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文檔簡(jiǎn)介
第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)
■I考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)的皓變
[教材基礎(chǔ)一自熱勃
1.反應(yīng)熱、焙變
(1)反應(yīng)熱
在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí),所釋放或汲取的能量叫做反應(yīng)
熱。
(2)焰變
在恒溫、恒壓的條件下,化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中汲取或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焰變。
(3)反應(yīng)熱與婚變的關(guān)系
恒壓條件下,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焰變。
2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
(1)兩角度理解
①?gòu)哪芰堪纪菇嵌壤斫?/p>
八小0,放熱反應(yīng)△#0,吸熱反應(yīng)
②從化學(xué)鍵角度理解
號(hào)>&?為例焦反度.
?牝?qū)W生"「卅“―A"?。
放足■■品
(2)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
①放熱反應(yīng):大多數(shù)化合反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)、全部的燃燒反應(yīng)。
②吸熱反應(yīng):大多數(shù)分解反應(yīng)、鹽類的水解反應(yīng)、Ba(0H)2-8FL0和NH£1反應(yīng)、C與
HzO(g)反應(yīng)、C與C0?反應(yīng)。
3.反應(yīng)熱、活化能圖示
反應(yīng)H坦
(D在無(wú)催化劑的狀況,分為正反應(yīng)的活化能,氏為逆反應(yīng)的活化能,△〃=£一£。
(2)催化劑能降低反應(yīng)的活化能,但不影響焰變的大小。
[題點(diǎn)全練一過(guò)高考]
題點(diǎn)一基本概念辨析
1.下列說(shuō)法正確的是()
A.放熱反應(yīng)不須要加熱就能反應(yīng),吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)
B.水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)放出的能量就是該變更的反應(yīng)熱
C.同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Ck(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的△〃不同
D.可逆反應(yīng)的△〃表示完全反應(yīng)時(shí)的熱晶變更,與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)
解析:選DA項(xiàng),反應(yīng)Fe+S=FeS為放熱反應(yīng)但須要加熱,反應(yīng)2NHC1+
Ba(OH)2=BaCL+2NH3+21LO為吸熱反應(yīng),在常溫下就可以進(jìn)行,錯(cuò)誤;B項(xiàng),水蒸氣變?yōu)橐?/p>
態(tài)水不屬于化學(xué)反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),A〃與反應(yīng)條件無(wú)關(guān),錯(cuò)誤。
2.下列說(shuō)法中正確的是()
A.在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,發(fā)生物質(zhì)變更的同時(shí)不肯定發(fā)生能量變更
B.破壞生成物全部化學(xué)鍵所須要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所須要的能量時(shí),該
反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.生成物的總烯大于反應(yīng)物的總烯時(shí),反應(yīng)吸熱,卜心0
D.△〃的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān)
解析:選C化學(xué)反應(yīng)中肯定有能量變更,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中,由△仁斷開(kāi)舊化學(xué)鍵汲
取的能量一形成新化學(xué)鍵放出的能量,得△水0,故為放熱反應(yīng):吸熱反應(yīng)的△冷0,C正確:
△〃的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)最數(shù)成正比關(guān)系,D錯(cuò)誤。
題點(diǎn)二焙變、活化能的圖像分析
3.某反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變更如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.反應(yīng)過(guò)程可表示為
A+BC—*[A-B-C]-AB+C
反應(yīng)物過(guò)渡態(tài)生成物
B.£為反應(yīng)物的總能量與過(guò)渡態(tài)的能量差,稱為正反應(yīng)的活化能
C.正反應(yīng)的熱效應(yīng)△£/:;一四<0,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)AH=ELE《0,所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)
解析:選D由圖可知,正反應(yīng)放熱,△,為負(fù)值;逆反應(yīng)吸熱,A//為正值,|)錯(cuò)誤。
4.已知某反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g),反應(yīng)過(guò)程中的能量
變更如圖所示,回答下列問(wèn)題。
