2022届高考化学 专题十一 热化学方程式的书写精准培优专练

2022届高考化学 专题十一 热化学方程式的书写精准培优专练一几种情形下的热化学方程式的书写1热化学方程式判断正误典例1已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ ）A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2b kJmol1BC2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H2b kJmol1C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H4b kJmol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) Hb kJmol1【解析】 放热反应中H0，所以B、D错误；生成1 mol CO2时放出b kJ 的热量，所以，生成4 mol CO2时放出的热量为4b kJ，所以C正确。 【答案】C2键能与热化学方程式书写典例2下表中列出了25、101kPa时一些物质的燃烧热数据。物质CH4C2H2H2燃烧热(kJmol1)890.31 299.6285.8已知键能：CH键413.4 kJmol1、HH键436.0 kJmol1。则下列叙述正确的是（ ）A2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H571.6 kJmol1BCC键的键能为796.0 kJmol1CCH键键长小于HH键键长D2CH4(g)=C2H2(g)3H2(g) H376.4 kJmol1【解析】A项，生成的水应为液态；B项，C原子半径大于H原子半径，故CH键键长大于HH键键长；由盖斯定律和已知数据可得2CH4(g)=C2H2(g)3H2(g) H376.4 kJmol1，由键能与反应热的关系可知376.4 kJmol18413.4 kJmol12413.4 kJmol1x3436.0 kJmol1，解得x796.0 kJmol1，故B项正确，D项错误。【答案】B3图像与热化学方程式书写典例3依据下图判断，下列说法正确的是（ ）A2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低B氢气的燃烧热为H241.8 kJmol1C液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H571.6 kJmol1DH2O(g)变成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量【解析】A项，观察题图知，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高；B项，氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成液态水时所放出的能量，氢气的燃烧热为H285.8 kJmol1；D项，H2O(g)变成H2O(l)是物理变化，不涉及化学键的断裂与形成。【答案】C4盖斯定律与热化学方程式书写典例4氢气不仅是新能源，也是重要的化工原料。氢气可由甲烷制备：CH4(g)H2O(l)=CO(g)3H2(g) H250.1 kJmol1，已知298 K时，CH4(g)、CO(g)的燃烧热分别为890 kJmol1、283 kJmol1。写出氢气燃烧热的热化学方程式_。【解析】CH4(g)H2O(l)=CO(g)3H2(g) H250.1 kJmol1；CH4(g)、CO(g)的燃烧热的热化学方程式分别为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJmol1；CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1；根据盖斯定律，由()/3得H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.7 kJmol1。【答案】H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.7 kJmol1二对点增分集训1已知在398 K、1105 Pa条件下，2 mol H2燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是（ ）AH2O(g)=H2(g)O2(g) H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H484 kJmol1CH2(g)O2 (g)=H2O(g) H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O (g) H484 kJmol1【解析】选项B中生成物水的状态表述错误，产物水应为气态；选项C和D中反应热H的符号错误，放热反应应用负号“”表示。【答案】A2下列热化学方程式中正确的是（ ）A甲烷的燃烧热为890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1B500、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1CHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3) kJmol1D在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1【解析】燃烧热要求产物必须是稳定的氧化物，水必须是液态，A错误；合成氨为可逆反应，故放出19.3 kJ热量时生成NH3的物质的量小于1 mol，因此N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H38.6 kJmol1；B错误；中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，而与生成水的物质的量的多少无关，C错误；2 g H2的物质的量为1 mol，故2 mol H2燃烧生成液态水时放出热量应为571.6 kJ，D正确。【答案】D3天然气燃烧不完全会产生有毒气体CO，又知CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJmol1又知由1 mol H2与O2反应生成液态H2O比生成气态H2O多放出44 kJ的热量。则下列热化学方程式正确的是（ ）A2CH4(g)O2(g)=CO2(g)CO(g)4H2O(l) H1214 kJmol1B2CH4(g)O2(g)=CO2(g)CO(g)4H2O(g) H1038 kJmol1C3CH4(g)5O2(g)=CO2(g)2CO(g)6H2O(l) H1538 kJmol1D3CH4(g)5O2(g)=CO2(g)2CO(g)6H2O(g) H1840 kJmol1【解析】根据题意写出有关反应的热化学方程式如下：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H1566 kJmol1；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H2890 kJmol1；H2O(g)=H2O(l) H344 kJmol1；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H4；CH4(g)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H5；2，可求H4890 kJmol188 kJmol1802 kJmol1；，可求H5890 kJmol1283 kJmol1607 kJmol1。A项中，HH2H51497 kJmol1；同理，B项中H为1321 kJmol1，C项中H为2104 kJmol1，D项中H为1840 kJmol1。【答案】D4化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）AN2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(abc)kJmol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g) H2(ba)kJmol1CN2(g)H2(g)NH3(g) H(bca)kJmol1DN2(g)H2(g)NH3(g) H(ab)kJmol1【解析】由图可以看出，E为反应的活化能，反应热等于反应物的活化能减生成物的活化能，所以N2(g)H2(g)NH3(g) H=(a-b）kJmol1，即N2(g)3H2(g)2NH3(g) H=-2(b-a)kJmol1，故BD错误；而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，根据盖斯定律有：N2(g)H2(g)NH3(l) H =（a-b-c）kJmol1，即：N2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(abc) kJmol1，故A正确，C错误；故选：A。【答案】A5在25、1.01105 Pa下,将22 g CO2通入到750 mL 1.0 molL1的NaOH溶液中充分反应，放出x kJ热量。在该条件下1 mol CO2通入到2 L 1.0 molL1的NaOH溶液中充分反应，放出y kJ热量，则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为（ ）ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(2yx) kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(4xy) kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(2xy) kJmol1DCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq) H(8x2y) kJmol1【解析】根据题意，22 g CO2通入750 mL 1.0 molL1的NaOH溶液中充分反应，n(CO2)0.5 mol，n(NaOH)1.0 molL10.75 L0.75 mol，该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO23NaOH=NaHCO3Na2CO3H2O，由0.5 mol CO2反应放出热量为x kJ，则2 mol CO2反应放出热量为4x kJ，即热化学方程式为2CO2(g)3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)Na2CO3(aq)H2O(l) H4x kJmol1，又1 mol CO2通入2 L 1.0 molL1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则热化学方程式为2NaOH(aq)CO2(g)=Na2CO3(aq)H2O(l) Hy kJmol1，由盖斯定律可知，可得，NaOH(aq)CO2(g)=NaHCO3(aq) H(4xy) kJmol1。【答案】B6硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H1 160 kJmol1则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_。【解析】根据盖斯定律，（）即可得出答案。【答案】CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)2H2O(g)N2(g) H867 kJmol17参考下列图表和有关要求回答问题： （1）图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJmol1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_。（3）下表是部分化学键的键能数据：化学键PPPOO=OP=O键能/kJmol1abcx已知1 mol白磷(P4)完全燃烧放热为d kJ，白磷及其完全燃烧的生成物结构如上图所示，则上表中x_kJmol1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。【解析】（1）观察图形，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是H不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该热反应的化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJmol1。（2）方程式322得：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H3(192.9 kJmol1)249.0 kJmol12(44 kJmol1)764.7kJmol1。（3）反应热反应物键能总和生成物键能总和，即6a5c(4x12b)d，可得x(6a5cd12b)。【答案】（1）减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJmol1（2）CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H764.7 kJmol1（3）(6a5cd12b)