最新高考化学考点一遍过(讲义) 考点30 热化学方程式的书写与判断
展开2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。
一轮复习,要以教材为本,全面细致的回顾课本知识,让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点,先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理,对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。
3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。
落实学生解题的三重境界:一是“解”,解决当前问题。二是“思”,总结解题经验和方法。三是“归”,回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字:慢(审题),快(书写),全(要点全面,答题步骤规范)。
4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。
高三复习要突出重点,切忌主次不分,无的放矢,导致复习不深不透,浅尝辄止,蜻蜓点水,雾里看花。怎么办?就是要在“精讲”上下足功夫。抓住学情,讲难点、重点、易混点、薄弱点;讲思路、技巧、规范;讲到关键处,讲到点子上,讲到学生心里去。
考点30 热化学方程式的书写与判断
1.定义
表示参加反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。
2.意义
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。如H2(g)+ QUOTE O2(g)H2O(g) ΔH=−241.8 kJ·ml−1表示的意义为1 ml H2(g)和 ml O2(g)反应生成1 ml H2O(g)时放出241.8 kJ的热量。
3.热化学方程式的书写与判断
(1)热化学方程式的书写步骤
步骤1 写方程——写出配平的化学方程式;
步骤2 标状态——用“s”、“l”、“g”、“aq”标明物质的聚集状态;
步骤3 标条件——标明反应物的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注);
步骤4 标ΔH——在方程式后写出ΔH,并根据信息注明ΔH的“+”或“−”;
步骤5 标数值——根据化学计量数计算写出ΔH的数值及单位。ΔH的单位一般为kJ·ml−1。
(2)热化学方程式的判断
①检查是否标明聚集状态。
②检查ΔH的“+”“−”是否与吸热、放热一致。
③反应热ΔH的单位是否为“kJ·ml−1”。
④检查ΔH的数值是否与反应物或生成物的物质的量一致。
⑤表示燃烧热的热化学方程式,还要注意是否生成了稳定的氧化物。
书写热化学方程式的注意事项
(1)注意测定的条件:需注明反应热测定的温度和压强,如不注明条件,即指25℃,1.01×105 Pa。
(2)注意ΔH的标注:化学方程式的右边必须写上ΔH,若为吸热反应,ΔH为“+”,若为放热反应,ΔH为“−”,单位一般为kJ/ml或kJ·ml−1;根据焓的性质,若化学方程式中各物质的系数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变。
(3)注意物质的聚集状态:反应热的数值和符号与反应物和生成物的聚集状态有关,因此必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不需要标出“↑”和“↓”。
(4)注意化学计量数:热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数;而普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量,微观上表示原子分子数目,只能为整数,不能为分数。
(5)注意ΔH单位的意义:热化学方程式中,ΔH的单位为kJ·ml−1。这里的“ml−1”不表示具体物质,而是表示“1 ml反应”或“1 ml反应进度”,指“1 ml特定的反应组合”。如“H2(g)+O2(g)H2O(1) ΔH=−285. 8 kJ·ml−1”,“1 ml反应”指“1 ml H2(g)与 ml O2(g)生成1 ml H2O(l)”这一特定反应组合。
(6)注意可逆反应ΔH的意义:不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底时的能量变化。
4.化学方程式与热化学方程式的比较
考向一 热化学方程式的正误判断
典例1 标准状况下,气态分子断开1 ml化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·ml-1、463 kJ·ml-1和495 kJ·ml-1。下列热化学方程式正确的是
A.H2O (g)=== H2(g)+eq \f(1,2)O2(g) ΔH= -485 kJ·ml-1
B.H2O (g)===H2(g)+eq \f(1,2)O2(g) ΔH=+485 kJ·ml-1
C.2H2(g)+ O2 (g)===2H2O(g) ΔH = +485 kJ·ml-1
D.2H2(g)+ O2(g)===2H2O(g) ΔH= -485 kJ·ml-1
【解析】1 ml的气态水分解产生1 ml的氢气和eq \f(1,2) ml 的氧气的能量变化是2×463 kJ-436 kJ-eq \f(1,2)×495 kJ=242.5 kJ,因此热化学方程式为H2O(g)===H2(g)+eq \f(1,2)O2(g) ΔH=+242.5 kJ·ml-1,A、B错误;2 ml的气态水分解产生2 ml的氢气和1 ml的氧气的能量变化是485 kJ,物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等,即热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·ml-1,C错误,D正确。
【答案】D
1.实验测得:101 kPa时,1 ml H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是
①CH4(g)+2O2(g) SKIPIF 1 < 0 CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·ml−1
②CH4(g)+2O2(g) SKIPIF 1 < 0 CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−890.3 kJ·ml−1
③CH4(g)+2O2(g) SKIPIF 1 < 0 CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−890.3 kJ·ml−1
④2H2(g)+O2(g) SKIPIF 1 < 0 2H2O(l) ΔH=−571.6 kJ·ml−1
A.仅有② B.仅有②④ C.仅有②③④ D.全部符合要求
判断热化学方程式正误的“五审”
考向二 书写热化学方程式
典例1 根据信息书写热化学方程式
(1)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 ml AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为______________________。
(3)在一定条件下,将1 ml N2和3 ml H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出N2与H2反应的热化学方程式为_______________________。
(4)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:__________。
(5)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是_________________________________。
【解析】(1)室温时AX3为液态(l),AX5为固态(s)。
