2014屆新人教課標(biāo)Ⅰ高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)資料word版:第六章 第1講
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1、 第1講 化學(xué)能與熱能 [考綱要求] 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)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。4.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 考點(diǎn)一 焓變與反應(yīng)熱 1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 (1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化:物質(zhì)變化和能量變化。 (2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒:質(zhì)量守恒和能量守恒。 (3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式:熱能、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。 2.焓變、反應(yīng)熱 (1)定
2、義:在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。 (2)符號(hào):ΔH。 (3)單位:kJmol-1或kJ/mol。 3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) (1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度分析,如圖所示。 1 / 36 (2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析 (3)常見放熱反應(yīng) ①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應(yīng);③大多數(shù)化合反應(yīng);④金屬跟酸的置換反應(yīng);⑤物質(zhì)的緩慢氧化。 (4)常見吸熱反應(yīng) ①大多數(shù)分解反應(yīng);②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離; ③Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng);④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)。 深度思考 1.同質(zhì)量的硫粉在空氣中燃燒和在純氧中燃燒,哪一
3、個(gè)放出的熱量多,為什么? 答案 在空氣中燃燒放出的熱量多,因在純氧中燃燒火焰明亮,轉(zhuǎn)化成的光能多,故放出的熱量少。 2.判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“” (1)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng),吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng) ( ) (2)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化 ( ) (3)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化 ( ) (4)吸熱反應(yīng)在任何條件都不能發(fā)生 ( ) (5)Na轉(zhuǎn)化為Na+時(shí),吸收的能量就是該過程的反應(yīng)熱 ( ) (6)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱 ( ) 答案 (1
4、) (2)√ (3) (4) (5) (6) 解析 (5)(6)是物理變化過程,其能量變化不能稱為反應(yīng)熱。 題組訓(xùn)練 反應(yīng)熱的基本計(jì)算方法 1.某反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是 ( ) A.反應(yīng)過程可表示為 B.E1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)為ΔH=E1-E2<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)ΔH=E1-E2<0,所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng) 答案 D 解析 該圖表示的正反應(yīng)放熱,ΔH為負(fù)值,逆反應(yīng)吸熱,ΔH為正值,D錯(cuò)誤。 2.(2011重慶理綜,13)SF6是一種優(yōu)良的絕
5、緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F—F、S—F鍵需要吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ,則S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為________。 答案?。? 220 kJmol-1 解析 斷裂1 mol S—S鍵吸收能量280 kJ,斷裂3 mol F—F鍵吸收能量3160 kJ,則吸收的總能量為Q吸=280 kJ+3160 kJ=760 kJ,釋放的總能量為Q放=330 kJ6=1 980 kJ,由反應(yīng)方程式:S(s)+3F2(g)===SF6(g)可知,ΔH=760 kJmol-
6、1-1 980 kJmol-1=-1 220 kJmol-1。 3.通常把拆開1 mol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(qiáng)弱,也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學(xué)反應(yīng)的ΔH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(jì)算使用。 化學(xué)鍵 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 鍵能/kJmol-1 460 360 436 431 176 347 工業(yè)上的高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g),該反
7、應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)為________。 答案?。?36 kJmol-1 解析 SiCl4、H2和HCl分子中共價(jià)鍵的數(shù)目容易計(jì)算,而產(chǎn)物硅屬于原子晶體,可根據(jù)原子晶體的結(jié)構(gòu)計(jì)算晶體硅中的共價(jià)鍵的數(shù)目。1 mol晶體硅中所含的Si—Si鍵為2 mol,即制取高純硅反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=4360 kJmol-1+2436 kJmol-1-(2176 kJmol-1+4431 kJmol-1)=+236 kJmol-1。 1.熟記反應(yīng)熱ΔH的基本計(jì)算公式 ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量 ΔH=反應(yīng)物的總鍵能之和-生成物的總鍵能之和 2.規(guī)避兩個(gè)易失分點(diǎn) (1)舊化學(xué)鍵
