化学反应中的能量变化
专题十 化学反应中的能量变化
考点一 化学键与反应热
1.化学反应N 2＋3H 2
2NH 3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A ．N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(l) ΔH ＝2(a －b －c ) kJ/mol
B ．N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＝2(b －a ) kJ/mol
C ．12N 2(g)＋32
H 2(g) NH 3(l) ΔH ＝(b ＋c －a ) kJ/mol D ．12N 2(g)＋32H 2(g) NH 3(g) ΔH ＝(a ＋b ) kJ/mol
2．白磷与氧气可发生如下反应：P 4＋5O 2===P 4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P －P ：a kJ/mol 、P —O ：b kJ/mol 、P==O ：c kJ/mol 、O==O ：d kJ/mol 。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH ，其中正确的是（ ）
A ．(6a ＋5d －4c －12b ) kJ/mol
B ．(4c ＋12b －6a －5d ) kJ/mol
C ．(4c ＋12b －4a －5d ) kJ/mol
D ．(4a ＋5d －4c －12b ) kJ/mol
考点二 热化学方程式的书写及正误判断
3．(2009·重庆理综，12)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确) （ ）
A ．C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(g) ΔH ＝－1 367.0 kJ/mol(燃烧热)
B ．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝＋57.3 kJ/mol(中和热)
C ．S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－296.8 kJ/mol(反应热)
D ．2NO 2===O 2＋2NO ΔH ＝＋116.2 kJ/mol(反应热)
4． 已知25℃、101 kPa 下，拆开1 mol C —H 键要吸收415 kJ 的能量，拆开1 mol C —C 键要吸收331 kJ 的能量，拆开1 mol O 2中的O==O 键要吸收498 kJ 的能量，形成水分子中的1 mol H —O 键要放出465 kJ 的能量，形成二氧化碳分子中的1 mol C==O 键要放出798 kJ 的能量(丙烷燃烧过程中不考虑其他能量转化)。下列说法正确的是( )
A ．火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为C 3H 8＋5O 2===3CO 2＋4H 2O ΔH ＝－2 036 kJ/mol
B ．
C 3H 8(g)＋5O 2(g)===3CO 2(g)＋4H 2O(g) ΔH <－2 036 kJ/mol
C ．火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为：C 3H 8(g)＋5O 2(g)
===3CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋2 036 kJ/mol
D ．火炬中丙烷燃烧的能量变化可用右图表示
考点三 盖斯定律的应用及ΔH 的计算
5．(2009年广东、江苏高考组合)(1)(广东)由磷灰石[主要成分Ca 5(PO 4)3F]在高温下制备黄磷(P 4)的热化学方程式为：
4Ca 5(PO 4)3F(s)＋21SiO 2(s)＋30C(s)===3P 4(g)＋20CaSiO 3(s)＋30CO(g)＋SiF 4(g) ΔH
①上述反应中，副产物矿渣可用来 。
②已知相同条件下：
4Ca 5(PO 4)3F(s)＋3SiO 2(s)===6Ca 3(PO 4)2(s)＋2CaSiO 3(s)＋SiF 4(g) ΔH 1
2Ca 3(PO 4)2(s)＋10C(s)===P 4(g)＋6CaO(s)＋10CO(g) ΔH 2
SiO 2(s)＋CaO(s)===CaSiO 3(s) ΔH 3
用ΔH 1、ΔH 2和ΔH 3表示ΔH , ΔH ＝ 。
(2)(江苏)用H 2O 2和H 2SO 4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(s)＋2H ＋(aq)===Cu 2＋(aq)＋H 2(g) ΔH ＝＋64.39 kJ/mol
2H 2O 2(l)===2H 2O(l)＋O 2(g) ΔH ＝－196.46 kJ/mol H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－285.84 kJ/mol 在H 2SO 4溶液中，Cu 与H 2O 2反应生成Cu 2＋和H 2O 的热化学方程式为
。
6． (2010·广东理综，9)在298 K 、100 kPa 时，已知：
2H 2O(g)===O 2(g)＋2H 2(g) ΔH 1
