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文檔簡介
1、精選高考化學復習資料課時1化學能與熱能最新考綱1了解化學反應中能量轉化的原因,能說出常見的能量轉化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3.了解焓變與反應熱的含義。了解hh(反應產物)h(反應物)表達式的含義??键c一化學反應的焓變與反應熱1化學反應的實質與特征(1)實質:反應物中化學鍵的斷裂和生成物中化學鍵的形成。(2)特征:既有物質變化,又有能量變化。(3)能量轉化形式通常有熱能、光能和電能等,但主要表現為熱量的變化。2焓變、反應熱(1)焓(h)用于描述物質所具有能量的物理量。(2)焓變(h)hh(生成物)h(反應物)。單位jmol1或kjmol1。(3
2、)反應熱指當化學反應在一定溫度下進行時,反應所放出或吸收的熱量,通常用符號q表示,單位jmol1或kjmol1。(4)焓變與反應熱的關系對于等壓條件下進行的化學反應,如果反應中物質的能量變化全部轉化為熱能,則如下關系:hqp。3吸熱反應和放熱反應(1)從反應物和生成物的總能量相對大小的角度分析,如圖所示。(2)從反應熱的量化參數鍵能的角度分析(3)常見放熱反應可燃物的燃燒;酸堿中和反應;大多數化合反應;金屬與酸的置換反應;物質的緩慢氧化。(4)常見吸熱反應大多數分解反應;鹽的水解和弱電解質的電離;ba(oh)28h2o與nh4cl反應;碳與水蒸氣、c與co2的反應。探究思考1反應是吸熱還是放熱
3、是否與反應條件有關?答案反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小。反應是否需要加熱,只是引發(fā)反應的條件,與反應是放熱還是吸熱并無直接關系。許多放熱反應也需要加熱引發(fā)反應,也有部分吸熱反應不需加熱,在常溫時就可以進行。2正誤判斷(1)放熱反應不需要加熱就能反應,吸熱反應不加熱就不能反應()(2)物質發(fā)生化學變化都伴隨有能量的變化()(3)伴有能量變化的物質變化都是化學變化()(4)吸熱反應在任何條件都不能發(fā)生()(5)na轉化為na時,吸收的能量就是該過程的反應熱()(6)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應熱()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)【示例1
4、】 (2012大綱全國理綜,9)反應abc(h0),xc(h0)。下列示意圖中,能正確表示總反應過程中能量變化的是()。思維啟迪 明確化學反應是吸熱反應還是放熱反應;理解吸熱反應和放熱反應與反應物總能量、生成物總能量相對大小的關系。解析由abx為吸熱反應,故x的能量高于a和b的能量和,可排除a項和c項;而總反應abc為放熱反應,故c的能量小于a和b的能量和,b項錯誤,d項正確。答案d【示例2】 (2012江蘇化學,4)某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中e1表示正反應的活化能,e2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是()。a該反應為放熱反應b催化劑能改變該反應的焓變c催化劑能降低該反
5、應的活化能d逆反應的活化能大于正反應的活化能解析圖中生成物總能量高于反應物總能量,反應為吸熱反應,a錯;使用催化劑可降低活化能而影響反應速率,但不會影響焓變,b錯,c正確;圖中e1為正反應活化能,e2為逆反應活化能,e1e2,d錯誤。答案c1下列說法正確的是()。a放熱反應在常溫下一定容易進行b植物的光合作用是把太陽能轉化為熱能的過程c反應是放熱還是吸熱是由反應物和生成物所具有的能量的相對大小決定的d吸熱反應只有在加熱或點燃條件下才能進行解析a項,放熱反應不一定能在常溫下進行,如碳的燃燒,a錯;b項,光合作用是把太陽能轉化成化學能的過程,b錯;d項,有的吸熱反應可自發(fā)進行,如碳酸鈉和水、二氧化
6、碳生成碳酸氫鈉的反應。答案c2(2013深圳模擬)氯原子對o3的分解有催化作用:o3cl=cloo2h1,cloo=clo2h2。大氣臭氧層的分解反應是:o3o=2o2h,該反應的能量變化如圖所示,則下列敘述正確的是()。反應o3o=2o2的he1e3反應o3o=2o2是放熱反應hh1h2大氣層中的臭氧無法再生a b c d解析由題圖可知反應o3o=2o2為放熱反應,h(e2e3);根據蓋斯定律,由第一個熱化學方程式第二個熱化學方程式可得o3o=2o2,則hh1h2;閃電會使反應3o22o3發(fā)生,即臭氧可再生。答案b3(2013北京理綜,6)下列設備工作時,將化學能轉化為熱能的是()。abcd