8、的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時(shí)進(jìn)行的,缺少任一個(gè)過程都不是化學(xué)變化。 (2)計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí),不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu),如1 mol晶體硅中含2 mol Si—Si鍵。1 mol SiO2中含4 mol Si—O鍵。 考點(diǎn)二 熱化學(xué)方程式 1.概念 表示參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。 2.意義 表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。 如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1 表示:2 mol氫氣和1 mol氧氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)水時(shí)放出571.6 kJ的熱量。 3.書寫 (1)注明反應(yīng)條件:反應(yīng)熱與
9、測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 ℃、101 kPa下進(jìn)行的,可不注明。 (2)注明物質(zhì)狀態(tài):常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。 (3)注意符號(hào)單位:ΔH應(yīng)包括“+”或“-”、數(shù)字和單位(kJmol-1)。 (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。(ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)) (5)區(qū)別于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“點(diǎn)燃”、“加熱”等。 (6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)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(jì)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(jì)量數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng),如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則ΔH
10、也要加倍。 深度思考 1.ΔH的單位“kJmol-1”的含義是什么? 答案 “kJmol-1”并不是指每摩爾具體物質(zhì)反應(yīng)時(shí)伴隨的能量變化,而是指給定形式的具體反應(yīng)的能量變化。如2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJmol-1,此反應(yīng)的反應(yīng)熱是指每摩爾反應(yīng)[2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)]放出的熱量為483.6 kJ。ΔH與化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法有關(guān),如H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJmol-1。另外反應(yīng)熱還與反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān),如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1。
11、 2.怎樣理解可逆反應(yīng)中的反應(yīng)熱? 答案 無論化學(xué)反應(yīng)是否可逆,熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱ΔH都表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時(shí)的能量變化。如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.64 kJmol-1,ΔH是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全轉(zhuǎn)化為2 mol SO3(g)時(shí)放出的能量。若在相同的溫度和壓強(qiáng)下,向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出的能量為Q,因反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化為SO3(g),故Q<196.64 kJ。 3.實(shí)驗(yàn)室用4 mol SO2與2 mol O2在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng):2SO2(
12、g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.64 kJmol-1,當(dāng)放出314.624 kJ熱量時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為________。 答案 80% 解析 當(dāng)放出熱量為314.624 kJ時(shí),參加反應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量為2 mol=3.2 mol,故SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=80%。 題組一 熱化學(xué)方程式的書寫 1.依據(jù)事實(shí),寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 (1)適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23 g NO2吸收16.95 kJ 熱量。N2與O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________
13、_ _____________________________________________________________________。 (2)SiH4是一種無色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為____________ ______________________________________________________________________。 (3)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、39
14、1 kJ、946 kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為__________________ ______________________________________________________________________。 (4)在25 ℃、101 kPa下,一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ,其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________ ___________________
15、__________________________________________________。 答案 (1)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.8 kJmol-1 (2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJmol-1 (3)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92 kJmol-1 (4)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJmol-1 解析 (1)23 g NO2的物質(zhì)的量為0.5 mol,則生成2 mol NO2
