2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)掃描 專題16 反應(yīng)熱與蓋斯定律學(xué)案.doc

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專題16 反應(yīng)熱與蓋斯定律 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。 2．了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。 3．了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。 4．了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 5．了解焓變(ΔH)與反應(yīng)熱的含義。理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的計(jì)算。 【考情分析】高考對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查主要是以熱化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)能量高低與穩(wěn)定性的關(guān)系、反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)鍵方面與能量間的關(guān)系、蓋斯定律等為主。 【考點(diǎn)過(guò)關(guān)】 考點(diǎn)一反應(yīng)熱 1.反應(yīng)熱與焓變 反應(yīng)熱 當(dāng)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)釋放或吸收的熱量稱為此反應(yīng)在該溫度下的反應(yīng)熱，單位是kJ/mol 反應(yīng)熱的大小與參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少有關(guān)，也與參加反應(yīng)的物質(zhì)狀態(tài)和生成物狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān) 在化學(xué)反應(yīng)中，舊鍵的斷裂需要吸收能量 ，而新鍵的形成則放出能量，總能量的變化取決于上述兩個(gè)過(guò)程能量變化的相對(duì)大小 焓變 焓是用來(lái)描述物質(zhì)所具有的能量的物理量，用符號(hào)H表示 生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，用符號(hào)ΔH表示。ΔH ＞ 0 反應(yīng)吸收熱量；ΔH ＜ 0反應(yīng)放出熱量 焓變與鍵能的關(guān)系：ΔH = —（生成物的鍵能之和—反應(yīng)物的鍵能之和） 放熱反應(yīng) 放出熱量的化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量 生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量 所有的燃燒反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、金屬與酸或水的反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 吸收熱量的化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量 生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量 大多數(shù)分解反應(yīng)、鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離、Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)、C和H2O或CO2的反應(yīng) 2.燃燒熱和中和熱：根據(jù)反應(yīng)類型和研究對(duì)象的不同，反應(yīng)熱可分為生成熱、分解熱、中和熱.燃燒熱、溶解熱等。 比較 燃燒熱 中和熱 相同點(diǎn) 能量變化 放熱 ΔH ΔH<0，單位：kJ/mol 不同點(diǎn) 反應(yīng)物的量 1 mol(O2不限量) 不限量 生成物的量 不限量 H2O(l)是1 mol 反應(yīng)熱的含義 1 mol可燃物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同可燃物，燃燒熱不同 生成1 mol H2O(l)時(shí)放出的熱量；不同的反應(yīng)物中和熱大致相同，均約為57.3 kJ/mol 【考點(diǎn)演練】下列說(shuō)法正確的是 。 ①生成物能量一定低于反應(yīng)物總能量 ②放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率 ③HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H＝－57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱△H＝2(－57.3)kJ/mol ④需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) ⑤1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 ⑥依據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)焓變的大小與反應(yīng)的途徑有關(guān)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其總的熱效應(yīng)完全相同 ⑦25 ℃、101kPa,1molS和2molS的燃燒熱相等 ⑧反應(yīng)中舊鍵斷裂需吸收能量，新鍵形成需放出能量，所以總能量不變 ⑨化學(xué)反應(yīng)在物質(zhì)變化的同時(shí)，伴隨著能量變化，其表現(xiàn)形式只有吸熱和放熱兩種 ⑩由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化 所示可知，由X→Z反應(yīng)的ΔH<0 ?由778 K時(shí)氮?dú)馀c氫氣合成氨反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線圖可知，b曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線 ?1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 答案：⑦⑩ 考點(diǎn)二 熱化學(xué)方程式 1.熱化學(xué)方程式 定義 表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 意義 不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJmol－1，表示在25 ℃和1.01105 Pa下，1 mol氫氣和0.5 mol氧氣完全反應(yīng)生成1 mol液態(tài)水時(shí)放出285.8 kJ的熱量 書寫步驟 正誤判斷 2.蓋斯定律 內(nèi)容 根據(jù)能量守恒定律，無(wú)論反應(yīng)是一步完成還是幾步完成，只要反應(yīng)的起始狀態(tài)和終了狀態(tài)確定，反應(yīng)熱就是個(gè)定值，這就是著名的蓋斯定律。如ΔH＝ΔH1＋ΔH2 化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物、生成物的種類、量及聚集狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)。 反應(yīng)熱計(jì)算 步驟：設(shè)未知量→寫方程式→列比例式→求解→答 注意必須代數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)后必須帶單位 △H為對(duì)應(yīng)于某一特定反應(yīng)的反應(yīng)熱，而不是某種物質(zhì)的反應(yīng)熱，因此不能在△H后用下標(biāo)或加括號(hào)代表某種物質(zhì)的反應(yīng)熱 熱化學(xué)方程式的加減用數(shù)字代表即可，不需要寫出中間方程式 反應(yīng)熱比較 比較反應(yīng)熱的大小，一般是在不同條件下（溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等）下的同一化學(xué)反應(yīng)，或同一條件（溫度、壓強(qiáng)）下的同類化學(xué)反應(yīng)之間進(jìn)行 若反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時(shí)，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少 若反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時(shí)，固體反應(yīng)放熱最少，氣體反應(yīng)放熱最多 若反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時(shí)，應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng)，放出的熱量越多，ΔH反而越小 【考點(diǎn)演練】 (1) 已知下列反應(yīng)：SO2(g)＋2OH－(aq)===SO32— (aq)＋H2O(l) ΔH1，ClO－(aq)＋SO32—(aq)== SO42—(aq)＋Cl－(aq) ΔH2，CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO42—(aq) ΔH3，則反應(yīng)SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝ 。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0 kJmol－1②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9 kJmol－1，又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJmol－1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式： __________________。 (3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝________ kJmol－1(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJmol－1) a b c x （4）①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2③O2(g)＋ 2H2(g)===2H2O(g) ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝－1 048.9 kJmol－1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝ ， 聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)? 。 （5）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(yīng)如下：①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3，已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學(xué)鍵 H—H C—O C≡O(shè) H—O C—H E/(kJmol－1) 436 343 1 076 465 413 由此計(jì)算ΔH1＝ kJmol－1；已知ΔH2＝－58 kJmol－1，則ΔH3＝ kJmol－1。 （5）已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11 kJmol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為 kJ。 （6）碘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)＋I(xiàn)2(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＝____________。 （7）25℃101kPa下，①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)ΔH1＝－414kJmol－1②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)ΔH2＝－511kJmol－1，則Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)ΔH是_______。 （8）已知25℃時(shí)，①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJmol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJmol－1，則氫氟酸的電離方程式及熱效應(yīng)可表示為：HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝ kJmol－1。 （9）已知：溫度過(guò)高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)：①WO2(s)＋2H2(g)=W(s)＋2H2O(g)ΔH＝＋66.0 kJmol－1②WO2(g)＋2H2(g)=W(s)＋2H2O(g)ΔH＝－137.9 kJmol－1，則WO2(s)=WO2(g)的ΔH＝_________________________________________。 （10）已知：25 ℃、101 kPa時(shí)，Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s) ΔH＝－520 kJmol－1，S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJmol－1，Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)ΔH＝－1 065 kJmol－1 ，SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是_________________________。 答案：（1）ΔH1＋ΔH2－ΔH3 (2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJmol－1(3)（4）2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反應(yīng)放出熱量大，產(chǎn)生大量的氣體（4）－99 ＋41（5）299（6）ΔH＝（7）－317kJmol－1（8）－10.4 kJmol－1（9）＋203.9 kJmol－1（10）MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH＝－248 kJmol－1 【過(guò)關(guān)練習(xí)】 1.(2018屆六安模擬)某反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變 C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能 D．逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能 解析：由題圖可以看出，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可以看出，催化劑能降低該反應(yīng)的活化能，C項(xiàng)正確；由圖像可以看出E1＞E2，即逆反應(yīng)的活化能小于正反應(yīng)的活化能，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C 2. (2017屆蘭州模擬)已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJmol－1 2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1 452 kJmol－1 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJmol－1 下列說(shuō)法正確的是( ) A．H2(g)的燃燒熱為142.9 kJmol－1 B．同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多 C.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋131.4 kJmol－1 解析：根據(jù)燃燒熱的定義可知，H2(g)的燃燒熱為285.8 kJmol－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；2 mol(即4 g) H2(g)完全燃燒放出571.6 kJ的熱量，2 mol(即64 g)CH3OH(l)完全燃燒放出1 452 kJ的熱量，單位質(zhì)量的H2(g)放出的熱量多，B項(xiàng)正確；中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀的過(guò)程也是放熱的，所以反應(yīng)ΔH<－57.3 kJmol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將題干中的熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③，根據(jù)蓋斯定律，由可得熱化學(xué)方程式：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－131.4 kJmol－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B 3. (2017屆天津五校聯(lián)考)已知： ①CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－a kJmol－1 ②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－b kJmol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－c kJmol－1 則下列敘述中正確的是( ) A．由上述熱化學(xué)方程式可知b>c B．甲烷的燃燒熱為b kJmol－1 C．2CH3OH(g)===2CH4(g)＋O2(g)ΔH＝2(b－a)kJmol－1 D．當(dāng)甲醇和甲烷物質(zhì)的量之比為1∶2，完全燃燒生成CO2和H2O(l)時(shí)，放出的熱量為Q kJ，則該混合物中甲醇的物質(zhì)的量為Q/(a＋2b)mol 4. (2017屆佛山高三質(zhì)檢)下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確)( ) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1 367.0 kJmol－1(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3 kJmol－1(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8 kJmol－1(反應(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2 kJmol－1(反應(yīng)熱) 解析：燃燒熱要求可燃物的物質(zhì)的量必須為1 mol，得到的氧化物必須是穩(wěn)定的氧化物，即H2O的狀態(tài)必須為液態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)小于0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；熱化學(xué)方程式要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C 5. 根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ①I2(g)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝－9.48 kJmol－1 ②I2(s)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJmol－1 下列判斷正確的是( ) A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應(yīng)放熱9.48 kJ B．1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJ C．反應(yīng)①的產(chǎn)物比反應(yīng)②的產(chǎn)物穩(wěn)定 D．