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文檔簡介
第六章
化學反應與能量第一節(jié)化學反應的熱效應課標要求核心素養(yǎng)1.能辨識化學反應中的能量轉化形式,能解釋化學變化中能量變化的本質(zhì)。2.能進行反應焓變的簡單計算,能用熱化學方程式表示反應中的能量變化,能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。3.能舉例說明化學在解決能源危機中的重要作用,能分析能源的利用對自然環(huán)境和社會發(fā)展的影響。1.變化觀念與平衡思想:認識化學變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成,并伴有能量的轉化;能多角度、動態(tài)地分析熱化學方程式,能運用熱化學反應原理解決實際問題。2.科學態(tài)度與社會責任:確認能源對社會發(fā)展的重大貢獻,具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念,能對與化學有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷。[目標導航][自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)。(1)活化能越大,表明斷裂舊化學鍵需要的能量越高。()(2)吸熱反應中,反應物化學鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學鍵放出的總能量。()(3)同溫同壓下,反應H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同。()kJ·mol-1表示的意義:25℃、101kPa發(fā)生上述反應生成1molH2O(g)時放出241.8kJ的熱量。()(5)熱化學方程式前面的化學計量數(shù)不僅表示分子數(shù)也表示物質(zhì)的量。()答案:(1)√
(2)√(3)×錯因:化學反應的焓變只與反應前后物質(zhì)的狀態(tài)有關,與化學反應條件無關。 (4)√(5)×錯因:熱化學方程式前面的化學計量數(shù)只表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量。2.中國學者在水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH]中突破了低溫下高轉化率與高反應速率不能兼得的難題,該過程是基于雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化實現(xiàn)的。反應過程示意圖如下:下列說法正確的是()A.過程Ⅰ、過程Ⅲ均為放熱過程B.過程Ⅲ生成了具有極性共價鍵的H2、CO2C.使用催化劑降低了水煤氣變換反應的ΔHD.圖示過程中的H2O均參與了反應過程答案:D
3.2023年10月26日11時14分,神舟十七號載人飛船點火升空成功發(fā)射。肼(N2H4是一種良好的火箭推進劑,其與適當?shù)难趸瘎?如過氧化氫、氧氣等)配合,可組成比沖最高的可貯存液體推進劑,液態(tài)肼和液態(tài)過氧化氫混合反應時,即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱。若每生成1molN2,放出642kJ的熱量,則該反應的熱化學方程式為______________。
答案:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g),ΔH=-642kJ·mol-1考點一反應熱焓變1.化學反應的過程質(zhì)量能量2.基本概念(1)內(nèi)能(U)內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和,受溫度、壓強和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。 (2)體系、環(huán)境與熱量①體系:容器中的反應物及發(fā)生的反應等看作一個反應體系,簡稱體系(又稱系統(tǒng))。
②環(huán)境:與體系相互影響的其他部分,如盛溶液的容器和溶液之外的空氣等可看作環(huán)境。 ③熱量是指因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的________。能量(3)焓和焓變ΔHkJ·mol-1kJ/mol(4)反應熱等于ΔH
①概念:反應熱是在等溫條件下,化學反應體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。 ②反應熱與焓變的關系:在等壓條件下進行的化學反應,其反應熱______反應的焓變,用符號______表示。3.吸熱反應、放熱反應大于<負值
(1)放熱反應:釋放熱量的化學反應。反應物的總能量______生成物的總能量。反應體系的能量降低,故ΔH_____0,即ΔH為______。小于升高>正值
