化學(xué)能與熱能(反應(yīng)熱)

一、反應(yīng)熱1、定義(dìngyì)：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收(xīshōu)的熱量符號(hào)：△H單位：KJ/mol△H<0表示放熱反應(yīng)△H>0表示吸熱反應(yīng)2、計(jì)算方法：反應(yīng)物的總能量減去生成物的總能量所得的數(shù)值3、分類：①燃燒熱，②中和熱①燃燒熱在101KPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒熱精品資料有關(guān)燃燒熱的計(jì)算【例1】乙醇的燃燒熱△H=-1366.8kJ/mol，在25℃、101kPa時(shí)，1kg乙醇充分燃燒后放出多少(duōshǎo)熱量？[例2]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H＝－571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H＝－2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷(jiǎwán)的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1精品資料燃料(ránliào)的充分燃燒2、燃料充分燃燒的條件(tiáojiàn)是什么？3、燃料不充分燃燒會(huì)造成什么結(jié)果？4、為了使燃料充分燃燒，要通入足夠多的空氣。是否空氣越多越好？5、增大燃料與空氣的接觸面積，可采取哪些措施？6、煤的直接燃燒會(huì)對(duì)環(huán)境造成哪些污染？7、高效、清潔地利用煤炭的重要途徑有哪些？1、燃燒的條件是什么？精品資料（1）可燃物的溫度(wēndù)達(dá)到著火點(diǎn)；（2）可燃物要與空氣接觸。1、可燃物燃燒(ránshāo)的條件：精品資料2、充分(chōngfèn)燃燒的條件（1）燃燒時(shí)要有適當(dāng)(shìdàng)過量的空氣；（2）燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。精品資料3、燃料(ránliào)不充分燃燒：會(huì)造成(zàochénɡ)燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源；還會(huì)產(chǎn)生大量的CO等氣體及煙塵，污染空氣；危害人體健康。精品資料4、足夠多的空氣(kōngqì)并不意味空氣(kōngqì)越多越好。因?yàn)檫^量的空氣會(huì)帶走部分能量，同樣會(huì)造成(zàochénɡ)浪費(fèi)。因此要適當(dāng)控制。精品資料6、會(huì)產(chǎn)生大量(dàliàng)的煙塵和SO2造成大氣的污染，形成酸雨。酸雨的形成：工業(yè)上大量燃燒(ránshāo)含硫燃料，產(chǎn)生SO2、SO2與空氣中的煙塵、氧化物等接觸生成SO3，SO3與水(H2O)生成硫酸（H2SO4），對(duì)土壤、植物造成危害。精品資料7、利用(lìyòng)途徑有：煤的氣化（水煤氣或干餾煤氣）將焦炭在高溫(gāowēn)下與水蒸氣反應(yīng)，則得到CO和H2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

高溫煤的液化精品資料蓋斯定律(dìnglǜ)及其應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成(wánchéng)還是分幾步完成(wánchéng)，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與反應(yīng)具體進(jìn)行的途徑無關(guān)。應(yīng)用：間接計(jì)算一些無法直接測(cè)定的反應(yīng)熱精品資料看下面的圖理解(lǐjiě)蓋斯定律某人從山下A到達(dá)山頂B，無論是翻山越嶺攀登而上，還是坐纜車(lǎnchē)直奔山頂，其所處的海拔都高了300m即山的高度與A、B點(diǎn)的海拔有關(guān)，而與由A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的途徑無關(guān)這里的A相當(dāng)于反應(yīng)體系的始態(tài)，B相當(dāng)于反應(yīng)體系的終態(tài).山的高度相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱精品資料C（s）+?O2（g）=CO（g）因?yàn)镃燃燒時(shí)不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個(gè)反應(yīng)的ΔH無法直接測(cè)得，請(qǐng)同學(xué)們自己根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)一個(gè)方案(fāngàn)計(jì)算該反應(yīng)的ΔH。提示（1)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol－110.5kJ/mol精品資料應(yīng)用蓋斯定律(dìnglǜ)的計(jì)算【例1】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol⑶H2(g)+?O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)-488.3kJ/mol精品資料有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算【例1】25℃、101kPa時(shí)，使1.0g鈉與足量的氯氣(lǜqì)反應(yīng)，生成氯鈉晶體并放出17.87kJ的熱量，求生成1mol氯化鈉的反應(yīng)熱?！纠?】298K時(shí)，取1molN2和3molH2放在一個(gè)密閉(mìbì)容器中發(fā)生如下反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4KJ/mol(1)在該溫度下，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)熱總是小于92.4KJ，其原因是；(2)若測(cè)得反應(yīng)放出的熱量為69.3KJ，則N2的轉(zhuǎn)化率為多少？75%411KJ精品資料【例3】：完全燃燒一定量的乙醇，放出的熱量為Q，為了完全吸收所生成的CO2，消耗掉8mol/L的NaOH溶液(róngyè)50mL，則在相同條件下完全燃燒1mol的乙醇，放出的熱量不可能為（）A.10QB.5~10QC.＞10QD.＜5Q

