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主題14:化學能與熱能 李仕才 考點二　熱化學方程式 　　1.概念:表示參加反應(yīng)的①　　　　　　和②　　　　的關(guān)系的化學方程式。 2.意義:不僅表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學反應(yīng)中的能量變化。 3.熱化學方程式的書寫步驟 【答案】①物質(zhì)的量?、诜磻?yīng)熱 1.下列關(guān)于反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905 kJmol-1的敘述不正確的是(　　)。 A.生成物的總能量小于反應(yīng)物的總能量 B.化學方程式中的化學計量數(shù)表示分子數(shù) C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng) D.該反應(yīng)中每4 mol NH3(g)被氧化,放出905 kJ熱量 【解析】4NH3 (g)+5O2 (g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-905 kJmol-1,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,A、C兩項均正確;熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,不能表示微粒數(shù),B項錯誤;依據(jù)元素化合價變化分析可知,4 mol NH3被氧化放出905 kJ熱量,D項正確。 【答案】B 2.實驗測得:101 kPa 時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式的書寫正確的是(　　)。 ①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　 ΔH=+890.3 kJmol-1 ②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　 ΔH=-890.3 kJmol-1 ③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　 ΔH=-890.3 kJmol-1 ④2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　 ΔH=-571.6 kJmol-1 A.②　　　　　　　　　B.②④ C.②③④　　 D.①④ 【解析】1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量,則熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJmol-1,故①③均錯誤,②正確;1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量,則熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJmol-1,故④正確。 【答案】B 3.一定條件下,化學反應(yīng)2H2+O22H2O的能量變化如圖所示,則反應(yīng)的熱化學方程式可表示為(　　)。 A.H2(g)+12O2(g)H2O(g)　 ΔH=(a+b) kJmol-1 B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　 ΔH=2(b-a) kJmol-1 C.H2(g)+12O2(g)H2O(l)　 ΔH=(b+c-a) kJmol-1 D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　 ΔH=2(a-b-c) kJmol-1 【解析】由圖可知,A項,ΔH=(a-b) kJmol-1;B項,ΔH=2(a-b) kJmol-1;C項,ΔH=(a-b-c) kJmol-1;D項,ΔH=2(a-b-c) kJmol-1。 【答案】D 4.下列熱化學方程式或敘述正確的是(　　)。 A.1 mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣,放出642 kJ的熱量:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJmol-1 B.12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時,放出110.5 kJ的熱量:2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-110.5 kJmol-1 C.已知H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH=-286 kJmol-1,則反應(yīng)2H2O(l)2H2(g)+O2(g)的ΔH=+572 kJmol-1 D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJmol-1,則在一定條件下向密閉容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反應(yīng)放出46.2 kJ的熱量 【解析】A項,放熱反應(yīng),ΔH<0,錯誤;B項,12 g C的物質(zhì)的量為1 mol,ΔH=-221.0 kJmol-1,錯誤;C項,已知反應(yīng)為放熱反應(yīng),則其逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH為“+”,ΔH與化學計量數(shù)成正比,正確;D項,反應(yīng)是可逆反應(yīng),0.5 mol N2和1.5 mol H2不能完全反應(yīng),錯誤。 【答案】C 5.(1)Si與Cl兩種元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol Si的最高價化合物,恢復(fù)至室溫,放熱687 kJ。已知該化合物的熔、沸點分別為-69 ℃和58 ℃,寫出該反應(yīng)的熱化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)NaBH4(s)與H2O(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和H2(g)。在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ,該反應(yīng)的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。已知AX3的熔點和沸點分別為-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔點為167 ℃。室溫時AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5,放熱123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)Si和Cl2反應(yīng)生成SiCl4,SiCl4的熔點為-69 ℃,沸點為58 ℃,說明室溫下SiCl4為液體,生成1 mol液態(tài)SiCl4時放熱687 kJ,據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學方程式。(2)依題意可知,反應(yīng)NaBH4(s)+2H2O(l) NaBO2(s)+4H2 (g)的ΔH=-21.6kJ3.8g38 gmol-1=-216.0 kJmol-1。(3)由題意知,室溫時,AX3 是液體,AX5是固體,所以熱化學方程式為AX3(l)+X2(g)AX5(s)　ΔH=-123.8 kJmol-1。 【答案】(1)Si(s)+2Cl2(g) SiCl4(l)　 ΔH=-687 kJmol-1 (2)NaBH4(s)+2H2O(l) NaBO2(s)+4H2(g)　 ΔH=-216.0 kJmol-1 (3)AX3(l)+X2(g)AX5(s)　 ΔH=-123.8 kJmol-1 書寫熱化學方程式的“四注意” 1.熱化學方程式中須注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),在方程式后面注明熱量變化,吸熱反應(yīng)ΔH>0,放熱反應(yīng)ΔH<0。 2.ΔH是一定溫度和壓強下的反應(yīng)熱,在 25 ℃、101 kPa下測定的ΔH可不注明溫度和壓強。 3.熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,可以是整數(shù)也可以是分數(shù),化學計量數(shù)改變時,ΔH作相應(yīng)的改變。 4.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等,符號相反。