
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文檔簡介
化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
目標(biāo)微解讀考向微預(yù)測
1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化1.“反應(yīng)熱”“熱化學(xué)方程
形式。式”是高考熱點,一般不單獨
2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反命題,而是作為非選擇題的某
應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。個設(shè)問,常與速率、平衡題相
3.了解熱化學(xué)方程式的含義。結(jié)合。
4.了解結(jié)變與反應(yīng)熱的含義。了解生成物)一〃(反應(yīng)2.高考對本講內(nèi)容的考查仍將
物)表達(dá)式的含義。以熱化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)
5.理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡能量高低與穩(wěn)定性的關(guān)系、反
單計算。應(yīng)熱的計算、化學(xué)鍵與能量間
6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。的關(guān)系、蓋斯定律等為主。
A基礎(chǔ)篇。微考點?大突破
微考點1皓變反應(yīng)熱
1.反應(yīng)熱和焙變
(1)反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量。
(2)婚變是化學(xué)反應(yīng)在恒溫恒壓上放出或吸收的熱量。
(3)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱用一定條件下的婚變表示,符號為A”,單位為
2.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
(1)從能量高低角度理解
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
對于放熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量:
對于吸熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量一吸收的熱量。
(2)從化學(xué)鍵角度理解
A微助學(xué)
兩點說明
正確判斷吸、放熱反應(yīng)
1.物質(zhì)的物理變化過程中,也會有能量的變化,不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。但在進(jìn)
行反應(yīng)熱的有關(guān)計算時,必須要考慮到物理變化時的熱效應(yīng),如物質(zhì)的三態(tài)變化。
2.化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)NH4a與
Ba(OH?8H2O在常溫常壓下即可進(jìn)行,而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下才能進(jìn)行,如
鋁熱反應(yīng)。
A微診斷
判斷正誤,正確的畫“,錯誤的畫“X”。
1.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量變化。(J)
提示:任何化學(xué)反應(yīng)均有化學(xué)鍵的斷裂和形成,斷鍵吸熱,成鍵放熱,兩者不相等,
所以一定伴隨著能量變化。
2.放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng),吸熱反應(yīng)需要加熱才能反應(yīng)。(X)
提示:化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)條件沒有必然聯(lián)系。
3.若反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(X)
提示:若反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
4.放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)的過程有關(guān)。(X)
提示:放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)的過程無關(guān),取決于反應(yīng)物總能量與生成
物總能量的相對大小。
5.活化能越大,表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越大。(J)
提示:斷裂舊化學(xué)鍵所需要克服的能量總和就等于該反應(yīng)的活化能,故說法正確。
一題通百錫基催化劑對CO:電化學(xué)還原制取HCOOH具有高效的選擇性。其反應(yīng)歷程
與能量變化如圖所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。
下列說法借誤的是()
A.使用Bi催化劑更有利于CO2的吸附
B.使用不同鋅基催化劑,最大能壘(活化能)不相等
C.CO2電化學(xué)還原制取HCOOH的反應(yīng)A〃vO
D.由CO£生成HCOO的反應(yīng)為*COf+HCO3+e--"COr+HCCXT
【命題素材】與圖象結(jié)合考查活化能、能量變化。
【快速排除】使用Bi催化劑時JCO2--CO9過程中的活化能為-0.51eV-(—0.89
eV)=0.38eV,使用小2。3催化劑時,*CO*-—*CO「+*HCOO一過程
中的活化能為-2.54eV-(-2.86eV)=0.32eV,B項正確;根據(jù)題圖知,生成物的能
量低于反應(yīng)物的能量,反應(yīng)放熱,AH<0,C項正確;由題圖可知,由*COE生成*HCOO-
