热化学方程--2005年高考化学问题的一个热点_mol论文

2005年高考化学题的一个热点——热化学方程式,本文主要内容关键词为:热点论文,方程式论文,化学题论文,热化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

2005年高考,涉及化学科试卷有全国高考理综Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷、北京理综卷、天津理综卷、广东大综合卷、辽宁大综合卷、上海化学卷、广东化学卷、江苏化学卷共10套(上海理综不设化学专题)。今年高考化学大纲新增加一条,明确指出:“掌握热化学方程式的含义”。因此热化学方程式在今年多套高考试题中出现,以下对涉及热化学方程式的试卷试题做统计(见表1)和解析。

试卷全国理综Ⅰ卷北京理综卷 天津理综卷 广东化学卷 江苏化学卷

题型选择题 填空题 填空题 填空题 选择题填空题

题号13小题 29小题(2) 29小题(2)、(3) 22小题(4)4小题 21小题(3)

考查△H识别热化学

计算△H书写热

计算△H书写热

热化学方程式的 计算△H

空间想象力,由键能

方程式 化学方程式 化学方程式 加合性计算△H计算△H

分值6分 4分 8分 3分4分

6分

题目1 (2005年全国高考理综Ⅰ卷第13小题):已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是

附图

答案选A。

题目2 (2005年高考北京理综卷第29小题):已知在101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下,若2mol CH[,4]完全燃烧反应的热化学方程式是____。

答案:CH[,4](g)+2O[,2](g)CO[,2](g)+2H[,2]O(1);△H=-891.45kJ/mol。

题目3 (2005年高考天津理综卷第29小题)磷在氧气中燃烧,可生成两种固态氧化物,3.1g的单质磷(P)在3.2g氧气中燃烧,至反应物耗尽并放出XkJ热量。

(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是____,其相应的质量(g)为____。

(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol,则1molP与O[,2]反应生成固态P[,2]O[,3]的反应热△H=__kJ/mol。

(3)写出1molP与O[,2]反应生成固态P[,2]O[,3]的热化学方程式____。

解 (1)生成P[,2]O[,3]的质量为110g/mol×1/2amol=2.75g

生成P[,2]O[,5]的质量为142g/mol×1/2bmol=3.55g

(2)至反应物耗尽并放出XkJ热量。所以有a△H[,1]+b△H[,2]=-XkJ/mol,又因单质磷的燃烧热为YkJ/mol,根据燃烧热的概念(在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫该物质的燃烧热)知,△H[,2]=-YkJ/mol,而不是△H[,1]=-YkJ/mol,所以有关系式:0.05△H[,1]+0.05×(-YkJ/mol)=-XkJ/mol

△H[,1]=-(20X-Y)kJ/mol

(3)1molP与O[,2]反应生成固态P[,2]O[,3]的热化学方程式为:

题目4 (2005年高考广东化学卷第22小题第(4)问)由金红石(TiO[,2])制取Ti,涉及到的步骤为:

附图

附图

△H=_________________。

解析 对于具体指定的热化学反应式其反应热△H只与反应物的起始状态和生成物的终止状态有关,与反应经过的途径无关,即热化学反应方程式及△H具有加合性,可以进行加减。

由①×②+③-②得TiO[,2](s)+2Cl[,2](g)+2C(s)=TiCl[,4](s)+2CO(g);…④

则④式的△H=△H①×2+△H③-△H②

=-393.5kJ/mol×2+141kJ/mol-(-566kJ/mol)

=-80kJ/mol

题目5 (2005年高考江苏化学卷第4小题)氢气(H[,2])、一氧化碳(CO)、辛烷(C[,8]H[,18])、甲烷(CH[,4])的热化学方程式分别为:

附图

相同质量的H[,2]、CO、C[,8]H[,18]、CH[,4]完全燃烧时,放出热量最少的是

A.H[,2](g) B.CO(g) C.C[,8]H[,18](l) D.CH[,4](g)

(答案选B)

题目6 (2005年高考江苏化学卷第21小题)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。

化学键Si—O

Si—Cl

H—H

H—Cl Si—Si

Si—C

键能kJ·mol[-1]460 360 436 431176 347

请回答下列问题:

(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)SiC_Si;SiCl[,4]_SiO[,2]

(2)右图立方体的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。

附图

(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取:

附图

解析 (2)因硅晶体跟金刚石晶体结构一样,每个硅原子与4个硅原子共价相连,形成正四面体,所以答案如下图:

附图

(3)依题意“化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差”易确立△H计算表达式,关键是怎样确定SiCl[,4](g)+2H[,2](g)=Si(s)+4HCl(g)反应式中“Si(s)”项化学计算数为1时的“Si—Si”键数(mol)。本题是学科内综合的题,本题将分子及晶体结构、化学键、反应热融合在一起,需要学生具备一定的抽象思维、空间想象能力才能正确解答。

高纯硅属原子晶体。由硅晶体的正四面体结构可得。

每个硅原子与周围4个硅原子结合成4个Si—Si键,但每个Si—Si键为2个硅原子所有,即每个Si原子平均分担到2个Si—Si键,1mol硅晶体含有2molSi—Si键。

附图

硅正四面体晶体结构

所以,SiCl[,4](g)+2H[,2](g)=Si(s)+4HCl(g)反应式△H计算表达式为:

△H=(Si—Cl键能×4+H—H键能×2)—(Si—Si键能×2+H—Cl键能×4)

={(360×4+436×2)—(176×2+431×4)}kJ/mol

=236kJ/mol。

以上试题主要围绕热化学方程式反应热△H的计算,热化学方程式的书写命题涉及到(1)化学计量数与反应热△H的关系;(2)反应热与键能的关系;(3)反应的热效应只与起始状态和终止状态有关,与通过什么途径来完成反应无关,热化学方程式具有加合性;(4)燃烧热的概念和计算等。因此教学中须重视高考大纲的变化,注重相关知识的应用和层次要求。

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