(2)吸熱反應:吸收熱量的化學反應。反應物的總能量_____生成物的總能量。反應體系的能量_______,故ΔH_____0,即ΔH為_______。吸熱反應(ΔH>0)放熱反應(ΔH<0)①Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應②大多數(shù)的分解反應③弱電解質(zhì)的電離④鹽類水解⑤C和H2O(g)、C和CO2的反應①中和反應②燃燒反應③金屬與酸或氧氣的反應④鋁熱反應⑤酸性氧化物或堿性氧化物與水的反應⑥大多數(shù)的化合反應(3)常見的吸熱反應和放熱反應4.反應熱產(chǎn)生的原因吸熱>放熱<考點二熱化學方程式能量1.熱化學方程式既表示化學反應的物質(zhì)變化,也表示化學反應的______變化。如:2molH2(g)與1molO2(g)反應生成
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1
表示在25℃、101kPa條件下,______________________________________________________________________。2mol液態(tài)水時放出的熱量為571.6kJ
2.熱化學方程式中必須標明反應物和生成物的狀態(tài),固體(s)、液體(l)、氣體(g)、水溶液(aq),若為同素異形體,還要注明名稱。 3.熱化學方程式要注明反應時的溫度和壓強。如不注明,即表示在25℃和101kPa下測定。整數(shù)分數(shù)同等倍數(shù)
4.熱化學方程式中的化學計量數(shù)為物質(zhì)的量。故化學計量數(shù)可以是______,也可以是________。當化學計量數(shù)改變時,其ΔH也______________的改變。 5.要注明ΔH的符號和單位:“+”代表_______,“-”代表_________,單位為___________。吸熱放熱kJ·mol-1考點三反應熱的測定中和熱和燃燒熱1.中和反應反應熱及其測定(1)中和反應反應熱1molH2O(l)
在稀溶液中,強酸和強堿發(fā)生中和反應生成______________時所放出的熱量。(2)測定原理c=4.18J·g-1·℃-1=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1;n為生成H2O的物質(zhì)的量。稀溶液的密度用1g·mL-1
進行計算。(3)裝置如圖(4)注意事項①隔熱層及杯蓋的作用是保溫、隔熱,減少熱量損失。②為保證酸、堿完全中和,常使堿稍稍過量(0.50mol·L-1鹽酸、0.55mol·L-1
NaOH溶液等體積混合)。③實驗時不能用銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器。因為銅絲導熱性好,比用玻璃攪拌器誤差大。2.燃燒熱(1)燃燒熱①概念:在101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒,生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量。②意義:衡量燃料燃燒時放出熱量的多少。
如碳的燃燒熱ΔH=-393.5kJ·mol-1,表示在25℃、101kPa條件下,1molC(s)完全燃燒生成CO2(g)放出393.5kJ的熱量。燃燒元素CHSN穩(wěn)定產(chǎn)物及狀態(tài)CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)
(2)對完全燃燒的理解 (3)根據(jù)燃燒熱計算反應放出熱量:Q放=n(可燃物)×|ΔH(燃燒熱)|。
3.燃料的選擇及能源 (1)燃料的選擇原則:①______________;②______________;③____________________________。保護環(huán)境熱值大小穩(wěn)定性、來源、價格、運輸?shù)?2)能源及利用煤石油天然氣不可再生再生可考點四蓋斯定律及應用1.蓋斯定律(1)內(nèi)容始態(tài)和終態(tài)反應的途徑
對于一個化學反應,無論是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是相同的。即化學反應的反應熱只與反應體系的_____________有關,而與______________無關。 (2)意義
間接計算某些反應的反應熱。轉化關系反應熱間的關系ΔH1=____________ΔH1=____________ΔH=____________(3)應用aΔH2-ΔH2ΔH1+ΔH22.反應熱的大小比較(1)根據(jù)反應物的量的大小關系比較反應焓變的大?、?H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2反應②中H2
的量更多,因此放熱更多,故ΔH1____ΔH2。>(2)根據(jù)反應進行的程度比較反應焓變的大小④C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH4反應④中,C完全燃燒,放熱更多,故ΔH3______ΔH4。(3)根據(jù)反應物或生成物的狀態(tài)比較反應焓變的大?、軸(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH5⑥S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH6>方法一:圖像法,畫出上述兩反應能量隨反應過程的變化曲線。由圖像可知:ΔH5____ΔH6。<<<方法二:通過蓋斯定律構造新的熱化學方程式。
