(3)调整第三个方程式计量数,以便于消掉目标方程式中不存在的C、O2,对C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=-111 kJ·mol,两侧乘2得到:2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-222 kJ·mol。
-1
(4)把整理后的三个方程式相加得到:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=247 kJ·mol。 答案:247
1.(2018·全国Ⅰ卷,28节选)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。 已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)
-1
ΔH1=-4.4 kJ·mol
-1
2NO2(g)N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·mol
-1
-1
则反应N2O5(g)2NO2(g)+O2(g)的ΔH= kJ·mol。
-1
解析:把方程式2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·mol两侧乘,得到N2O5(g)
-1
N2O4(g)+O2(g) ΔH1'=-2.2 kJ·mol;把方程式 2NO2(g)调整方向得到:N2O4(g)
-1
N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ·mol
-1
-1
2NO2(g) ΔH2'=55.3 kJ·mol,两方程式相加:N2O5(g)
2NO2(g)+O2(g) ΔH=53.1 kJ·mol。
答案:53.1
2.(2018·全国Ⅲ卷,28节选)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。SiHCl3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
-1
ΔH1=48 kJ·mol 3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)
-1
ΔH2=-30 kJ·mol
-1
则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH= kJ·mol。
解析:将第一个方程式扩大3倍,再与第二个方程式相加就可以得到第三个方程式,所以焓变
-1-1-1
为 48 kJ·mol×3+(-30 kJ·mol)=114 kJ·mol。 答案:114
-1
微专题3 隐藏在Ⅱ卷中的化学微型计算
近三年全国卷考情 年份 2016年全国Ⅰ 2016年全国Ⅱ 题号 27 28 26 26 2017年全国Ⅰ 27 28 26 2017年全国Ⅱ 27 28 2018年全国Ⅰ 27 28 27 28 考查点 平衡常数的计算,Ksp的计算 氧化还原计算,有效氯含量计算 ΔH计算、氧化还原、平衡常数 元素含量计算、物质纯度计算 Ksp的计算 平衡转化率、平衡常数K 氧化还原滴定 ΔH计算 氧化还原滴定 氧化还原滴定 ΔH计算、分压计算、速率、Kp计算 ΔH计算、平衡常数K 氧化还原滴定、元素含量 2018年全国Ⅱ
在理综测试中,对于计算能力的考查并非是化学学科的核心任务,不会出现以计算为主要考查目标的大题。但基本的化学计算是完整化学知识体系的重要组成部分,所以化学计算总是隐藏在Ⅱ卷的实验、工艺流程、化学原理等题目中,这可以从近三年全国高考理综化学部分对计算的考查频率中看出来。ΔH计算、氧化还原滴定、平衡常数K的计算成为近两年的考查热点。
类型一 物质含量、组成、化学式的计算
(对应学生用书第57~58页)
物质组成计算类型及方法总结 类解题方法 型 物质含 ①根据常见计算方法(方程式、关系式、得失电子守恒等)计算出混合物中某一成分的量量w。②w除以样品的总量,即可得出其含量 计算 确①根据题给信息,通过方程式、质量变化等计算出物质分解、转化为生成物的物质的定量。②根据原子守恒,确定出未知物质组成元素的原子的物质的量。③根据质量守恒,物确定出结晶水的物质的量(若有结晶水)。④确定物质组成原子和结晶水分子的物质的质 量之比。结合相对分子质量确定化学式 化学式的 计算
续表 类解题方法 型 热①热重曲线的原理:物质在高温加热时发生脱水、分解后物质质量与温度的关系图像。重②掌握物质质量变化的原理:首先失去结晶水(注意可能逐步失水);然后是难溶含氧曲酸盐、氢氧化物的分解;最后得到金属氧化物;金属元素可能会发生价态变化,但符合线 原子守恒。③通过②中确定的变化规律确定化学方程式(需要设未知数表达未知物的计化学式),并通过质量变化列比例确定未知数,最后确定物质化学式 算
续表 类型 解题方法 ①近两年氧化还原滴定频频出现在高考试题中,大多为一步的氧化还原反应,通常要用酸性KMnO4、I2(淀粉)作氧化剂,反应过程伴随明显的颜色变化,这种题实际上是物氧化质的量用于方程式的计算。 还原 ②17年Ⅱ卷出现了多步的氧化还原反应,主要是为了把标定物质转化为便于用氧化滴定还原滴定的物质。此时需要利用关系式法找出标定物与滴定试剂的关系式计算。 计算 ③返滴定法:第一步用过量试剂使标定物全部反应,然后第二步再用滴定试剂标定出上一步过量的试剂。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量,即可得出第一步所求物质的物质的量
【例1】 (2018·全国Ⅱ卷,28节选)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。测定三草酸合铁酸钾中铁的含量实验如下:
(1)称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用 c mol·LKMnO4 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 。
(2)向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液 V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为 。
解析:(1)滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色。
(2)加入锌粉后将Fe还原为Fe,再用KMnO4溶液滴定,将Fe氧化为Fe,MnFeMn
2+
3+
2+
2+
3+
-1
-1
转化为Mn:
2+
Fe~e Mn~5e
2+
-
3+-
可得关系式:5Fe~Mn已知n(Mn
2+
-3
2+
)=cV×10 mol
-3
则n(Fe)=5cV×10 mol
2+-3
则m(Fe)=5cV×10×56 g
该晶体中铁的质量分数w(Fe)=答案:(1)粉红色出现
×100%=×100%
(2)×100%
【例2】 (2017·全国Ⅱ卷,28节选)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下: Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。 Ⅱ.酸化、滴定
-2+
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I还原为Mn,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2回答下列问题:
(1)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为
。
(2)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·LNa2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为
;
若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 mg·L。 解析:(1)由题知:固氧时,Mn(OH)2MnO(OH)2, 所以反应为O2+2Mn(OH)22MnO(OH)2。
(2)终点:当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内不变色。 由反应:2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2,
-+2+
酸化时:MnO(OH)2+2I+4HMn+I2+3H2O I2+2S2
得关系式:4S2
2I+S4
--1
-1
+I22I+S4
-
)。
~2I2~2MnO(OH)2~O2
4 1
-3
ab×10 mol n(O2)
所以n(O2)=×10mol,
-3
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