(1)該反應(yīng)是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),該反應(yīng)的
卜H=________kJ?moL(用含6、£的代數(shù)式表示),1mol氣體A
氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量反度過(guò)日
_(填“肯定高”“肯定低”或“凹凸不肯定”)。
⑵若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,則£和反的變更是:8
_____,卜比________(填“增大”“減小”或“不變”)。
答案:(1)吸熱反一&肯定低(2)減小減小不變
■考點(diǎn)2熱化學(xué)方程式
[教材基礎(chǔ)一自熱身]
1.概念
能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。
2.意義
不僅表明白化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變更,也表明白化學(xué)反應(yīng)中的能量變更。例如:H2(g)
15
O2(g)=H-.O(l)八〃=一285.8kJ-mor,表示在25℃和1.01X10Pa下,1mol氫氣和
0.5mol氧氣完全反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱量。
3.書寫步驟
4.留意事項(xiàng)
(1)熱化學(xué)方程式不注明反應(yīng)條件。
⑵熱化學(xué)方程式不標(biāo)“t”“I”,但必需用s、1、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。
(3)熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,其△〃必需與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集
狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。
[題點(diǎn)全練一過(guò)高考]
題點(diǎn)一熱化學(xué)方程式的正誤推斷
1.航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是一項(xiàng)重要的技術(shù)突破。鉞是高效率的火箭材料,燃燒時(shí)
放出巨大的能展,已知1kg金屬鍍完全燃燒放出的熱量為62700kjo則被燃燒的熱化學(xué)方
程式正確的是()
A.Be+^0j=Bc0△/「-564.3kJ,mol-1
B.Be(s)4-^0>(g)^Be0(s)A//=+564.3kJ?mol-1
C.Be(s)(g)=BeO(s)A//=-564.3kJ?mol-l
I).Be(s)(g)^BeO(g)△//=-564.3kJ,mol-1
解析:選C1kgBe的物質(zhì)的量為=千mol,又因?yàn)?kg被完全燃燒放
yJgnio3iy
62700
出的熱量為62700kJ,貝!1mol鍍完全燃燒放出的熱量為丁而萬(wàn)kj=564.3kJ,Be弓氧氣
9
反應(yīng)生成BeO,則其熱化學(xué)方程式為Be(s)+,(g)=BeO(s)AQ—564.3kJ-moL。
2.試驗(yàn)測(cè)得:101kPa時(shí),1mol也完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ的熱量;1mol
CHi完全燃燒生成液態(tài)水和C02,放出890.3kJ的熱量°下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是
()
1
?CHXg)4-20z(g)=C02(g)+21L0(l)△"=+890.3kJ?mol-
-1
?CH,(g)+202(g)=C02(g)+2H2O(1)A//=-890.3kJ-mol
-1
@CHKg)+202(g)=C02(g)+2H°0(g)A〃=—890.3kJ?mol
-1
@2H2(g)+02(g)=2I120(l)A//=-571.6kJ-mol
A.僅有②B.僅有②④
C.僅有②?④D.全部符合要求
解析:選B書寫熱化學(xué)方程式時(shí)要重點(diǎn)留意其與一般化學(xué)方程式不同的幾點(diǎn):(1)生成
物的穩(wěn)定狀態(tài),也0為液態(tài),C的穩(wěn)定化合物為C/。⑵單位是kJ?molI不是kJ。(3)數(shù)值,
的數(shù)值要與方程式中計(jì)量系數(shù)保持一樣。(4)符號(hào),吸熱用“+”,放熱用“一”。僅②④
符合要求。
[規(guī)律方法]推斷熱化學(xué)方程式的“5審法”
題點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫
3.依據(jù)事實(shí)寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(l)SiHi是一種無(wú)色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO?和液態(tài)H?0.已知室溫
下2gSilL自燃放出熱量89.2kJ0Sill,自燃的熱化學(xué)方程式為
(2)在25°C、101kPa下,肯定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量。kJ,其燃燒生成
的CO?用過(guò)量飽和石灰水汲取可得10()gCaCO,沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為
(3)Si與C1兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molSi的最高價(jià)化合物,復(fù)原至室溫,放熱687kJ,
已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為一69°C和58℃,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(4)CuCl(s)與Oz反應(yīng)生成CuCk(s)和一種黑色固體(在25℃、101kPa下,已知該反應(yīng)
每消耗1molCuCl(s),放熱44.4kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
(5)化合物AX,和單質(zhì)X2在肯定條件下反應(yīng)可生成化合物AXs?;卮鹣铝袉?wèn)題:
已知A片的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6°C和76℃,AX5的熔點(diǎn)為167℃<,室溫時(shí)AXa與氣
體X?反應(yīng)生成1molAX.s,放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
答案:(l)SiH,i(g)+202(g)=SiO>(s)+2H20(l)A>7=-1427.2kJ-mol-1
-1
(2)Gll50lI(1)4-302(g)=2C02(g)+31L0(1)A//=-2<2kJ-mol
(3)Si(s)+2Cl2(g)=SiCli(l)A〃=-687kJ?mol"'
-1
(4)4CuCl(s)+02(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)A〃=-177.6kJ-mol
-1
(5)AX3(1)+X2(g)^—AXs(s)A//=123.8kJ-mol
4.依據(jù)圖像寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(D己知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+Bz(g)=2AB(g)的能量變更如圖1所示,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)
方程式:___________________________________________________________
(2)如圖2是1molNO?和1molCO反應(yīng)生成CO^IINO過(guò)程中能量變更示意圖,請(qǐng)寫出
帆和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。
解析:(1)由圖1可知,生成物總能量高于反應(yīng)物總能量,故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△〃=
+(a—b)kj-molf。(2)由圖2可知,產(chǎn)物總能量低于反應(yīng)物總能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),△〃
=4一傷=134kJ,moi-1—368kJ,mol-l=-234kJ,mol-lo
-1
答案:(l)A2(g)+B2(g)=2AB(g)△〃=+(a—QkJ-mol
-1
(2)N02(g)+C0(g)=C02(g)4-NO(g)A//=-234kJ?mol
■考點(diǎn)3反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算
[教材基礎(chǔ)一自熱身]
i.燃燒熱
2.中和熱
(1)中和熱的概念及表示方法
(2)中和熱的測(cè)定
①裝置
②計(jì)算公式
0.418(友一幻,-i
”=一一1而L叮?mol
fl起始溫度,t'2終止溫度。
(3)留意事項(xiàng)
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱,削減試驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。
②為保證酸完全中和,實(shí)行的措施是使堿稍過(guò)量。
3.能源
[知能深化一掃盲點(diǎn)]
提能點(diǎn)表示燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式
(1)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和熱時(shí),生成氏0的物質(zhì)的量必需是1mol,當(dāng)用熱化學(xué)方
程式表示燃燒熱時(shí),可燃物的物質(zhì)的量必需為1moU
(2)描述反應(yīng)熱時(shí),不論是用“反應(yīng)熱”“焙變”表示還是用表示,其后所跟數(shù)值都
須要帶“+”“一”符號(hào),如某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焰變)為△〃=-0kj?molf或AQ+Q
kJ?mol-1,△//>()表示吸熱,A/K0表示放熱。
(3)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng),表示中和熱和燃燒熱時(shí)可不帶“一”號(hào),但用A/Z
表示時(shí),必需帶“一”號(hào),如某物質(zhì)的燃燒熱為△仁一。叮?|11。17或。10-010「二
[對(duì)點(diǎn)練]
1.推斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“J”,錯(cuò)誤的打“X”)。
⑴已知CHQH⑴的燃燒熱△〃=-238.6kJ-mol-1,則CH30H⑴+1a(g)=C(X(g)+
2H>0(g)A〃=-238.6kJ?01。1一|()
(2)C0(g)的燃燒熱△〃=一283.0kj-molf,則表示CO(g)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
2C0(g)+02(g)=2C02(g)A/^-566.0kJ-moF'C)
⑶甲烷的燃燒熱A〃=-890kJ-mor1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH/g)+
2Q-(g)=C02(g)+2H20(g)△4一890kJ?moL()
(4)用稀硫酸和NaOH溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式為112soi(aq)+
2Na0H(aq)=Na2S0((aq)+2H2O(1)△Q—2義57.3kJ?moL()
+-
(5)已知稀溶液中,H(aq)4-0H(aq)=H20(l)△仁一57.3kJ?mol,則稀醋酸與稀
氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量()
(6)已知HC1和NaOH反應(yīng)的中和熱A〃=-57.3kJ-mol-1,則98%的濃硫酸與稀氫氧
化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水的中和熱為-57.3kJ-moFl()
答案:⑴義(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X
2.填空。