7、硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶解析a項設備把光能轉化為電能,錯誤;b項設備把化學能轉化為電能,錯誤;c項設備把光能轉化為熱能,錯誤;d項是利用可燃氣體燃燒反應,把化學能轉化為熱能,正確。答案d1熟記反應熱h的基本計算公式he(生成物的總能量)e(反應物的總能量)he(反應物的總鍵能)e(生成物的總鍵能)2規(guī)避兩個易失分點(1)舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成是同時進行的,缺少任一個過程都不是化學變化。(2)計算物質中共價鍵的個數時要結合物質的結構,如1 mol晶體硅中含2 mol sisi鍵。1 mol sio2中含4 mol sio鍵。考點二燃燒熱和中和熱1燃燒熱(1)概念:在101
8、 kpa時,1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。單位一般用kjmol1表示。(2)表示的意義:例如c的燃燒熱為393.5 kjmol1,表示在101 kpa時,1 mol c完全燃燒生成co2氣體時放出393.5 kj的熱量。(3)熱化學方程式:燃燒熱是以1 mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的,因此在書寫它的熱化學方程式時,應以燃燒1 mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數。例如:c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l)h5 518 kjmol1,即c8h18的燃燒熱為5 518 kjmol1。(4)燃燒熱的計算:q放n(可燃物)
9、|h|式中:q放為可燃物燃燒反應放出的熱量;n為可燃物的物質的量;|h|為可燃物的燃燒熱。2中和熱(1)概念:在稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1_mol液態(tài)h2o時的反應熱叫中和熱,單位一般用kjmol1表示。(2)熱化學方程式:中和熱是以稀的強酸和強堿溶液反應生成1 mol水時所放出的熱量來定義的,因此在書寫熱化學方程式時,應以生成1 mol h2o為標準來配平其余物質的化學計量數,如:用離子方程式可表示為:oh(aq)h(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1。用化學方程式可表示為:h2so4(aq)naoh(aq)=na2so4(aq)h2o(l)h57.3 kjmol1(3
10、)中和熱的測定測定原理h(其中:c4.18 jg114.18103 kjg11;n為生成h2o的物質的量。)裝置如圖(在橫線上填出儀器的名稱)(4)中和熱的計算:q放n(h2o)|h|式中:q放為中和反應放出的熱量,n(h2o)為中和反應生成h2o的物質的量,|h|為中和熱。探究思考1ch4的燃燒熱為890.31 kjmol1表示什么意義?答案在25 、101 kpa時,1 mol ch4完全燃燒生成co2和液態(tài)水時放出890.31 kj的熱量。2濃硫酸與稀naoh溶液反應、稀醋酸與稀naoh溶液反應所測得的中和熱都為h57.3 kjmol1嗎?為什么?答案由于濃硫酸溶于水放熱,所以濃硫酸與稀
11、naoh溶液反應所測得的中和熱h57.3 kjmol1。3已知ch3oh(l)的燃燒熱為238.6 kjmol1,ch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(g)ha kjmol1,則a_238.6(填“”、“”或“”)。答案【示例3】 (2009四川,9)25,101 kpa時,強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3 kjmol1,辛烷的燃燒熱為5 518 kjmol1。下列熱化學方程式書寫正確的是()。a2h(aq)so42(aq)ba2(aq)2oh(aq)=baso4(s)2h2o(l)h57.3 kjmol1bkoh(aq)h2so4(aq)=k2so4(aq)h2o
