- 1.65 MB
- 2021-08-23 发布
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专题六
化学反应与能量
考点一 反应热及其表示方法
考点二 盖斯定律的应用
反应热及其表示方法
考点一
核心精讲
1
1.
理解化学反应热效应的两种角度
(1)
从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值,如下图所示:
a
表示旧化学键断裂吸收的能量;
b
表示新化学键形成放出的能量;
c
表示反应热。
(2)
从宏观的角度说,是反应物自身的能
量与生成物能量的差值,在
右
图中:
a
表示活化能;
b
表示活化分子结合成生成物所释放的能量;
c
表示反应热。
2.
反应热的量化参数
——
键能
反应热与键能的关系
反应热:
Δ
H
=
E
1
-
E
2
或
Δ
H
=
E
4
-
E
3
,即
Δ
H
等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。
3.
反应热的表示方法
——
热化学方程式
热化学方程式书写或判断的注意事项。
(1)
注意
Δ
H
的符号和单位:
Δ
H
的单位为
kJ·mol
-
1
。
(2)
注意测定条件:绝大多数的反应热
Δ
H
是在
25
℃
、
101 kPa
下测定的,此时可不注明温度和压强。
(3)
注意热化学方程式中的化学计量数:热化学方程式化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(4)
注意物质的聚集状态:气体用
“
g
”
,液体用
“
l
”
,固体用
“
s
”
,溶液用
“
aq
”
。热化学方程式中不用
“↑”
和
“↓”
。
(5)
注意
Δ
H
的数值与符号:如果化学计量数加倍,则
Δ
H
也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等,但符号相反。
(6)
对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态外,还要注明物质的名称。
如:
①
S(
单斜,
s)
+
O
2
(g)===SO
2
(g)
Δ
H
1
=-
297.16 kJ·mol
-
1
②
S(
正交,
s)
+
O
2
(g)===SO
2
(g)
Δ
H
2
=-
296.83 kJ·mol
-
1
③
S(
单斜,
s)===S(
正交,
s)
Δ
H
3
=-
0.33 kJ·mol
-
1
1.
正误判断,正确的打
“√”
,错误的打
“×”
(
1)
如
图表示燃料燃烧反应的能量变化
(
)
(2)
在
CO
2
中,
Mg
燃烧生成
MgO
和
C
。该反应中化学能全部转化为热能
(
)
题组集训
2
题组一 反应热的理解和计算
×
×
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
(3)
催化剂能改变反应的焓变
(
)
(4)
催化剂能降低反应的活化能
(
)
(5)
同温同压下,
H
2
(g)
+
Cl
2
(g)===2HCl(g)
在光照和点燃条件下的
Δ
H
不同
(
)
(6)500
℃
、
30 MPa
下,将
0.5 mol N
2
和
1.5 mol H
2
置于密闭容器中充分反应
生成
NH
3
(g)
,放热
19.3 kJ
,其热化学方程式为
N
2
(g)
+
3H
2
(g)
2NH
3
(g)
Δ
H
=-
38.6 kJ·mol
-
1
(
)
×
√
×
×
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
2.
下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是
A.HCl
和
NaOH
反应的中和热
Δ
H
=-
57.3 kJ·mol
-
1
,则
H
2
SO
4
和
Ca(OH)
2
反
应
的中和热
Δ
H
=
2
×
(
-
57.3) kJ·mol
-
1
B.CO(g)
的燃烧热
Δ
H
=-
283.0 kJ·mol
-
1
,则
2CO
2
(g)===2CO(g)
+
O
2
(g)
反
应的
Δ
H
=+
2
×
283.0 kJ·mol
-
1
C.