16、吸收的熱量為67.8 kJ。 吸熱反應(yīng)ΔH為正值,故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+ 67.8 kJmol-1。 (2)2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出熱量1 427.2 kJ,故熱化學(xué)方程式為SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJmol-1。 (3)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=(946+4363-3916)kJmol-1=-92 kJmol-1。 (4)根據(jù)C原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3。生成100 g
17、 CaCO3沉淀,則乙醇為0.5 mol,據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 2.右圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變 化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________________________________________ ______________________________________________ _______________________。 答案 NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJmol-1 解析 由圖可知,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),ΔH=E1-E2=
18、134 kJmol-1-368 kJmol-1=-234 kJmol-1。 題組二 熱化學(xué)方程式的判斷 3.實(shí)驗(yàn)測(cè)得:101 kPa時(shí),1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是 ( ) ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJmol-1 ②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJmol-1 ③CH4(g)+2O2(g)===CO2(
19、g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJmol-1 ④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1 A.僅有② B.僅有②④ C.僅有②③④ D.全部符合要求 答案 B 解析 寫熱化學(xué)方程式時(shí)要重點(diǎn)注意其與普通化學(xué)方程式不同的幾點(diǎn):(1)產(chǎn)物的穩(wěn)定狀態(tài),H2O為液態(tài),C的穩(wěn)定化合物為CO2;(2)單位是kJmol-1,不是kJ;(3)數(shù)值,ΔH的數(shù)值要與方程式中計(jì)量系數(shù)保持一致;(4)符號(hào),吸熱用“+”,放熱用“-”。僅②④符合要求。 4.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確) ( )
20、 A.S(s)+O2(g)===SO3(g) ΔH=-315 kJmol-1(燃燒熱) B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1(中和熱) C.C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O ΔH=-1 368.8 kJmol-1(反應(yīng)熱) D.2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=-483.6 kJmol-1(反應(yīng)熱) 答案 B 解析 選項(xiàng)A中根據(jù)燃燒熱的定義可知產(chǎn)物應(yīng)是SO2;選項(xiàng)C中熱化學(xué)方程式?jīng)]有標(biāo)明各物質(zhì)的聚集狀態(tài);選項(xiàng)D中ΔH應(yīng)為正值。 “五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤
21、(1)看方程式是否配平; (2)看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確; (3)看ΔH的“+”、“-”符號(hào)是否正確; (4)看反應(yīng)熱的單位是否為kJmol-1; (5)看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。 考點(diǎn)三 燃燒熱和中和熱 1.燃燒熱 (1)概念:在101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量 ,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJmol-1表示。 燃燒熱的限定詞有恒壓(101 kPa時(shí))、可燃物的物質(zhì)的量(1 mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物等,其中的“完全燃燒”,是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的氧化物:C→CO2(g),H→H
22、2O(l),S→SO2(g)等。 (2)表示的意義:例如C的燃燒熱為393.5 kJmol-1,表示在101 kPa時(shí),1 mol C完全燃燒放出393.5 kJ的熱量。 (3)書寫熱化學(xué)方程式:燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的,因此在書寫它的熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)以燃燒1 mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如: C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJmol-1,即C8H18的燃燒熱為5 518 kJmol-1。 (4)燃燒熱的計(jì)算:可燃物完全燃燒放出的熱量的計(jì)算方法為Q放=n(可燃物)ΔH 式中:Q放為
23、可燃物燃燒反應(yīng)放出的熱量;n為可燃物的物質(zhì)的量;ΔH為可燃物的燃燒熱。 2.中和熱 (1)概念:在稀溶液中,強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1_mol液態(tài)H2O時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。 (2)注意幾個(gè)限定詞:①稀溶液;②產(chǎn)物是1 mol液態(tài)H2O;③用離子方程式可表示為OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1。 (3)中和熱的測(cè)定 ①測(cè)定原理 ΔH= c=4.18 Jg-1℃-1=4.1810-3 kJg-1℃-1;n為生成H2O的物質(zhì)的量。 ②裝置如圖(在橫線上填出儀器的名稱) 深度思考 1.裝置中碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用
24、是什么? 答案 保溫、隔熱,減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失。 2.怎樣才能保證酸、堿完全反應(yīng)? 答案 使堿稍稍過量。 3.怎樣用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液,不能用銅絲攪拌棒代替的理由是什么? 答案 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪動(dòng);因?yàn)殂~傳熱快,熱量損失大,所以不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒。 4.本實(shí)驗(yàn)中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和。試問:在反應(yīng)中若因?yàn)橛蟹艧岈F(xiàn)象,而造成少量HCl在反應(yīng)中揮發(fā),則測(cè)得的中和熱________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。 答案 偏小 題組一 燃燒熱、中和熱的含義及表達(dá) 1.已知反應(yīng): ①101 kPa
