3 硫固体完全燃烧释放的能量为×2 968 kJ·mol-1=1 484 kJ,D正确。 2.已知 (g)=== (g)+H(g) ΔH=+100.3 kJ·mol-1① 2 1H(g)+I(g)===2HI(g) ΔH=-11.0 kJ·mol-1② 2 2 2 对于反应: (g)+I(g)=== (g)+2HI(g) 2 ΔH=________kJ·mol-1。 3 答案 +89.3 解析 根据盖斯定律,将反应①+反应②得到目标反应,则ΔH=ΔH+ΔH=[+100.3+ 3 1 2 (-11.0)]kJ·mol-1=+89.3 kJ·mol-1。 3.火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来 制备。用肼(N H)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知: 2 4 ①N(g)+2O(g)===NO(g) 2 2 2 4 ΔH=+10.7 kJ·mol-1 ②NH(g)+O(g)===N(g)+2HO(g) 2 4 2 2 2 ΔH=-543 kJ·mol-1 写出气态肼和NO 反应的热化学方程式:________________________________________ 2 4 ____________________________________________________________________________。 答案 2NH(g)+NO(g)===3N(g)+4HO(g) 2 4 2 4 2 2 ΔH=-1 096.7 kJ·mol-1 解析 根据盖斯定律,由2×②-①得: 2NH(g)+NO(g)===3N(g)+4HO(g) 2 4 2 4 2 2 ΔH=2×(-543 kJ·mol-1)-(+10.7 kJ·mol-1)=-1 096.7 kJ·mol-1。 “三步”确定热化学方程式或ΔH 考点三 反应热大小的比较 1.根据反应物量的大小关系比较反应焓变的大小①H(g)+O(g)===HO(g) ΔH 2 2 2 1 ②2H(g)+O(g)===2HO(g) ΔH 2 2 2 2 反应②中H 的量更多,因此放热更多,|ΔH|<|ΔH|,但ΔH<0,ΔH<0,故ΔH>ΔH。 2 1 2 1 2 1 2 2.根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小 ③C(s)+O(g)===CO(g) ΔH 2 3 ④C(s)+O(g)===CO(g) ΔH 2 2 4 反应④中,C完全燃烧,放热更多,|ΔH|<|ΔH|,但ΔH<0,ΔH<0,故ΔH>ΔH。 3 4 3 4 3 4 3.根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 ⑤S(g)+O(g)===SO (g) ΔH 2 2 5 ⑥S(s)+O(g)===SO (g) ΔH 2 2 6 方法一:图像法,画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。 由图像可知:|ΔH|>|ΔH|,但ΔH<0,ΔH<0,故ΔH<ΔH。 5 6 5 6 5 6 方法二:通过盖斯定律构造新的热化学方程式。 由反应⑤-反应⑥可得S(g)===S(s) ΔH=ΔH-ΔH<0,故ΔH<ΔH。 5 6 5 6 4.根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 ⑦2Al(s)+O(g)===Al O(s) ΔH 2 2 3 7 ⑧2Fe(s)+O(g)===Fe O(s) ΔH 2 2 3 8 由反应⑦-反应⑧可得2Al(s)+Fe O(s)===2Fe(s)+Al O(s) ΔH=ΔH -ΔH ,已知铝热反 2 3 2 3 7 8 应为放热反应,故ΔH<0,ΔH<ΔH。 7 8 1.(2022·石家庄模拟)已知几种离子反应的热化学方程式如下: ①H++OH-===HO(l) ΔH; 2 1 ②Ba2++SO===BaSO(s) ΔH; 4 2 ③NH ·H O+H+===NH+HO(l) ΔH; 3 2 2 3 ④Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO(s)+2HO ΔH。 4 2 4 下列有关判断正确的是( ) A.ΔH>0,ΔH<0 2 3B.ΔH<ΔH 2 4 C.ΔH<ΔH+ΔH 4 1 2 D.ΔH>ΔH 1 3 答案 C 解析 反应②生成BaSO 沉淀,为放热反应,ΔH<0,反应③为NH ·H O与强酸发生的中和 4 2 3 2 反应,为放热反应,ΔH<0,A错误;反应④除了生成沉淀放热,还有中和反应放热,放出 3 的热量大于反应②,即ΔH<ΔH ,B错误;根据盖斯定律可知 ΔH =2ΔH +ΔH ,已知 4 2 4 1 2 ΔH<0,ΔH<0,故ΔH<ΔH +ΔH ,C正确;反应③可表示NH ·H O与强酸发生的中和反 1 2 4 1 2 3 2 应,NH ·H O为弱碱,电离需吸收能量,故ΔH>ΔH,D错误。 