氢气的燃烧热
Δ
H
=-
285.5 kJ·mol
-
1
,则电解水的热化学方程式为
2H
2
O(l) 2H
2
(g)
+
O
2
(g)
Δ
H
=+
285.5 kJ·mol
-
1
D.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
√
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成
1 mol
液态
H
2
O
时的反应热叫做中和热,中和热是以生成
1 mol
液态
H
2
O
为基准的,
A
项错误;
CO(g)
的燃烧热
Δ
H
=-
283.0 kJ·mol
-
1
,则
CO(g)
+
O
2
(g)===CO
2
(g)
Δ
H
=-
283.0 kJ·mol
-
1
,则
2CO(g)
+
O
2
(g)===2CO
2
(g)
Δ
H
=-
2
×
283.0 kJ·mol
-
1
,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,
B
项正确;
电解
2 mol
水吸收的热量和
2 mol H
2
完全燃烧生成液态水时放出的热量相等,
C
项中的
Δ
H
应为+
571.0 kJ·mol
-
1
;
在
101 kPa
时,
1 mol
物质完全燃烧生成稳定的氧化物
(
水应为液态
)
时所放出的热量是该物质的燃烧热,
D
项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
3.(2016·
海南,
6)
油酸甘油酯
(
相对分子质量
884)
在体内代谢时可发生如下反应:
C
57
H
104
O
6
(s)
+
80O
2
(g)===57CO
2
(g)
+
52H
2
O(l)
已知燃烧
1 kg
该化合物释放出热量
3.8
×
10
4
kJ
,油酸甘油酯的燃烧热
Δ
H
为
A.3.8
×
10
4
kJ·mol
-
1
B.
-
3.8
×
10
4
kJ·mol
-
1
C.3.4
×
10
4
kJ·mol
-
1
D.
-
3.4
×
10
4
kJ·mol
-
1
√
答案
失误防范
1
2
3
4
5
6
7
8
对比法理解反应热、燃烧热与中和热
“
三热
”
是指反应热、燃烧热与中和热,可以用对比法深化对这三个概念的理解,明确它们的区别和联系,避免认识错误。
(1)
化学反应吸收或放出的热量称为反应热,符号为
Δ
H
,常用单位为
kJ·mol
-
1
,它只与化学反应的化学计量数、物质的聚集状态有关,而与反应条件无关。中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。
失误防范
1
2
3
4
5
6
7
8
(2)
燃烧热:在
101 kPa
时,
1 mol
物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位:
kJ·mol
-
1
。需注意:
①
燃烧热是以
1 mol
物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,一般以燃烧
1 mol
物质为标准来配平其余物质的化学计量数;
②
燃烧产物必须是稳定的氧化物,如
C
→
CO
2
、
H
2
→
H
2
O(l)
等。
(3)
中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成
1 mol
液态
H
2
O
时的反应热。需注意:
①
稀溶液是指物质溶于大量水中;
②
中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应;
③
中和反应的实质是
H
+
和
OH
-
化合生成
H
2
O
,即
H
+
(aq)
+
OH
-
(aq)
==
=H
2
O(l)
Δ
H
=-
57.3 kJ·mol
-
1
。
1
2
3
4
5
6
7
8
(4)
反应热是指反应完全时的热效应,所以对于可逆反应,其热量要小于反应完全时的热量。
1
2
3
4
5
6
7
8
4.
已知:
2NO
2
(g)
N
2
O
4
(g)
Δ
H
1
2NO
2
(g)
N
2
O
4
(l)
Δ
H
2
下列能量变化示意图中,正确的是
______(
填字母
)
。
题组二
“
式形相随
”
理解反应热
√
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
等质量的
N
2
O
4
(g)
具有的能量高于
N
2
O
4
(l)
,因此等量的
NO
2
(g)
生成
N
2
O
4
(l)
放出的热量多,只有
A
项符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
5.
[
2015·
海南,
16(3)
]
由
N
2
O
和
NO
反应生成
N
2
和
NO
2
的能量变化如图所示,若生成
1 mol N
2
,其
Δ
H
=
________kJ·mol
-
1
。
-
139
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
题组三
“
一式
”
解决反应热的计算
6.
乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
已知:
化学键
C—H
C—C
C==C
H—H
键能
/kJ·mol
-
1
412
348
612
436
计算上述反应的
Δ
H
=
________ kJ·mol
-
1
。
124
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
解析
设
“
”
部分的化学键键能为
a
kJ·mol
-
1
,则
Δ
H
=
(
a
+
348
+
412
×
5) kJ·mol
-
1
-
(
a
+
612
+
412
×
3
+
436) kJ·mol
-
1
=
124 kJ·mol
-
1
。
1
2
3
4
5
6
7
8
(2)
已知反应
2HI(g)===H
2
(g)
+
I
2
(g)
的
Δ
H
=+
11 kJ·mol
-
1
,
1 mol H
2
(g)
、
1 mol I
2
(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
。
299
解析
形成
1 mol H
2
(g)
和
1 mol I
2
(g)
共放出
436 kJ
+
151 kJ
=
587 kJ
能量,设断裂
2 mol HI(g)
中化学键吸收
2
a
kJ
能量,则有
2
a
-
587
=
11
,得
a
=
299
。
[
另解:
Δ
H
=
2
E
(H—I)
-
E
(H—H)
-
E
(I—I)
,
2
E
(H—I)
=
Δ
H
+
E
(H—H)
+
E
(I—I)
=
11 kJ·mol
-
1
+
436 kJ·mol
-
1
+
151 kJ·mol
-
1
=
598 kJ·mol
-
1
,则
E
(H—I)
=
299 kJ·mol
-
1
。
]
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
7.
已知:
C(s)
+
H
2
O(g)===CO(g)
+
H
2
(g)
Δ
H
=
a
kJ·mol
-
1
2C(s)
+
O
2
(g)===2CO(g)
Δ
H
=-
220 kJ·mol
-
1
H—H
、
O==O
和
O—H
键的键能分别为
436 kJ·mol
-
1
、
496 kJ·mol
-
1
和
462 kJ·mol
-
1
,则
a
为
A.
-
332 B.
-
118 C.
+
350 D.
+
130
√
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
失误防范
解析
根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式:
③
2H
2
(g)
+
O
2
(g)
==
=2H
2
O(g)
Δ
H
3
=
(2
×
436
+
496
-
4
×
462) kJ·mol
-
1
,即
③
2H
2
(g)
+
O
2
(g)
==
=2H
2
O(g)
Δ
H
3
=-
480 kJ·mol
-
1
,题中
②
2C(s)
+
O
2
(g)
==
=2CO(g)
Δ
H
2
=-
220 kJ·mol
-
1
,
(
②
-
③
)
×
得
①
C(s)
+
H
2
O(g)
==
=CO(g)
+
H
2
(g)
Δ
H
1
=
(Δ
H
2
-
Δ
H
3
)
×
,即
a
=
(
-
220
+
480)
×
=
130
,选项
D
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
利用键能计算反应热,要熟记公式:
Δ
H
=反应物总键能-生成物总键能,其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体:
1 mol
金刚石中含
2 mol C—C
键,
1 mol
硅中含
2 mol Si—Si
键,
1 mol SiO
2
晶体中含
4 mol Si—O
键;分子晶体:
1 mol P
4
中含有
6 mol P—P
键,
1 mol P
4
O
10
(
即五氧化二磷
)
中,含有
12 mol P—O
键、
4 mol P
=
=O
键,
1 mol C
2
H
6
中含有
6 mol C—H
键和
1 mol C—C
键。
失误防范
1
2
3
4
5
6
7
8
题组四 热化学方程式的书写
8.(1)
[
2017·
天津理综,
7(3)
]
0.1 mol Cl
2
与焦炭、
TiO
2
完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成
TiO
2
·
x
H
2
O
的液态化合物,放热
4.28 kJ
,该反应的热化学方程式为
____________________________________________
____________________
。
2Cl
2
(g)
+
TiO
2
(s)
+
2C(s)
==
=TiCl
4
(l)
+
2CO(g)
Δ
H
=-
85.6 kJ·mol
-
1
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