25、時(shí),2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJmol-1 ②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1。 下列結(jié)論正確的是 ( ) A.碳的燃燒熱大于110.5 kJmol-1 B.反應(yīng)①的反應(yīng)熱為221 kJmol-1 C.98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1 mol水的中和熱為-57.3 kJmol-1 D.稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出57.3 kJ的熱量 答案 A 解析 燃燒熱是指在101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量。反
26、應(yīng)①中的碳不是1 mol,而且產(chǎn)物CO也不是碳燃燒生成的最穩(wěn)定氧化物,CO可以繼續(xù)燃燒放熱,故碳的燃燒熱應(yīng)大于反應(yīng)①放出熱量的一半;B項(xiàng)中表示“反應(yīng)熱”的數(shù)據(jù)前必須帶“-”;C項(xiàng)中描述的是中和熱,數(shù)據(jù)前不應(yīng)帶“-”且放出的熱量應(yīng)大于57.3 kJ;D項(xiàng)中的反應(yīng)熱包括H+與OH-反應(yīng)放出的熱量和稀醋酸電離吸收的熱量,所以放出的熱量要小于57.3 kJ。 2.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是 ( ) A.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=2(-57.3) kJmol-1 B.燃
27、料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJmol-1,則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJmol-1 C.H2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol-1,則2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJmol-1 D.葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJmol-1,則C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJmol-1 答案 D 解析 本題考查熱化學(xué)方程式的有關(guān)知識(shí),關(guān)鍵在于明確有關(guān)反應(yīng)熱的各種概念及熱化學(xué)方
28、程式的書寫方法及正誤判斷。H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)時(shí)還生成BaSO4沉淀,故反應(yīng)熱還應(yīng)包括BaSO4沉淀的生成熱,A錯(cuò);甲醇蒸氣的燃燒熱是1 mol CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量,B錯(cuò);燃燒熱的定義是1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量,C錯(cuò);葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJmol-1,故C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJmol-1,D正確。 反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo) (1)用“焓變(ΔH)”表示反應(yīng)熱時(shí),ΔH>0表示吸熱,ΔH<0表示放熱,因而,ΔH后所跟數(shù)值需要帶“+
29、”、“-”符號(hào)。 (2)描述反應(yīng)熱時(shí),無論是用“反應(yīng)熱”、“焓變”表示還是用ΔH表示,其后所跟數(shù)值需要帶“+”、“-”符號(hào)。 (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“-”號(hào)。 題組二 中和熱測(cè)定誤差分析和數(shù)據(jù)處理 3.利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①用量筒量取50 mL 0.50 molL-1鹽酸倒入小燒杯中,測(cè)出鹽酸溫 度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 molL-1 NaOH溶液,并用 另一溫度計(jì)測(cè)出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè) 法使之混合均勻,測(cè)得混合液最高溫度?;卮鹣铝袉栴}: (1)為什么所用NaOH溶液要稍過
30、量?__________________ _____________________________________________________________________。 (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.一次迅速倒入 (3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號(hào))。 A.用溫度計(jì)小心攪拌 B.揭開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)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1
31、L 1 molL-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3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1 gcm-3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18 Jg-1℃-1。為了計(jì)算中和熱,某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下: 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 起始溫度t1/ ℃ 終止溫度t2/ ℃ 鹽酸 氫氧化鈉溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱ΔH=__________
32、(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____________________________________________________________。 答案 (1)確保鹽酸被完全中和 (2)C (3)D (4)ΔH1=ΔH2<ΔH3 (5)-51.8 kJmol-1 (6)不能 H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱 解析 (1)在中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中為了確保反應(yīng)物被完全中和,常常使加入的一種反應(yīng)物稍微過量一些。 (2)為了減小熱量損失,倒入NaOH溶液
33、應(yīng)該一次迅速倒入。 (3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作:用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)。 (4)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(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吸收熱量,故中和熱要小一些(注意中和熱與ΔH的關(guān)系)。 (5)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。 (6)因?yàn)榱蛩崤cBa(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱,故 不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。 考點(diǎn)四 有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算 1.ΔH的比較 比較ΔH的大小時(shí)需考慮正負(fù)號(hào),對(duì)放熱反應(yīng)