(2)根据碳原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3。生成100 g
CaCO3沉淀,则乙醇为0.5 ml,据此可写出反应的热化学方程式。
(3)1 ml N2完全反应放出的热量为eq \f(Q,1×25%) kJ=4Q kJ,故N2(g)+
3H2(g)2NH3(g) ΔH=-4Q kJ·ml-1。
(4)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。
(5)消耗1 ml NaBH4(s)放热eq \f(21.6,3.8)×38 kJ=216 kJ。
【答案】(1)AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·ml-1
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·ml-1
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-4Q kJ·ml-1
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·ml-1
(5)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216 kJ·ml-1
2.CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下,已知该反应每消耗 1 ml CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是_________________________。
书写热化学方程式的常见失误点
(1)忽视ΔH的正负。
(2)忽视ΔH的数值与化学计量数有关。化学计量数发生变化时,ΔH的数值要相应变化。
(3)漏写或错写物质的状态。
1.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知P(s,白磷)P(s,红磷) ΔH<0,则白磷比红磷稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=−483.6 kJ·ml−1,则氢气的燃烧热为 241.8 kJ·ml−1
C.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH=a 2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=b,则 a>b
D.已知 NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ·ml−1,则含 40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ 的热量
2.25 ℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·ml-1,辛烷的燃烧热为5 518 kJ·ml-1。下列热化学方程式书写正确的是
A.2H+(aq)+SOeq \\al(2-,4)(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
B.KOH(aq)+eq \f(1,2)H2SO4(aq)===eq \f(1,2)K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
C.C8H18(l)+eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5 518 kJ·ml-1
D.2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·ml-1
3.一定条件下,化学反应2H2+O2===2H2O的能量变化如图所示,则反应的热化学方程式可表示为
A.H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH=(a+b) kJ·ml-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=2(b-a) kJ·ml-1
C.H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH=(b+c-a) kJ·ml-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·ml-1
4..25 ℃、101 kPa下,煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33 kJ·g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1,则下列热化学方程式正确的是
A.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-396 kJ·ml-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·ml-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-286 kJ·ml-1
D.CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=736 kJ·ml-1
5.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·ml-1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·ml-1, 则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·ml-1
C.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·ml-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·ml-1
D.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·ml-1,则 eq \f(1,2)C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=
-1 400 kJ·ml-1
6.工业生产硫酸的过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 ml SO2、1 ml O2充入一密闭容器中充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−196.6 kJ·ml−1
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−98.3 kJ·ml−1
C.SO2(g)+ QUOTE O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·ml−1
D.SO2(g)+ QUOTE O2(g)SO3(g) ΔH=−49.2 kJ·ml−1
7.请结合题中数据,写出对应的热化学方程式。
(1)16 g CH3OH(l)与适量O2反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出683.4 kJ热量。 。
(2)1 ml CH4和足量水蒸气反应生成CO气体和氢气吸收216 kJ热量。 。
(3)1 ml H2和足量Cl2反应生成HCl气体,放出183 kJ热量。 。
(4)25 ℃、101 kPa时,N2(g)和H2(g)反应生成 2 ml NH3(g),放出92.2 kJ热量。 。
(5)稀溶液中,1 ml H2SO4与NaOH溶液完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示中和热的热化学方程式。 。
