论文部分内容阅读
热化学方程式考点是每年高考的一个重点，也是一个热点，笔者纵观近年来的高考试题，发现其主要考查方式有以下几种.
一、有关热化学方程式含义的判断
例1 （高考上海卷）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：
H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1
H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2
有关上述反应的叙述正确的是
(A) Q1>Q2
(B) 生成物总能量均高于反应物总能量
(C) 生成1 mol HCl气体时放出Q1热量
(D) 1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(1)具有的能量
解析：本题主要考查了热化学方程式含义的判断，因为氢气和氯气反应比氢气和溴蒸汽反应更容易，且生成的氯化氢比溴化氢更稳定，所以
Q1＞Q2，(A)正确；反应都是放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，(B)错误；根据H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1知，生成2 mol HCl放出
Q1热量，(C)错误；因为由气态变为液态要放出能量，所以1 mol HBr (g)具有的能量大于1 mol HBr(1)具有的能量，(D)正确.
二、有关热化学方程式书写的判断
例2 (重庆卷) 下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）
(A) C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）；
ΔH=
-1367.0 kJ/mol（燃烧热）
(B) NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）；ΔH=
+57.3kJ/mol（中和热）
(C) S（s）+O2（g）=SO2（g）；ΔH=-296.8kJ/mol（反应热）
(D)2NO2=O2+2NO；ΔH=+116.2 kJ/mol（反应热）
解析：本题主要考查热化学方程式的书写与判断.(A)项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，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，ΔH应为负值，即小于0，(B)项错误；(D)中热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，故错误；此题选(C).
例3 (四川卷) 25 ℃，101 k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/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);ΔH=-57.3 kJ/mol
(B) KOH(aq)+1 2H2SO4(aq)=
1 2K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
(C) C8H18(l)+25 2O2(g)=8CO2(g);
ΔH=-5518 kJ/mol
(D) 2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1);
ΔH=-5518 kJ/mol
解析：本题考查有关反应热的概念及热化学方程式的书写.中和热是指在25℃，101 kPa时酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，(A)中生成的是2 mol，且还有Ba2+与SO2-4结合成BaSO4释放的热量，(A)错误；(B)中符合中和热的定义且符合热化学方程式的书写要求，(B)正确；
(C)中H2O (g)不符合燃烧热需生成“稳定的氧化物”的定义，(C)错误；(D)中不符合燃烧热是指“1 mol燃料燃烧”的定义，(D)错.
三、依据热化学方程式对物质的量的计算
例4 （全国高考Ⅱ卷) 已知:2H2＋ O2(g)= 2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ•mol-1
CH4（g）＋2O2(g)＝CO2＋2H2O(l) ΔH=-890 kJ•mol-1
现有H2与CH4的混合气体112 L（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3695 kJ.则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（ ）
(A) 1∶1 (B) 1∶3
(C) 1∶4 (D) 2∶3
解析：设原混合气体中H2物质的量为x, CH4物质的量为y，单位物质的量的H2和CH4放出热量分别为：285.8
kJ•mol-1、890 kJ•mol-1.依题意有
x+y=112 L／22.4 L／mol 〖JY〗①
285.5x+890y=3695 〖JY〗②
解之得：x=1.25 y= 3.75故
x y=1.25 3.75=1 3，即选（B）.
四、由热化学方程式判断物质的转化率
例5 （广东省高考题）将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g)2HBr（g） g平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b.a与b的关系是( )
(A) a＞b (B) a=b (C) a＜b
(D) 无法确定
解析：根据题给热化学方程式可知，该反应是放热反应，当在绝热条件下进行时，反应放出的热量使体系温度升高，抑制了正反应的进行，因此平衡时Br2的转化率要比恒温时小，选（A）
五、有关化学反应热的计算
例6 （海南省高考题）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—Pa kJ•mol-1、P—O b kJ•mol-1、P=O c kJ•mol-1、O=OdkJ•mol-1.
根据图1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-1
(B) (4c+12b－6a－5d）kJ•mol-1
(C) （4c+12b－4a－5d）kJ•mol-1
(D) （4a+5d－4c－12b）kJ•mol-1
解析：由题给结构图可知P4中有6个P—P键，P4O10中有12个P—O键和4个P=O键，反应热=反应物的键能-生成物的键能，所以ΔH=（6a+5b)-(12b+4c)=(6a+5d-12b-4c) kJ.
例7 （2013年海南卷）已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为( )
(A) 12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
(B) 2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
(
C) 12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1
(D) ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
解析：本题是盖斯定律常考题型.根据盖斯定律有③×12＋②×5－①×2即可得到4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H，答案选(A).
例8 （2013年新课标卷2）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S（g）+３ ２O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)=3 2S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+1 2O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g) =S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
(A) ΔH4＝ （ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）
(B) ΔH4＝ （3ΔH3－ΔH1－ΔH2）
(C) ΔH4＝ （ΔH1＋ΔH2＋3ΔH3）
(D)ΔH4＝ （ΔH1－ΔH2－3ΔH3）
解析：该题考查了盖斯定律.根据S守恒原理，要得到方程式4，可以用（方程式1+方程式2—3×方程式2）×32；即选择ΔH4的正确表达式为ΔH4＝ （ΔH1＋ΔH2－3ΔH3），即选项(A)正确.