由⑤-⑥可得S(g)===S(s)
ΔH=ΔH5-ΔH6______0,故ΔH5______ΔH6。(4)根據(jù)特殊反應的焓變情況比較反應焓變的大小
由⑦-⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s)ΔH已知鋁熱反應為放熱反應,ΔH=ΔH7-ΔH8_______0,故ΔH7______ΔH8。<<考向1化學反應過程中的熱效應及分析生反應的能量變化及反應歷程如圖所示。下列說法錯誤的是()1.(2023年濰坊一中模擬)研究表明N2O與CO在Fe+作用下發(fā)A.反應總過程ΔH<0B.Fe+使反應的活化能減小C.FeO+是該反應的催化劑D.Fe++N2O―→FeO++N2、FeO++CO―→Fe++CO2兩步反應均為放熱反應
解析:反應總過程為N2O+CO===N2+CO2,根據(jù)圖示可知,反應物總能量高于生成物總能量,為放熱反應,ΔH<0,A正確;答案:C根據(jù)反應歷程,F(xiàn)e+為催化劑,能夠降低反應的活化能,B正確;FeO+為中間產(chǎn)物,而不是催化劑,C錯誤;根據(jù)圖示,F(xiàn)e++N2O―→FeO++N2、FeO++CO―→Fe++CO2兩反應中反應物總能量均高于生成物總能量,均為放熱反應,D正確。2.活潑自由基與氧氣的反應一直是關注的熱點。HNO自由基與O2
反應過程的能量變化如圖所示:下列說法正確的是()A.該反應為吸熱反應B.產(chǎn)物的穩(wěn)定性:P1>P2C.該歷程中最大正反應的活化能E正=186.19kJ·mol-1D.相同條件下,由中間產(chǎn)物Z轉化為產(chǎn)物的速率:v(P1)<v(P2)
解析:物質(zhì)反應圖像圖中重點看起點、終點,分清反應物和產(chǎn)物,注意圖像正反應的活化能與逆反應的活化能的區(qū)別與聯(lián)系(ΔH=E正-E逆)。由題圖可以看出,反應物的能量高于產(chǎn)物P1、P2的能量,反應為放熱反應,A錯誤;能量越低越穩(wěn)定,P1能量高于P2,所以穩(wěn)定性P2>P1,B錯誤;由圖示可知中間產(chǎn)物Z到過渡態(tài)Ⅳ所需的活化能最大,則E正=-18.92kJ·mol-1-(-205.11kJ·mol-1)=186.19kJ·mol-1,C正確;由圖示可知,由Z到產(chǎn)物P1所需的活化能低于由Z到產(chǎn)物P2所需的活化能,則由中間產(chǎn)物Z轉化為產(chǎn)物的速率v(P1)>v(P2),D錯誤。答案:C[方法技巧]解題流程——三步突破能量變化能壘圖考向2熱化學方程式的書寫及判斷3.(高考組合)按要求書寫熱化學方程式。(1)(2022年河北卷)298K時,1gH2
燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,表示H2燃燒熱的熱化學方程式為______________________。(2)(2021年海南卷)已知25℃,100kPa時,1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出2804kJ熱量。則25℃時,CO2(g)和H2O(l)經(jīng)光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的熱化學方程式為________________。
(3)(2021年天津卷)合成氨反應常使用鐵觸媒提高反應速率。如圖分別為有、無鐵觸媒時,反應的能量變化示意圖。該反應的熱化學方程式為________________________________________。
解析:(1)298K時,1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,則1molH2
燃燒生成1molH2O(l)放熱ΔH=-286kJ·mol-1。
(2)由題意可知,反應①為1mol葡萄糖在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出2804kJ的熱量,反應的熱化學方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-2804kJ·mol-1,二氧化碳和液態(tài)水經(jīng)光合作用生成葡萄糖和氧氣的反應為葡萄糖燃燒的逆反應,生成1mol葡萄糖會吸收2804kJ的熱量,反應的熱化學方程式為6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g)
ΔH=+2804kJ·mol-1
(3)由圖可知,1molN2
和3molH2
反應時,放出的熱量為2NH3(g)(a-b)kJ,所以該反應的熱化學方程式N2(g)+3H2(g)ΔH=-(a-b)kJ·mol-1。
(2)6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g)ΔH=+2804kJ·mol-1。(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-(a-b)kJ·mol-1
