化学能与热能
考点一 反应热与焓变
真题感悟——悟真题、明方向
1.(2018·北京)我国科研人员提出了由CO 2和CH 4转化为高附加值产品CH 3COOH
的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确的是( D )
A .生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100%
B .CH 4→CH 3COOH 过程中,有
C —H 键发生断裂 C .①→②放出能量并形成了C —C 键
D .该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
[解析] CO 2和CH 4制备CH 3COOH 的化学方程式为CO 2+CH 4――→催化剂
CH 3COOH ,反应
中没有副产物生成,所以总反应的原子利用率为100%,A项正确;CH4分子中含有4个C—H 键,而CH3COOH分子中含有3个C—H键,显然CH4→CH3COOH过程中必有C—H键发生断裂,B项正确;观察反应的示意图可知,①→②过程中放出能量,且在此过程中形成了新化学键,即乙酸分子中的C—C键,C项正确;催化剂只能改变化学反应速率,而不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误。
2.(2018·天津)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:
CH4(g)+CO2(g)催化剂2CO(g)+2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键CH CO HH C O(CO)
键能/kJ·mol-1413 745 436 1 075
_+120_kJ·mol-__
[解析]化学反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和,所以焓变为(4×413+2×745)kJ·mol-1-(2×1 075+2×436)kJ·mol-1=+120 kJ·mol-1。
核心突破——补知能、学方法
►知能补漏
1.反应热的理解和计算
(1)下图表示燃料燃烧反应的能量变化(×)
(2)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。
该反应中化学能全部转化为热能(×)
(3)催化剂能改变反应的焓变(×)
(4)催化剂能降低反应的活化能(√)
(5)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×)
(6)500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),
2NH3(g)ΔH=-38.6 kJ·mol-放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)催化剂
500 ℃、30 MPa
1(×)
2.热化学方程式正误判断的六个易错点。