答案：(A)
六、有关热化学方程式的综合判断
例9 (2013高考重庆卷)已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g)ΔH＝a kJ•mol-1
P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g)ΔH＝b kJ•mol-1
P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为c kJ•mol-1，PCl3中P－Cl键的键能为1.2c kJ•mol-1
下列叙述正确的是( )
(A) P－P键的键能大于P－Cl键的键能
(B) 可求Cl2(g)+ PCl3(g)＝4PCl5(g)的反应热ΔH
(C) Cl－Cl键的键能为(b－a+5.6c)/4 kJ
•mol-1
(D) P－P键的键能为(5a－3b+12c)/8 kJ•mol-1
解析：原子半径P＞Cl,因此P—P键键长大于P—Cl键键长，则P—P键键能小于P—Cl键键能，（Ａ)项错误；利用“盖斯定律”，结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)ΔH＝（b-a）/4 kJ•mol-1，但不知PCl5(g)＝PCl5(s)的ΔH，因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(s)的ΔH，(B)项错误；利用Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)ΔH＝（b-a）/4 kJ•mol-1可得E(Cl—Cl)+3×1.2c-5c＝（b-a）/4，因此可得E(Cl—Cl)＝(b-a+5.6c)/4kJ•mol-1，（Ｃ)项正确；由P4是正四面体可知P4中含有6个P—P键，由题意得6E(P—P)+10×(b-a+5.6c)/4－4×5c＝b，解得E(P-P)＝（2.5a-1.5b+6c）/6 kJ•mol-1，（Ｄ）项错误.
答案：（C）
例10 (天津卷高考题) 已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)〖JP〗 ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1 2
O2(g) ΔH=-226 kJ/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283 kJ
(B) 图2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＞
-452 kJ/mol
(D) CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
解析：本题主要考查化学反应与能量之间的关系.(A)项，燃烧热的单位出错，应为KJ/mol，再之物质的燃烧过程都要放出热量，所以表示物质燃烧热时，前面应加“—”故(A)错；图中的量标明错误，应标为2 mol CO和2 mol CO2,故错.CO2气体的能量大于固体的能量，故(C)项中放出的能量应小于452 kJ,而ΔH用负值表示时，则大于-452 kJ/mol，即(C)项正确；选项(D)没有说明CO量是多少，因而电子转移数是不确定的，故(D)项错.该题选（C）.
一、有关热化学方程式含义的判断
例1 （高考上海卷）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：
H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1
H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2
有关上述反应的叙述正确的是
(A) Q1>Q2
(B) 生成物总能量均高于反应物总能量
(C) 生成1 mol HCl气体时放出Q1热量
(D) 1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(1)具有的能量
解析：本题主要考查了热化学方程式含义的判断，因为氢气和氯气反应比氢气和溴蒸汽反应更容易，且生成的氯化氢比溴化氢更稳定，所以
Q1＞Q2，(A)正确；反应都是放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，(B)错误；根据H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1知，生成2 mol HCl放出
Q1热量，(C)错误；因为由气态变为液态要放出能量，所以1 mol HBr (g)具有的能量大于1 mol HBr(1)具有的能量，(D)正确.
二、有关热化学方程式书写的判断
例2 (重庆卷) 下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）
(A) C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）；
ΔH=
-1367.0 kJ/mol（燃烧热）
(B) NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）；ΔH=
+57.3kJ/mol（中和热）
(C) S（s）+O2（g）=SO2（g）；ΔH=-296.8kJ/mol（反应热）
(D)2NO2=O2+2NO；ΔH=+116.2 kJ/mol（反应热）
解析：本题主要考查热化学方程式的书写与判断.(A)项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，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，ΔH应为负值，即小于0，(B)项错误；(D)中热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，故错误；此题选(C).
例3 (四川卷) 25 ℃，101 k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/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);ΔH=-57.3 kJ/mol
(B) KOH(aq)+1 2H2SO4(aq)=
1 2K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
(C) C8H18(l)+25 2O2(g)=8CO2(g);
ΔH=-5518 kJ/mol
(D) 2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1);
ΔH=-5518 kJ/mol
解析：本题考查有关反应热的概念及热化学方程式的书写.中和热是指在25℃，101 kPa时酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，(A)中生成的是2 mol，且还有Ba2+与SO2-4结合成BaSO4释放的热量，(A)错误；(B)中符合中和热的定义且符合热化学方程式的书写要求，(B)正确；
(C)中H2O (g)不符合燃烧热需生成“稳定的氧化物”的定义，(C)错误；(D)中不符合燃烧热是指“1 mol燃料燃烧”的定义，(D)错.