3 2 3 1 2.室温下,将1 mol的CuSO ·5H O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH ,将1 mol 4 2 1 的CuSO (s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为 ΔH ;CuSO ·5H O受热分解的化学方程式 4 2 4 2 为CuSO ·5H O(s)===CuSO (s)+5HO(l),热效应为ΔH。下列判断正确的是( ) 4 2 4 2 3 A.ΔH>ΔH B.ΔH<ΔH 2 3 1 3 C.ΔH+ΔH=ΔH D.ΔH+ΔH>ΔH 1 3 2 1 2 3 答案 B 解析 根据题意知,CuSO ·5H O(s)溶于水会使溶液的温度降低,热化学方程式为 4 2 CuSO ·5H O(s)===Cu2+(aq)+SO(aq)+5HO(l) ΔH >0;CuSO (s)溶于水会使溶液温度升高, 4 2 2 1 4 热化学方程式为CuSO (s)===Cu2+(aq)+SO(aq) ΔH <0;根据盖斯定律知,CuSO ·5H O受 4 2 4 2 热分解的热化学方程式为CuSO ·5H O(s)===CuSO (s)+5HO(l) ΔH =ΔH -ΔH >0。根据 4 2 4 2 3 1 2 上述分析知,ΔH <0,ΔH >0,则ΔH <ΔH ,A错误;ΔH >0,ΔH <0,ΔH =ΔH - 2 3 2 3 1 2 3 1 ΔH ,则ΔH <ΔH ,B正确;ΔH =ΔH -ΔH ,C错误;ΔH >0,ΔH <0,ΔH +ΔH < 2 1 3 3 1 2 1 2 1 2 ΔH,D错误。 3 3.对于反应a:C H(g)C H(g)+H(g),反应b:2CH(g)C H(g)+2H(g),当升高温 2 4 2 2 2 4 2 4 2 度时平衡都向右移动。①C(s)+2H(g)===CH(g) ΔH ;②2C(s)+H(g)===C H(g) ΔH ; 2 4 1 2 2 2 2 ③2C(s)+2H(g)===C H(g) ΔH 。则①②③中ΔH 、ΔH 、ΔH 的大小顺序排列正确的是( 2 2 4 3 1 2 3 ) A.ΔH>ΔH>ΔH 1 2 3 B.ΔH>ΔH>2ΔH 2 3 1 C.ΔH>2ΔH>ΔH 2 1 3 D.ΔH>ΔH>ΔH 3 2 1 答案 B 解析 对于反应a、b,升高温度平衡都向右移动,故二者均为吸热反应,ΔH>0、ΔH>0。 a b 由盖斯定律知反应a=反应②-反应③,ΔH=ΔH -ΔH>0,推知ΔH>ΔH ;反应b=反应 a 2 3 2 3 ③-2×反应①,故ΔH=ΔH-2ΔH>0,推知ΔH>2ΔH。 b 3 1 3 11.(2020·北京,12)依据图示关系,下列说法不正确的是( ) A.石墨燃烧是放热反应 B.1 mol C(石墨,s)和1 mol CO分别在足量O 中燃烧,全部转化为CO,前者放热多 2 2 C.C(石墨,s)+CO(g)===2CO(g) ΔH=ΔH-ΔH 2 1 2 D.化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关 答案 C 解析 由题图知,石墨燃烧的ΔH=-393.5 kJ·mol-1,为放热反应,A项正确;根据图示, 1 1 mol石墨完全燃烧转化为CO ,放出393.5 kJ热量,1 mol CO完全燃烧转化为CO ,放出 2 2 283.0 kJ热量,故石墨放热多,B项正确;由题图知,C(石墨,s)+O(g)===CO(g) ΔH 、 2 2 1 CO(g)+O(g)===CO(g) ΔH ,根据盖斯定律,由第一个反应-第二个反应×2,可得C(石 2 2 2 墨,s)+CO(g)===2CO(g) ΔH=ΔH-2ΔH,C项错误;根据盖斯定律,化学反应的ΔH取 2 1 2 决于反应物和生成物的总能量的相对大小,D项正确。 2.(2022·浙江1月选考,18)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1 mol环己烷( ) 的能量变化如图所示: 下列推理不正确的是( ) A.2ΔH≈ΔH,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比 1 2 B.ΔH<ΔH,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定 2 3 C.3ΔH<ΔH,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键 1 4 D.