4.中國對環(huán)保需求大幅度提升,我們以清潔運輸要求和行業(yè)管理為重點,積極推動鋼鐵、電力等行業(yè)的運輸清潔化,不少涉及大宗貨物的運輸企業(yè)積極采購國6新車和新能源汽車,推動各地在公交、輕型物流、港口民航領域積極推廣新能源汽車,中國新能源公交車占比從2015年20%,提升到現(xiàn)在60%以上。汽車的生產(chǎn)制造過程環(huán)保水平也明顯提升,近年來,汽車產(chǎn)業(yè)在揮發(fā)性有機物治理方面做了大量的工作,轎車基本實現(xiàn)水性化、自動化、智能化噴涂,噴涂工藝實現(xiàn)密閉化。
(1)汽車尾氣中的NO和CO在催化轉化器中反應生成兩種無毒無害的氣體。在標準壓強和指定溫度下,由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物時的反應熱稱為該化合物的標準摩爾生成焓。已知CO(g)、CO2(g)、NO(g)的標準摩爾生成焓分別為-110.5kJ·mol-1、-393.5kJ·mol-1、+90.25kJ·mol-1。寫出催化轉化器中反應的熱化學方程式:____________________________________________。
(2)減少CO2
的排放量以及利用CO2與H2
的反應合成新能源是實現(xiàn)世界氣候峰會目標的有效途徑。I.CO2
催化加氫合成二甲醚CH3OH(g)技術能有效利用CO2
資源。已知①CO2(g)+3H2(g)+H2O(g)ΔH1=-49.0kJ·mol-1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2OΔH2=-25.0kJ·mol-1
CO2催化加氫直接合成二甲醚反應的熱化學方程式為______________________。(2)根據(jù)蓋斯定律,將反應①×2+②即得:2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g),ΔH=2×(-49.0kJ·mol-1)-25.0kJ·mol-1=-123kJ·mol-1,則CO2催化加氫直接合成二甲醚反應的熱化學方程式為2CO2(g)+6H2(g)―→CH3OCH3(g)+3H2O(g)
ΔH=-123kJ·mol-1。答案:(1)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-1(2)2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-123kJ·mol-1[方法技巧]書寫熱化學方程式的程序考向3蓋斯定律的應用
5.(1)(2021年廣東卷節(jié)選)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4
與CO2重整是CO2
利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應:(a)CH4(g)+CO2(g)(b)CO2(g)+H2(g)
2CO(g)+2H2(g)ΔH1CO(g)+H2O(g)ΔH2(c)CH4(g)(d)2CO(g)C(s)+2H2(g)ΔH3
CO2(g)+C(s)ΔH4(e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)ΔH5
根據(jù)蓋斯定律,反應(a)的ΔH1=________________________(寫出一個代數(shù)式即可)。物質(zhì)H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)燃燒熱ΔH/(kJ·mol-1)-285.8-393.5-3267.5
(2)(2021年河北卷節(jié)選)大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時,相關物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表:25℃時H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的熱化學方程式為_______________________________________。答案:(1)ΔH2+ΔH3-ΔH5
或ΔH3-ΔH4(2)6C(石墨,s)+3H2(g)===C6H6(l)
ΔH=+49.1kJ·mol-16.(1)(2022年全國甲卷)TiO2
轉化為TiCl4
有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時反應的熱化學方程式如下:(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+172kJ·mol-1(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g)ΔH2=-51kJ·mol-1則反應2C(s)+O2(g)===2CO(g)的ΔH為__________kJ·mol-1。(2)(2022年全國乙卷)已知下列反應的熱化學方程式:①2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=-1036kJ·mol-1②4H2S(g)+2SO2(g)===3S2(g)+4H2O(g)