12、(l)h57.3 kjmol1cc8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(g)h5 518 kjmol1d2c8h18(g)25o2(g)=16co2(g)18h2o(l)h5 518 kjmol1思維啟迪 解析a項,所列熱化學方程式中有兩個錯誤,一是中和熱是指反應生成1 mol h2o(l)時的反應熱,二是當有baso4沉淀生成時,反應的熱效應會有所變化,生成1 mol h2o(l)時產生的熱量不再是57.3 kj,a項錯誤;b項正確;c項,燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所產生的熱量,這時產物中的水應為液態(tài)水,c項錯誤;d項,當2 mol液態(tài)辛烷完全燃燒時,產
13、生的熱量為11 036 kj,d項錯誤。答案b【示例4】 (2009重慶理綜,12)下列熱化學方程式書寫正確的是(h的絕對值均正確)()。ac2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g)h1 367.0 kjmol1(燃燒熱)bnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.3 kjmol1(中和熱)cs(s)o2(g)=so2(g)h296.8 kjmol1(反應熱)d2no2=o22noh116.2 kjmol1(反應熱)解析選項a,h2o的狀態(tài)是不穩(wěn)定的氣態(tài),不是表示燃燒熱的熱化學方程式。選項b,酸堿中和反應為放熱反應,h57.3 kjmol1。選項c,
14、s燃燒生成so2的反應是放熱反應,h0,同時也注明了物質的聚集狀態(tài)等,正確。選項d,未注明物質的聚集狀態(tài),錯誤。答案c1下列說法正確的是()。a測定鹽酸和naoh溶液的中和熱時,每次實驗均應測量三個溫度,即鹽酸起始溫度、naoh溶液起始溫度和反應后的終止溫度bhcl和naoh反應的中和熱h57.3 kjmol1,則稀h2so4和稀ca(oh)2溶液反應的中和熱h257.3 kjmol1c燃燒熱是指在101 kpa時可燃物完全燃燒時所放出的熱量ds(s)o2(g)=so3(g)h315 kjmol1(燃燒熱)解析中和熱是指在稀溶液中,強酸與強堿反應生成1 mol h2o時的反應熱,與酸、堿的元數
15、無關,b錯;應該是1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,c錯;d項中產物應為so2氣體,d錯。答案a2下列關于熱化學反應的描述中正確的是()。a已知h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1,則稀h2so4和ba(oh)2稀溶液反應生成2 mol h2o的反應熱h2(57.3)kjmol1b燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是ch3oh(g)o2(g)=co2(g)2h2(g)h192.9 kjmol1,則ch3oh(g)的燃燒熱為192.9 kjmol1ch2(g)的燃燒熱是285.8 kjmol1,則2h2o(g)=2h2(g)o2(g)h57
16、1.6 kjmol1d葡萄糖的燃燒熱是2 800 kjmol1,則c6h12o6(s)3o2(g)=3co2(g)3h2o(l)h1 400 kjmol1解析稀h2so4和ba(oh)2稀溶液反應時還生成了baso4沉淀,故反應熱還應包括baso4沉淀的生成熱,a錯;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,該方程式中生成的是h2,而不是液態(tài)水,b錯;若h571.6 kjmol1,則熱化學方程式中的水應該為液態(tài),c錯;葡萄糖的燃燒熱是2 800 kjmol1,故c6h12o6(s)3o2(g)=3co2(g)3h2o(l)h1 400 kjmol1
17、,d正確。答案d3(2010全國理綜,7改編)下面均是正丁烷與氧氣反應的熱化學方程式(25 ,101 kpa):c4h10(g)o2(g)=4co2(g)5h2o(l)h2 878 kjmol1c4h10(g)o2(g)=4co2(g)5h2o(g)h2 658 kjmol1c4h10(g)o2(g)=4co(g)5h2o(l)h1 746 kjmol1c4h10(g)o2(g)=4co(g)5h2o(g)h1 526 kjmol1由此判斷,正丁烷的燃燒熱是()。a2 878 kjmol1 b2 658 kjmol1c1 746 kjmol1 d1 526 kjmol1解析本題考查燃燒熱定義,