Cl 2(g)＋H 2(g)===2HCl(g) ΔH 2
2Cl 2(g)＋2H 2O(g)===4HCl(g)＋O 2(g) ΔH 3
则ΔH 3与ΔH 1和ΔH 2间的关系正确的是 ( )
A ．ΔH 3＝ΔH 1＋2ΔH 2
B ．ΔH 3＝ΔH 1＋ΔH 2
C ．ΔH 3＝ΔH 1－2ΔH 2
D ．ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2
课后作业
7． (2009年辽宁、宁夏高考试题改编)2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO 2(g)氧化为 1 mol SO 3(g)的ΔH ＝－99 kJ/mol 。
请回答下列问题：
(1)图中A 、C 分别表示__________、__________，E 的大小对该反应的反应热有无影响？__________。该
反应通常用V 2O 5作催化剂，加V 2O 5会使图中B 点升高还是降低？____________，理由是_____________________________；
(2)图中ΔH ＝__________kJ/mol ；
(3)V 2O 5的催化循环机理可能为：V 2O 5氧化SO 2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气
氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：______________________________；
(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol ，计算由S(s)生成3 mol SO 3(g)的ΔH (要求计算过程)。(已知燃烧热是指25℃、101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量)
8．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH 3OH(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋3H 2(g)
ΔH ＝＋49.0 kJ/mol
②CH 3OH(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2(g) ΔH ＝－192.9 kJ/mol
下列说法正确的是 ( )
A ．CH 3OH 的燃烧热为192.9 kJ/mol
B ．反应①中的能量变化如上图所示
C ．CH 3OH 转变成H 2的过程一定要吸收能量
D ．根据②推知反应CH 3OH(l)＋12
O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2(g)的ΔH >－192.9 kJ/mol
9．一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。已知：
①CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－574 kJ/mol ②CH 4(g)＋4NO(g)===2N 2(g)＋CO 2(g) ＋2H 2O(g) ΔH ＝－1 160 kJ/mol 下列叙述正确的是 ( )
A ．CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l)ΔH ＝－867 kJ/mol
B ．CH 4催化还原NO x 为N 2的过程中，若x ＝1.6，则转移电子3.2 mol
C ．若0.2 mol CH 4还原NO 2至N 2，在上述条件下放出的热量为173.4 kJ
D ．若用标准状况下4.48 L CH 4还原NO 2至N 2，整个过程中转移电子3.2 mol
10．(1)肼(N 2H 4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N 2O 4为氧化剂，生成N 2和H 2O(g)。
已知：
N 2(g)＋2O 2(g)===N 2O 4(g) ΔH ＝＋8.7 kJ/mol(1)
N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g)
ΔH ＝－534.7 kJ/mol(2)
请写出肼跟N 2O 4反应的热化学反应方程式： 。
(2)已知：O 2 (g)=== O ＋2(g)＋e －
ΔH 1＝＋1 175.7 kJ/mol
PtF 6(g)＋ e －===PtF －6(g) ΔH 2＝－ 771.1 kJ/mol
O ＋2PtF －6(s)===O ＋2(g)＋PtF －6(g) ΔH 3＝＋482.2 kJ/mol
则反应O 2(g)＋ PtF 6 (g) ===O ＋2PtF －6 (s)的ΔH ＝_____kJ/mol 。
(3)已知H 2(g)===2H(g) ΔH 1＝＋436 kJ/mol
N 2(g)===2N(g) ΔH 2＝＋946 kJ/mol
13NH 3(g)===13
N(g)＋H(g) ΔH 3＝＋391 kJ/mol 则N 2(g)和H 2(g)反应生成NH 3(g)的热化学方程式为
______________________________________________。