的反應(yīng)為*CO3+HCO3+e--*COr+*HCOO,D項正確。
【獲取答案】由題圖可知,CO2-->*COz為鈿基催化劑吸附CO2的過程,使用Bi2O3
催化劑時,相對能量減小得多,趨于更穩(wěn)定狀態(tài),故使用Bi2O3催化劑更有利于CO2的吸
附,A項錯誤。
【精華總結(jié)】結(jié)合反應(yīng)歷程圖象考查反應(yīng)中的能量變化,已經(jīng)成為近幾年高考的熱
點o
微練一皓變與反應(yīng)熱的概念
1.已知反應(yīng)X+Y-M+N為吸熱反應(yīng),對這個反應(yīng)的下列說法中正確的是()
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因為該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故一定要加熱反應(yīng)才能進(jìn)行
C.破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量
D.X和Y的總能量一定低于M和N的總能量
解析已知X+Y=M+NAH>0,說明X與Y總能量低于M與N總能量,A項錯
誤,D項正確;吸熱反應(yīng)有的不需要加熱也可反應(yīng),如氫氧化領(lǐng)晶體與氯化鐵港合攪拌即
可發(fā)生反應(yīng),B項錯誤;破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵所
放出的能量,C項錯誤。
答案D
2.下列說法中正確的是()
A.在化學(xué)反應(yīng)過程中,發(fā)生物質(zhì)變化的同時不一定發(fā)生能量變化
B.破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時,
該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.生成物的總始大于反應(yīng)物的總始時,反應(yīng)吸熱,A77>0
D.A4的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)無關(guān)
解析化學(xué)反應(yīng)中一定有能量變化,A項錯誤;由人,=斷開舊化學(xué)健吸收的能量一形
成新化學(xué)鍵放出的能量,得A,vO,故為放熱反應(yīng),B項錯誤;熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)
改變,A4也相應(yīng)改變,D項錯誤。
答案C
微練二根據(jù)圖形,理清活化能與焙變的關(guān)系
3.(2021?河南模擬)研究表明N2O與CO在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程
如圖所示,下列說法錯誤的是()
A.反應(yīng)總過程AHvO
B.Fe+使反應(yīng)的活化能減小
C.FeO+也是該反應(yīng)的催化劑
++
D.Fe+N2O—>FeO++Nz、FeO+CO-->Fe++C()2兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)
解析反應(yīng)總過程為NzO+CO=Nz+CCh,根據(jù)圖示可知,反應(yīng)物總能量高于生成
物總能量,為放熱反應(yīng),AH<0,A項正確;根據(jù)反應(yīng)歷程,F(xiàn)/為催化劑,能夠降低反應(yīng)
的活化能,B項正確;FeO+為中間產(chǎn)物,而不是催化劑,C項錯誤;根據(jù)圖示,F(xiàn)e++
N2O--^FeO++N2、FeO++CO—fFe++CO2兩反應(yīng)中反應(yīng)物總能量均高于生成物總能量,
均為放熱反應(yīng),D項正確。
答案C
4.某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A一—B一一C構(gòu)成,它的反應(yīng)能量曲線如圖所示(屆、瓦、&、
以表示活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是()
A.兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
B.加入催化劑會改變反應(yīng)的始變
C.三種化合物中C最穩(wěn)定
D.A--反應(yīng)中A〃=EI-E2
解析本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。由題圖可知,A一一B為吸熱反應(yīng),B一一C
為放熱反應(yīng),A項錯誤;催化劑不能改變反應(yīng)的始變,B項錯誤;能量越低越穩(wěn)定,C項正
確;A--C反應(yīng)中A〃=EI+E3一瓦一反,D項錯誤。
答案C
5.某反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示,下列說法錯誤的是()
A.反應(yīng)過程可表示為A+BC—?|A*,,B***C|—?AB+C
(反應(yīng)物)(a?s)(生成物)
B.昂為反應(yīng)物的平均能量與過渡態(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)A〃=Ei-及<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)A"=Ei-BvO,所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)
解析該圖表示的正反應(yīng)放熱,A"為負(fù)值,逆反應(yīng)吸熱,A"為正值,D項錯誤。
答案D
1.正確理解活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系
(1)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能,但不影響培變的大小。
(2)在無催化劑的情況下,⑸為正反應(yīng)的活化能,B為逆反應(yīng)的活化能,\H=Ex-Ei.
