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PAGE14-第20講蓋斯定律及反應熱的計算1.利用蓋斯定律計算反應熱(1)蓋斯定律的內(nèi)容不論化學反應是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是eq\o(□,\s\up1(01))相同的。即化學反應的反應熱只與反應體系的eq\o(□,\s\up1(02))始態(tài)和eq\o(□,\s\up1(03))終態(tài)有關(guān),而與反應的eq\o(□,\s\up1(04))途徑無關(guān)。(2)特點①反應的熱效應只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與途徑無關(guān)。②反應熱總值肯定,如圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應熱。則ΔH=eq\o(□,\s\up1(05))ΔH1+ΔH2=eq\o(□,\s\up1(06))ΔH3+ΔH4+ΔH5。(3)蓋斯定律的意義蓋斯定律在生產(chǎn)和科學探討中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然無法干脆測得,但可通過間接的方法測定。如:C(s)+eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)反應的ΔH無法干脆測得,但下列兩個反應的ΔH可以干脆測得:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1CO(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1則在此溫度下C(s)+eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)反應的ΔH=eq\o(□,\s\up1(07))ΔH1-ΔH2=-110.5_kJ·mol-1。2.依據(jù)鍵能計算ΔH的方法(1)計算公式:ΔH=eq\o(□,\s\up1(01))反應物的鍵能總和-eq\o(□,\s\up1(02))生成物的鍵能總和。(2)依據(jù)鍵能計算反應熱的關(guān)鍵是正確找出反應物和生成物所含共價鍵的數(shù)目。如:1molNH3中含有eq\o(□,\s\up1(03))3molN—H鍵。1.推斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”,并指明錯因。(1)C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH>0,說明石墨不如金剛石穩(wěn)定。(×)錯因:能量越低越穩(wěn)定,即石墨比金剛石穩(wěn)定。(2)已知:500℃、30MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1;將1.5molH2和過量的N2在此條件下充分反應,放出熱量46.2kJ。(×)錯因:此反應是可逆反應,不能進行完全,1.5_mol_H2不能完全轉(zhuǎn)化為NH3,放出的熱量小于46.2_kJ。(3)已知相同條件下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1,反應2SO2(s)+O2(g)2SO3(g)ΔH2,則ΔH1>ΔH2。(×)錯因:ΔH越小,放出的熱量越多,固態(tài)SO2轉(zhuǎn)化為SO3(g)時放出的熱量應小于氣態(tài)SO2轉(zhuǎn)化為SO3(g)放出的熱量,即ΔH1<ΔH2。(4)H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1和2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2中的ΔH1=ΔH2。(×)錯因:ΔH的數(shù)值與方程式中的分子式前面的系數(shù)成正比,即ΔH2=2ΔH1。2.教材改編題(據(jù)人教選修四P14T6)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。已知25℃、101kPa時:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH=-1648kJ·mol-1①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393kJ·mol-1②2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)ΔH=-1480kJ·mol-1③FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是____________________________________________。答案4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-260kJ·mol-1考點一蓋斯定律及應用[解析]依據(jù)蓋斯定律,反應①+②可得反應③,則ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3kJ?mol-1+(-11.0kJ·mol-1)=89.3kJ·mol-1。[答案]+89.3利用蓋斯定律計算反應熱的一般步驟1.在298K、101kPa時,已知:①2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)ΔH1②Cl2(g)+H2=2HCl(g)ΔH2③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是()A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D.ΔH3=ΔH1-ΔH2答案A解析依據(jù)蓋斯定律,由①+②×2可以得到③,故ΔH1+2ΔH2=ΔH3,A正確。2.(2024·長春外國語學校高三期末)氧化還原法消退NOx的轉(zhuǎn)化如下:NOeq\o(→,\s\up7(O3),\s\do5(反應Ⅰ))NO2eq\o(→,\s\up7(CONH22),\s\do5(反應Ⅱ))N2已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH=-200.9kJ·mol-12NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-116.2kJ·mol-1則反應Ⅰ的熱化學方程式為__________________________________________________________。答案3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)ΔH=-317.1kJ·mol-1解析依據(jù)蓋斯定律,目標反應等于①+②,所以反應Ⅰ的熱化學方程式為3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)ΔH=-317.1kJ·mol-1。
