2021高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 第1节 化学能与热能教学案 新人教版

A B

C D

[解析] 反应在较低温度下自发进行， 说明ΔH<0，故2HA的能量比(HA)2的能量高，5

又因为该二聚反应的反应热数值约为活化能的，故选B。

9

[答案] < B

命题点2 反应热的基本计算

5．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应，可实现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g)( )

2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol。下列说法正确的是

－1

A．该反应的活化能为115.6 kJ·mol B．使用催化剂能使该反应的焓变增大

－1

9

C．该反应的正反应活化能比逆反应活化能大

D．断裂H2O(g)中1 mol H—O键比断裂HCl(g)中1 mol H—Cl 键所需能量多 D [A项，活化能不等于反应热，错误。 B项，催化剂对反应焓变的大小无影响，错误。

C项，考生易因不清楚反应热与活化能的关系而出错，ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0，故正反应活化能比逆反应活化能小，错误。

D项，考生利用键能计算时，易因忽视1 mol H2O中含有2 mol H—O键而出错，4×E(H—Cl)＋498 kJ·mol－[2×243 kJ·mol＋4×E(H－O)]＝－115.6 kJ·mol，整理得E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9 kJ·mol，故断开1 mol H—O键比断开1 mol H—Cl键所需能量多，正确。]

6．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、ClOx(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。

－

－

－1

－1

－1

－1

(1)D是________(填离子符号)。

(2)B―→A＋C反应的热化学方程式为________________________________ ___________________________________________________(用离子符号表示)。

[解析] (1)根据化合价可知，A为Cl，B为ClO，C为ClO3，D为ClO4。 (2)B―→A＋C的热化学方程式为3ClO(aq)===2Cl(aq)＋ClO3(aq) ΔH＝(2×0＋63－3×60) kJ·mol ＝－117 kJ·mol。

[答案] (1)ClO4 (2)3ClO(aq)===2Cl(aq)＋ClO3(aq) ΔH＝ －117 kJ·mol

－1

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－1

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ΔH的三种基本计算公式

(1)ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。

(2)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝H(生成物)－H(反应物)。 (3)ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能。 注意：常见物质(1 mol)中化学键数目 物质 键数 CO2 (C===O) 2 CH4 (C—H) 4 P4 (P—P) 6 SiO2 (Si—O) 4 石 墨 1.5 金刚 石 2 S8 S(S—S) i 8 2 命题点3 热化学方程式的书写 7．根据信息书写热化学方程式

(1)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题： 已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_______________________________________________________

__________________________________________________________________。

(3)在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气，达到平衡时N2的转化率为25%，放出Q kJ的热量，写出N2与H2反应的热化学方程式为_________________________________________________________。

(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8

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g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是_________________ ___________________________________________________________________。

[解析] (1)室温时AX3为液态(l)，AX5为固态(s)。

(2)根据碳原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。

(3)1 mol N2完全反应放出的热量为ΔH＝－4Q kJ·mol。

(4)消耗1 mol NaBH4(s)放热

21.6

×38 kJ＝216 kJ。 3.8

－1

kJ＝4Q kJ，故N2(g)＋3H2(g)1×25%

Q2NH3(g)

[答案] (1)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8 kJ·mol

(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol (3)N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g) ΔH＝－4Q kJ·mol

－1

－1

－1

(4)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH＝－216 kJ·mol

8．已知：①P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol

－1

－1

－1

，②P4(s)＋

10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为

－1

c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol。请回答：PCl3(g)和氯气反应生成

PCl5(g)的热化学方程式为________________________________

________________________________________________________________。

[解析] 设已知中的两个热化学方程式分别为：①P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol，②P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol，根据盖斯定律，(②－①)÷4得：PCl3(g)＋Cl2(g)===PCl5(g) ΔH＝－1

－1

b－a4

kJ·mol。

－1

[答案] PCl3(g)＋Cl2(g)===PCl5(g) ΔH＝

b－a4

kJ·mol

－1

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