2.反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo)
(1)描述反應(yīng)熱時,無論是用“反應(yīng)熱”“培變”表示還是用A,表示,其后所跟數(shù)值都
需要帶“+”“一”符號。如某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或結(jié)變)為AZ/=-QkJ?moir或A〃=+。
kJ,moP'o
(2)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可不帶“一”號。如某
物質(zhì)的燃燒熱為A〃=-QkJ-moF1或QkJmoF^
微練三利用鍵能計算反應(yīng)熱
6.SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:ImolS(s)轉(zhuǎn)化為
氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF—F^S—F鍵需要吸收的能量分別為160kJ、330
kJ,則S(s)+3Fz(g)=SF6(g)的反應(yīng)熱A〃為o
解析斷裂1molS—S鍵吸收能量280kJ,斷裂3moiF—F鍵吸收能量3X160kJ,
則吸收的總能量為Q^=280kJ+3X160kJ=760kJ,釋放的總能量為。故=330kJX6=l
980kJ,由反應(yīng)方程式:S(s)+3F2?=SF6(g)可知,AH=760kJ-moI-1-1980kJmor'=
—1220kJ-mol-,o
答案一1220kJ,moir
7.通常把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡
量化學(xué)鍵的強弱,也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(AV),化學(xué)反應(yīng)的V/等于反應(yīng)中斷裂舊
化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。下面列舉了一些化學(xué)鍵的鍵能
數(shù)據(jù),供計算使用。
化學(xué)鍵Si—OSi—ClH—HH—CISi—SiSi—C
鍵能/
460360436431176347
(kJ^moI-1)
工業(yè)上的高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)4-2H2(g)=Si(s)+4HCI(g),該反應(yīng)的
反應(yīng)熱A"為o
解析SiCL、Ph和HC1分子中共價鈍的數(shù)目容易計算,而產(chǎn)物珪屬于原子晶體,可根
據(jù)原子晶體的結(jié)構(gòu)計算晶體硅中的共價健的數(shù)目。1mol晶體硅中所含的Si—Si鍵為2mol,
即制取高比硅反應(yīng)的反應(yīng)熱A〃=4X360k.Jmor,+2X436kJmor,-(2X176kJmor,4-
4X431kJ?mo「)=+236kJ?mo「。
答案+236kJ-moF1
1.熟記反應(yīng)熱A〃的基本計算公式
A〃=生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量
A〃=反應(yīng)物的總鍵能一生成物的總鍵能
2.規(guī)避兩個易失分點
⑴舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時進(jìn)行的,缺少任何一個過程都不是化學(xué)變
化。
(2)計算物質(zhì)中鍵的個數(shù)時,不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu),如1mol晶體硅中含2moiS-Si
鍵,1molSiCh中含4moiSi—O鍵。
微考點2熱化學(xué)方程式
1.熱化學(xué)方程式
表示參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱關(guān)系的化學(xué)方程式。
2.意義
熱化學(xué)方程式不僅能夠表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也能表明化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
如2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴AH=-571.6kJ?mo「表示在25C、101kPa條件下,
2mol出?和1molO2?完全反應(yīng)生成2mol出0⑴時釋放kJ的能量。
3.熱化學(xué)方程式書寫注意事項
(1)注明反應(yīng)條件:反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25C、
101kPa下進(jìn)行的,可不注明。
(2)注明物質(zhì)狀態(tài):常用際k獸應(yīng)分別表示固體、液體、氣體、溶液.
(3)注意符號、單位:A"應(yīng)包括"+”或“一”,數(shù)字和單位(kJ?mori)。
(4)注意守恒關(guān)系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒。(A〃與化學(xué)計量數(shù)相對
應(yīng))
(5)區(qū)別于普通方程式:一般不注“t”“I”以及“點燃”“加熱”等。
(6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)
熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整
數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與A"相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,貝必〃也要加
倍。
(7)同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外,還要注明名稱。
A微助學(xué)
我的警示
“NH”與反應(yīng)的“可逆性”
可逆反應(yīng)的A"表示反應(yīng)物完全反應(yīng)的熱量變化。
如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
AH=-92.4kJ-moF10
表示在298K時,1molN2?和3molbh(g)完全反應(yīng)生成2molNFh(g)時放出92.4kJ
的熱量。但實際上1molN2(g)和3molH2(g)充分反應(yīng),不可能生成2moiNH3(g),故實際
反應(yīng)放出的熱量肯定小于92.4kJ.