⑴2cO2(g)=2CO(g)+(h(g)反應(yīng)的A〃=+2X283.0kJ-m?!竸tCO(g)的燃燒熱是
⑵葡萄糖的燃燒熱是2800kJ-mor,,則表示葡萄糖燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
⑶氫氣的燃燒熱為285.5kJ-mol-1,則電解水的熱化學(xué)方程式為
(4)已知中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ?moP'o則B式0H)?和鹽酸反應(yīng)表示中和熱的熱化
學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________
-1
(5)C8H18(1)+yO2(g)=8CO2(g)+9H20(l)△//=一5518kJ-mol,即GJL的燃燒熱
為。
答案:(1)283.0kJ-mor1
-1
(2)C.HI20H(s)+602(g)=6C02(g)+6H2O(1)A-2800kJ-mol
⑶2H?0⑴里維2H?(g)+0,(g)
A//=+571kJ?mol-1
+
(4)OFT(aq)+H(aq)=H2O(1)
A〃=—57.3kJ-mol-1
(5)5518kJ?mol-1
[題點(diǎn)全練一過(guò)高考]
題點(diǎn)一燃燒熱、中加熱的含義
1.已知反應(yīng):①101kPa時(shí),2c(s)+O?(g)=2CO(g)A〃=-221kJ-mol-1;②稀溶
液中,H+(aq)+0H-(aq)=H20(DA//=-57.3kJ?mol,下列結(jié)論正確的是()
A.碳的燃燒熱△“V—110.5kJ-mol-1
B.①的反應(yīng)熱為221kJ-mol-1
C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱△〃=-2X57.3kJ-mol-1
D.稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)生成1molH20,放出57.3kJ的熱量
解析:選A由于2c(s)+O2(g)=2CO(g)生成的CO不是穩(wěn)定的氧化物,因此
221kJ”,=]]0.5kj?m。「不是碳的燃燒熱,由于C0轉(zhuǎn)化為C()2放出熱量,故碳的燃燒
熱△〃<-110.5kJ-moir,A正確;反應(yīng)熱的表示包含三部分:“符號(hào)”、“數(shù)值”和“單
位”,而B(niǎo)項(xiàng)中沒(méi)有表示出符號(hào),B錯(cuò)誤;強(qiáng)酸、強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱
=-57.3kJ-mor1,C錯(cuò)誤;由于醋酸是弱電解質(zhì),電離時(shí)汲取熱量,故稀醋酸與稀NaOH
溶液反應(yīng)生成1molH?0時(shí)放出的熱最小于57.3kJ,D錯(cuò)誤。
2.下列說(shuō)法正確的是()
A.葡萄糖的燃燒熱是2800kJ-moL,則為HJMs)+3OKg)=3CO2(g)+3H?0(l)△〃
=-1400kJ-mol-1
B.在肯定條件下將1molSO「和0.5mol0?置于密閉容器中充分反應(yīng),放出熱量79.2kJ,
則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2s(h3+CMg)2SOXg)A仁一158.4kJ-mol-1
C.已知稀溶液中,H-(aq)+0H-(aq)=H20(l)八,=一57.3kJ-mol-1,則稀氨水與
稀鹽酸溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量
D.已知HC1和NaOH反應(yīng)的中和熱△仁一57.3kJ?molL則稀硫酸與氫氧化鈉固體反
應(yīng)生成1mol水的中和熱為-57.3kJ?mol-1
解析:選A燃燒熱是指1mol純物質(zhì)完全燃燒放出的熱量,故[mol葡萄糖燃燒放出熱
量1400kJ,A正確;B項(xiàng)中反應(yīng)為可逆反應(yīng),1molSO:和0.5mol0,反應(yīng)生成的SO3小于1
mol,故2s0?(g)+02(g)2s03(g)A//(-158.4kJ-mor1;一水合氨為弱電解質(zhì),不完全
電離,電離時(shí)吸熱,故稀氨水與稀鹽酸反應(yīng)生成1mol水放出的熱量小于57.3kJ;氫氧化
鈉固體溶于水時(shí)放熱,其與稀硫酸反應(yīng)生成1mol水放出的熱量大于57.3kJ,B、C、D錯(cuò)誤。
題點(diǎn)二中和熱的測(cè)定
3.利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的試驗(yàn)步驟如下:
①用量筒量取5()mLD.5()molJ鹽酸倒入小燒杯中,測(cè)出鹽酸
度;②用另一量筒量取50mL0.55mol-L-1NaOH溶液,并用同一溫度
計(jì)測(cè)出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合勻稱,測(cè)得
混合液最高溫度?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)為什么所用NaOH溶液要稍過(guò)量?o
(2)倒入NaOH溶液的正確操作是(填序號(hào))。
A.沿玻璃棒緩慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次快速倒入
(3)使鹽酸與NaOH溶液混合勻稱的正確操作是—(填序號(hào))。
A.用溫度計(jì)當(dāng)心攪拌
B.揭開(kāi)硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯
D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)
(4)現(xiàn)將肯定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol?I7】的稀
鹽酸恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為△〃、△〃、△〃,則△〃、△〃、△名的大小關(guān)系為
(5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g?cm:又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容
c=A.18J?gf?為了計(jì)算中和熱,某學(xué)生試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:
起始溫度6/℃終止溫度tz/C
序號(hào)試驗(yàn)
鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依據(jù)該學(xué)生的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該試驗(yàn)測(cè)得的中和熱△//=__________(結(jié)果保留一位小
數(shù))。
(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸,理
由是____________________________________________________________________________
解析:(1)在中和熱的測(cè)定試驗(yàn)中為了確保反應(yīng)物被完全中和,經(jīng)常使加入的一種反應(yīng)物
略微過(guò)量一些。(2)為了減小熱量損失,倒入NaOH溶液時(shí)應(yīng)當(dāng)一次快速倒入。(3)使鹽酸與NaOH
溶液混合勻稱的正確操作:用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕地?cái)噭?dòng)。(4)稀氫氧化
鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液口溶質(zhì)都完全電離,它們的中和熱相同,稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解
質(zhì),它與鹽酸的反應(yīng)中一水合氨的電離要汲取熱量,故放出熱量的數(shù)值要小一些,△〃大一
些。(5)取三次試驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。(6)硫酸與Ba(OH”溶液反應(yīng)生成BaSO,
沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱,故不能用Ba(0H)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。
答案:(D確保鹽酸被完全中和(2)C(3)1)(4)A//,=A/Z<A/Z(5)-51.8kJ-mol
t(6)不能H2soi與1^(")2反應(yīng)生成1^60,沉淀,沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱
■考點(diǎn)4反應(yīng)熱的計(jì)算與比較
[知能深化一掃盲點(diǎn)]
提能點(diǎn)(一)反應(yīng)熱計(jì)算的三種方法
方法1依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱
(1)反應(yīng)熱的肯定值與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比,依據(jù)熱化學(xué)方程式中的△〃求反應(yīng)熱,
如
aN+施=cC+㈤
abcd
/?(A)〃(B)/?(C)“(D)|。|
則
abcdI△M
(2)留意事項(xiàng)
①熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是實(shí)際參與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量。
②列比例時(shí)留意上下單位一樣。
[對(duì)點(diǎn)練]
1.油酸甘油酯(把對(duì)分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生反應(yīng):C5TH.oA(s)+
8002(g)=570)2(g)+52H式)(1)
已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8X10,kjo油酸甘油酯的燃燒熱人〃為()
A.3.8X10'kJ?mol-1
B.-3.8X101kJ-mDl-1
C.3.4X10'kJ?mol-1
D.-3.4X10*kJ-mor1
解析:選D燃燒熱指的是燃燒1mol可燃物生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg
油酸甘油酯釋放出熱量3.8X10、kJ,則燃燒1mol油酸甘油酯釋放出熱量為了麗X3.8X"
kJ^3.4X104kJ,則得油酸甘油酯的燃燒熱△〃=-3.4X10'kJ?moF'o
方法2依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱
(1)計(jì)算公式:△〃=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。
(2)依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價(jià)鍵的數(shù)目,如H2分
子中含有2個(gè)(0—H)共價(jià)鍵,NL分子中含有3個(gè)(N—H)共價(jià)鍵等。要留意晶體結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵
的狀況,常見(jiàn)的有1molP」含有6molP-P鍵,1mol晶體硅含有2molSi—Si鍵,1mol
石墨晶體中含有1.5molC—C鍵,1mol金剛石含有2moic—C鍵,1molSiQ含有4moiSi—0
鍵等。
[對(duì)點(diǎn)練]
2.肯定條件下,在CD?與足量碳反應(yīng)所得平衡體系中加入比和適當(dāng)催化劑,發(fā)生反應(yīng):
-1
C0(g)+3H2(g)CHt(g)+H2O(g)A^=-206.2kJ-mol
-1
CO(g)+H2O(g)C0z(g)+H2(g)△〃=-41.2kJ-mol
(1)二氧化碳與氫氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲烷和水蒸氣的熱化學(xué)方程式是
(2)已知298K時(shí)相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)為
化學(xué)鍵H—H0—HC-HC>W
E/(kJ?mol-1)4364654131076
則依據(jù)鍵能計(jì)算,△"=,它與上述實(shí)測(cè)值差異較大的緣由可能足
解析:(D將題給兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②,依據(jù)蓋斯定律,由①一②,可得:
-1
C02(g)+4H2(g)CH1(g)+2H20(g)八〃=一206.2kJ-mol-(-41.2kJ-mol)=-
165.0kJ?moF'c(2)該反應(yīng)中斷裂1molKO鍵、3molH—H鍵,形成4molC—H鍵、2
mol0—H犍,則△〃=(1076+436X3)kJ-mol-1-(413X4+465X2)kJ-mol-,=-198
kj-mor\反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)不同,鍵能數(shù)據(jù)不精確,因此計(jì)算值與實(shí)測(cè)值相差較大。
答案:(l)Ca(g)+4似g)CH,(g)+2H?0(g)△〃=-165.0kJ-mol-*
(2)-198kJ-mor1反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)不同,鍵能數(shù)據(jù)不精確
方法3利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱
1.蓋斯定律
(1)內(nèi)容:對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無(wú)論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熔變都一樣。即
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。如圖,△〃=△〃
(2)實(shí)例:如已知反應(yīng)①、②,求CO燃燒生成CO?的反應(yīng)熱。
?C(s)4-Oj(g)=C02(g)
@C(s)+1o2(g)=CO(g)△外
由①一②可得
CO(g)(g)=C02(g)
2.利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的一般步驟
[對(duì)點(diǎn)練]
3.用比。2和H2soi的混合溶液可溶出廢舊印刷電路板上的銅。已知:
Cu(s)+2H'(aq)^Cu"(aq)+H?(g)A"=+64.39kJ?mol-1
-1
2H202(1)=21130(1)+02(g)A//=-196.46kJ-mol
-1
H2(g)+1o,(g)=H,O(l)△Q—285.84kJ-mol
在H2soi溶液中,Cu與HG反應(yīng)生成Cu?+(aq)和H?0(l)的反應(yīng)熱△〃等于()
A.—417.91kJ,mol-1B.—319.68kJ,mol-1
C.+546.69kJ?moLD.-448.46kJ?mol-1
解析:選B將已知反應(yīng)從上到下依次標(biāo)記為①、②、③,則①+②xj+③得:Cu(s)
+2+
+H2O2(1)+2H(aq)=Cu(aq)+2H2O(1)AQ—319.68kJ?moL。
提能點(diǎn)(二)反應(yīng)熱大小的比較
比較△,的大小時(shí)需考慮正負(fù)號(hào),對(duì)放熱反應(yīng),放熱越多,越?。粚?duì)吸熱反應(yīng),吸
熱越多,△〃越大。
(1)吸熱反應(yīng)的△〃比放熱反應(yīng)的人(前者〉0,后者<0)。
(2)產(chǎn)物相同時(shí),同種氣態(tài)物質(zhì)燃燒放出的熱量比等量的固態(tài)物質(zhì)燃燒放出的熱量多;反
應(yīng)物相同時(shí),生成同種液態(tài)物質(zhì)放出的熱量比生成等量的氣態(tài)物質(zhì)放出的熱量多。
(3)生成等量的水時(shí),強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比強(qiáng)酸和強(qiáng)堿(或弱堿和強(qiáng)酸,或弱酸和
弱堿)的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多。
(4)對(duì)于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行完全,實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中放出或汲取的熱量要小于相應(yīng)
熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱教值。
[對(duì)點(diǎn)練]
4.下列各組熱化學(xué)方程式的△〃前者大于后者的是()
?C(s)+02(g)=C02(g)AH\
C(s)+1o2(g)=C0(g:'
②S(s)+02(g)=S()2(g)A/Z
S(g)+02(g)=S02(g)
@H2(g)+1o2(g)一H20(l)△挺
2H2(g)4-02(g)=2H20(l)△/條
@CaC0:t(s)=CaO(s)+CO2(g)A凡
CaO(S)+H20(1)=Ca(OH)2(aq)A出
A.①B.?
C.②③④1).???
解析:選C有正、負(fù)之分,比較時(shí)要連同“+”“一”在內(nèi)一起比較,類似數(shù)學(xué)中
的正、負(fù)數(shù)大小的比較。①中第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去其次個(gè)熱化學(xué)方程式可得:CO(g)
O2(g)=CO2(g)A〃=△〃一△%該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△〃一△〃<(),所以②
等量的固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵鈺r(shí)汲取熱量,故在與02反應(yīng)產(chǎn)生同樣的SO2時(shí),氣態(tài)硫放出的熱量多,
即③發(fā)生同樣的燃燒反應(yīng),物質(zhì)的量越多,放出的熱量越多,故A叢)△";④碳
酸鈣分解汲取熱量,△A>Q,CaO與H_0反應(yīng)放出熱量,N似0,明顯△片
[題點(diǎn)全練一過(guò)高考]
題點(diǎn)一反應(yīng)熱的計(jì)算
1.1.5g火箭燃料二甲基火(C%—NH—NH—CH3)完全燃燒,放出50kJ熱量,則二甲基
游的燃燒熱△〃為()
A.-1000kJ?mol-1B.-1500kJ
C.-2000kJ-mol-1D.-2000kJ
解析:選C1.5g二甲基腓的物質(zhì)的量是0.025nol,依據(jù)燃燒熱的定義可知,1mol
二甲基胱完全燃燒放出的熱量應(yīng)當(dāng)為(了Mx50)kJ-mo:T=2000kJ-mol-',即二甲基陰
0.