(2)
随原子序数递增,八种短周期元素
(
用字母
x
等表示
)
原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
已知
1 mol e
的单质在足量
d
2
中燃烧,恢复至室温,放出
255.5 kJ
热量,写出该反应的热化学方程式:
___________________________________________
。
2Na(s)
+
O
2
(g)
==
=Na
2
O
2
(s)
Δ
H
=-
511 kJ·mol
-
1
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
(3)
晶体硅
(
熔点
1 410
℃
)
是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
写出
SiCl
4
的电子式:
___________
;在上述由
SiCl
4
制纯硅的反应中,测得每生成
1.12 kg
纯硅需吸收
a
kJ
热量,写出该反应的热化学方程式:
___________________________________________________________
。
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
(4)NaBH
4
(s)
与水
(l)
反应生成
NaBO
2
(s)
和氢气
(g)
,在
25
℃
、
101 kPa
下,已知每消耗
3.8 g NaBH
4
(s)
放热
21.6 kJ
,该反应的热化学方程式是
_______________________________________________________
。
NaBH
4
(s)
+
2H
2
O(l)
==
=NaBO
2
(s)
+
4H
2
(g)
Δ
H
=-
216 kJ·mol
-
1
解题心得
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
热化学方程式书写易出现的错误
(1)
未标明反应物或生成物的状态而造成错误。
(2)
反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出
“
+
”
号,放热反应未标出
“
-
”
号,从而导致错误。
(3)
漏写
Δ
H
的单位,或者将
Δ
H
的单位写为
kJ
,从而造成错误。
(4)
反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。
(5)
对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是
1 mol
可燃物或生成
1 mol H
2
O(l)
而造成错误。
解题心得
1
2
3
4
5
6
7
8
盖斯定律的应用
考点二
1.
定律内容
一定条件下,一个反应不管是一步完成,还是分几步完成,反应的总热效应相同,即反应热的大小与反应途径无关,只与反应的始态和终态有关。
核心精讲
1
2.
常用关系式
热化学方程式
焓变之间的关系
a
A===B
Δ
H
1
A=== B
Δ
H
2
Δ
H
2
=
Δ
H
1
或
Δ
H
1
=
a
Δ
H
2
a
A===B
Δ
H
1
B===
a
A
Δ
H
2
Δ
H
1
=-
Δ
H
2
Δ
H
=
Δ
H
1
+
Δ
H
2
1.
黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为
S(s)
+
2KNO
3
(s)
+
3C(s)===K
2
S(s)
+
N
2
(g)
+
3CO
2
(g)
Δ
H
=
x
kJ·mol
-
1
已知:碳的燃烧热
Δ
H
1
=
a
kJ·mol
-
1
S(s)
+
2K(s)===K
2
S(s)
Δ
H
2
=
b
kJ·mol
-
1
2K(s)
+
N
2
(g)
+
3O
2
(g)===2KNO
3
(s)
Δ
H
3
=
c
kJ·mol
-
1
,则
x
为
A.3
a
+
b
-
c
B.
c
-
3
a
-
b
C.
a
+
b
-
c
D.
c
-
a
-
b
题组集训
2
题组一 利用盖斯定律求焓变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
答案
解析
10
解析
由碳的燃烧热
Δ
H
1
=
a
kJ·mol
-
1
,得
①
C(s)
+
O
2
(g)
==
=CO
2
(g)
Δ
H
1
=
a
kJ·mol
-
1
,将另外两个热化学方程式依次编号为
②
、
③
,目标反应可由
①×
3
+
②
-
③
得到,所以
Δ
H
=
3Δ
H
1
+
Δ
H
2
-
Δ
H
3
,即
x
=
3
a
+
b
-
c
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.
在
1 200
℃
时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
解析
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.