考點二依據(jù)鍵能計算反應熱[解析]化學反應的焓變應當?shù)扔诜磻镦I能減去生成物的鍵能,所以焓變?yōu)?4×413+2×745)kJ·mol-1-(2×1075+2×436)kJ·mol-1=+120kJ·mol-1。[答案]+120kJ·mol-1熟識常見物質(zhì)中化學鍵的數(shù)目1mol物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金剛石(C—C)Si(Si—Si)化學鍵數(shù)2NA4NA6NA4NA1.5NA2NA2NA3.(2024·山西高校附中模擬)依據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反應熱ΔH為()化學鍵C—HC—FH—FF—F鍵能/(kJ·mol-1)414489565155A.-485kJ·mol-1 B.+485kJ·mol-1C.+1940kJ·mol-1 D.-1940kJ·mol-1答案D解析ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=414kJ·mol-1×4+155kJ·mol-1×4-489kJ·mol-1×4-565kJ·mol-1×4=-1940kJ·mol-1。4.已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,則a為()A.-332 B.-118C.+350 D.+130答案D解析依據(jù)蓋斯定律,由題給的兩個熱化學方程式可得:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+(2a+220)kJ·mol-1,則有:4×462kJ·mol-1-2×436kJ·mol-1-496kJ·mol-1=(2a+220)kJ·mol-1,解得考點三反應熱大小的比較[解析]1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,為吸熱反應,故ΔH1>0,1molCuSO4(s)溶于水會使溶液溫度上升,為放熱反應,故ΔH2<0,1molCuSO4·5H2O(s)溶于水可以分為兩個過程,先分解成1molCuSO4(s)和5mol水,然后1molCuSO4(s)再溶于水,CuSO4·5H2O的分解為吸熱反應,即ΔH3>0,依據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式ΔH1=ΔH2+ΔH3,分析得到答案:ΔH1<ΔH3。[答案]B比較反應熱大小的留意要點1.反應物和生成物的狀態(tài)物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的改變與反應熱關(guān)系:2.ΔH的符號:比較反應熱大小時不要只比較ΔH數(shù)值的大小,還要考慮其符號。3.化學計量數(shù):當反應物和生成物的狀態(tài)相同時,化學計量數(shù)越大,放熱反應的ΔH越小,吸熱反應的ΔH越大。4.依據(jù)反應物的本性比較等物質(zhì)的量的不同物質(zhì)與同一種物質(zhì)反應時,性質(zhì)不同其反應熱不同,一般狀況,等物質(zhì)的量的不同金屬或非金屬與同一物質(zhì)發(fā)生反應,金屬或非金屬越活潑,反應就越簡單,放出的熱量就越多,ΔH越小。如:(1)2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g)ΔH12Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)ΔH2ΔH1<ΔH2(2)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH3H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH4ΔH3<ΔH45.對于燃燒反應,燃燒越充分放出的熱量就越多,ΔH越小。如:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH12C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔH2ΔH1>ΔH26.對于可逆反應,若正反應為放熱反應,反應正向進行的程度越大,則反應放出的熱量就越多,若正反應為吸熱反應,反應程度越大,則反應汲取的熱量就越多。7.正確理解可逆反應的反應熱(ΔH),如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1中的92.4kJ是1molN2(g)與3molH2(g)完全反應生成2molNH3(g)時放出的熱量。5.下列各組改變中,反應熱前者小于后者的有()①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH2;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1;H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2;③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH1;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH2。A.①②③ B.①②C.①③ D.②③答案B解析①中ΔH1和ΔH2均小于零,由于H2O(l)=H2O(g)汲取能量,故|ΔH1|>|ΔH2|,因此ΔH1<ΔH2。②中ΔH1=2ΔH2,又ΔH1、ΔH2均小于零,所以ΔH1<ΔH2。③中ΔH1>0,ΔH2<0,所以ΔH1>ΔH2。故選B。6.已知下列四個熱化學方程式(ΔH的單位均為kJ/mol):NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)ΔH1=a(ⅰ)Ba(OH)2·8H2O(s)=BaO(s)+9H2O(l)ΔH2=b(ⅱ)2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l)ΔH3=c(ⅲ)BaO(s)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l)ΔH4=d(ⅳ)其中a、b、c均大于0,HCl氣體溶解于水,溶液溫度上升。由此可知下列推斷肯定正確的是()A.d<0 B.c<2a+b+C.c=2a+b+d D.c>2a+b答案B解析通過給出的信息無法推斷反應(ⅳ)是放熱反應還是吸熱反應,A錯誤;依據(jù)題目提示信息可得:HCl(g)=HCl(aq)ΔH5=e<0,由蓋斯定律可確定c=2a+b+d+2e,故c-(2a+b+d)<0,即c<2a+b建議用時:40分鐘滿分:100分一、選擇題(每題7分,共70分)1.下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是()A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,則含40.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于57.3kJ的熱量B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol-1C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔH=a2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=b,則a>bD.