的燃燒熱△,為一2000kJ-mor'o
2.已知:
C(s)4-ll20(g)=C0(g;+Il2(g)A11=akJ-mol
-
2C(s)+02(g)=2C0(g)A//=-220kJ-mol'
H—H、0=0和0—H鍵的鍵能分別為436kJ?496kJ-mor^n462kJ?moL,
則4為()
A.-332B.-118
C.+350D.+130
解析:選D依據(jù)蓋斯定律,由題給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式可得:2H,0(g)=2H,(g)4-0,(g)
A//=+(2a+220)kJ,mol\則有:4X462kJ,mol'_2X436kJ?mol-l_496kJ?mol-1
=(2a+220)kJ-mol-',解得々=+130,故選項(xiàng)D正確。
3.(2024?山東滕州二中模擬)由金紅石TiO2制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為
Ma
TiO^TiCl)8O(p^ArTio已知:
@C(s)+0v(g)=C02(g)A/X
②2co(g)4-02(g)=2C02(g)A在
③TiOz(s)+2Cl2(g)=TiC14(s)+02(g)A乩
貝lj反應(yīng)TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiC"(s)+2CO(g)的△〃為()
A.△〃+2△〃-2A亂B.△〃+△〃一△4
C.A〃+2△〃一△萬(wàn)D.2A〃
解析:選C依據(jù)蓋斯定律,由2X①一②+③,可得TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiCL(s)
+2C0(g)A/U2△〃一△4+△〃,故C項(xiàng)正確。
4.(2024?河南安鶴新開(kāi)四校聯(lián)考)工業(yè)上制取硝酸鉉的流程圖如下所示:
|兇卜|----1N01-——*?|NO^|*HNOs-——*NII1NO3
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
-1
已知:4NO(g)+4NH3(g)4-O2(g)4N2(g)+6H..0(g)AJ7=-1745.2kJ-mol;
6N0(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H20(g)A//=-l925.2kJ?mol%
則反應(yīng)I的熱化學(xué)方程式可表示為
解析:將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式從上到下依次標(biāo)記為①和②,依據(jù)蓋斯定律由①X5
一②X4得:4NH3(g)+5O2(g)=4N0(g)+6H2O(g)A〃=—l025.2kJ?mol,
1
答案:4NH.3(g)+5O2(g)=4N0(g)+6H20(g)A//=-J025.2kJ-mor
題點(diǎn)二反應(yīng)熱大小的比較
5.(2024?湖南長(zhǎng)沙模擬)已知:
@H(g)+^)2(g)=H0(g)
22△H\=akJ?mol-1
②2H2(g)+()2(g)=2H20(g)AHz=bkJ,mol-l
@lb(g)(g)^H0(1)A〃=ckJ,mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2HQ(l)△Ht=dkJ,mol-1
下列關(guān)系式中正確的是()
A.水c<0B.b>d>0
C.2a=b<0D.2c=cf>0
解析:選C氫氣燃燒為放熱反應(yīng),2K0,氣態(tài)水液化放出熱量,故生成液態(tài)水放出的
熱量多,但A//小,故。<水(),A項(xiàng)錯(cuò)誤;同理,水從0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量
數(shù)表示物質(zhì)的量,化學(xué)計(jì)量數(shù)增大一倍,人〃為原來(lái)的2倍,故2a=樂(lè)0,C項(xiàng)正確;同理,
2c=火0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.丙烷(C3HJ完全燃燒后只有C&和H2,不會(huì)造成環(huán)境污染,已知有以下四個(gè)熱化學(xué)方
程式:
僅凡(g)+5Q..(g)=3C0,(g)+4HQ(g)
A//=-akJ,mol1
@C3HR(g)+502(g)=3C02(g)+4山0⑴
卜H=—bkJ?mol-1
③2C:凡(g)+902(g)=4C02(g)+2C0(g)+8也0(1)
AH=-ckJ?moI7
4-21hO(g)
AH=—dkJ,mol-1
其中a、b、c>d最大的是()
A.aB.b
C.cD.d
解析:選C①與②相比生成液態(tài)水比氣態(tài)水放出的熱量多,所以力a;④中各物質(zhì)的物
質(zhì)的量均為①中的一半,所以公焉:③與②相比,相當(dāng)『2molC曲有1mol完全燃燒,1mol
不完全燃燒,故放出的熱量C大于6,所以c最大。
[課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)]
[課堂真題集訓(xùn)一明考向]
1.(2024?江蘇高考)通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醛(CH2CU)。下列說(shuō)法不正確的
是()
-1
?C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)卜H\=akJ-mol
②CO(g)+H20(g)=CO2(g)+H2(g)
AHi=bkJ?mol-1
-
@C02(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g)、H\=ckJ?mol'
④2cH30H(g)=CHQCH,(g)+H:O(g)A"=dkJ-mol-1
A.反應(yīng)①、②為反應(yīng)③供應(yīng)原料氣
B.反應(yīng)③也是C0?資源化利用的方法之一
C.反應(yīng)CHQH(g)TcihOCH3(g)+1iL0(l)的△kJ-mol-1
D.MIS2C0(g)+4H2(g)=CH30CH3(g)+H.-O(g)WA〃=(2〃+2c+4kJ?m。1-
解析:選C反應(yīng)①的產(chǎn)物為CO和比,反應(yīng)②的產(chǎn)物為COn和山,反應(yīng)③的原料為C0?