(6)25 ℃、101 kPa时,a g C与足量O2反应生成CO2气体时,放出b kJ热量。 。
8.如图甲所示,已知A、B、C都是中学常见的单质,且其中有一种是金属,有一种是气体单质,图示其余物质均是化合物,G是淡黄色的固体,I中A、C两种短周期元素的原子个数之比为1∶2,且图甲中所涉及的反应除③外均是化合反应。
(1)I的化学式为 ,反应③的化学方程式为_______________。
(2)已知反应①、②中每消耗1 ml B时能量的变化分别为Q1 kJ、Q2 kJ,写出由C、B直接反应生成G的热化学方程式 。
(3)450 ℃时,反应B+DE的能量关系如图乙所示(图中反应物的量为理论上恰好生成1 ml E时所对应的量),则此条件下该反应的反应热为 (填字母)。
a.E2-E1 b.EC-E'C c.E1-E2 d.E1
1.[2019天津卷节选]多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
Ⅰ.硅粉与在300℃时反应生成气体和,放出热量,该反应的热化学方程式为___________________。的电子式为______________。
2.[2017天津卷节选]0.1 ml Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,该反应的热化学方程式为_________________________。
3.[2016天津卷节选]下表为元素周期表的一部分。
回答下列问题
(4)X与Z两元素的单质反应生成1 ml X的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为−69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式:__________________________。
4.[2016·四川卷节选]工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101 kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=−271 kJ/ml
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=−937 kJ/ml
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
5.[2015天津卷节选]随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X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:
(4)已知1 ml e的单质在足量d2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:___________________。
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
整数,既可以表示微粒个数,又可以表示物质的量
既可以是整数也可以是分数,只表示该物质的物质的量
物质状态
不要求注明
必须在化学式后注明
正负号及单位
无
必须注明
意义
表明了化学反应中的物质变化
不仅表明化学反应中的物质变化,还表明了化学反应中的能量变化
遵循规律
质量守恒
质量守恒和能量守恒
碳
氮
Y
X
硫
Z
变式拓展
1.【答案】B
【解析】甲烷燃烧是放热反应ΔH<0,①错;甲烷完全燃烧生成稳定氧化物液态水,②对、③错;H2生成稳定氧化物液态水,物质的量增加一倍,ΔH数值增加一倍,④正确。
2.【答案】4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=−177.6 kJ·ml−1(合理答案均可)
【解析】CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体,根据质量守恒定律推知该黑色固体为CuO,反应方程式为4CuCl+O2===2CuCl2+2CuO。每消耗1 ml CuCl(s)放出44.4 kJ热量,则消耗4 ml CuCl(s)放出177.6 kJ热量,热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=−177.6 kJ·ml−1。
考点冲关
1.【答案】D
【解析】本题考查了热化学方程式、反应热和焓变的相关知识。A、P(s,白磷)P(s,红磷) ΔH<0,红磷能量小于白磷,则白磷比红磷活泼,红磷比白磷稳定,错误;B、氢气的燃烧热是值1 ml氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,单位是kJ/ml,气态水不是稳定氧化物,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H=
−483.6 kJ•ml−1,则燃烧热>−483.6/2 kJ/ml=−241.8 kJ•ml−1,错误;C、已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)△H=a kJ•ml−1、2C(s)+O2(g)2CO(g) △H=b kJ•ml−1,一氧化碳转化为二氧化碳是放热过程;焓变包含负号,即a、b包含正负号,则△H=a kJ•ml−1<△H=b kJ•ml−1,a<b,错误;D、已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) △H=−57.3 kJ•ml−1,指1 ml NaOH和1 ml HCl溶液发生中和反应生成1 ml水时所放出的热量为57.3 kJ,则1 ml NaOH与强酸反应放出57.3 kJ的热量,醋酸是弱酸,其电离过程是吸热过程,40.0 g即1 ml NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的热量,正确;故选D。
2.【答案】B
【解析】A项,所列热化学方程式中有两个错误,一是中和热是指反应生成1 ml H2O(l)时的反应热,二是当有BaSO4沉淀生成时,反应放出的热量会增加,生成1 ml H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ,错误;C项,燃烧热是指1 ml 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量,产物中的水应为液态水,错误;D项,当2 ml辛烷完全燃烧时,产生的热量为11 036 kJ,且辛烷应为液态,错误。
3.【答案】D
【解析】由图可知,A项,ΔH=(a-b) kJ·ml-1;B项,ΔH=2(a-b) kJ·ml-1;C项,ΔH=(a-b-c) kJ·ml-1;D项,ΔH=2(a-b-c) kJ·ml-1。
4.【答案】B
【解析】煤炭的热值是33 kJ·g-1,则12 g煤炭完全燃烧放出的热量为396 kJ,所以热化学方程式为C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-396 kJ·ml-1,A错误;天然气的热值是56 kJ·g-1,则16 g CH4完全燃烧放出的热量为896 kJ,所以热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·ml-1,B正确;氢气的热值是143 kJ·g-1,则4 g H2完全燃烧放出的热量为572 kJ,所以热化学方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·ml-1,C错误;甲醇(CH3OH)的热值是23 kJ·g-1,则32 g CH3OH完全燃烧放出的热量为736 kJ,所以热化学方程式:CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ·ml-1,D错误。
5.【答案】D