已知P(白磷,s)=P(紅磷,s)ΔH<0,則白磷比紅磷穩(wěn)定答案A解析稀的強酸和強堿溶液發(fā)生中和反應生成1mol水時所放出的熱量為57.3kJ,醋酸是弱酸,其電離過程是吸熱過程,40.0g即1molNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于57.3kJ的熱量,故A正確;氫氣的燃燒熱必需是生成液態(tài)水的過程所放出的熱量,故B錯誤;焦炭完全燃燒放出的熱量高于不完全燃燒放出的熱量,焓變是負值,即a<b,故C錯誤;P(白磷,s)=P(紅磷,s)ΔH<0,所以紅磷的能量低于白磷的能量,所以白磷不如紅磷穩(wěn)定,故D錯誤。2.已知強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱化學方程式為H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,又知電解質(zhì)的電離是吸熱過程。向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物質(zhì):①稀醋酸②濃硫酸③稀硝酸,恰好完全反應。其焓變ΔH1、ΔH2、ΔH3的關(guān)系是()A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3<ΔH2C.ΔH1=ΔH3>ΔH2 D.ΔH1>ΔH3>ΔH2答案D解析因為醋酸是弱電解質(zhì),電離時吸熱,濃硫酸溶于水時放熱,故中和反應時放出的熱量Q(濃硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸),又因放熱反應中,ΔH為負值,即ΔH=-Q,故ΔH2<ΔH3<ΔH1。3.(2024·北京海淀高三期末)以太陽能為熱源,熱化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程圖如下:相關(guān)反應的熱化學方程式為:反應Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH1=-213kJ·mol-1反應Ⅱ:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+eq\f(1,2)O2(g)ΔH2=+327kJ·mol-1反應Ⅲ:2HI(aq)=H2(g)+I2(g)ΔH3=+172kJ·mol-1下列說法不正確的是()A.該過程實現(xiàn)了太陽能到化學能的轉(zhuǎn)化B.SO2和I2對總反應起到了催化劑的作用C.總反應的熱化學方程式為:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1D.該過程降低了水分解制氫反應的活化能,但總反應的ΔH不變答案C解析反應Ⅰ+反應Ⅱ+反應Ⅲ,得到H2O(l)=H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)ΔH=(-213+327+172)kJ·mol-1=+286kJ·mol-1,故C錯誤。4.由金紅石TiO2制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為TiO2→TiCl4eq\o(→,\s\up7(Mg),\s\do5(800℃,Ar))Ti。已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH3則反應TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH為()A.ΔH3+2ΔH1-2ΔH2 B.ΔH3+ΔH1-ΔH2C.ΔH3+2ΔH1-ΔH2 D.ΔH3+ΔH1-2ΔH2答案C解析依據(jù)蓋斯定律,由2×①-②+③,可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3,故C正確。5.已知:①H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ·mol-1③H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ·mol-1④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ·mol-1下列關(guān)系式中正確的是()A.a(chǎn)<c<0 B.b>d>0C.2a=b<0 D.2c=答案C解析氫氣燃燒為放熱反應,ΔH<0,氣態(tài)水液化放出熱量,故生成液態(tài)水放出的熱量多,但ΔH小,故c<a<0,A錯誤;同理,d<b<0,B錯誤;熱化學方程式中化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量,化學計量數(shù)增大一倍,ΔH為原來的2倍,故2a=b<0,C正確;同理,2c=6.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出廢舊印刷電路板上的銅。已知:Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ·mol-12H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ·mol-1H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ·mol-1在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反應熱ΔH等于()A.-417.91kJ·mol-1 B.-319.68kJ·mol-1C.+546.69kJ·mol-1 D.-448.46kJ·mol-1答案B解析將已知反應從上到下依次標記為①、②、③,則①+②×eq\f(1,2)+③得:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH=-319.68kJ·mol-1。7.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-12CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1452kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1下列說法正確的是()A.H2(g)的燃燒熱為142.9kJ·mol-1B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多C.eq\f(1,2)H2SO4(aq)+eq\f(1,2)Ba(OH)2(aq)=eq\f(1,2)BaSO4(s)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=+131.4kJ·mol-1答案B解析依據(jù)燃燒熱的定義可知,H2(g)的燃燒熱為285.8kJ·mol-1,A錯誤;2mol(即4g)H2(g)完全燃燒放出571.6kJ的熱量,2mol(即64g)CH3OH(l)完全燃燒放出1452kJ的熱量,故單位質(zhì)量的H2(g)放出的熱量多,B正確;中和反應是放熱反應,硫酸和氫氧化鋇反應生成硫酸鋇沉淀的過程也是放熱的,所以反應ΔH<-57.3kJ·mol-1,C錯誤;將題干中的熱化學方程式依次編號為①②③,依據(jù)蓋斯定律,由eq\f(①×3-②,2),可得熱化學方程式:3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=-131.4kJ·mol-1,D錯誤。8.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH24HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH42NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g)ΔH5下列關(guān)于上述反應焓變的推斷正確的是()A.