和乩,A項(xiàng)正確;反應(yīng)③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH:QH,B項(xiàng)正確;反應(yīng)④中生成物為
氣體,C項(xiàng)中生成物1L0為液體,故C項(xiàng)中反應(yīng)的焙變不等于^'mol_1,C項(xiàng)錯(cuò)
誤;依據(jù)蓋斯定律,由②X2+③X2+④,可得所求反應(yīng)的焰變,D項(xiàng)正確。
2.(2024?江蘇高考)通過(guò)以下反應(yīng)均可獲得生。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
-
①太陽(yáng)光催化分解水制氫:2H2O(1)=2H2(g)+a(g)A=571.6kJ?mol'
-1
②焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)A=131.3kJ-mol
③甲烷與水反應(yīng)制氫:CHKg)+Ha(g)=C0(g)+3H2(g)△〃=206.1kJ-mol-1
A.反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.反應(yīng)②為放熱反應(yīng)
C.反應(yīng)③運(yùn)用催化劑,減小
I).反應(yīng)CHKg)=C(s)+2H2(g)的A//=74.8kJ-mol-1
解析:選D反應(yīng)①是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A不正確;反應(yīng)②中八層>0,是吸熱反應(yīng),
B不正確;反應(yīng)③運(yùn)用催化劑不能變更反應(yīng)的焙變,△〃不變,C不正確;D項(xiàng)中,由蓋斯定
律,反應(yīng)③一②可得CHKg)=C(s)+2H2(g)A/U74.8kJ?moL,正確。
3.(2014?江蘇高考)已知:C(s)+02(g)=C02(g)A/Z
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
2co(g)+0,(g)=2C01g)
4Fe(s)+302(g)=2Fe20a(s)AH、
3C0(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)十2Fe(s)A/
下列關(guān)于上述反應(yīng)焰變的推斷正確的是()
A.&a>0,Ay%<0B.卜壓>0,A^>0
C.D.△〃+△/£
解析:選cc與a生成co?的反應(yīng)是放熱反應(yīng),△〃<(),ca與c生成co的反應(yīng)是吸熱
反應(yīng),A〃>0,CO與。2生成”的反應(yīng)是放熱反應(yīng),人以0,鐵與氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng),△HK0,
A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;前兩個(gè)方程式;相減得:2C0(g)+02(g)=2C02(g)△外=△〃一△〃,即△〃=
△也+A4,C項(xiàng)正確;由4Fe(s)+302(g)=2Fe2()3(s)△4和6co(g)+2Fe2()3(s)=6CO2(g)
+4Fe(s)2△任相加,得2co(g)+02(g)=2C()2(g)A%=(△〃+2△寓/3,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2013?江蘇高考芍選)磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷
酸鹽如Ca3(P03等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
白磷(PJ可由C&3(P()J2、焦炭和Si(h在肯定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
-1
2Ca3(P0t)2(s)+10C(s)=6Ca0(s)+Pt(s)+10C0(g)A=4-3359.26kJ-mol
CaO(s)+Sia(s)^CaSi()3(s)△〃=-89.61kJ,mol-1
2Cas(PO.)z(s)+6SiOz(s)+10C(s)=6CaSi0,($)+Pi(s)+1OCO(g)AM
則AA=kj-mor'o
解析:依據(jù)蓋斯定律,其次個(gè)熱化學(xué)方程式X6+第一個(gè)熱化學(xué)方程式,即得第三個(gè)熱化
學(xué)方程式,則△〃=△〃+A"X6=+3359.26kJ?嘰口+6X(—89.61kJ?mor')=+2
821.6kJ?mol-,o
答案:+2821.6
5.[2024高考組合題)
(1)(2024?全國(guó)卷I節(jié)選)下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備
氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。
通過(guò)計(jì)算,可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學(xué)方程式分別為
制得等量比所需能量較少的是。
⑵(2024?全國(guó)卷II節(jié)選)正丁烷9島。)脫氫制1-丁烯(CH)的熱化學(xué)方程式如下:
?C.Hl0(g)=C,Hs(g)+HKg)AH\
已知:②CJiiKg)+#(g)=C4H8(g)+H20(g)AA=-119kJ?mol-1
-1
@H2(g)
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