ΔH-ΔH<0,ΔH-ΔH>0,说明苯分子具有特殊稳定性 3 1 4 3 答案 A 解析 2ΔH≈ΔH ,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比,但不能是 1 2 存在相互作用的两个碳碳双键,故A错误;ΔH <ΔH ,即单双键交替的物质能量低,更稳 2 3 定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,故 B正确;3ΔH 1 <ΔH ,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,故 C正确;ΔH -ΔH <0,ΔH - 4 3 1 4ΔH>0,说明苯分子具有特殊稳定性,故D正确。 3 3.[2020·全国卷Ⅰ,28(1)]硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工 序是SO 的催化氧化:SO (g)+O(g)――→SO (g) 2 2 2 3 ΔH=-98 kJ·mol-1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,VO(s)与SO (g)反应生成 2 5 2 VOSO(s)和VO(s)的热化学方程式为_____________________________________________ 4 2 4 ______________________________________________________________________________。 答案 2VO(s)+2SO (g)===2VOSO(s)+VO(s) 2 5 2 4 2 4 ΔH=-351 kJ·mol-1 解析 据图写出热化学方程式:①VO(s)+2SO (g)===2VOSO(s) ΔH =-399 kJ·mol-1; 2 4 3 4 1 ②VO(s)+SO (g)===VO(s)+SO (g) ΔH =-24 kJ·mol-1,根据盖斯定律由①-②×2可 2 4 3 2 5 2 2 得:2VO(s)+2SO (g)===2VOSO(s)+VO(s) ΔH=ΔH-2ΔH=(-399 kJ·mol-1)- 2 5 2 4 2 4 1 2 (-24 kJ·mol-1)×2=-351 kJ·mol-1。 4.[2022·广东,19(1)②]Cr O 催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,X(g)→Y(g)过程的 2 3 焓变为________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________(列式表示)。 答案 (E-E)+ΔH+(E-E) 1 2 3 4 解析 设反应过程中第一步的产物为M,第二步的产物为N,则X→M的ΔH =E -E , 1 1 2 M→N的ΔH=ΔH,N→Y的ΔH=E-E,根据盖斯定律可知,X(g)→Y(g)的焓变为ΔH+ 2 3 3 4 1 ΔH+ΔH=(E-E)+ΔH+(E-E)。 2 3 1 2 3 4 5.[2022·湖北,19(1)]已知: ①CaO(s)+HO(l)Ca(OH) (s) 2 2 ΔH=-65.17 kJ·mol-1 1②Ca(OH) (s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) 2 ΔH=-16.73 kJ·mol-1 2 ③Al(s)+OH-(aq)+3HO(l)[Al(OH) ]-(aq)+H(g) ΔH=-415.0 kJ·mol-1 2 4 2 3 则CaO(s)+2Al(s)+7HO(l)===Ca2+(aq)+2[Al(OH) ]-(aq)+3H(g)的ΔH =_______kJ·mol- 2 4 2 4 1。 答案 -911.9 解析 根据盖斯定律,①+②+2×③可得反应 CaO(s)+2Al(s)+7HO(l)===Ca2+(aq)+ 2 2[Al(OH) ]-(aq)+3H(g),则ΔH=ΔH+ΔH+2ΔH=(-65.17 kJ·mol-1)+(-16.73 kJ·mol-1) 4 2 4 1 2 3 +2×(-415.0 kJ·mol-1)=-911.9 kJ·mol-1。 课时精练 1.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是( ) A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D.