18、意在考查考生對基本概念的理解與運用。根據燃燒熱的定義可知熱化學方程式表示的反應熱是正丁烷的燃燒。答案a反應熱、中和熱、燃燒熱比較反應熱中和熱燃燒熱含義一定溫度下,化學反應過程中放出或吸收的熱量在稀溶液中,強酸和強堿發(fā)生中和反應而生成1 mol h2o(l)時所放出的熱量在101 kpa時,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量反應特點任何反應中和反應燃燒反應物質狀態(tài)物質的狀態(tài)要確定稀溶液生成物在常溫下為穩(wěn)定狀態(tài)方程式配平標準任意物質的量以生成1 mol h2o(l)為標準以燃燒1 mol可燃物為標準h符號放熱取負值、吸熱取正值負值負值說明h值與書寫形式有關,單位一般是“kjmo
19、l1”弱酸、弱堿或濃酸、濃堿參與的中和反應的中和熱不等于57.3 kjmol1稀強酸與稀強堿反應的中和熱為57.3 kjmol1可燃物燃燒應生成穩(wěn)定的氧化物如co2、so2、h2o(l)、p2o5等素養(yǎng)14中和熱的測定實 驗 探 究【實驗目的】測定強酸、強堿反應的中和熱,體驗化學反應的熱效應?!緶y定原理】hc4.18 jg114.18103 kjg11;n為生成h2o的物質的量?!緦嶒炗闷贰績x器:大燒杯(500 ml)、小燒杯(100 ml)、溫度計、量筒(50 ml)兩個、碎泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板、環(huán)形玻璃攪拌棒;試劑:0.50 moll1鹽酸、0.50 moll1naoh溶液。
20、 【實驗步驟】(1)在大燒杯底部墊些泡沫塑料(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,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,如下圖所示。(2)用一個量筒量取50 ml 0.50 moll1鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。(3)用另一個量筒量取50 ml 0.50 moll1naoh溶液,并用溫度計測量該溶液的溫度,記入下表。(4)把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中,并把量筒中的naoh溶液迅速一次倒入小燒杯(注意不要灑到外
21、面)。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度t2,記入下表。(5)重復實驗(2)(4)三次。溫度實驗次數起始溫度t1/終止溫度t2/溫度差(t2t1)/鹽酸naoh溶液平均值123【數據處理】(1)取三次測量所得數據的平均值作為計算依據。t1/t2/(t2t1)/(2)計算反應熱為了計算簡便,我們近似地認為實驗所用酸、堿溶液的密度均為1 gcm3,且中和后所得溶液的比熱容為 4.18 jg11。50 ml 0.50 moll1的鹽酸的質量m150 g,50 ml 0.50 moll1naoh溶液的質量m250 g。50 ml 0.50 moll1的鹽酸與50
22、ml 0.50 moll1naoh溶液發(fā)生中和反應放出的熱量為:(m1m2)c(t2t1)0.418(t2t1)kj。生成1 molh2o時的反應熱為:hkjmol1。當 場 指 導【典例】 利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:用量筒量取50 ml 0.50 moll1鹽酸倒入小燒杯中,測出鹽酸溫度;用另一量筒量取50 ml 0.55 moll1 naoh溶液,并用另一溫度計測出其溫度;將naoh溶液倒入小燒杯中,設法使之混合均勻,測得混合液最高溫度,回答下列問題:(1)為什么所用naoh溶液要稍過量?_。(2)倒入naoh溶液的正確操作是_(填序號)。a沿玻璃棒緩慢倒入b分三次少量倒入
23、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)。a用溫度計小心攪拌b揭開硬紙片用玻璃棒攪拌c輕輕地振蕩燒杯d用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動(4)現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 l 1 moll1的稀鹽酸恰好完全反應,其反應熱分別為h1、h2、h3,則h1、h2、h3的大小關系為_。(5)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm3,又知中和反應后生成溶液的比熱容c4.18 jg11。為了計算中和熱,某學生實驗記錄數據如下:實驗序號起始溫度t1/終止溫度t2/鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.