34、,放熱越多,ΔH越??;對(duì)吸熱反應(yīng),吸熱越多,ΔH越大。 2.反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算 (1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算:反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。 (2)根據(jù)蓋斯定律求算 應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算時(shí),關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)過程,同時(shí)注意: ①參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式),結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2~3個(gè))進(jìn)行合理“變形”,如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個(gè)數(shù),然后將它們相加、減,得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式,求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系。 ②當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí),ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù);方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí),ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且要帶“
35、+”“-”符號(hào),即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。 ③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書寫時(shí),ΔH的符號(hào)也隨之改變,但數(shù)值不變。 ④在設(shè)計(jì)反應(yīng)過程中,會(huì)遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉(zhuǎn)化,狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí),會(huì)吸熱;反之會(huì)放熱。 (3)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱的數(shù)值計(jì)算:Q(放)=n(可燃物)|ΔH| 說明 方法(2)常用于判斷物質(zhì)能量的大小關(guān)系及穩(wěn)定性。 深度思考 試比較下列三組ΔH的大小 (1)同一反應(yīng),生成物狀態(tài)不同時(shí) A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0 A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0 ΔH1____ΔH2(填“>”、“<”或“=”,下同)。 答案 >
36、 解析 因?yàn)镃(g)===C(l) ΔH3<0 則ΔH3=ΔH2-ΔH1,ΔH2<ΔH1。 (2)同一反應(yīng),反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí) S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<0 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<0 則ΔH1____ΔH2。 答案 < 解析 ΔH2+ΔH3=ΔH1,則ΔH3=ΔH1-ΔH2,又ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。 (3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比 C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2<0 則ΔH1____ΔH2。 答案 < 解析 根據(jù)常識(shí)可知CO(g)+O
37、2(g)===CO2(g) ΔH3<0,又因?yàn)棣2+ΔH3=ΔH1, 所以ΔH2>ΔH1。 題組一 反應(yīng)熱大小的比較和計(jì)算 1.下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是 ( ) ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2 ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3 S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4 ③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+
38、H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8 A.① B.④ C.②③④ D.①②③ 答案 C 解析 本題主要考查對(duì)“ΔH”的理解,明確“ΔH”既有“+”、“-”,又有數(shù)值大小。碳與氧氣反應(yīng)放熱,即ΔH1<0,ΔH2<0,CO再與O2作用時(shí)又放熱,所以ΔH1<ΔH2;等量的固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫蒸氣時(shí)吸收熱量,故在與O2作用產(chǎn)生同樣多的SO 2時(shí),氣態(tài)硫放出的熱量多,即ΔH3>ΔH4;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ΔH5>ΔH6;碳酸鈣分解吸收熱量,ΔH7>0,CaO與H2O反應(yīng)放出熱量,ΔH8<0,顯然ΔH7>ΔH8。故本題答案為C。 2
39、.由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1 mol水蒸氣放熱241.8 kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________________________________________________________________。 若1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444 kJ,則反應(yīng)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)的ΔH=________kJmol-1,氫氣的燃燒熱為__________kJmol-1。 答案 H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJmol-1 -571.6 285.8 解析 書寫熱化學(xué)方程式時(shí)注意:化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),ΔH也同等倍數(shù)的改