【解析】反应过程中除了H+和OH-反应放热,BaSO4沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化,即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH≠2×(-57.3)kJ·ml-1,故A错误;CH3OH(g)的燃烧热为1 ml甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量,不能生成氢气,故B错误;H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·ml-1,则2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·ml-1,2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·ml-1,液态水转化为气态水是吸热的,故C错误;由葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·ml-1可知,0.5 ml葡萄糖完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1 400 kJ,即eq \f(1,2)C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·ml-1,故D正确。
6.【答案】A
【解析】根据题意可知,实际参加反应的SO2为1 ml,即1 ml SO2和0.5 ml O2完全反应时,放出热量98.3 kJ,那么当2 ml SO2完全反应时,即可放出热量196.6 kJ,A项正确。
7.【答案】(1)CH3OH(l)+ QUOTE O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ/ml
(2)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/ml
(3)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-183 kJ/ml
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ/ml
(5) QUOTE H2SO4(aq)+NaOH(aq) QUOTE Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/ml
(6)C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=- QUOTE kJ/ml
【解析】(5)由中和热的定义可知,1 ml NaOH与 QUOTE ml H2SO4反应生成1 ml水时放热57.3 kJ。(6)根据a g C反应生成CO2放出b kJ热量,结合正比关系,可求出1 ml C反应生成CO2放出 QUOTE kJ热量,由于放热反应,即ΔH<0,据此可写出热化学方程式。
8.【答案】(1)Na2S 2SO3+2Na2O22Na2SO4+O2↑
(2)2Na(s)+O2(g)Na2O2(s) ΔH=- QUOTE (Q1+Q2) kJ·ml-1
(3)ab
【解析】(1)由G的颜色及生成过程知,G为Na2O2,由此推知B是O2,C是Na;由A与钠反应生成原子个数之比为1∶2 的化合物I知,A是S,I为Na2S,D为SO2,E为SO3。SO3与Na2O2反应生成Na2SO4与O2。
(2)因4Na(s)+O2(g)2Na2O(s) ΔH1=-Q1 kJ·ml-1,2Na2O(s)+O2(g)2Na2O2(s) ΔH2=-Q2 kJ·ml-1,将两式相加后除以2,得2Na(s)+O2(g)Na2O2(s) ΔH=- QUOTE (Q1+Q2)kJ·ml-1。
(3)由物质的能量与反应热的关系知,SO2、O2转化为SO3的反应热为E2-E1或EC-E'C,选ab。
【备注】书写热化学方程式时应注意的问题
(1)ΔH的符号:ΔH只能写在热化学方程式的右边,且中间留空格。若为放热反应,ΔH<0;若为吸热反应,ΔH>0。ΔH的单位常用kJ/ml或 kJ·ml-1。
(2)物质的状态:反应物和生成物的状态不同,ΔH也不同。因此,书写热化学方程式必须注明物质的状态。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标“↑”和“↓”。
(3)化学计量数:由于ΔH与参加反应的物质的物质的量有关,所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,若化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
直通高考
1.【答案】I.
【解析】I.书写热化学方程式时一定要标注出各物质的状态,要将热化学方程式中焓变的数值与化学计量数对应。本题的反应温度需要标注为条件;
参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl,生成的是气态的SiHCl3和氢气,反应条件是300℃,配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1,由此可顺利写出该条件下的热化学方程式:Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) ∆H=-225kJ·ml-1;SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键,由此可写出其电子式为:,注意别漏标3个氯原子的孤电子对;
2.【答案】2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=−85.6 kJ·ml−1
【解析】0.1 ml Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28 kJ,配平方程式,可知2 ml Cl2反应放热85.6 kJ·ml−1,由此可得该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=−85.6 kJ·ml−1。
3.【答案】(4)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) △H=−687kJ/ml
【解析】根据元素周期表的结构,可知X为Si元素,Y为O元素;Z为Cl元素;
(4)根据书写热化学方程式的方法,该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) △H=−687kJ/ml,故答案为:Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) △H=−687kJ/ml。
4.【答案】Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =−418 kJ/ml
【解析】已知25℃,101 kPa时:①CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=−271 kJ/ml,②5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=−937 kJ/ml;根据盖斯定律:①×5−②得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F(s)+ 5H2SO4(l) 5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =−418 kJ/ml。
5.【答案】(4)2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=−511kJ·ml−1
【解析】从图中的化合价和原子半径的大小,可以退出x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素。(4)1 ml Na的单质在足量O2中燃烧,放出255.5 kJ热量,则该反应的热化学方程式为:2Na(s)+O2(g) =Na2O2(s) △H=−511 kJ·ml−1。
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