A微診斷
判斷正誤,正確的畫“,錯誤的畫“X”。
1.C(石墨,s)^C(金剛石,s)A7/>0,說明石墨比金剛石穩(wěn)定。(J)
2.對于SO2(g)+#)2(g)S03(g)AH=-QkJ?mo「,增大壓強平衡右移,放出的熱
量增大,A以減小。(X)
提示:反應(yīng)熱A"的數(shù)值與化學(xué)平衡的移動無關(guān)。
1
3.熱化學(xué)方程式Hz(g)+;O2(g>=H2O(g)AH=-241.8kJ-moF表示的意義:25C、
101kPa,發(fā)生上述反應(yīng)生成1molH2O(g)后放出241.8kJ的熱量。(J)
提示:反應(yīng)熱A4單位中的代表的是1mol上述反應(yīng),不是指具體物質(zhì)的物
質(zhì)的量。
4.熱化學(xué)方程式前面的計量數(shù)不僅表示分子數(shù)也表示物質(zhì)的量。(X)
提示:熱化學(xué)方程式前面的計量數(shù)只表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù)。
5.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)4-2H2O(g)A〃=-890.3kJ。(X)
提示:反應(yīng)熱的單位應(yīng)該是kJ?morL
微練四“五”審,快速判斷熱化學(xué)方程式的正誤
8.下列熱化學(xué)方程式正確的是()
選項已知條件熱化學(xué)方程式
%的燃燒熱為點燃
AH2+CI2^=2HC1
?「
akJmoA//=-akJ*mol1
、
1molSO20.5molO22SO2(g)+O2(g)
B完全反應(yīng),放出熱量2s03(g)
98.3kJAZ/=-98.3kJ-moF1
+
H(aq)4-OH-(aq)H2SO4(aq)4-Ba(OH)2(aq)
C=H2O(1)\H==BaSO?s)+2H2O⑴
—57.3kJ,mol-1A/7=-114.6kJ?mo「
31g白磷比31g紅磷P“白磷,s)=4P(紅磷,s)
D
能量多hkJ\H=-4bkJ?mo「
解析選項A中符合已知條件的應(yīng)是M和。2反應(yīng),A錯;應(yīng)為-196.6kJ?mori,
B錯;選項C中由于生成BaSO,沉淀,放出的熱量大于114.6kJ,C錯。
答案D
判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審”
微練五熱化學(xué)方程式的書寫
9.依據(jù)事實寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和Hz,需要吸收10.94kJ熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)
方程式為。
(2)已知2.0g燃料胱(MH。氣體完全燃燒生成Nz和水蒸氣時,放出33.4kJ的熱量,則
表示臟燃燒的熱化學(xué)方程式為O
(3)2molAl(s)與適量(h(g)反應(yīng)生成AhO3(s),放出1669.8kJ的熱量。此反應(yīng)的熱化學(xué)
方程式為。
(4)2.3g某液態(tài)有機物和一定量的氧氣混合點燃,恰好完全燃燒,生成2.7g液態(tài)水和
2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)并放出68.35kJ的熱量。寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
解析(1)1g[12血")碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和Hz,需吸收10.94kJ熱量,則
-
碳與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(s)+lI2O(g)-CO(g)+lI2(g)A/7=4-131.28kJmol
%(2)2.0g[16血")腓氣體在氧氣中完全燃燒生成氮氣和水蒸氣時放出33.4kJ熱量,則表
1
示臘燃燒的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)=N2(g)4-2H2O(g)AH=-534.4kJ-moFo
(3)20101人心)與適量02值)反應(yīng)生成用203(§),放出1669.8kJ的熱量,則此反應(yīng)的熱化學(xué)方
程式為4Al(s)4-3O2(g)=2A12O3(S)A〃=-l669.8kJ?mo「X2=-3339.6kJmo「。(4)
通過燃燒的產(chǎn)物可知該有機物中肯定含有碳元素和氫元素,可能含有氧元素。n(H2O)=
2,7=0.15mol,?(H)=0.3mol,m(H)=0.3g,/i(COi)=-2?24L=0.Imol,N(C)
18g-mol122.4Lmol1
=0.1mol,m(C)=1.2g,則碳元素和氫元素的質(zhì)量之和是0.3g+1.2g=1.5g<2.3g,故該
有機物中還含有氧元素,氧元素的質(zhì)量是2.3g-1.5g=0.8g,n(0)=0.05mol,從而可確定
該有機物的分子式為C2H6。,該液態(tài)有機物為C2H5OH(I),故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)M/=-l367kJmoP'o