ΔH1>0,ΔH2>0 B.ΔH3>0,ΔH4>0C.ΔH2=ΔH4+ΔH5 D.ΔH3=ΔH1-2ΔH2答案D解析2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)屬于放熱反應,ΔH1<0;H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)屬于放熱反應,ΔH2<0;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)屬于放熱反應,ΔH4<0,故A、B錯誤。依據(jù)蓋斯定律:ΔH2=(ΔH4+ΔH5)×eq\f(1,3),故C錯誤。依據(jù)蓋斯定律:ΔH3=ΔH1-2ΔH2,所以D是正確的。9.氫氣、鋁、鐵都是重要的還原劑。已知下列反應的熱化學方程式,下列關(guān)于反應的焓變推斷正確的是()2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH13H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O(g)ΔH22Fe(s)+eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH32Al(s)+eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH42Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)ΔH5A.ΔH1<0ΔH3>0 B.ΔH5<0ΔH4<ΔH3C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5答案B解析將題給的5個熱化學方程式依次編號為①、②、③、④、⑤,其中①、③分別表示H2、Fe燃燒的熱化學方程式,燃燒均為放熱反應,則ΔH1<0,ΔH3<0,故A錯誤;鋁熱反應為放熱反應,故ΔH5<0;依據(jù)蓋斯定律,由④-③可得:2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)ΔH5=ΔH4-ΔH3<0,則ΔH4<ΔH3,故B正確;依據(jù)蓋斯定律,由(②+③)×eq\f(2,3)可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1=eq\f(2,3)(ΔH2+ΔH3),故C錯誤;ΔH5=ΔH4-ΔH3,則ΔH3=ΔH4-ΔH5,故D錯誤。10.用H2可將工業(yè)廢氣中的NO催化還原成N2,其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如下所示,則NO(g)+H2(g)=eq\f(1,2)N2(g)+H2O(g)的ΔH為()A.0.5(a+b-c-d)kJ·mol-1B.0.5(c+a-d-b)kJ·mol-1C.0.5(c+d-a-b)kJ·mol-1D.0.5(b+d-a-c)kJ·mol-1答案A解析依據(jù)題圖知,NO中鍵能為0.5akJ·mol-1,N2中鍵能為ckJ·mol-1,H2中鍵能為0.5bkJ·mol-1,H—O的鍵能為0.25dkJ·mol-1,故該反應中ΔH=0.5akJ·mol-1+0.5bkJ·mol-1-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×ckJ·mol-1+2×0.25dkJ·mol-1))=0.5(a+b-c-d)kJ·mol-1。二、非選擇題(共30分)11.(13分)(1)如圖是1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量改變示意圖,已知E1=134kJ·mol-1、E2=368kJ·mol-1,若在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E1的改變是________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),ΔH的改變是________。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式:________________________________________________________________________。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1②CH3OH(g)+eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1,則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學方程式為________________________________________________________________________。答案(1)減小不變NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol-1(2)CH3OH(g)+eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.7kJ·mol-1解析(1)視察圖,E1應為正反應的活化能,加入催化劑反應的活化能降低,但是ΔH不變;由題圖可知該反應為放熱反應,1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)的反應熱數(shù)值即反應物和生成物的能量差,因此該反應的熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol-1。(2)視察方程式,利用蓋斯定律,將所給熱化學方程式如下運算:②×3-①×2+③×2,即可得出甲醇蒸氣燃燒的熱化學方程式。12.(17分)(1)(2024·河南南陽市高三期末質(zhì)量評估)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中應用最廣泛,煉鐵技術(shù)和含鐵新材料的應用倍受關(guān)注。利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過程如下圖所示。整個過程與溫度親密相關(guān),當溫度低于570℃時,發(fā)生反應Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g),阻礙循環(huán)反應的進行。已知:(ⅰ)Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)ΔH1=+19.3kJ·mol-1(ⅱ)3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)ΔH2=-57.2kJ·mol-1(ⅲ)C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH3=+172.4kJ·mol-1鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應的熱化學方程式是__________________________
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