2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時21 反應(yīng)熱 蓋斯定律課堂評價.docx
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時21 反應(yīng)熱 蓋斯定律課堂評價.docx
2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時21 反應(yīng)熱 蓋斯定律課堂評價
1. 除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H2、CO,是理想的合成甲醇的原料氣。
生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng):
①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH2
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH3
上述反應(yīng)ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系為 。
[答案] ΔH3=ΔH1+ΔH2
[解析] 由蓋斯定律③式=①式+②式。
2. 恒溫,容積為1 L恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如下圖所示(已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJmol-1)。
請回答下列問題:
(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式: 。
(2)ΔH2= kJmol-1。
[答案] (1)S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-297 kJmol-1
(2)-78.64
[解析] 燃燒熱是燃燒1 mol硫,生成1 mol穩(wěn)定的氧化物SO2。所以由圖反應(yīng)到第二個平臺生成1 mol穩(wěn)定的氧化物SO2所放出的熱量,硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-297 kJmol-1。
反應(yīng)到第三個平臺時,由圖得知SO2反應(yīng)了0.8 mol。
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH=-196.6 kJmol-1
所以ΔH2=(-297 kJmol-10.8)2=-78.64 kJmol-1
3. 大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。
O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成:
①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g) ΔH1
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,其反應(yīng)ΔH= 。
[答案] 2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)I2(aq)+O2(g)+H2O(l) ΔH1+ΔH2+ΔH3
[解析] 根據(jù)蓋斯定律:①+②+③三式相加得之。
4. (xx各地模擬組合)
(1)利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳。
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)
該反應(yīng)的ΔH (填“>”、“=”或“<”)0。
(2)燃煤廢氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理,以實現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。對燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時,常利用甲烷催化還原氮氧化物:
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-570 kJmol-1
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1 160 kJmol-1
則CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= 。
(3)在298 K時,1 mol CH4在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量890.0 kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。現(xiàn)有CH4和CO的混合氣體0.75 mol,完全燃燒后,生成CO2氣體和18 g液態(tài)水,并放出515 kJ熱量,則CH4和CO的物質(zhì)的量分別為 、 mol。
(4)碘也可用作心臟起搏器電源—鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為
2Li(s)+I2(s)2LiI(s) ΔH
已知:4Li(s)+O2(g)2Li2O(s) ΔH1
4LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2
則電池反應(yīng)的ΔH= ;碘電極作為該電池的 極。
(5)①在25 ℃、101 kPa下,1 g甲烷燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱55.6 kJ。則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 。
②下表中的數(shù)據(jù)表示破壞1 mol化學(xué)鍵需消耗的能量(即鍵能,單位為kJmol-1):
化學(xué)鍵
C—H
C—F
H—F
F—F
鍵能
414
489
565
158
根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算以下反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH:
CH4(g)+4F2(g)CF4(g)+4HF(g) ΔH= 。
[答案] (1)< (2)-865 kJmol-1
(3)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.0 kJmol-1 0.5 0.25
(4) 正
(5)①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-889.6 kJmol-1 ②-1 928 kJmol-1
[解析] (1)大多數(shù)的化合反應(yīng)是放熱反應(yīng);(2)根據(jù)蓋斯定律,不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-570 kJmol-1
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 160 kJmol-1
③CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH
③=,所以反應(yīng)熱:ΔH=-865 kJmol-1。
(3)書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式時,注意狀態(tài)。18 g液態(tài)水是由甲烷燃燒后的產(chǎn)物,根據(jù)關(guān)系式:
CH4 2H2O
1 2
0.5 mol 1 mol
可以算出CH4和CO的混合氣體0.75 mol中CH4的物質(zhì)的量為0.5 mol,CO為0.25 mol。
(4)由蓋斯定律目標(biāo)方程式等于第一個方程式減去第二個方程式再除以2,所以ΔH=;因為I2在這個反應(yīng)中得電子作氧化劑,所以碘電極作為該電池的正極。
(5)①1 g甲烷的物質(zhì)的量為 mol,其燃燒放熱為55.6 kJ,所以每摩爾甲烷燃燒放出的熱量為1655.6 kJ=889.6 kJ。甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-889.6 kJmol-1
②根據(jù)ΔH=∑反應(yīng)物鍵能之和-∑生成物鍵能之和,可計算ΔH=-1 928 kJmol-1。
【參考答案】
問題思考
問題1 不一定,放熱反應(yīng)不一定需要加熱,生石灰和水反應(yīng)不需要加熱,而燃料的燃燒通常則需要加熱。
問題2 在中和反應(yīng)熱的測定實驗中,使用弱酸或弱堿測得的中和熱的數(shù)值偏低,這是因為弱酸或弱堿在水溶液中部分電離,在反應(yīng)過程中,分子會繼續(xù)電離,而電離是吸熱的過程,故此時所測得的中和熱數(shù)值偏低。
基礎(chǔ)梳理
考點1: 1. kJmol-1 < > (1)無關(guān) (2)生成物 反應(yīng)物
2. (5)-571.6 (6)小于
考點2: 1. (1)1 mol 完全 CO2(g) H2O(l) N2(g) SO2(g) 393.5 (2)5 518
2. (1)1 mol
3. 一步 分多步 固定不變