答案(l)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AW=+131.28kJmoi_1
-1
(2)N2H4(g)4-O2(g)=N2(g)+2H2O(g)\H=-534.4kJ-rnol
1
(3)4Al(s)+3O2(g)=2AhO3(s)\H=-3339.6kJmoF
1
(4)C2H5OH(l)4-3O2(g)=2CO2(g)4-3H2O(l)AH=-1367kJ-moF
微練六依據(jù)能■圖象書寫熱化學(xué)方程式
10.己知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+BXg)=2AB(g)的能量變化如圖所示,請寫出該反應(yīng)的熱化
學(xué)方程式:
解析由圖可知,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"=+(〃
-d)kJ,mol_1o
答案Az(g)+Bi(g)=2AB(g)AH=+(?—^kJ-mol-1
11.一定條件下,在水溶液中ImolCL、CIO;(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所
不O
(1)D是(填離子符號)。
(2)B—?A4-C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
_____________________________________________(用離子符號表示)。
解析D中氯元素的化合價為+7價,應(yīng)為高氯酸根離子CIO1;寫出B-->A+C的化
學(xué)方程式,利用生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量求得A〃=(63—60X3)kJ?mo「i=一
117kJ-mol-1,寫出熱化學(xué)方程式。
答案(1)C1O;
(2)3CIO-(aq)=CIOJ(aq)+2CI-(aq)
A〃=-117kJmo「
微考點3燃燒熱和中和熱能源
1.燃燒熱
2.中和熱
3,能源
A微助學(xué)
1.在書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時,應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)
的化學(xué)計量數(shù)。例如
C8HM)+T02(g)=8CO2(g)+9H2O。)
A,=-5518kJmo「,即C8Hn的燃燒熱
A〃=-5518kJmo「。
2.中和熱是強酸和強堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O放出的熱量,為57.3kJ?mo「,
弱酸弱堿電離時吸熱,放出的熱量小于57.3kJ,濃硫酸稀釋時放熱,放出的熱量大于57.3kJo
3.對于中和熱、燃燒熱,用文字描述時不帶負(fù)號,但其玲變(A〃)還是為負(fù)值;另外,
在關(guān)于反應(yīng)熱的文字描述中必須帶上“+”或“一”。
A微診斷
判斷正誤,正確的畫“J”,錯誤的畫“X”。
1.出色)的燃燒熱A〃=-285.8kJ?mo「,則2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)AZf=+571.6
kJ-moCo(X)
提示:燃燒熱生成的水是液杰,此方程式中水為氣態(tài)。
2.已知中和熱A〃=-57.3kJmo「,則H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=2H2O(l)4-BaSO4(s)
AH=2X(-57.3)kJmoF^(X)
提示:此方程式中不僅有中和反應(yīng)還有生成BaSO4沉淀的反應(yīng)。
1
3.已知中和熱A〃=-57.3kJmol_,貝I]CH3COOH(aq)+
NH3?H2O(aq)=CH3COONH4(aq)+H2。⑴A〃=-57.3kJmol-,o(X)
提示:CIhCOOILNHTI2O為弱酸、弱堿,存在電離平衡,電高吸熱,所以放出的
熱量小于57.3kJ。
4.1mol硫完全燃燒生成SO3所放出的熱量為硫的燃燒熱。(X)
提示:1molS完全燃燒生成SO2時所放出的熱量為硫的燃燒熱。
5.1mol用燃燒放出的熱量為氫氣的燃燒熱。(X)
提示:氫氣的燃燒熱是指常溫下1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量。
實驗一:鋁與鹽酸反應(yīng)的能■變化
現(xiàn)象
實驗
觸摸到看到溫度計
將鋁條插入2?3mL燒杯壁有大量氣溫度
6moi的鹽酸中發(fā)燙體放出升高
歸納總結(jié):該反應(yīng)為放熱反應(yīng),化學(xué)方程式為2A1+6HC1=2A1CI3+3HIto
實驗二:Ba(OH)2-8H2O與NH4C1晶體反應(yīng)的能■變化
實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論
將晶體混合后立刻用玻璃棒有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石
有NH3生成
決速攪拌蕊試紙變藍(lán)
手觸摸燒杯下部燒杯壁變冷反應(yīng)吸熱