24、4320.520.623.6依據該學生的實驗數據計算,該實驗測得的中和熱h_(結果保留一位小數)。(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)在中和熱的測定實驗中為了確保反應物被完全中和,常常使加入的一種反應物稍微過量一些。(2)為了減小熱量損失,倒入naoh溶液應該一次迅速倒入。(3)使鹽酸與naoh溶液混合均勻的正確操作是:用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動。(4)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質都完全電離,它們的中和熱相同,稀氨水中的溶質是弱電解質,它與鹽酸的反應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h
25、的關系)。(5)取三次實驗的平均值代入公式計算即可。(6)因為硫酸與ba(oh)2溶液反應生成baso4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱,故不能用ba(oh)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。答案(1)確保鹽酸被完全中和(2)c(3)d(4)h1h20c已知c(s)o2(g)=co2(g)h196.8 kjmol1,則碳的燃燒熱是h196.8 kjmol1d已知naoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.4 kjmol1,則含20.0 g naoh的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.7 kj的能量解析a項,反應熱與反應條件無關;b項,反應放熱時h0;c項,燃燒熱所對應的
26、可燃物的物質的量應為1 mol;d項,20.0 g naoh的物質的量為0.5 mol,發(fā)生中和反應放出的熱量為0.5 mol57.4 kjmol128.7 kj。答案d7(2013寶雞二檢)化學反應a2b2=2ab的能量變化如下圖所示,則下列說法中正確的是 ()。a該反應是吸熱反應b斷裂1 mol aa鍵和1 mol bb鍵時能放出x kj的能量c斷裂2 mol ab鍵時需要吸收y kj的能量d2 mol ab的總能量高于1 mol a2和1 mol b2的總能量解析由圖示可知:1 mol a2和1 mol b2的總能量高于2 mol ab的總能量,故該反應為放熱反應,a、d錯;斷裂化學鍵時
27、需要吸收能量,b錯,c正確。答案c二、非選擇題(本題共4個小題,共58分)8(12分)(2013海淀模擬)在化學反應中,只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應,這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kjmol1表示。請認真觀察下圖,然后回答問題。(1)圖中所示反應是_(填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應_(填“需要”或“不需要”)加熱,該反應的h_(用含e1、e2的代數式表示)。(2)已知熱化學方程式:h2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kjmol1,該反應的活化能為167.2 kjmol1,則其
28、逆反應的活化能為_。解析(1)據圖可知,反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應是放熱反應,反應熱為:h(e1e2);由于反應物的總能量低于活化分子的最低能量,因此反應需要加熱。(2)由圖可知,在反應h2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kjmol1中,活化分子的最低能量比反應物的能量高167.2 kjmol1;該反應是放熱反應,反應物的能量又比生成物的能量高241.8 kjmol1,因此活化分子的最低能量比生成物的能量高(241.8167.2)kjmol1409 kjmol1;或逆反應是吸熱反應,活化能高于原反應的活化能,應等于原反應中活化分子的最低能量與生成物的能量差,即409
29、kjmol1。答案(1)放熱需要(e1e2)(2)409 kjmol19(15分)(2013金麗衢十二校聯(lián)考)合成氨工業(yè)的核心反應是n2(g)3h2(g)2nh3(g)hq kjmol1。反應過程中能量變化如圖所示,回答下列問題。(1)在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,e1和e2的變化:e1_,e2_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)在500 、2107 pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5 mol n2和1.5 mol h2,充分反應后,放出的熱量_(填“”、“”或“”)46.2 kj,理由是_。(3)關于該反應的下列說法中,正確的是_(填字母)。ah0,s0 bh0,s0
30、ch0,s0 dh0,s0解析(1)在反應體系中加入催化劑,降低了活化能,故e1和e2均減小。(3)根據題給的圖像可以看出合成氨的反應為放熱反應,故h0;又因為合成氨的反應為氣體體積減小的反應,故s0;所以選d。答案(1)減小減小(2)此反應為可逆反應,0.5 mol n2和1.5 mol h2不可能完全反應,所以放熱小于46.2 kj(3)d10(16分)(2013成都中學模擬)某實驗小組用0.50 moll1 naoh溶液和0.50 moll1 硫酸進行中和熱的測定。.配制0.50 moll1 naoh溶液(1)若實驗中大約要使用245 ml naoh溶液,至少需要稱量naoh固體_g。(
31、2)從圖1中選擇稱量naoh固體所需要的儀器是(填字母)_。圖1.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液中和熱的實驗裝置如圖2所示。圖2(1)寫出該反應的熱化學方程式(中和熱為57.3 kjmol1):_。(2)取50 ml naoh溶液和30 ml硫酸進行實驗,實驗數據如下表。請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝簻囟葘嶒灤螖灯鹗紲囟萾1/終止溫度t2/溫度差平均值(t2t1)/h2so4naoh平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4用上述實驗數值計算結果為53.5 kjmol1,與57.3 kjmol1有偏差,產生偏
32、差的原因可能是(填字母)_。a實驗裝置保溫、隔熱效果差b量取naoh溶液的體積時仰視讀數c分多次把naoh溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d用溫度計測定naoh溶液起始溫度后直接測定h2so4溶液的溫度解析.(1)配制245 ml 0.50 moll1 naoh溶液,應選擇250 ml容量瓶,所以需naoh的質量m(naoh)0.50 moll10.250 l40 gmol15.0 g;(2)naoh固體易潮解,所以一定要放在燒杯中稱量。.(2)每次實驗溫度差t2起始溫度t1的平均值,第2組偏差太大,舍棄,則最終溫度差平均值為第1、3、4組三組實驗的溫度差之和除以3;因為53.5 kjmol157.
