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微專題2　反應熱的計算與熱化學方程式的書寫 近三年全國卷考情 2018年 2017年 2016年 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ ΔH的計算、判斷 T28 T27 T28 T27 T28 T27 T26 T27 熱化學方程式書寫 T28 反應熱作為高中化學知識體系中一個比較獨立的知識點,在高考中的地位有點尷尬。必須要考,但考查的方式又非常局限,可以看出基本都是ΔH的計算,而且還都是通過蓋斯定律來計算。只有2016年的Ⅰ卷通過平衡移動考了ΔH的正負問題。這對于考生而言意味著這個知識點的分數(shù)拿到手的保險性很高。 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.熱化學方程式可以理解為原來化學方程式的改造升級,在原來方程式表達物質變化的基礎上添加新的標注元素,達到表達出反應過程中能量變化的目的。 (1)標注出方程式中各物質的狀態(tài),用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。 (2)方程式后面標注出熱量變化ΔH=x kJmol-1,x為負值表示放熱,x為正值表示吸熱。 2.反應熱的計算主要有三種方式: (1)利用鍵能計算反應熱:ΔH=∑E(反應物)-∑E(生成物),即ΔH等于反應物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差。 (2)由反應物、生成物的總能量計算反應熱:ΔH=生成物總能量-反應物總能量,這類計算通常會通過圖像的方式給出反應物、生成物的能量。 (3)蓋斯定律的應用,蓋斯定律既可以計算出目標反應的ΔH,也可以得出目標反應的熱化學方程式。 ①調方向:根據(jù)目標方程式反應物、生成物的位置,調整已知方程式的反應方向。滿足目標方程式各物質的位置要求,注意方程式方向改變ΔH符號隨之改變。 ②調化學計量數(shù):把目標方程式中不存在的物質的化學計量數(shù)調整為相等。 ③相加:把調整好的方程式相加就得到目標方程式,必要時可約簡計量數(shù)。同時也得到相應方程式的反應熱ΔH。 【例題】 (2018全國Ⅱ卷,27節(jié)選)CH4CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義。 CH4CO2催化重整反應為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。 已知:C(s)+2H2(g)CH4(g)　ΔH=-75 kJmol-1 C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-394 kJmol-1 C(s)+12O2(g)CO(g)　ΔH=-111 kJmol-1 該催化重整反應的ΔH=　　　　kJmol-1。 思路點撥:(1)目標反應的反應物為CH4和CO2,生成物是CO、H2。 (2)調整反應C(s)+2H2(g)CH4(g)　ΔH=-75 kJmol-1、C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-394 kJmol-1的方向,使CH4和CO2居于方程式反應物一側,得到: CH4(g)C(s)+2H2(g)　ΔH=75 kJmol-1; CO2(g)C(s)+O2(g)　ΔH=394 kJmol-1。 (3)調整第三個方程式計量數(shù),以便于消掉目標方程式中不存在的C、O2,對C(s)+12O2(g)CO(g)　ΔH=-111 kJmol-1,兩側乘2得到:2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-222 kJmol-1。 (4)把整理后的三個方程式相加得到:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=247 kJmol-1。 答案:247 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.(2018全國Ⅰ卷,28節(jié)選)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術,在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應用。 已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)　 ΔH1=-4.4 kJmol-1 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH2=-55.3 kJmol-1 則反應N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)的ΔH=　　　　 kJmol-1。 解析:把方程式2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)　ΔH1=-4.4 kJmol-1兩側乘12,得到N2O5(g)N2O4(g)+12O2(g)　ΔH1=-2.2 kJmol-1;把方程式 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH2=-55.3 kJmol-1調整方向得到:N2O4(g)2NO2(g)　ΔH2=55.3 kJmol-1,兩方程式相加:N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)　ΔH=53.1 kJmol-1。 答案:53.1 2.(2018全國Ⅲ卷,28節(jié)選)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應: 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=48 kJmol-1 3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJmol-1 則反應4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=　　　　kJmol-1。 解析:將第一個方程式擴大3倍,再與第二個方程式相加就可以得到第三個方程式,所以焓變?yōu)?48 kJmol-13+(-30 kJmol-1)=114 kJmol-1。 答案:114