40、變,故生成水蒸氣的熱化學(xué)方程式可寫成:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJmol-1或2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJmol-1等多種形式。36 g的水蒸氣變成36 g液態(tài)水時(shí)放熱36 g2.444 kJg-1=88 kJ,所以2 mol H2燃燒生成2 mol H2O(l)時(shí),ΔH=-483.6 kJmol-1-88 kJmol-1=-571.6 kJmol-1。氫氣的燃燒熱為1 mol H2燃燒生成1 mol H2O(l)時(shí)放出的熱量,ΔH=-=-285.8 kJmol-1。 規(guī)避反應(yīng)熱大小比較的易失分點(diǎn):在
41、比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時(shí),帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng),放出的熱量越多,ΔH反而越小。 題組二 蓋斯定律的應(yīng)用 3.已知下列熱化學(xué)方程式 Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-25 kJmol-1 ① 3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-47 kJmol-1 ② Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+19 kJmol-1 ③ 寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式____
42、____________________ ______________________________________________________________________。 答案 FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJmol-1 解析 依據(jù)蓋斯定律:化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。FeO與CO反應(yīng)方程式:FeO (s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g),通過觀察可以發(fā)現(xiàn),此反應(yīng)可用題給的三個(gè)反應(yīng)來表示:[3①-(2③+②)],可得該反應(yīng)的反應(yīng)熱:ΔH=[3ΔH1-(2ΔH3+ΔH2)]=[3(-2
43、5 kJmol-1)-(19 kJmol-12-47 kJmol-1)]=-11 kJmol-1。 4.已知H2SO4(aq)與Ba(OH)2(aq)反應(yīng)的ΔH=-1 584.2 kJmol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-55.6 kJmol-1。則生成BaSO4(s)的反應(yīng)熱等于 ( ) A.-1 528.6 kJmol-1 B.-1 473 kJmol-1 C.+1 473 kJmol-1 D.+1 528.6 kJmol-1 答案 B 解析 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1=-55.6 kJmol-1
44、 ① Ba2+(aq)+SO(aq)===BaSO4(s) ΔH2 ② 2H+(aq)+2OH-(aq)+Ba2+(aq)+SO(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH3=-1 584.2 kJmol-1 ③ 根據(jù)蓋斯定律知,ΔH3=2ΔH1+ΔH2, ΔH2=-1 473 kJmol-1。 利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式 考點(diǎn)五 能源 1.概念 能提供能量的自然資源。 2.發(fā)展階段 柴草時(shí)期→化石能源時(shí)期→多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期。 3.分類 (1)化石燃料 ①種類:煤、石油、
45、天然氣。 ②特點(diǎn):蘊(yùn)藏量有限,且不能再生。 (2)新能源 ①種類:太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等。 ②特點(diǎn):資源豐富,可以再生,沒有污染或污染很小。 4.能源問題 (1)我國目前使用的主要能源是化石燃料,它們的蘊(yùn)藏量有限,而且不能再生,最終將會(huì)枯竭。 (2)化石燃料的大量使用帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。 5.解決能源問題的措施 (1)提高能源的使用效率 ①改善開采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)。 ②科學(xué)控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒。 一是保證燃燒時(shí)有適當(dāng)過量的空氣,如鼓入空氣、增大O2濃度等。 二是保證燃料與空氣有足夠大的接觸面積,如將固體粉碎成粉末,使液體噴成霧
46、狀等。 (2)開發(fā)新的能源 開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。 深度思考 1.2009年哥本哈根氣候大會(huì),是被稱作“人類拯救地球的最后一次機(jī)會(huì)”的聯(lián)合國氣候變化大會(huì)。下列措施有利于節(jié)能減排、改善環(huán)境質(zhì)量的是 ( ) ①回收再利用廢棄的塑料、金屬、紙制品及玻璃等資源 ②發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì),開發(fā)推廣太陽能、水能、風(fēng)能等能源,減少煤、石油等化石燃料的使用?、凼褂锰盥穹ㄌ幚砦唇?jīng)分類的生活垃圾?、芡茝V使用燃煤脫硫技術(shù),防治SO2污染?、菅兄崎_發(fā)新型燃料電池汽車,減少機(jī)動(dòng)車尾氣污染 A.①②④⑤ B.①②⑤ C.①②③④ D.③④⑤
47、 答案 A 解析 未經(jīng)分類的生活垃圾使用填埋法處理的措施不僅污染環(huán)境,還造成資源浪費(fèi),③不正確。 2.能源分類相關(guān)圖如右圖所示,下列四組選項(xiàng)中,全部符合圖中陰 影部分的能源是 ( ) A.煤炭、石油、沼氣 B.水能、生物能、天然氣 C.太陽能、風(fēng)能、潮汐能 D.地?zé)崮?、海洋能、核? 答案 C 1.判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“” (1)使用太陽能熱水器、沼氣的利用、玉米制乙醇都涉及到生物質(zhì)能的利用 () (2009浙江理綜,7C) 解析 太陽能熱水器的使用不屬于生物質(zhì)能的利用。 (2)石油、煤、天然氣、可燃冰、植物油都屬于化石燃料
48、 () (2009浙江理綜,7D) 解析 植物油不屬于化石燃料。 (3)開發(fā)核能、太陽能等新能源,推廣甲醇汽油,使用無磷洗滌劑都可直接降低碳排放 () (2010浙江理綜,7B) 解析 無磷洗滌劑與碳的排放不相關(guān)。 (4)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-890.3kJmol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJmol-1 () (2010浙江理綜,12A) 解析 水的狀態(tài)錯(cuò)誤。 (5)500 ℃、300 MPa下,將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容
49、器中充分反應(yīng)生成NH2(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH 3(g) ΔH=-38.6kJmol-1() (2010浙江理綜,12B) 解析 合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng),并不能完全轉(zhuǎn)化。 (6)化學(xué)反應(yīng)有新物質(zhì)生成,并遵循質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律 (√) (2011浙江理綜,7A) 解析 化學(xué)變化遵循能量和質(zhì)量守恒。 (7)實(shí)驗(yàn)測(cè)得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-3 916 kJmol-1、-3 747 kJmol-1和-3 265 kJmol-1,可以證明在苯分子中不存在獨(dú)立的碳碳雙鍵(√) (2011浙江