ΔH2=+94kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH3=-484kJ·mol-1計算H2S熱分解反應④2H2S(g)===S2(g)+2H2(g)的ΔH4=______kJ·mol-1。答案:(1)-223(2)+170[方法技巧]利用蓋斯定律計算反應熱的兩種方法(1)虛擬路徑法:根據(jù)題意虛擬物質(zhì)的轉化過程,然后根據(jù)蓋斯定律列式求解,即可求出目標反應的反應熱。
(2)方程加和法:分析題給熱化學方程式,并進行適當加減得到目標熱化學方程式,反應熱也一并作相應的加減運算,思維流程如下:物質(zhì)(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ·mol-l249218391000-136-242考向4反應熱的計算7.(2022年浙江6月)標準狀態(tài)下,下列物質(zhì)氣態(tài)時的相對能量如下表:可根據(jù)HO(g)+HO(g)===H2O2(g)計算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-l。下列說法不正確的是(
)A.H2的鍵能為436kJ·mol-1B.O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C.解離氧氧單鍵所需能量:HOO<H2O2D.H2O(g)+O(g)===H2O2(g)
ΔH=-143kJ·mol-1
解析:本題主要是考查陌生情境下根據(jù)鍵能數(shù)據(jù),確定其他鍵能或焓變,其思路是“抓鍵的實質(zhì)——斷裂與成鍵”來分析。由氣答案:C態(tài)時H、H2的相對能量可知,H2的鍵能為218kJ·mol-1×2=436kJ·mol-1,A正確;由表格中數(shù)據(jù)可知O2的鍵能為249kJ·mol-1×2=498kJ·mol-1,而H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-1,214kJ·mol-1×2<498kJ·mol-1,B正確;HOO中解離O—O鍵所需能量為249kJ·mol-1+39kJ·mol-1-10kJ·mol-1=278kJ·mol-1,H2O2中解離O—O鍵所需能量為214kJ·mol-1,C錯誤;由表中數(shù)據(jù)可知ΔH=-136kJ·mol-1+242kJ·mol-1-249kJ·mol-1=-143kJ·mol-1,D正確。8.CH4
超干重整CO2
的催化轉化如圖1所示:
已知相關反應的能量變化如圖2所示,過程Ⅰ的熱化學方程式為___________________________________________________。
解析:據(jù)CH4
超干重整CO2
的催化轉化圖,過程Ⅰ的化學反應為CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)。由能量—反應過程曲線得熱化學方程式:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)ΔH=+206.2kJ·mol-1(ⅰ) ΔH=-165kJ·mol-1(ⅱ)
(ⅰ)×2+(ⅱ)得過程Ⅰ的熱化學方程式:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ·mol-1。
答案:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ·mol-1。物質(zhì)CO2(C==O)CH4(C==H)P4(P—P)SiO2(Si==O)石墨金剛石S8(S—S)Si鍵數(shù)24641.5282[方法突破]計算反應熱(ΔH)的四種常用方法(1)根據(jù)反應物和生成物的焓值計算:ΔH=H(生成物)-H(反應物)。(2)根據(jù)反應物和生成物的鍵能計算:ΔH=∑E(反應物鍵能)-∑E(生成物鍵能)。常見物質(zhì)(1mol)中化學鍵數(shù)目見下表:(3)根據(jù)正、逆反應的活化能計算:ΔH=Ea(正反應)-Ea(逆反應),Ea
代表活化能。(4)根據(jù)蓋斯定律計算反應熱,利用已知熱化學方程式疊加計算反應熱??枷?反應熱的大小比較9.(2021年浙江6月選考)相同溫度和壓強下,關于反應的ΔH,下列判斷正確的是()A.ΔH1>0,ΔH2>0B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH2D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
