热化学试题命题趋势

时间:2022-10-06 10:24:16

热化学试题命题趋势

近几年热化学考查内容不断拓宽,层次有所提高,题型有新变化,盖斯定律的应用,能量变化图像更是近年命题的常见形式。

1.考查热化学方程式的书写

例1.下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是()

A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ•mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3kJ•mol-1

B. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为: H=-38.6kJ• mol-1

C. 氯化镁溶液与氨水反应:

D. 氧化铝溶于NaOH溶液:

解析:C 标准燃烧热的定义,在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。水液态稳定,故A错。根据热化学方程式的含义,与 对应的热量是1mol氮气完全反应时的热量,但此反应为可逆反应故,投入0.5mol的氮气,最终参加反应的氮气一定小于0.5mol,故1mol氮气完全反应时放出的热量大于38.6kJ,所以H应小于-38.6kJ• mol-1,B错。D方程式错。

方法规律:做题时要审清题意,注意题目要求书写表示燃烧热、中和热的热化学方程式,还是一般的热化学方程式。

概念辨析:燃烧热:在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。使用燃烧热时要注意两个关键点:①反应物用量:可燃物为1mol ;②产物要求:充分燃烧成稳定氧化物[HH2O(l)、CCO2 (g)、SSO2 (g)]。

中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量即H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l);H=-57.3kJ/mol。注意:若在反应过程中还伴有其它热效应(如生成沉淀、固体溶解或浓溶液稀释、弱电解质的电离等),则放出的热量不再等于中和热,如稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,因醋酸的电离要吸热,放出的热量小于57.3KJ。

2.利用反应热大小判断物质的稳定性

例2 已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下( 、 均为正值):

,有关上述反应的叙述正确的是( )

A.B.1mol HBr(g)具有的能量大于1mol HBr(l)具有的能量

C.生成物总能量均高于反应物总能量D.生成1molHCl气体时放出 热量

解析:AB 非金属性越强,气态氢化物越稳定,物质的能量越低越稳定。所以HCl(g)的能量比HBr(g)低。又因Cl2比Br2氧化性强,更活泼,所以Cl2比Br2的能量高,因此 ,A正确。两个反应都是放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,C错。由热化学方程式可知,生成2mol氯化氢放出的热量才是Q1, D错。物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时,故B正确。

方法规律:①等物质的量的同种物质拥有的能量关系是:气态>液态>固态,②物质所具有的能量越高越不稳定。

3.考查ΔH的意义

例3.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( )

① C(s)+O2(g)=CO2(g) ;ΔH1 C(s)+O2(g)=CO(g) ;ΔH2

② S(s)+O2(g)=SO2(g) ;ΔH3 S(g)+ O2(g)=SO2(g) ;ΔH4

③ H2(g)+O2(g)=H2O(l) ;ΔH52H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ;ΔH6

④ CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s);ΔH7 CaO(s)+ H2O(l)= Ca(OH)2(s) ;ΔH8

A.①B.④ C.②③④ D.①②③

解析:C ①碳的燃烧反应是放热反应,ΔH

②等物质的量的气态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量比固态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量多,ΔH4

③都生成液态水的前提下,氢气的物质的量越大,ΔH6

④碳酸钙受热分解是吸热反应,ΔH>0;氧化钙溶于水是放热反应,ΔH

方法规律:比较两个热化学方程式中反应热大小时要带“+、-”符号,而比较反应放出或吸收的热量的多少时不带“+、-”符号。审题时要特别注意是否考虑符号。

(1)弄清ΔH的意义:ΔH0,代表的反应是吸热反应,吸热越多,ΔH越大。

(2)弄清几个不同:①注意物质的聚集状态不同:水是液态还是气态,硫是固态还是气态;②比较反应物的物质的量多少不同;③分析可燃物完全燃烧还是不完全燃烧的不同;④判断反应是放热还是吸热的不同。

4.利用键能计算反应热

例4. SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则

S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热H为( )

A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/molD. +430 kJ/mol

解析:B 化学反应断键需要吸热,形成新的化学键需要放热。1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需吸收能量280kJ+3×160kJ=760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键,共放出6×330kJ=1980 kJ,因此该反应共放出的热量为1980 kJ-760 kJ=1220kJ,所以该反应的反应热H=-1220 kJ/mol,B正确。

方法规律:(1)利用反应物与生成的总能量进行计算H=∑E(生成物)-∑E(反应物),其中∑E表示物质具有的总能量。

(2)利用断键所吸收的能量和成键所放出的能量的相对大小进行计算H=反应物断键所吸收的总能量(Q吸)-形成新的化学键所放出的总能量(Q放)。

5.利用盖斯定律计算反应热

例5.已知:(1)2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)H1=-701.0kJ•mol-1

(2)2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)H2=-181.6kJ•mol-1

则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的H为()

A. +519.4kJ•mol-1B. +259.7 kJ•mol-1C. -259.7 kJ•mol-1D. -519.4kJ•mol-1

解析:C 【(1)-(2)】/2得:Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l),反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(H1-H2)/2=-259.7 kJ•mol-1。

方法规律:(运用盖斯定律的技巧:参照目标热化学方程式设计合理的反应途径,对原热化学方程式进行恰当“变形”(反写、乘除某一个数),然后方程式之间进行“加减”,从而得出求算目标热化学方程式反应热H的关系式。具体方法:①热化学方程式乘以某一个数时,反应热也必须乘上该数;②热化学方程式“加减”时,反应热也随之“加减”。

6.考查H与活化能的关系

例6.某反应的H=+100kJ•mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是()

A.正反应活化能小于100kJ•mol-1 B.逆反应活化能一定小于100kJ•mol-1

C.正反应活化能不小于100kJ•mol-1 D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ•mol-1

解析:在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,焓与活化能的关系是H=Σ(反应物)-Σ(生成物)。题中焓为正值,过程如右图,所以CD正确。

方法规律:这类题,比较数值间的相互关系,可先作图再作答,以防出错。

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