烟气
(
主要污染物
SO
2
、
NO
x
)
经
O
3
预处理后用
CaSO
3
水悬浮液吸收,可减少烟气中
SO
2
、
NO
x
的含量。
O
3
氧化烟气中
SO
2
、
NO
x
的主要反应的热化学方程式为
NO(g)
+
O
3
(g)===NO
2
(g)
+
O
2
(g)
Δ
H
=-
200.9 kJ·mol
-
1
NO(g)
+
O
2
(g)===NO
2
(g)
Δ
H
=-
58.2 kJ·mol
-
1
SO
2
(g)
+
O
3
(g)===SO
3
(g)
+
O
2
(g)
Δ
H
=-
241.6 kJ·mol
-
1
反应
3NO(g)
+
O
3
(g)===3NO
2
(g)
的
Δ
H
=
________kJ·mol
-
1
。
答案
解析
-
317.3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
对所给的三个热化学方程式由上到下依次标记为
①
、
②
、
③
,由反应
①
和
②
可知
O
2
是中间产物,
①
+
②×
2
消去
O
2
,可得目标反应,故目标反应的
Δ
H
=-
200.9 kJ·mol
-
1
+
(
-
58.2 kJ·mol
-
1
)
×
2
=-
317.3 kJ·mol
-
1
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4.
[
2016·
全国卷
Ⅲ
,
27(4)
②
]
已知下列反应:
答案
解析
则反应
SO
2
(g)
+
Ca
2
+
(aq)
+
ClO
-
(aq)
+
2OH
-
(aq)===CaSO
4
(s)
+
H
2
O(l)
+
Cl
-
(aq)
的
Δ
H
=
__________________
。
Δ
H
1
+
Δ
H
2
-
Δ
H
3
解析
将题中的
3
个反应依次标记为
①
、
②
、
③
,根据盖斯定律,
①
+
②
-
③
即得所求的反应,
Δ
H
=
Δ
H
1
+
Δ
H
2
-
Δ
H
3
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答题模板
叠加法求焓变
步骤
1
“
倒
”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样,就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。
步骤
2
“
乘
”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要相乘。
答题模板
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
步骤
3
“
加
”
上面的两个步骤做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
题组二 多角度比较焓变大小
5.
室温下,将
1 mol
的
CuSO
4
·5H
2
O(s)
溶于水会使溶液温度降低,热效应为
Δ
H
1
,将
1 mol
的
CuSO
4
(s)
溶于水会使溶液温度升高,热效应为
Δ
H
2
;
CuSO
4
·5H
2
O
受热分解的化学方程式为
CuSO
4
·5H
2
O(s) CuSO
4
(s)
+
5H
2
O(l)
,热效应为
Δ
H
3
。则下列判断正确的是
A.Δ
H
2
>
Δ
H
3
B.Δ
H
1
<
Δ
H
3
C.Δ
H
1
+
Δ
H
3
=
Δ
H
2
D.Δ
H
1
+
Δ
H
2
>
Δ
H
3
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
1 mol CuSO
4
·5H
2
O(s)
溶于水会使溶液温度降低,为吸热反应,故
Δ
H
1
>
0,1 mol CuSO
4
(s)
溶于水会使溶液温度升高,为放热过程,故
Δ
H
2
<
0,1 mol CuSO
4
·5H
2
O(s)
溶于水可以分为两个过程,先分解成
1 mol CuSO
4
(s)
和
5 mol
水,然后
1 mol CuSO
4
(s)
再溶于水,
CuSO
4
·5H
2
O
的分解为吸热反应,即
Δ
H
3
>
0
,根据盖斯定律得到关系式
Δ
H
1
=
Δ
H
2
+
Δ
H
3
,分析得到答案:
Δ
H
1
<
Δ
H
3
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6.