反應(yīng)吸收熱量,使體系溫度降低,使水凝結(jié)
用手拿起燒杯燒杯下面滴有水的玻璃片粘到燒杯底部
成冰
反應(yīng)完觀察混合物呈糊狀有水生成
反應(yīng)的化
Ba(OH)2-8HO+2NH4Cl=BaCI4-2NH3t+10HO
學(xué)方程式222
實驗三:中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
(1)實驗?zāi)康模簻y定強酸與強堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,感受化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。
(2)實驗原理
通過實驗測量一定量的酸、堿稀溶液在反應(yīng)前后的溫度變化,計算反應(yīng)放出的熱量,
由此求得中和熱。
(3)實驗用品:大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、溫度計、量筒(50mL)兩個、泡沫塑
料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.50mol?LF鹽酸、
0.55molL_1NaOH溶液。
(4)實驗步驟
①儀器組裝(如圖)
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
的兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,以達(dá)到保溫、隔熱、減少實驗過程中
熱量散失的目的。
②酸溶液測溫
用一個量筒量取50mL0.5mol,L-i鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸溫度,
記錄數(shù)據(jù)。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。
③堿溶液測溫
用另一個量筒量取50mL0.55molL-1NaOH溶液,并用溫度計測量NaOH溶液的溫
度,記錄數(shù)據(jù)。
④酸堿混合
把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中,并把量筒中的NaOH溶
液一次倒入小燒杯中(注意不要外灑),蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕上下攪動溶液,并
準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記錄數(shù)據(jù)。
重復(fù)步驟②?④三次,數(shù)據(jù)取平均值。
⑤數(shù)據(jù)記錄
溫度起始溫度WC終止溫度溫度差
編號(力一,
HC1NaOH平均值i)/C
1
2
3
4
(5)數(shù)據(jù)處理
①數(shù)據(jù)取平均值作為計算依據(jù)。
提醒:第4組數(shù)據(jù)是無效數(shù)據(jù),應(yīng)舍去。
②反應(yīng)熱計算
近似認(rèn)為酸、堿溶液的密度與水的密度相同(1.0g?cnT3),比熱容也與水的比熱容相同
并忽略實驗裝置的比熱容。
50mL鹽酸質(zhì)量nii=piX匕=1.0g-cm-3X50mL=50g,
3
50mLNaOH溶液質(zhì)量m2=piX匕=1.0gem_X50mL=50g,
故m海=100g?
3
Q=cX^tXma=X10_X3.40*CX100g=1.4212kJ。
〃(HCl)=%Xci=0.05LX0.5mol-L-'=0.025mol;
〃(NaOH)=%Xc2=0.05LX1).55molL-,=0.0275mol?
根據(jù)少量的一方計算,故由HCI的量計算產(chǎn)生水的物質(zhì)的量。
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCI(aq)+H2O(l)
11
0.025molxmol
x=
根據(jù)中和熱的定義折算成1mol液態(tài)水即可算得中和熱,即―”212"=必,故A”
0.025mol1
中心―56.8-J
(6)誤差分析
本次實驗數(shù)據(jù)比理論數(shù)據(jù)略小,可能的原因:
①量取液體體積不準(zhǔn)確;
②溫度計讀數(shù)有誤(未讀到最高值);
③實驗過程有液體外濺;
④混合酸堿時,動作過慢;
⑤隔熱措施不到位;
⑥測量鹽酸溫度后溫度計未清洗;
⑦溶液濃度不準(zhǔn)確;
⑧未做重復(fù)實驗,未取平均值。
提醒:中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實驗的注意事項
(1)本實驗中鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積相同,NaOH溶液濃度略大于鹽酸,目的是保
證鹽酸反應(yīng)完全。
(2)大、小燒杯之間的泡沫塑料和燒杯上方的硬紙板的作用是保溫、隔熱,減少熱量損
失。
(3)鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度要小,使用濃溶液混合瞬間相互稀釋會產(chǎn)生稀釋熱,放
熱更多。
(4)測量液體體積應(yīng)準(zhǔn)確無誤,否則后面計算會引入誤差,反應(yīng)前和反應(yīng)后溫度計讀數(shù)
