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1、主題14:化學能與熱能李仕才命題一焓變與反應熱概念的理解及應用1.(2015年北京理綜,9)最新報道:科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下:下列說法正確的是()。A.CO和O生成CO2是吸熱反應B.在該過程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應的過程【解析】A項,由能量-反應過程圖像中狀態(tài)和狀態(tài)可知,CO和O生成CO2是放熱反應,錯誤;B項,由狀態(tài)可知,在CO與O生成CO2的過程中,CO沒有斷鍵形成C和O,錯誤;C項,由狀態(tài)及CO2的結(jié)構(gòu)式OCO可知,CO2分子中存在碳氧極性共價鍵,正確

2、;D項,由能量-反應過程圖像中狀態(tài)(CO和O)和狀態(tài)(CO2)分析,狀態(tài)狀態(tài)表示CO和O原子反應生成CO2的過程,錯誤?！敬鸢浮緾2.(2016年海南,11)(雙選)由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()。A.由XY反應的H=E5-E2B.由XZ反應的H0C.降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率【解析】根據(jù)化學反應的實質(zhì),由XY反應的H=E3-E2,A項錯誤;由圖像可知,由XZ反應的反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應為放熱反應,即由XZ反應的HH3B.H1H3【解析】1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,為吸熱過程,故H1

3、0,1 mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,為放熱過程,故H20,根據(jù)蓋斯定律得到關系式H1=H2+H3,分析得到答案:H1H3。【答案】B2.(2017年江蘇,8)通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是()。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.反應為反應提供原料氣B.反應也是CO2資源化利

4、用的方法之一C.反應CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的H= kJmol-1D.反應2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1【解析】反應和的最終產(chǎn)物中含有H2和CO2,A項正確;CO2與H2反應生成能源物質(zhì)CH3OH,B項正確;該反應生成的H2O為液態(tài),液態(tài)水汽化需要吸熱,則H kJmol-1,C項錯誤;根據(jù)蓋斯定律,反應2+2+可得該熱化學方程式,D項正確?！敬鸢浮緾3.(1)(2015年全國卷,28節(jié)選)已知反應2HI(g)H2(g)+I2(g)的H=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mo

5、l I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為kJ。(2)(2015年全國卷,27節(jié)選)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3已知反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵HHCOCOHOCHE/(kJmol-1)4363431076465413由此計算H1=kJmol-1

6、;已知H2=-58 kJmol-1,則H3=kJmol-1。【解析】(1)設1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂吸收的能量為x,則2x-436 kJ-151 kJ=+11 kJ,x=299 kJ。(2)根據(jù)反應熱=斷開舊鍵吸收的總能量-形成新鍵釋放的總能量,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?！敬鸢浮?1)299(2)-99+414.(1)(2017年全國卷,27節(jié)選)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯

7、(C4H8)的熱化學方程式如下: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反應的H1為kJmol-1。(2)(2017年北京理綜,26節(jié)選)TiO2與Cl2難以直接反應,加碳生成CO和CO2可使反應得以進行。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寫出沸騰爐中鈦精礦(主要成分為TiO2)加碳氯化生成TiC

8、l4(g)和CO(g)的熱化學方程式:。(3)(2017年海南,14節(jié)選)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反應2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的H= kJmol-1。(4)(2016年全國卷,26節(jié)選)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 kJ

9、mol-1上述反應熱效應之間的關系式為H4=。(5)(2016年全國卷,27節(jié)選) 已知下列反應:SO2(g)+2OH-(aq)S(aq)+H2O(l)H1ClO-(aq)+S(aq)S(aq)+Cl-(aq)H2CaSO4(s)Ca2+(aq)+S(aq)H3則反應SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的H=。(6)(2015年廣東理綜,31節(jié)選)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,可提高效益,減少污染。傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。其中,反應為2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)H1 ,反應生

10、成1 mol Cl2(g)的反應熱為H2,則總反應的熱化學方程式為(反應熱用H1和H2表示)?！敬鸢浮?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命題角度重點考查有關反應熱及焓變的概念,熱化學方程式的書寫以及利用蓋斯定律、化學鍵進行焓變的計算等備考啟示在備考中應注意以下三個方面的復習:化學反應中能量變化的概念;熱化學方程式的書寫規(guī)則及有限制條件的熱化學方程式的書寫;應用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375