若用NaOH固体测定中和反应反应热,则测定结果偏高 答案 D 解析 A项,Ba(OH) ·8H O与NH Cl的反应属于吸热反应,错误;B项,铝片更换为铝粉, 2 2 4 没有改变反应的本质,放出的热量不变,错误;C项,铁质搅拌器导热性好,热量损失较大, 错误;D项,NaOH固体溶于水时放热,使测定结果偏高,正确。 2.下列关于热化学反应的描述正确的是( ) A.已知H+(aq)+OH-(aq)===HO(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,用含20.0 g NaOH的稀溶液与 2 稀盐酸反应测出的中和反应反应热为28.65 kJ·mol-1B.CO(g)的燃烧热 ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则反应 2CO(g)===2CO(g)+O(g)的ΔH=+ 2 2 (2×283.0) kJ·mol-1 C.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量 答案 B 解析 中和反应反应热是以生成1 mol H O(l)作为标准的,A不正确;有水生成的燃烧反应, 2 必须按液态水计算燃烧热,C不正确;稀醋酸是弱酸,电离过程需要吸热,放出的热量要小 于57.3 kJ,D不正确。 3.(2023·太原检测)分别向1 L 0.5 mol·L-1的Ba(OH) 溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③ 2 稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH、ΔH、ΔH,下列关系正确的是( ) 1 2 3 A.ΔH>ΔH>ΔH B.ΔH<ΔH<ΔH 1 2 3 1 2 3 C.ΔH>ΔH=ΔH D.ΔH=ΔH<ΔH 1 2 3 1 2 3 答案 B 解析 混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热;浓、稀硫酸在与 Ba(OH) 反应时还会形成 2 BaSO 沉淀,Ba2+、SO之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值, 4 故ΔH<ΔH<ΔH。 1 2 3 4.(2021·浙江6月选考,21)相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是( ) (g)+H(g)―→ (g) ΔH 2 1 (g)+2H(g)―→ (g) ΔH 2 2 (g)+3H(g)―→ (g) ΔH 2 3 (g)+H(g)―→ (g) ΔH 2 4 A.ΔH>0,ΔH>0 1 2 B.ΔH=ΔH+ΔH 3 1 2 C.ΔH>ΔH,ΔH>ΔH 1 2 3 2 D.ΔH=ΔH+ΔH 2 3 4 答案 C 解析 环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应,因此,ΔH <0, 1 ΔH <0 ,A不正确;苯分子中没有碳碳双键,其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊 2 的共价键,因此,其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和,即ΔH≠ΔH +ΔH ,B不正确;由于1 mol 1,3-环己二烯与氢气 3 1 2 完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍,故其放出的热量更多,则ΔH>ΔH;苯与氢气 1 2 发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(ΔH>0),根据盖斯定律可知,苯与氢气 4 完全加成的反应热:ΔH=ΔH+ΔH,因此ΔH>ΔH,ΔH=ΔH-ΔH,C正确、D不正确。 3 4 2 3 2 2 3 4 5.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图所示,我国学者发现在 T ℃时,甲醇(CHOH)在铜催化剂上的反应机理如下: 3 反应Ⅰ:CHOH(g)===CO(g)+2H(g) 3 2 ΔH=a kJ·mol-1 1 反应Ⅱ:CO(g)+HO(g)===CO(g)+H(g) ΔH=-b kJ·mol-1(b>0) 2 2 2 2 总反应:CHOH(g)+HO(g)===CO (g)+3H(g) ΔH=c kJ·mol-1 3 2 2 2 3 下列有关说法正确的是( ) A.反应Ⅰ是放热反应 B.1 mol CH OH(g)和HO(g)的总能量大于1 mol CO (g)和3 mol H (g)的总能量 3 2 2 2 C.c>0 D.