33、3 kjmol1,說明實驗過程中有熱量散失,故a、c正確;d的做法會使測得的h2so4的初始溫度偏高,最終溫度差平均值(t2t1)變小,實驗結果偏低,故d正確。答案.(1)5.0(2)abe.(1)h2so4(aq)naoh(aq)=na2so4(aq)h2o(l)h57.3 kjmol1(2)4.0acd11(15分)斷開1 mol ab(g)分子中的化學鍵使其分別生成氣態(tài)a原子和氣態(tài)b原子所吸收的能量稱為ab鍵的鍵能。下表列出了一些化學鍵的鍵能e:化學鍵hhclclo=occlchohhcle/(kjmol1)436247x330413463431請回答下列問題:(1)如圖表示某反應的能量
34、變化關系,則此反應為_(填“吸熱”或“放熱”)反應,其中h_(用含有a、b的關系式表示)。(2)若圖示中表示反應h2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kjmol1,則b_kjmol1,x_。(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣,這一方法是用cucl2作催化劑,在450 利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應制氯氣。反應的化學方程式為_。若忽略溫度和壓強對反應熱的影響,根據上題中的有關數據,計算當反應中有1 mol電子轉移時,反應的能量變化為_。解析(1)反應物的能量高于生成物,因此是放熱反應。反應熱為反應物與生成物的能量之差,即h(ab)kjmol1。(2)b表示h、o原子結合為氣態(tài)水時的能量變化
35、,其數值為4632926;436x926241.8,則x496.4。(3)根據題意易寫出方程式。反應的h(496.4431424724634)kjmol1125.6 kjmol1,則轉移1 mol電子時反應放出的能量為31.4 kj。答案(1)放熱(ab)kjmol1(2)926496.4(3)o24hcl2cl22h2o放出能量31.4 kj課時2熱化學方程式的書寫及反應熱的簡單計算最新考綱1了解熱化學方程式的含義。2.理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。3.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎;了解化學在解決能源危機中的重要作用。考點一熱化學方程式的書寫與正誤判斷1概
36、念表示參加化學反應的物質的物質的量和反應熱的關系的化學方程式。2意義表明了化學反應中的物質變化和能量變化。如:2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1表示:2_mol氫氣和1_mol氧氣反應生成2_mol液態(tài)水時放出571.6_kj的熱量。3書寫(1)注明反應條件:反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數反應是在25 、101 kpa下進行的,可不注明。(2)注明物質狀態(tài):常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位:h應包括“”或“”、數字和單位(kjmol1)。(4)注意守恒關系:原子守恒和得失電子守恒;能量守恒。(h與化學計量數相對
37、應)(5)區(qū)別于普通方程式:一般不注“”、“”以及“點燃”、“加熱”等反應條件。(6)注意熱化學方程式的化學計量數熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量,可以是整數,也可以是分數。且化學計量數必須與h相對應,如果化學計量數加倍,則h也要加倍。探究思考1同一個化學反應,是否只有一種形式的熱化學方程式?答案熱化學方程式中,反應熱h的值與化學計量數及反應物、生成物的狀態(tài)有關。對于同一個化學反應,化學計量數不同時,則反應熱h的值也不同。因此,同一個化學反應,可有多種形式的熱化學方程式。2膠狀液氫(主要成分是h2和ch4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得101 k