已知下列热化学方程式:
①
H
2
(g)
+
O
2
(g
)===H
2
O(g)
Δ
H
1
=
a
kJ·mol
-
1
②
2H
2
(g)
+
O
2
(g)===2H
2
O(g)
Δ
H
2
=
b
kJ·mol
-
1
③
H
2
(g)
+
O
2
(g)===H
2
O(l)
Δ
H
3
=
c
kJ·mol
-
1
④
2H
2
(g)
+
O
2
(g)===2H
2
O(l)
Δ
H
4
=
d
kJ·mol
-
1
下列关系式中正确的是
A.
c
<
a
<
0 B.
b
>
d
>
0
C.2
a
=
b
>
0 D.2
c
=
d
>
0
答案
解析
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
H
2
的燃烧反应是放热反应,
Δ
H
<
0
,故
a
、
b
、
c
、
d
都小于
0
,
B
、
C
、
D
错误;
反应
③
与反应
①
相比较,产物的状态不同,
H
2
O(g)
转化为
H
2
O(l)
为放热反应,所以
a
>
c
,
A
正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7.
已知:
C(s)
+
O
2
(g)===CO
2
(g)
Δ
H
1
CO
2
(g)
+
C(s)===2CO(g)
Δ
H
2
2CO(g)
+
O
2
(g)===2CO
2
(g)
Δ
H
3
4Fe(s)
+
3O
2
(g)===2Fe
2
O
3
(s)
Δ
H
4
3CO(g)
+
Fe
2
O
3
(s)===3CO
2
(g)
+
2Fe(s)
Δ
H
5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.Δ
H
1
<
0
,
Δ
H
3
>
0 B.Δ
H
2
>
0
,
Δ
H
4
>
0
C.Δ
H
1
=
Δ
H
2
+
Δ
H
3
D.Δ
H
3
=
Δ
H
4
+
Δ
H
5
√
答案
解析
方法归纳
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
A
项,
C(s)
、
CO(g)
在
O
2
(g)
中燃烧生成
CO
2
,均为放热反应,则有
Δ
H
1
<
0
、
Δ
H
3
<
0
;
B
项,
CO
2
(g)
与
C(s)
在高温条件下反应生成
CO(g)
,该反应为吸热反应,则有
Δ
H
2
>
0
,
Fe(s)
与
O
2
(g)
反应生成
Fe
2
O
3
(s)
为放热反应,则有
Δ
H
4
<
0
;
C
项,将五个热化学方程式依次编号为
①
、
②
、
③
、
④
、
⑤
,根据盖斯定律,由
②
+
③
可得
①
,则有
Δ
H
1
=
Δ
H
2
+
Δ
H
3
;
D
项,将五个热化学方程式依次编号为
①
、
②
、
③
、
④
、
⑤
,根据盖斯定律,由
③×
3
-
⑤×
2
可得
④
,则有
Δ
H
4
=
3Δ
H
3
-
2Δ
H
5
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
反应热大小比较
(1)
利用盖斯定律比较。
(2)
同一反应的生成物状态不同时,如
A(g)
+
B(g)===C(g)
Δ
H
1
,
A(g)
+
B(g)===C(l)
Δ
H
2
,则
Δ
H
1
>
Δ
H
2
。
(3)
同一反应的同一反应物状态不同时,如
A(s)
+
B(g)===C(g)
Δ
H
1
,
A(g)
+
B(g)===C(g)
Δ
H
2
,则
Δ
H
1
>
Δ
H
2
。
(4)
两个有联系的反应相比较时,如
①
C(s)
+
O
2
(g)===CO
2
(g)
Δ
H
1
,
②
C(s)
+
1/2O
2
(g)===CO(g)
Δ
H
2
。
方法归纳
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
比较方法:利用反应
①
(
包括
Δ
H
1
)
乘以某计量数减去反应
②
(
包括
Δ
H
2
)
乘以某计量数,即得出
Δ
H
3
=
Δ
H
1
×
某计量数-
Δ
H
2
×
某计量数,根据
Δ
H
3
大于
0
或小于
0
进行比较。
总之,比较反应热的大小时要注意:
①
反应中各物质的聚集状态;
②
Δ
H
有正负之分,比较时要连同
“
+
”“
-
”
一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较;
③
若只比较放出或吸收热量的多少,则只比较数值的大小,不考虑正、负号。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
解析
题组三 反应热与化学平衡移动
8.