优良的催化剂降低了反应的活化能,并减小了ΔH,节约了能源 3 答案 C 解析 根据图像可知总反应生成物的总能量大于反应物的总能量,因此为吸热反应,故 ΔH>0,反应Ⅰ也为吸热反应,故A、B错误,C正确;优良的催化剂降低了反应的活化能, 3 但焓变不变,故D错误。 6.(2022·内蒙古包钢一中模拟)已知:①2Na(s)+O(g)===NaO(s) ΔH=-a kJ·mol-1; 2 2 2 1 ②C(石墨,s)+O(g)===CO(g) ΔH=-b kJ·mol-1; 2 2 2 ③2Na(s)+C(石墨,s)+O(g)===NaCO(s) ΔH=-c kJ·mol-1; 2 2 3 3 ④CO(g)+NaO(s)===NaCO(s)+O(g) ΔH。 2 2 2 2 3 2 4 下列说法不正确的是( ) A.石墨的燃烧热ΔH=-b kJ·mol-1 B.C(石墨,s)+O(g)===CO(g) ΔH>-b kJ·mol-1 2 C.反应④中,ΔH=(c-a-b) kJ·mol-1 4 D.若将反应①设计成原电池,则32 g O 在正极反应转移2 mol电子 2答案 C 解析 由盖斯定律,③-②-①得④,ΔH= (-c+a+b) kJ·mol-1,C说法错误。 4 7.Li/Li O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是( ) 2 A.ΔH<0 3 B.ΔH+ΔH+ΔH=ΔH 3 4 5 6 C.ΔH>ΔH 6 5 D.ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH=0 1 2 3 4 5 6 答案 C 解析 O 的气态分子变为气态原子,需要断裂分子中的化学键,因此要吸收能量,ΔH>0, 2 3 A项错误;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,根据物质转化关 系可知,ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH=ΔH,B、D两项错误。 1 2 3 4 5 6 8.发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知: ①H(g)===H(l) ΔH=-0.92 kJ·mol-1 2 2 1 ②O(g)===O(l) ΔH=-6.84 kJ·mol-1 2 2 2 下列说法正确的是( ) A.H(g)与O(g)反应生成HO(g)放热483.6 kJ 2 2 2 B.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1 C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H(l)+O(l)===2HO(g) ΔH=-474.92 kJ·mol-1 2 2 2 D.HO(g)===HO(l) ΔH=-88 kJ·mol-1 2 2 答案 C 解析 由题图可知,每2 mol H (g)与1 mol O (g)反应生成2 mol H O(g)放热483.6 kJ,选项 2 2 2 中未指明反应物的物质的量,故A错误;氢气的燃烧热ΔH=- kJ·mol-1=-285.8 kJ· mol-1,故 B 错误;由盖斯定律可知,火箭中液氢燃烧的热化学方程式为 2H(l)+ 2 O(l)===2HO(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1-(-0.92×2-6.84)kJ·mol-1=-474.92 kJ·mol-1, 2 2 故C正确;由题图可知,HO(g)===HO(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,故D错误。 2 29.下列示意图表示正确的是( ) A.甲图表示反应CH(g)+HO(g)===CO(g)+3H(g) ΔH=+205.9 kJ·mo1-1的能量变化 4 2 2 B.乙图表示碳的燃烧热 C.丙图表示实验的环境温度为 20 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为 V 、V 的 1 2 HSO 、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V的变化(已知V+V=60 mL) 2 4 1 2 D.已知稳定性顺序:B0,故氢气中的H—H比甲醇中的 -O O—H H—H C—H C—H强。根据盖斯定律可知,反应Ⅱ=反应Ⅰ×2-反应Ⅲ,故ΔH=2ΔH-ΔH= 2 1 3 -121.4 kJ·mol-1。 (3)将反应ⅰ和反应ⅱ相加,即可得到总反应 3C(s)+N(g)+3HO(l)===3CO(g)+2NH (g) 2 2 3 ΔH=+708.1 kJ·mol-1+(-274.1 kJ·mol-1)=+434.0 kJ·mol-1 (4)Ⅰ.NOCl+hν―→NOCl* Ⅱ.NOCl+NOCl*―→2NO+Cl 2 Ⅰ+Ⅱ得总反应为2NOCl+hν―→2NO+Cl ,因此分解2 mol NOCl需要吸收1 mol光子能 2量,则分解1 mol的NOCl需要吸收0.5 mol的光子。 11.氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。 (1)已知:①Cl(g)+2NaOH(aq)===NaCl(aq)+NaClO(aq)+HO(l) ΔH=-101.1 kJ·mol-1 2 2 1 ②3NaClO(aq)===NaClO(aq)+2NaCl(aq) 3 ΔH=-112.2 kJ·mol-1 2 则反应3Cl(g)+6NaOH(aq)===5NaCl(aq)+NaClO(aq)+3HO(l)的ΔH=________kJ·mol-1。 2 3 2 (2)几种含氯离子的相对能量如下表所示: 离子 Cl-(aq) ClO-(aq) ClO(aq) ClO(aq) ClO(aq) 相对能量/ 0 60 101 63 38 (kJ·mol-1) ①在上述五种离子中,最不稳定的离子是________(填离子符号)。 ②反应3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq)的ΔH=______________。 ③写出由ClO反应生成ClO和Cl-的热化学方程式:_________________________ ________________________________________________________________________。 (3)以HCl为原料,用O 氧化制取Cl,可提高效益,减少污染,反应如下: 2 2 4HCl(g)+O(g)2Cl(g)+2HO(g) ΔH=-115.4 kJ·mol-1。 2 2 2 上述反应在同一反应器中,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使 HCl转化率接近 100%。其基本原理如图所示: 已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)+CuO(s)CuCl (s)+HO(g) ΔH=-120.4 kJ·mol-1。 2 2 1 ①过程Ⅱ反应的热化学方程式为______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测,氯化初期主要为不含HCl的 气体,判断氯化结束时溶液的现象为____________________________________________。 答案 (1)-415.5 (2)①ClO ②-117 kJ·mol-1 ③4ClO(aq)===3ClO(aq)+Cl-(aq) ΔH= -138 kJ·mol-1 (3)①2CuCl (s)+O(g)===2CuO(s)+2Cl(g) ΔH=+125.4 kJ·mol-1 2 2 2 ②溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅) 解析 (1)分析题给热化学方程式,根据盖斯定律,由①×3+②可得 3Cl(g)+ 2 6NaOH(aq)===5NaCl(aq)+NaClO(aq)+3HO(l) ΔH=3ΔH +ΔH =(-101.1 kJ·mol-1)×3+ 3 2 1 2 (-112.2 kJ·mol-1)=-415.5 kJ·mol-1。 (2)①物质具有的能量越高,其稳定性越弱,故最不稳定的离子是ClO。 ②ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,则反应3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq)的ΔH=63 kJ·mol-1-3×60 kJ·mol-1=-117 kJ·mol-1。 ③由ClO生成ClO和Cl-的反应为4ClO(aq)===3ClO(aq)+Cl-(aq),该反应的ΔH=3× 38 kJ·mol-1-4×63 kJ·mol-1=-138 kJ·mol-1。 (3)①由图可知,过程Ⅱ(氧化)发生的反应为2CuCl (s)+O(g)===2CuO(s)+2Cl(g),将题给 2 2 2 O 氧化HCl的热化学方程式编号为ⅰ,将过程Ⅰ反应的热化学方程式编号为ⅱ,根据盖斯 2 定律,由ⅰ-ⅱ×2可得2CuCl (s)+O(g)===2CuO(s)+2Cl(g) ΔH=(-115.4 kJ·mol-1)- 2 2 2 (-120.4 kJ·mol-1)×2=+125.4 kJ·mol-1。