热化学方程式的正误判断及书写.docx
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热化学方程式的正误判断及书写
热化学方程式的正误判断及书写
1、(2010浙江,12)下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:
A.甲烷的标准粼粼热为-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0.5molN2和1.5molH2置于密闭的窗口中充分反应生成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:
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D.氧化铝溶于NaOH溶液:
Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-
2、(2009重庆卷,12)下列热化学方程式书写正确的是(
的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)==SO2(g);△H=-296.8kJ/mol(反应热)
D.2NO2==O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol(反应热)
答案C
【解析】A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H2O的状态必须为液态,A项错误;中和反应是放热反应,△H应小于0,B项错误;热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,D项错误;答案C正确。
【考点分析】本题考查燃烧热以及热化学方程式的书写正误判断。
3、(2009四川,9)25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。
下列热化学方程式书写正确的是
A.2H+(aq)+SO2-4+SO2-4(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O
(1);
H=-57.3kJ/mol
B.KOH(aq)+
H2SO4(aq)=
K2SO4(aq)+H2O(l);
H=-57.3kJ/mol
C.C8H18
(1)+
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);
H=-5518kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O
(1);
H=-5518kJ/mol
4、(2008重庆,13)化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3
(1);△H=2(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=2(b-a)kJ·mol-1
C.
N2(g)+
H2(g)=NH3
(1);△H=(b+c-a)kJ·mol-1
D.
N2(g)+
H2(g)=NH3(g);△H=(a+b)kJ·mol-1
5、(2011江苏,20)(14分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)△H=+169.8kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是。
燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式:
。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如下图1所示。
图中A、B表示的物质依次是。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见下图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。
电解时,阳极的电极反应式为。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。
350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。
Mg2Cu与H2反应的化学方程式为
【参考答案】
(1)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ·mol-1
(2)为H2S热分解反应提供热量
2H2S+SO2=2H2O+3S(或4H2S+2SO2=4H2O+3S2)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2
【分析】本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题,是以化学知识具体运用的典型试题。
【备考提示】高三复习一定要关注生活,适度加强综合训练与提升。
6、(2010北京,26)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和
的形式存在,该废水的处理流程如下:
(1)过程Ⅰ:
加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用:
。
②用化学平衡原理解释通空气的目的:
。
(2)过程Ⅱ:
在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。
两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是。
(3)过程Ⅲ:
一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。
若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。
解析;此题中
(2)的①的难度最低,不做详解,②考查盖斯定律的应用,可以将图1和图2的热化学方程式直接相加即可。
(3)问可以根据得失电子守恒来解题,32gCH3OH(相当于1mol甲醇)作还原剂,失去6mol电子,这样得到6mol电子需要1.2mol硝酸做氧化剂(注:
1mol硝酸变成N2需要得到5mol电子),因此参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是5:
6。
比较难的是
(1)问,难在学生的表述可能不准确或者找不对答题的角度。
过程Ⅰ的目的是将氨氮废水转化为低浓度氨氮废水,然后将氨赶出,因此加NaOH溶液应该发生如下反应:
NH4++OH-
NH3·H2O。
所以答对①问的关键词在“将氨赶出”,因此判断是生成NH3·H2O。
假如学生判断加NaOH溶液后,影响了NH3·H2O的电离,那么就南辕北辙了。
②问主要是应用平衡移动的原理来解题。
废水中的NH3被空气带走,使NH3·H2O
NH3+H2O的平衡向正反应方向移动,利于除氨。
7、17.(8分)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中
的化学反应为
能提高燃煤烟气中
去除率的措施有(填字母)。
A.增大氨水浓度B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触D.通入空气使
转化为
采用方法Ⅰ脱硫,并不需要先出去燃煤烟气中大量的
,原因是(用离子方程式表示)。
(2)方法Ⅱ重要发生了下列反应:
S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式为。
(3)
方法Ⅲ中用惰性电极电解
溶液的装置
如右图所示。
阳极区放出的气体的成分为。
(填化学式)
8、(2009江苏,17)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。
废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是(填字母)
A.热裂解形成燃油B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料D.直接填埋
(2)用H2O2和H2SO4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)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为:
。
(3)控制其它条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol·L-1H2SO4溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)
温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率
(×10-3mol·L-1·min-1)
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是。
(4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl的离子方程式是。
17.解析:
(1)热裂解形成燃油则可使资源再生利用所以A正确;露天焚烧会产生污染空气的气体,所以B不符合环保理念;作为有机复合建筑材料的原料也使资源再生利用,所以C正确;直接填埋则可能会造成土壤、水体等污染,所以D不符合环保理念。
(2)根据盖斯定律,将三个方程式加合得:
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68kJ·mol-1
(3)由于温度升高,使得一部分H2O2发生分解,减少了与Cu的反应,所以铜的溶解速率逐渐减小。
(4)根据CuSO4→CuCl,则铜的价态降低,则Na2SO3中硫的价态必然降低,剩余反应方程式为:
2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
2CuCl↓+SO42-+2H+
答案:
(1)BD
(2)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68kJ·mol-1
(3)H2O2分解速率加快
(4)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
2CuCl↓+SO42-+2H+
9、(2008全国,26)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。
反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是;
上述分解反应是一个可逆反应。
温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率
1等于;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为
2,
2
1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,现将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。
原因是
;
(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是
。
审题粗心导致错误
10、下列化学反应属于吸热反应的是( )
A.碘的升华
B.生石灰溶于水
C.镁与稀盐酸反应
D.熟石灰与NH4Cl晶体混合制氨
解析:
在题中给出的四个选项里,吸热的是A、D,但A是物理变化,所以答案为D.