50、理綜,12C) 解析 由蓋斯定律,根據(jù)環(huán)己烷和環(huán)己烯的燃燒熱,則1 mol環(huán)己烷失去2 mol H即1 mol H2燃燒的反應(yīng)熱之和為-3 916 kJmol-1+3 747 kJmol-1=-169 kJmol-1;根據(jù)環(huán)己烷和苯的燃燒熱,則1 mol環(huán)己烷失去6 mol H即3 mol H2燃燒的反應(yīng)熱之和為-3 916 kJmol-1+3 265 kJmol-1=-651 kJmol-1,若苯分子中存在獨(dú)立的碳碳雙鍵,則兩處的反應(yīng)熱之比為1∶3;而顯然二者的反應(yīng)熱之比不為1∶3,說明苯分子中不存在獨(dú)立的碳碳雙鍵。 (8)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(
51、g) ΔH=489.0 kJmol-1 CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJmol-1 C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJmol-1 則4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-1 641.0 kJmol-1(√) (2011浙江理綜,12D) 解析 運(yùn)用蓋斯定律,將第三個(gè)反應(yīng)6-第一個(gè)反應(yīng)2-第二個(gè)反應(yīng)6,可得目標(biāo)反應(yīng),則ΔH=-393.5 kJmol-16-489.0 kJmol-12-(-283.0 kJmol-1)6=-1 641.0 kJmol-1。 (9)利用太陽能在催化劑參與下分解
52、水制氫是把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的綠色化學(xué)方法 (√) (2012浙江理綜,7A) 解析 利用太陽能分解水制氫,氫氣是清潔能源,符合綠色化學(xué)要求。 2.(2012重慶理綜,12)肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O===O為500、N—N為154,則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是 ( ) A.194 B.391 C.516 D.658 答案 B 解析 由題圖可知ΔH3=-(ΔH2-ΔH1)=-[-2 752 kJmol-1-(-534
53、kJmol-1)]=+2 218 kJmol-1,斷裂1 mol N—H鍵所需能量=(2 218 kJ-500 kJ-154 kJ)=391 kJ。 3.(2012大綱全國卷,9)反應(yīng) A+B―→C(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+B―→X (ΔH >0),②X―→C(ΔH<0)。下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是( ) 答案 D 解析 根據(jù)反應(yīng)物和生成物能量的高低來分析、解決問題。化學(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化,當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí),該反應(yīng)為放熱反應(yīng);當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。反應(yīng)①的ΔH>0,為吸熱反應(yīng),故可排除A項(xiàng)和C項(xiàng)。反
54、應(yīng)②的ΔH<0,為放熱反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤,故選D。 4.(2010課標(biāo)全國卷,11)已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-12.1 kJmol-1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH=-55.6 kJmol-1。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于( ) A.-67.7 kJmol-1 B.-43.5 kJmol-1 C.+43.5 kJmol-1 D.+67.7 kJmol-1 答案 C 解析 根據(jù)題意可得如下熱化學(xué)方程式:HCN(aq)+OH-(aq)===CN-(aq)+H2O(l) ΔH=-12.1 kJmol-1,H+(aq)+O
55、H-(aq)===H2O(l) ΔH=-55.6 kJmol-1,依據(jù)蓋斯定律得到:HCN(aq)===H+(aq)+CN-(aq) ΔH=(-12.1 kJmol-1)-(-55.6 kJmol-1)=+43.5 kJmol-1。 5.[2012北京理綜,26(1)]已知反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O ⅰ.反應(yīng)A中, 4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量。 ⅱ. ①H2O的電子式是____________。 ②反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是_____________________________________________。 ③斷開1 mol H—
56、O 鍵與斷開 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差約為________kJ,H2O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強(qiáng)”或“弱”)________。 答案?、貶H ②4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJmol-1 ③32 強(qiáng) 解析?、貶2O為共價(jià)化合物,其電子式為HH。②根據(jù)4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的熱量,又結(jié)合反應(yīng)條件為400 ℃,故其熱化學(xué)方程式為4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJmol-1。③根據(jù)②的熱化學(xué)反應(yīng)方程式和O2、Cl2的鍵能可知,斷裂4 mol H—Cl
57、鍵與1 mol O===O鍵需吸收的能量比生成2 mol Cl—Cl鍵和4 mol H—O鍵放出的能量少115.6 kJ,故4 mol H—O鍵的鍵能比4 mol H—Cl鍵的鍵能大:115.6 kJ+498 kJ-2243 kJ=127.6 kJ,故斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為127.6 kJ4≈32 kJ;根據(jù)H—O鍵鍵能大于H—Cl鍵鍵能可知,H—O鍵比H—Cl鍵強(qiáng)。 6.[2011四川理綜,29(1)]已知1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量,F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________
58、_______________________。 答案 4FeS2(s)+11O2(g)===8SO2(g)+2Fe2O3(s) ΔH=-3 408 kJmol-1 解析 根據(jù)1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ的熱量,可求得1 mol FeS2完全燃燒放出的熱量為852 kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4FeS2(s)+11O2(g)===8SO2(g)+2Fe 2O3(s) ΔH=-3 408 kJmol-1。 7.[2012廣東理綜,31(4)]碘也可用作心臟起搏器電源——鋰碘電池的材料。 該電池反應(yīng)為2Li(s)+I(xiàn)2(s)===2LiI(s) ΔH 已知:4Li