38、pa時,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氣體,放出890.3 kj的熱量。請寫出上述所涉及到的兩個反應的熱化學方程式:_答案h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890.3 kjmol1【示例1】 (1)2013北京理綜,26(2)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)n2和o2反應,其能量變化示意圖如下:寫出該反應的熱化學方程式:_。(2)2013四川理綜,11(5)so2可用于制硫酸。已知25 、101 kpa時:2so2(g)o2(g)2so3(g)h1
39、197 kjmol1;h2o(g)=h2o(l)h244 kjmol1;2so2(g)o2(g)2h2o(g)=2h2so4(l)h3545 kjmol1。則so3(g)與h2o(l)反應的熱化學方程式是_。思維啟迪 (1)斷裂化學鍵吸收能量,形成化學鍵釋放能量,化學反應的反應熱h反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和;(2)根據未知熱化學方程式中反應物與生成物的位置及其計量系數,對已知熱化學方程式進行適當調整,然后對調整后的反應及其h相加減即可得出未知熱化學方程式。解析(1)斷開化學鍵吸收能量,形成化學鍵釋放能量n2(g)o2(g)=2no(g)其h計算方法如下h945 kjmol1498 kjm
40、ol12630 kjmol1183 kjmol1(2)根據蓋斯定律,得出so3(g)h2o(l)=h2so4(l)h4只須按下式進行即可:h(h3h12h2)130 kjmol1熱化學方程式應為:so3(g)h2o(l)=h2so4(l)h130 kjmol1答案(1)n2(g)o2(g)=2no(g)h183 kjmol1(2)so3(g)h2o(l)=h2so4(l)h130 kjmol1【示例2】 2012北京理綜,26(1)用cl2生產某些含氯有機物時會產生副產物hcl,利用反應a,可以實現氯的循環(huán)利用。反應a:4hclo22cl22h2o已知.反應a中,4 mol hcl被氧化,放出
41、115.6 kj的熱量。.(1)h2o的電子式是_。(2)反應a的熱化學方程式是_。(3)斷開1 mol ho鍵與斷開1 mol hcl鍵所需能量相差約為_kj,h2o中ho鍵比hcl中hcl鍵(填“強”或“弱”)_。解析(1)h2o為共價化合物,其電子式為ho,sup6(),sdo4() h。(2)根據4 mol hcl被氧化放出115.6 kj的熱量,又結合反應條件為400 ,故其熱化學方程式為4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kjmol1。(3)根據(2)的熱化學反應方程式和o2、cl2的鍵能可知,斷裂4 mol hcl鍵與1 mol o=o鍵需吸收的能量
42、比生成2 mol clcl鍵和4 mol ho鍵放出的能量少115.6 kj,故4 mol ho鍵的鍵能比4 mol hcl鍵的鍵能大:115.6 kj498 kj2243 kj127.6 kj,故斷開1 mol ho鍵與斷開1 mol hcl鍵所需能量相差約為127.6 kj432 kj;根據ho鍵鍵能大于hcl鍵鍵能可知,ho鍵比hcl鍵強。答案(1) (2)4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kjmol1(3)32強1如圖為某密閉容器中氣態(tài)物質進行反應時物質總能量(kjmol1)的關系圖,則下列熱化學方程式正確的是()。a2a(g)b(g)=2c(g)h(e2e1)kjmol1b2a(g)b(g)=2c(g)h(e2e1)kjmol1c2c(g)=2a(g)b(g)h(e2e1)kjmol1d2c(g)=2a(g)b(g)h(e2e1)kj解析2ab的能量高于2c的能量,故2abc為放熱反應,h為負值,單位為kjmol1。答案b2(2013寶雞二檢)燃燒熱是指通常狀況下1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。下列說法正確的是()。a通常狀況下,1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kj熱量,則表示
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