知识的理解与归纳不到位导致错解
化学反应的能量变化
一、课前小练习
1.(09上海19)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.生成物总能量均高于反应物总能量;
C.生成1molHCl气体时放出
热量
D.1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr
(1)具有的能量
2.(09天津卷6)已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+
ΔH=-226kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是
A.CO的燃烧热为283kJ;
B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系;C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH>-452kJ/mol;D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
3.(09四川卷9)25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。
下列热化学方程式书写正确的是
A.2H+(aq)+
(aq)+
(aq)+2
(aq)=BaSO4(s)+2H
O
(1);
H=
57.3kJ/mol
B.KOH(aq)+
H
SO4(aq)=
K
SO4(aq)+H
O(I);
H=
57.3kJ/mol
C.C8H18(I)+
O
(g)=8CO
(g)+9H
O;
H=
5518kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O
(g)=16CO
(g)+18H
O
(1);
H=
5518kJ/mol
4.(09全国卷Ⅱ。
11)已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6KJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890KJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1B.1∶3C.1∶4D.2∶3
【例1】(08海南卷)白磷与氧可发生如下反应:
P4+5O2=P4O10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
P—PakJ·mol—1、P—ObkJ·mol—1、P=OckJ·mol—1、O=OdkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是()
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
解析与评价:
由图可以看出:
P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
A
【变式训练1】(08上海卷)已知:
H2(g)+F2(g)
2HF(g)+270kJ,说法正确的是()
A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
∆H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)
∆H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能)
【例2】(09宁夏卷28)(14分)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1molSO2(g)氧化为1molSO3的ΔH=-99kJ·mol-1.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V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?
,理由是;
(2)图中△H=KJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:
V2O5氧化SO2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)如果反应速率υ(SO2)为0.05mol·L-1·min-1,则υ(O2)=mol·L-1·min-1、υ(SO3)=mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296KJ·mol-1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H
解析与评价:
(1)反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,E为活化能与反应热无关,但是用催化剂可以降低活化能;
(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2KJ·mol-1;(4)依据速率之比等于化学计量数之比
答案:
(1)反应物能量生成物能量无降低因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
(2)-198(3)SO2+V2O5=SO3+2VO24VO2+O2=2V2O5(4)0.0250.05
(5)S(s)+O2(g)=2SO2(g)△H1=-296KJ·mol-1,SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)△H2=-99KJ·mol-1
3S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g)△H=3(△H1+△H2)=-1185KJ·mol-1
【变式训练2】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
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0kJ·mol-1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-192.9kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如右图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:
CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJ·mol-1
【例3】(08四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是()
A.HCl和NaOH反映的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应△H=2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析与评价:
选项A中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶液反应生成1molH2O所放出的热量,与酸和碱的元数无关;选项C中加热是化学反应的条件,与反应是为否放热和吸热无关,如:
Fe+S
FeS,它属于放热反应;选项D中燃烧热是指1mol的物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,这里的稳定化合物包含两层意思,一是化合物稳定,如C燃烧可生成CO和CO2,其中CO2比CO稳定,二是化合物的状态稳定,如气态的水就不如液态的水稳定。
答案:
B
【例4】(08全国Ⅱ卷)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。
反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_______________,上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率α1等于_________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。
原因是_______________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=_________,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是_______________。
解析
(1)由图可以看出,1molP在Cl2中完全燃烧放出的热量为306kJ·mol-1,所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学反应方程式为P(s)+
Cl2(g)===PCl3(g);△H=-306kJ·mol-1。
(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量,其△H=-93kJ·mol-1,所以PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g);△H=93kJ·mol-1;分解率α1=
×100%=25%,由热化学反应方程式可知,此反应的正反应为吸热反应,所以升高温度,平衡向正反应方向移动,PCl5的分解率增大。
即:
α2>α1。
(3)由图可知,P与Cl2反应生成PCl3,PCl3和Cl2进一步反应生成PCl5,都是放热反应,分两步进行且第二步降低温度,有利于PCl5的生成,防止PCl5的分解。
(4)由盖斯定律可知,一步生成生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等,即△H3=-399kJ·mol-1。
答案:
(1)P(s)+
Cl2(g)===PCl3(g);△H=-306kJ·mol-1。
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g);△H=93kJ·mol-1。
25%;大于。
(3)两步反应均为放热反应,降低温度有利于提高产率,防止产物分解。
(4)-399kJ·mol-1;等于。
(5)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl。
【变式训练3】(09重庆卷12)下列热化学方程式数学正确的是(
的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H=—1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)===SO2(g);△H=—269.8kJ/mol(反应热)
D.2NO2==O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol(反应热)
【变式训练4】已知在25℃,101kPa下,lgC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。
表示上述反应的热化学方程式正确的是()
A.C8H18
(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);△H=-48.40kJ·mol-1
B.C8H18
(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O
(1);△H=-5518kJ·mol-1
C.C8H18
(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O
(1);△H=+5518kJ·mol-1
D.C8H18
(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O
(1);△H=-48.40kJ·mol-1
【例5】(09江苏卷17)(8分)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。
废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末
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