【例4】已知熱化學(xué)方程式：2KNO3(s)==2KNO2(s)+O2(g)；△H=+Q1KJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=－Q2KJ/mol為提供1molKNO3分解所需的熱量，理論上需要燃燒碳的物質(zhì)的量為()mol(不考慮(kǎolǜ)損耗)Q1/2Q2CD精品資料1、下列(xiàliè)物質(zhì)加入水中，顯著放熱的是（）A、生石灰B、固體NaOHC、無水乙醇D、固體NH4NO32、在相同溫度下，下列(xiàliè)兩個(gè)反應(yīng)放出的熱量分別一Q1和Q2表示：（）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2A、Q1>Q2B、Q1<Q2C、Q1=Q2D、無法計(jì)算ABB練一練精品資料3、電解質(zhì)電離(diànlí)要吸收熱量，分別用40g氫氧化鈉和鹽酸、醋酸溶液完全反應(yīng)，放出的熱量（）A、相等B、前者大于后者C、前者小于后者D、無法判斷B4已知：C(s、金剛石)+O2(g)=CO2(g);△H=－395.41KJ/molC(s、石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=－393.51KJ/mol回答(huídá)下列問題：（1）石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式：；（2）石墨和金剛石相比較，的穩(wěn)定性更大；C(s、石墨)＝C(s、金剛石);△H=＋1.9KJ/mol石墨精品資料5在同溫同壓下，下列(xiàliè)各組熱化學(xué)方程式中Q2﹥Q1的是()(A)2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；△H=－Q1KJ/mol2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H=－Q2KJ/mol(B)S(g)+O2(g)==SO2(g)；△H=－Q1KJ/molS(s)+O2(g)==SO2(g)；△H=－Q2KJ/mol(C)C(s)+1/2O2(g)==CO(g)；△H=－Q1KJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=－Q2KJ/mol(D)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)；△H=－Q1KJ/mol1/2H2(g)+1/2Cl2(g)===HCl(g)；△H=－Q2KJ/molA、C精品資料②中和熱在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成(shēnɡchénɡ)1mol水所釋放的熱量叫中和熱。室溫下中和熱約為57.3KJ/mol中和熱的測(cè)定(cèdìng)裝置中和熱的測(cè)定精品資料實(shí)驗(yàn)(shíyàn)步驟：1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間(zhōngjiān)開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。2.用一個(gè)量筒最取20mL0.10mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。3.用另一個(gè)量筒量取20mL0.15mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。精品資料5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)(shíyàn)兩次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。精品資料大、小燒杯放置時(shí)，為何(wèihé)要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對(duì)此裝置，你有何更好的建議？答案：.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的(mùdì)。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測(cè)堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。精品資料.酸、堿混合(hùnhé)時(shí)，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動(dòng)作遲緩(chíhuǎn)，將會(huì)使熱量損失而使誤差增大。

實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。精品資料［練習(xí)(liànxí)］50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值（填“偏大”“偏小”“無影響”）。（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量（填“相等”“不相等”），所求中和熱（填“相等”“不相等”）