已知热化学方程式:
SO
2
(g)
+
O
2
(g)
SO
3
(g)
Δ
H
=-
98.32 kJ·mol
-
1
,在容器中充入
2 mol SO
2
和
1 mol O
2
充分反应,最终放出的热量为
A.196.64 kJ B.98.32 kJ
C.
<
196.64 kJ D.
>
196.64 kJ
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
根据热化学方程式
SO
2
(g)
+
O
2
(g)
SO
3
(g)Δ
H
=-
98.32 kJ·mol
-
1
的含义,可知
SO
2
和
O
2
反应生成
1 mol SO
3
时放出的热量为
98.32 kJ
,所以生成
2 mol SO
3
时放出的热量为
196.64 kJ
,由于该反应为可逆反应,
2 mol SO
2
和
1 mol O
2
不能完全反应,所以放出的热量一定小于
196.64 kJ
,故选
C
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
9.
已知
298 K
时,
2SO
2
(g)
+
O
2
(g)
2SO
3
(g)
Δ
H
=-
197 kJ·mol
-
1
,在相同温度下,向密闭容器中通入
2 mol SO
2
和
1 mol O
2
,达到平衡时放出热量
Q
1
;向另一体积相同的密闭容器中通入
1 mol SO
2
和
1 mol O
2
,达到平衡时放出热量
Q
2
。则下列关系正确的是
A.2
Q
2
=
Q
1
B.2
Q
2
<
Q
1
C.
Q
2
<
Q
1
<
197 kJ D.
Q
2
=
Q
1
<
197 kJ
答案
解析
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
反应的热化学方程式:
2SO
2
(g)
+
O
2
(g)
2SO
3
(g)Δ
H
=-
197 kJ·mol
-
1
,由热化学方程式可知,在上述条件下反应生成
1 mol SO
3
气体放热
98.5 kJ
,加入
2 mol SO
2
和
1 mol O
2
,生成的
SO
3
量小于
2 mol
,所以
Q
1
<
197 kJ,1 mol SO
2
和
1 mol O
2
相当于在
2 mol SO
2
和
1 mol O
2
达到平衡的基础上,减少反应物的浓度,平衡逆向移动,即
Q
2
<
Q
1
,综上:
Q
2
<
Q
1
<
197 kJ
。故选
C
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10.
已知
2SO
2
(g)
+
O
2
(g)
2SO
3
(g)
Δ
H
=-
197 kJ·mol
-
1
。在
25
℃
时,向恒压密闭容器中通入
2 mol SO
2
和
1 mol O
2
,达到平衡时放出热量
a
1
;若
25
℃
时,在此恒压密闭容器中只通入
1 mol SO
2
和
0.5 mol O
2
,达到平衡时放出热量
a
2
。则下列关系正确的是
A.2
a
2
=
a
1
=
197 kJ B.197 kJ
>
a
1
=
2
a
2
C.
a
2
>
a
1
>
197 kJ D.2
a
2
<
a
1
<
197 kJ
答案
解析
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析
恒温恒压下,对于可逆反应
2SO
2
(g)
+
O
2
(g)
2SO
3
(g)
,向恒压密闭容器中通入
2 mol SO
2
和
1 mol O
2
与只通入
1 mol SO
2
和
0.5 mol O
2
互为等效平衡,达到平衡时反应物的转化率一定相等,则反应放出的热量关系:
a
1
=
2
a
2
;在可逆反应的热化学方程式中,反应热是指完全转化的热量,所以
a
1
<
197 kJ
,即
197 kJ
>
a
1
=
2
a
2
,故选
B
。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
本课结束