三、依据热化学方程式对物质的量的计算
例4 （全国高考Ⅱ卷) 已知:2H2＋ O2(g)= 2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ•mol-1
CH4（g）＋2O2(g)＝CO2＋2H2O(l) ΔH=-890 kJ•mol-1
现有H2与CH4的混合气体112 L（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3695 kJ.则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（ ）
(A) 1∶1 (B) 1∶3
(C) 1∶4 (D) 2∶3
解析：设原混合气体中H2物质的量为x, CH4物质的量为y，单位物质的量的H2和CH4放出热量分别为：285.8
kJ•mol-1、890 kJ•mol-1.依题意有
x+y=112 L／22.4 L／mol 〖JY〗①
285.5x+890y=3695 〖JY〗②
解之得：x=1.25 y= 3.75故
x y=1.25 3.75=1 3，即选（B）.
四、由热化学方程式判断物质的转化率
例5 （广东省高考题）将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g)2HBr（g） g平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b.a与b的关系是( )
(A) a＞b (B) a=b (C) a＜b
(D) 无法确定
解析：根据题给热化学方程式可知，该反应是放热反应，当在绝热条件下进行时，反应放出的热量使体系温度升高，抑制了正反应的进行，因此平衡时Br2的转化率要比恒温时小，选（A）
五、有关化学反应热的计算
例6 （海南省高考题）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—Pa kJ•mol-1、P—O b kJ•mol-1、P=O c kJ•mol-1、O=OdkJ•mol-1.
根据图1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-1
(B) (4c+12b－6a－5d）kJ•mol-1
(C) （4c+12b－4a－5d）kJ•mol-1
(D) （4a+5d－4c－12b）kJ•mol-1
解析：由题给结构图可知P4中有6个P—P键，P4O10中有12个P—O键和4个P=O键，反应热=反应物的键能-生成物的键能，所以ΔH=（6a+5b)-(12b+4c)=(6a+5d-12b-4c) kJ.
例7 （2013年海南卷）已知下列反应的热化学方程式：
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为( )
(A) 12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
(B) 2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
(
C) 12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1
(D) ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
解析：本题是盖斯定律常考题型.根据盖斯定律有③×12＋②×5－①×2即可得到4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H，答案选(A).
例8 （2013年新课标卷2）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S（g）+３ ２O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)=3 2S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+1 2O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g) =S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
(A) ΔH4＝ （ΔH1＋ΔH2－3ΔH3）
(B) ΔH4＝ （3ΔH3－ΔH1－ΔH2）
(C) ΔH4＝ （ΔH1＋ΔH2＋3ΔH3）
(D)ΔH4＝ （ΔH1－ΔH2－3ΔH3）
解析：该题考查了盖斯定律.根据S守恒原理，要得到方程式4，可以用（方程式1+方程式2—3×方程式2）×32；即选择ΔH4的正确表达式为ΔH4＝ （ΔH1＋ΔH2－3ΔH3），即选项(A)正确.
答案：(A)
六、有关热化学方程式的综合判断
例9 (2013高考重庆卷)已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g)ΔH＝a kJ•mol-1
P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g)ΔH＝b kJ•mol-1
P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为c kJ•mol-1，PCl3中P－Cl键的键能为1.2c kJ•mol-1
下列叙述正确的是( )
(A) P－P键的键能大于P－Cl键的键能
(B) 可求Cl2(g)+ PCl3(g)＝4PCl5(g)的反应热ΔH
(C) Cl－Cl键的键能为(b－a+5.6c)/4 kJ
•mol-1
(D) P－P键的键能为(5a－3b+12c)/8 kJ•mol-1
解析：原子半径P＞Cl,因此P—P键键长大于P—Cl键键长，则P—P键键能小于P—Cl键键能，（Ａ)项错误；利用“盖斯定律”，结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)ΔH＝（b-a）/4 kJ•mol-1，但不知PCl5(g)＝PCl5(s)的ΔH，因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(s)的ΔH，(B)项错误；利用Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)ΔH＝（b-a）/4 kJ•mol-1可得E(Cl—Cl)+3×1.2c-5c＝（b-a）/4，因此可得E(Cl—Cl)＝(b-a+5.6c)/4kJ•mol-1，（Ｃ)项正确；由P4是正四面体可知P4中含有6个P—P键，由题意得6E(P—P)+10×(b-a+5.6c)/4－4×5c＝b，解得E(P-P)＝（2.5a-1.5b+6c）/6 kJ•mol-1，（Ｄ）项错误.
答案：（C）
例10 (天津卷高考题) 已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)〖JP〗 ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1 2
O2(g) ΔH=-226 kJ/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283 kJ
(B) 图2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＞
-452 kJ/mol
(D) CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
解析：本题主要考查化学反应与能量之间的关系.(A)项，燃烧热的单位出错，应为KJ/mol，再之物质的燃烧过程都要放出热量，所以表示物质燃烧热时，前面应加“—”故(A)错；图中的量标明错误，应标为2 mol CO和2 mol CO2,故错.CO2气体的能量大于固体的能量，故(C)项中放出的能量应小于452 kJ,而ΔH用负值表示时，则大于-452 kJ/mol，即(C)项正确；选项(D)没有说明CO量是多少，因而电子转移数是不确定的，故(D)项错.该题选（C）.