解析:一般烯烴與氫氣發(fā)生的加成反應為放熱反應,但是,由于苯環(huán)結構的特殊性決定了苯環(huán)結構的穩(wěn)定性,苯與氫氣發(fā)生加成反應生成1,3-環(huán)己二烯時,破壞了苯環(huán)結構的穩(wěn)定性,因此該反應為吸熱反應。環(huán)己烯、1,3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應均為放熱反應,則ΔH1<0,ΔH2<0,A錯誤;苯分子中沒有碳碳雙鍵,其中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊的共價鍵,其與氫氣完全加成的反應熱不等于環(huán)己烯、1,3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應的反應熱之和,即ΔH3≠ΔH1+ΔH2,B錯誤;環(huán)己烯、1,3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應均為放熱反應,則有ΔH1<0,ΔH2<0,由于1mol1,3-環(huán)己二烯與氫氣完全加成后消耗的氫氣是等量環(huán)己烯的2倍,故其放出的熱量更多,其ΔH1>ΔH2;苯與氫氣發(fā)生加成反應生成1,3-環(huán)己二烯的反應為吸熱反應(ΔH4>0),根據(jù)蓋斯定律可知,苯與氫氣完全加成的反應熱ΔH3=ΔH4+ΔH2,則ΔH3>ΔH2,C正確;根據(jù)蓋斯定律可知,苯與氫氣完全加成的反應熱ΔH3=ΔH4+ΔH2,則有ΔH2=ΔH3-ΔH4,D錯誤。答案:C10.(2023年山東實驗中學模擬)已知:①2CH3OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH1②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
ΔH2③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH3④2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH4⑤CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH5)下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(A.ΔH1>0,ΔH2<0B.ΔH3>ΔH4C.ΔH1=ΔH2+2ΔH3-ΔH5D.2ΔH5+ΔH1<0
解析:甲醇燃燒是放熱反應,ΔH1<0,A錯誤;H2O(g)===H2O(l)放出熱量,反應③放出的熱量多,ΔH小,故ΔH3<ΔH4,B錯誤;根據(jù)蓋斯定律,ΔH1=ΔH2+2ΔH3-2ΔH5,C錯誤;根據(jù)蓋斯定律,由反應⑤×2+反應①得2CO(g)+4H2(g)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l),ΔH=2ΔH5+ΔH1,相當于CO、H2
的燃燒,均為放熱反應,故2ΔH5+ΔH1<0,D正確。答案:D
1.(2023年浙江1月)標準狀態(tài)下,氣態(tài)反應物和生成物的相對能量與反應歷程示意圖如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相對能量為0],下列說法不正確的是()A.E6-E3=E5-E2B.可計算Cl—Cl鍵能為2(E2-E3)kJ·mol-1C.相同條件下,O3
的平衡轉化率:歷程Ⅱ>歷程ⅠD.歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應的熱化學方程式為ClO(g)+O(g)===O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ·mol-1解析:根據(jù)歷程Ⅰ,O3(g)+O(g)2O2(g)的ΔH=(E6-E3)kJ·mol-1,根據(jù)歷程Ⅱ,O3(g)+O(g)2O2(g)的反應熱ΔH=(E5-E2)kJ·mol-1,則E6-E3=E5-E2,A正確;根據(jù)圖示,Cl(g)的相對能量為(E2-E3)kJ·mol-1,由于Cl2(g)的相對能量為0,故Cl2(g)===Cl(g)+Cl(g)的ΔH=2(E2-E3)kJ·mol-1,即Cl—Cl鍵能為2(E2-E3)kJ·mol-1,B正確;歷程Ⅱ使用了催化劑Cl,催化劑不能使平衡發(fā)生移動,則O3
的平衡轉化率:歷程Ⅱ=歷程Ⅰ,C錯誤;歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應為活化能最小的反應,即ClO(g)+O(g)===O2(g)+Cl(g)ΔH(E5-E4)kJ·mol-1,D正確。答案:C
2.(2023年湖北卷)2023年5月10日,天舟六號貨運飛船成功發(fā)射,標志著我國航天事業(yè)進入到高質(zhì)量發(fā)展新階段。下列不能)作為火箭推進劑的是( A.液氮-液氫 B.液氧-液氫 C.液態(tài)NO2-肼 D.液氧-煤油
解析:雖然氮氣在一定的條件下可以與氫氣反應,而且是放熱反應,但是,由于N≡N鍵能很大,該反應的速率很慢,氫氣不能在氮氣中燃燒,在短時間內(nèi)不能產(chǎn)生大量的熱量和大量的氣體,因此,液氮-液氫不能作為火箭推進劑,A錯誤;氫氣可以在氧氣中燃燒,反應速率很快且放出大量的熱、生成大量氣體,因此,液氧-液氫能作為火箭推進劑,B正確;肼和NO2
在一定的條件下可以發(fā)生劇烈反應,該反應放出大量的熱,且生成大
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