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主题14:化学能与热能李仕才命题一焓变与反应热概念的理解及应用1.(2015年北京理综,9)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()。A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态状态表示CO与O2反应的过程【解析】A项,由能量-反应过程图像中状态和状态可知,CO和O生成CO2是放热反应,错误;B项,由状态可知,在CO与O生成CO2的过程中,CO没有断键形成C和O,错误;C项,由状态及CO2的结构式OCO可知,CO2分子中存在碳氧极性共价键,正确;D项,由能量-反应过程图像中状态(CO和O)和状态(CO2)分析,状态状态表示CO和O原子反应生成CO2的过程,错误。【答案】C2.(2016年海南,11)(双选)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是()。A.由XY反应的H=E5-E2B.由XZ反应的H0C.降低压强有利于提高Y的产率D.升高温度有利于提高Z的产率【解析】根据化学反应的实质,由XY反应的H=E3-E2,A项错误;由图像可知,由XZ反应的反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即由XZ反应的HH3B.H1H3【解析】1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,为吸热过程,故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,为放热过程,故H20,根据盖斯定律得到关系式H1=H2+H3,分析得到答案:H1H3。【答案】B2.(2017年江苏,8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=b kJmol-1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=c kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H4=d kJmol-1A.反应为反应提供原料气B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的H= kJmol-1D.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1【解析】反应和的最终产物中含有H2和CO2,A项正确;CO2与H2反应生成能源物质CH3OH,B项正确;该反应生成的H2O为液态,液态水汽化需要吸热,则H kJmol-1,C项错误;根据盖斯定律,反应2+2+可得该热化学方程式,D项正确。【答案】C3.(1)(2015年全国卷,28节选)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的H=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。(2)(2015年全国卷,27节选)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol-1)4363431076465413由此计算H1=kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,则H3=kJmol-1。【解析】(1)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,则2x-436 kJ-151 kJ=+11 kJ,x=299 kJ。(2)根据反应热=断开旧键吸收的总能量-形成新键释放的总能量,H1=(1076+4362) kJmol-1-(4133+343+465) kJmol-1=-99 kJmol-1。-可得式,故H2-H3=H1,H3=-58 kJmol-1-(-99 kJmol-1)=+41 kJmol-1。【答案】(1)299(2)-99+414.(1)(2017年全国卷,27节选)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)H1已知:C4H10(g)+12O2(g)C4H8(g)+H2O(g)H2=-119 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H3=-242 kJmol-1反应的H1为kJmol-1。(2)(2017年北京理综,26节选)TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H2=-220.9 kJmol-1写出沸腾炉中钛精矿(主要成分为TiO2)加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。(3)(2017年海南,14节选)已知:2NaOH(s)+CO2(g) Na2CO3(s)+H2O(g)H1=-127.4 kJmol-1NaOH(s)+CO2(g)NaHCO3(s)H1=-131.5 kJmol-1反应2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的H= kJmol-1。(4)(2016年全国卷,26节选)2O2(g)+N2(g)N2O4(l)H1N2(g)+2H2(g)N2H4(l)H2O2(g)+2H2(g)2H2O(g)H32N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)H4=-1048.9 kJmol-1上述反应热效应之间的关系式为H4=。(5)(2016年全国卷,27节选) 已知下列反应:SO2(g)+2OH-(aq)S(aq)+H2O(l)H1ClO-(aq)+S(aq)S(aq)+Cl-(aq)H2CaSO4(s)Ca2+(aq)+S(aq)H3则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的H=。(6)(2015年广东理综,31节选)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中,反应为2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)H1 ,反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为H2,则总反应的热化学方程式为(反应热用H1和H2表示)。【答案】(1)+123 (2)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5 kJmol-1(3)+135.6(4)2H3-2H2-H1(5)H1+H2-H3(6)4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)H=2H1+2H2命题角度重点考查有关反应热及焓变的概念,热化学方程式的书写以及利用盖斯定律、化学键进行焓变的计算等备考启示在备考中应注意以下三个方面的复习:化学反应中能量变化的概念;热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写;应用盖斯定律进行有关反应焓变的计算
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