要準(zhǔn)確,實驗速度要快。
(5)實驗測定溫度時應(yīng)該用同一支溫度計,以減小實驗系統(tǒng)誤差;測完酸溶液溫度后溫
度計要用水清洗干凈,再測堿溶液溫度,否則溫度計上附著的酸溶液會中和一部分堿溶液
而放熱,導(dǎo)致所測得的堿溶液初始溫度偏高。
(6)對于定量實驗,都需要重復(fù)實驗,一般取三次實驗的平均數(shù)據(jù)。本實驗應(yīng)先求終止
溫度和起始溫度的差值,再取平均值,以便發(fā)現(xiàn)誤差較大的數(shù)據(jù)。若某數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相
差太大,應(yīng)舍去。每做一次實驗需要測量3次溫度,最少做三次平行實驗取平均值,則至
少測9次溫度。
為模擬高考
取50mL0.5molL-1的鹽酸溶液與50mL0.55molL-'的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)
反應(yīng)熱測定實驗。下列操作和說法不正確的是()
A.氫氧化鈉稍過量是為了確保鹽酸完全反應(yīng)
B.向盛裝鹽酸的燒杯中小心緩慢地加入氫氧化鈉溶液
C.儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒
D.在實驗過程中,把溫度計上的酸用水沖洗干凈后再測量氫氧化鈉溶液的溫度
解析實驗時為了使氧離子或氫氧根離子完全反應(yīng),需要使其中一種反應(yīng)物稍過量,A
正確;為減少熱量損失,迅速向盛裝鹽酸的燒杯中加入氫氧化鈉溶液,B錯誤;儀器A是
環(huán)形玻璃攪拌棒,C正確;在實險過程中,為使測量準(zhǔn)確,應(yīng)把溫度計上的酸用水沖洗干
凈后再測量NaOH溶液的溫度,D正確。
答案B
微練七燃燒熱、中和熱的含義及表達(dá)
12.油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量為884)在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應(yīng):
C57HiWO6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量X10』kJ,油酸甘油酯的燃燒熱為()
A.X104kJ-moF1B.-X104k^moF1
C.X104kJmor1D.-XlO^JmoF1
解析燃燒熱是指25*C和101kPa下1mol兆物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出
的熱量,則油酸甘油酯的燃燒熱為錯誤!2X104
答案C
13.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()
A.HCI和NaOH反應(yīng)的中和熱A〃=-57.3kJ-moF'<>則H2sOj和Ca(OH)2反應(yīng)的中
和熱A〃=2X(-57.3)kJ?mo「
B.CO(g)的燃燒熱A"是一283.0kJ?mo「,則2cO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的A〃=
+(2X283.0)kJmor,
C.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出57.3kJ熱量
解析中和熱是以生成1molHzO⑴作為標(biāo)準(zhǔn)的,因此A不正確;燃燒熱是指1mol
燃料完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量,因此B正確;有水生成的燃燒反應(yīng),必須按
液態(tài)水計算燃燒熱,因此C不正瑜;稀醋酸是弱酸,電離過程需要吸熱,放出的熱量要小
于57.3kJ,因此D不正確。
答案B
燃燒熱熱化學(xué)方程式書寫與計算
1.表示燃燒熱時,要完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物,其含義是什么?
答:物質(zhì)中下列元素完全然變成對應(yīng)的穩(wěn)定氧化物,如C-CO2(g),H-H2O(I),
SfSOz(g)等。
2.一種物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),其能量如何變化?
答:相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣杰時具有的能量比液杰時具有的能量高,因此由氣態(tài)
變?yōu)橐簯B(tài)時釋放能量。
3.依據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù),利用公式直接計算反應(yīng)熱。
反應(yīng)熱=燃燒熱X〃(可燃物的物質(zhì)的量)
微練八中和熱測定誤差分析和數(shù)據(jù)處理
14.(1)中和熱測定的實驗中,用到的玻璃儀器有燒杯、溫度計、、
(2)量取反應(yīng)物時,取50ml,0.50molL->的鹽酸,還需加入的試劑是(填選項
字母)。
A.50mL0.50molL-1NaOH溶液
B.50mL0.55molL_1NaOH溶液
C.1.0gNaOH固體
(3)實驗時大燒杯上若不蓋硬紙板,求得中和熱A"的數(shù)值(填“偏大”“偏小”