反應(yīng)②的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)①的反應(yīng)物總能量低 6. (2017屆山西大學(xué)附中模擬)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反應(yīng)熱ΔH為( ) 化學(xué)鍵 C—H C—F H—F F—F 鍵能/(kJmol－1) 414 489 565 155 A.－485 kJmol－1 B．＋485 kJmol－1 C．＋1 940 kJmol－1 D．－1 940 kJmol－1 解析：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝414 kJmol－14＋155 kJmol－14－489 kJmol－14－565 kJmol－14＝－1 940 kJmol－1。答案：D 7. (2017屆哈爾濱師大附中模擬)已知HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)生成1 mol 正鹽的ΔH＝－12.1 kJmol－1；強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于( ) A．－69.4 kJmol－1 B．－45.2 kJmol－1 C．＋69.4 kJmol－1 D．＋45.2 kJmol－1 解析：由題意可寫出熱化學(xué)方程式：①HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－12.1 kJmol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1，由①－②可得HCN(aq) CN－(aq)＋H＋(aq) ΔH＝(－12.1 kJmol－1)－(－57.3 kJmol－1)＝＋45.2 kJmol－1，故D項(xiàng)正確。答案：D 8. 碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)有機(jī)物M經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過(guò)程如下： ΔH＝＋88.6 kJmol－1。則M、N相比，較穩(wěn)定的是________。 (2)已知CH3OH(l)的燃燒熱ΔH＝－726.5 kJmol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－a kJmol－1，則a________726.5 (填“>”“<”或“＝”)。 (3)使Cl2和H2O(g)通過(guò)灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當(dāng)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145 kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________。 (4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝－1 176 kJmol－1，則反應(yīng)過(guò)程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為_(kāi)___________。 答案：(1)M (2)<(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290 kJmol－1(4)98 kJ 9. 為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算。 (1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式：________________________________________。 (2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，拆開(kāi)化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/(kJmol－1) 436 391 945 已知反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝a kJmol－1試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為_(kāi)_______。 (3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知： C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJmol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJmol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2 599 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298 K時(shí)由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變：________。 答案：(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1 452.8 kJmol－1(2)－93 (3)＋226.7 kJmol－1 10. (1)①人們常用催化劑來(lái)選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。圖1所示為一定條件下1 mol CH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應(yīng)主要生成 (填“CO”、“CO2”或“HCHO”)。 ②2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝ 。 (2)反應(yīng)A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)過(guò)程中的能量變化如圖2所示，回答下列問(wèn)題： ①該反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 ②在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化：E1 (填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，E2 。 ③反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？ ，原因是 。 (3)已知： 若甲醇的燃燒熱為ΔH3，試用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l)的ΔH＝ 。若ΔH1＝－285.8 kJmol－1，ΔH2＝＋283.0 kJmol－1，某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74 kJ能量，同時(shí)生成3.6 g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為 。 (4)以CH4和H2O為原料，通過(guò)下列反應(yīng)也可以制備甲醇。 Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.0 kJmol－1 Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－129.0 kJmol－1 CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。 答案：(1)①HCHO ②－470 kJmol－1 (2)①放熱 ②減小 減小 ③否 反應(yīng)物和生成物的能量差是不變的(3)2ΔH1－ΔH2－ΔH3 1∶1(4)CH4(g)＋H2O(g)===CH3OH(g)＋H2(g) ΔH＝＋77 kJmol－1 11. （1）下圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下N2和H2反應(yīng)生成1 mol NH3過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式(ΔH的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示)： 。 (2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng)。已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJmol－1，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJmol－1，則2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝______。 (3)臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s) ΔH＝－235.8 kJmol－1，已知：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g) ΔH＝＋62.2 kJmol－1，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。 (4)飲用水中的NO3—主要來(lái)自于NH4+。已知在微生物的作用下，NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO3—。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下： 1 molNH4+全部被氧化成NO3—的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。 （5）已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJmol－1，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJmol－1，TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)ΔH＝＋141 kJmol－1，則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。 答案：（1）N2 (g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝2(Q1－Q2)kJmol－1 (2)1 530 kJ mol－1 (3)2O3(g)===3O2(g)ΔH＝－285 kJmol－1（4）NH4+ (aq)＋2O2(g)=== NO3—(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346 kJmol－1（5）－80 molL－1