59、(s)+O2(g)===2Li2O(s) ΔH1 4LiI(s)+O2(g)===2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2 則電池反應(yīng)的ΔH=__________;碘電極作為該電池的________極。 答案 (ΔH1-ΔH2) 正 解析 已知:①4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s) ΔH1 ②4LiI(s)+O2(g)===2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2 據(jù)蓋斯定律, 由(①-②)可得:2Li(s)+I(xiàn)2(s)===2LiI(s) ΔH=(ΔH1-ΔH2)。 由電池反應(yīng)可知,I2得電子被還原,則碘電極作為該電池的正極。 8.[2011山東理綜,28(2)]
60、已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJmol-1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJmol-1 則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=________kJmol-1。 答案?。?1.8 解析 設(shè)所給的兩個(gè)反應(yīng)方程式分別標(biāo)注為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196.6 kJmol-1、2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=-113.0 kJmol-1,所求總反應(yīng)方程式的ΔH為ΔH3,ΔH3== =-41.8 kJmol-1。 1
61、.下列有關(guān)焓變與反應(yīng)熱的說法,正確的是 ( ) A.反應(yīng)熱和焓變的單位都是kJ B.如果反應(yīng)是在恒溫恒壓條件下進(jìn)行的,此時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等 C.如果反應(yīng)是在恒溫恒容條件下進(jìn)行的,此時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等 D.任何化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱均可通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定 答案 B 解析 反應(yīng)熱和焓變的單位都是kJmol-1,A錯(cuò)誤;恒溫恒壓時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等,B正確,C錯(cuò)誤;有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定,如C不完全燃燒生成CO,故D錯(cuò)誤。 2.對(duì)熱化學(xué)方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJmol-1最準(zhǔn)確的理解是
62、 ( ) A.碳和水反應(yīng)吸收131.3 kJ熱量 B.1 mol碳和1 mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣,同時(shí)放出131.3 kJ熱量 C.1 mol碳和1 mol水蒸氣反應(yīng)生成1 mol CO和1 mol H2,同時(shí)吸收131.3 kJ熱量 D.1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.1 kJ 答案 C 解析 熱化學(xué)方程式的系數(shù)表示物質(zhì)的量,故A、D錯(cuò)誤;B的說法不準(zhǔn)確,未強(qiáng)調(diào)“水蒸氣”,且應(yīng)為吸收熱量。 3.已知下列各反應(yīng)均為放熱反應(yīng),同溫同壓下,下列各熱化學(xué)方程式中的ΔH最小的是 ( ) A.2A(l)+B(l)===2C(g
63、) ΔH1
B.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH2
C.2A(g)+B(g)===2C(l) ΔH3
D.2A(l)+B(l)===2C(l) ΔH4
答案 C
解析 等物質(zhì)的量的反應(yīng)物,氣態(tài)時(shí)所具有的能量高于液態(tài)時(shí)所具有的能量。根據(jù)ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,可知選項(xiàng)C的ΔH數(shù)值最小。
4.已知熱化學(xué)方程式(Q1、Q2均為正值):
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-Q1 kJmol-1,
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2 kJmol-1,有關(guān)上述反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是
( )
A.Q1 64、于反應(yīng)物總能量
C.由1 mol C反應(yīng)生成1 mol CO氣體時(shí)放出Q1 kJ熱量
D.1 mol CO2氣體具有的能量大于1 mol干冰具有的能量
答案 B
解析 1 mol碳完全燃燒生成CO2放出的熱量大于1 mol碳不完全燃燒生成CO放出的熱量,Q1、Q2均為正值,故Q2>Q1,A項(xiàng)正確;兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng),故生成物總能量均低于反應(yīng)物總能量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;生成1 mol CO氣體時(shí)放出Q1 kJ熱量,C項(xiàng)正確;等物質(zhì)的量的同種物質(zhì),氣態(tài)時(shí)所具有的能量高于固態(tài)時(shí)所具有的能量,D項(xiàng)正確。
5.下列說法正確的是 ( )
A.已知a g乙烯氣體充分燃燒時(shí)生成1 65、 mol CO2和液態(tài)水,放出b kJ的熱量,則表示乙烯燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2C2H4(g)+6O2(g)===4CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-4b kJmol-1
B.已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJmol-1,則1 mol氫氣與1 mol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJ
C.500 ℃、30 MPa下,將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJmol-1
D.已知:①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJmol-1,②C(s,金剛石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.0 kJmol-1,則C(s,金剛石)===C(s,石墨) ΔH=-1.5 kJmol-1
答案 D
解析 表示乙烯燃燒熱的熱化學(xué)方程式中C2H4(g)的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)為1,A錯(cuò);氣體變?yōu)橐后w時(shí)要放出熱量,所以1 mol氫氣與1 mol氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于270 kJ,B錯(cuò);此反應(yīng)為可逆反應(yīng),投入0.5 mol的氮?dú)?,最終參加反應(yīng)的氮?dú)庖欢ㄐ∮?.5 mol,因此熱化學(xué)方程式中ΔH應(yīng)小于-38.
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