或“無影響”)o
(4)由甲、乙兩人組成的實驗小組,在同樣的實驗條件下,用同樣的實驗儀器和方法進(jìn)
行兩組測定中和熱的實驗,實驗試劑及其用量如下表所示。
反應(yīng)物起始溫度/i/r終了溫度HC中和熱/(kJ?mo「)
mol/LHCI溶液50mL、1.1mol/LNaOH溶液50
mL
B.1.0mol/LHCI溶液50mL、1.1mol/LNH3H2O
A42
溶液50mL
①設(shè)充分反應(yīng)后溶液的比熱容c=4.18J/(g「C),忽略實驗儀器的比熱容及溶液體積的
變化,貝必Hi=;AH2=(已知溶液密度均為1g/cnP)。
②的原因是
解析(1)中和熱測定的實驗中,用到的玻璃儀器有燒杯、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒、
量筒。(2)量取反應(yīng)物時,取50mL0.50molL-1的鹽酸,還需加入等體積但濃度略大的NaOH
溶液,使酸被完全中和,并且根據(jù)酸的濃度和體積計算生成水的物質(zhì)的量。(3)實驗時大燒
杯上若不蓋硬紙板,則中和放出的熱量散失的多,溫度計測得的溫度偏小,中和反應(yīng)放出
的熱量偏小,由A"=一。就"可知,計算出的中和熱A4偏大。(4)①AM=一錯誤!kJ/mol
H(H2O)
=一錯誤!kJ/mol?—56.8kJ/mol;A〃2=一錯誤!kJ/mol=一錯誤!kJ/mol?—52.7
kJ/moL②A〃IWA〃2,原因是NaOH是強堿,NHTHZO是弱堿,NH^UhO電離時需要吸
熱,導(dǎo)致中和反應(yīng)放出的熱量減小,中和熱A4的值偏高。
答案(1)環(huán)形玻璃攪拌棒量筒(2)B(3)偏大
(4)①一56.8kJ/mol-52.7kJ/mol②NaOH是強堿;NH3H2。是弱堿,電離吸熱
中和熱的測定實驗中的注意事項
(1)實驗所用的酸和堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液?0.5mol?L-,,否則會造成較大誤差。
(2)量取酸和堿時,應(yīng)當(dāng)分別使用兩只量簡量取。
(3)使用同一支溫度計分別先后測量酸、堿及混合液的最高溫度,測完一種溶液后須用
水沖洗干凈并用濾紙擦干再測另一種溶液的溫度。
(4)取多次實驗小12的平均值代入公式計算,計算時應(yīng)注意單位的統(tǒng)一。
微練九能■的開發(fā)和利用
15.為緩解能源緊張,越來越多的國家開始重視生物質(zhì)能源(利用能源作物和有機廢料,
經(jīng)過加工轉(zhuǎn)變?yōu)樯锶剂系囊环N能源)的開發(fā)利用。
(1)如圖是某國能源結(jié)構(gòu)比例圖,其中生物質(zhì)能源所占的比例是。
(2)生物柴油是由動植物油脂轉(zhuǎn)化而來,其主要成分為脂肪酸酯,幾乎不含硫,生物降
解性好,一些國家已將其添加在普通柴油中使用。關(guān)于生物柴油及其使用,下列說法正確
的是(填選項字母)。
①生物柴油是可再生資源②可減少二氧化硫的排放
③與普通柴油相比易分解④與普通柴油制取方法相同
A.①②@B.①?④
C.①??D.??@
解析(1)油料作物和甘蔗是能源作物,屬于生物質(zhì)能源;化石燃料不是生物質(zhì)能源。
(2)生物柴油的原料是動植物油脂,可再生(①對),幾乎不含硫(②對),生物降解性好(③
對),主要成分為酯類,而普通柴:由屬于姓類(石油),所以④錯。
答案(1)27%(2)A
微考點4蓋斯定律
1.內(nèi)容
一個化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。
2.應(yīng)用
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)途徑無關(guān),利用蓋斯定律可以間接
計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。
如:由反應(yīng)物A生成產(chǎn)物B可以設(shè)計如下兩條途徑:
貝!|A〃、A%、A-的關(guān)系可以表示為A〃=奔〃I+A〃2。
%微助學(xué)
六個注意
應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱時應(yīng)注意的六個問題
1.首先要明確所求反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù);判斷該反應(yīng)是吸熱還是放
熱。
2.不同途徑對應(yīng)的最終結(jié)果應(yīng)一樣。
3.疊加各反應(yīng)式時,有的反應(yīng)要逆向?qū)懀珹”符號也相反,有的反應(yīng)式要擴(kuò)大或減小
倍數(shù),A”也要相應(yīng)擴(kuò)大或減小相同倍數(shù)。
4.注意各分步反應(yīng)的A〃的正負(fù)。
5.比較反應(yīng)熱大小時,反應(yīng)熱所帶“+”“一”均具有數(shù)學(xué)意義,參與大小比較。
6.不要忽視弱電解質(zhì)的電離、水解反應(yīng)吸熱,濃硫酸的稀釋、氫氧化鈉固體的溶解放
熱,都對反應(yīng)熱有影響。
A微診斷
判斷正誤,正確的畫“J”,錯誤
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