高中化學 5 微專題福突破1 反應熱的比較導學案 新人教版選修4

1、微專題福突破1 反應熱的比較反應熱的比較1與“符號”相關(guān)的反應熱比較對于放熱反應來說，hq kj·mol1，雖然“”僅表示放熱的意思，但在比較大小時要將其看成真正意義上的“負號”，即放熱越多，h反而越小。2與“化學計量數(shù)”相關(guān)的反應熱比較例如：h2(g)o2(g)=h2o(l)h1a kj/mol，2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h2b kj/mol，a<b，h1>h2。3與“中和熱”相關(guān)的反應熱比較中和熱是酸和堿的稀溶液反應生成1 mol h2o(l)放出的熱量。強酸和強堿的稀溶液反應的中和熱h57.3 kj/mol；弱酸、弱堿電離時吸熱，反應時放出的總熱量小于5

2、7.3 kj；濃硫酸稀釋時放熱，反應時放出的總熱量大于57.3 kj。4與“物質(zhì)聚集狀態(tài)”相關(guān)的反應熱比較(1)同一反應，生成物狀態(tài)不同時a(g)b(g)=c(g)h10，a(g)b(g)=c(l)h20，因為c(g)=c(l)h30，則h3h2h1，所以h2h1。(2)同一反應，反應物狀態(tài)不同時s(g)o2(g)=so2(g)h10s(s)o2(g)=so2(g)h20s(g)s(s)sh1o2(g)h2h3h1，則h3h1h2，又h30，所以h1h2。5與“可逆反應”相關(guān)的反應熱比較如3h2(g)n2(g)2nh3(g)h92.2 kj/mol，是指生成2 mol nh3(g)時放出92.

3、2 kj的熱量，而不是3 mol h2(g)和1 mol n2(g)混合在一定條件下反應就可放出92.2 kj的熱量，實際上3 mol h2(g)和1 mol n2(g)混合在一定條件下反應放出的熱量小于92.2 kj，因為該反應的反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。已知：h2(g)o2(g)=h2o(g)h1a kj/mol2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h2b kj/molh2(g)o2(g)=h2o(l)h3c kj/mol2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h4d kj/mol下列關(guān)系式中正確的是()aa<c<0bb>d>0c2ab<0 d2cd>0

4、審題指導信息提取形成思路中反應物、生成物的狀態(tài)均相同，×2，即2h1h2，2ab，因為h2的燃燒反應為放熱反應，故2ab<0；同理，×2，有2cd<0；由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱，故c<a<0；同理，d<b<0答案c【突破訓練】1在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中，q2>q1的是()a2h2(g)o2(g)=2h2o(l)hq1 kj/mol2h2(g)o2(g)=2h2o(g)hq2 kj/molbs(g)o2(g)=so2(g)hq1 kj/mols(s)o2(g)=so2(g)hq2 kj/molcc(s)o2(g)=co

5、(g)hq1 kj/molc(s)o2(g)=co2(g)hq2 kj/moldh2(g)cl2(g)=2hcl(g)hq1 kj/molh2(g)cl2(g)=hcl(g)hq2 kj/mol解析：選c。a項中的反應可虛擬為，根據(jù)蓋斯定律q1q2q，故q1>q2。b項中的反應可虛擬為，則q2q1q，故q1>q2。c項中的反應可虛擬為，則q2q1q，故q2>q1。d項中q12q2，即q1>q2。2強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj/mol，向1 l 0.5 mol·l1的naoh溶液中加入下列物質(zhì)：稀醋

6、酸；濃h2so4；稀硝酸，恰好完全反應的熱效應h1、h2、h3的關(guān)系正確的是()ah1h2h3bh1h3h2ch1h3h2 dh1h3h2解析：選d。濃硫酸溶于水放熱；稀醋酸與氫氧化鈉溶液反應過程中醋酸電離吸熱。3(2017·鹽城高二檢測)已知白磷轉(zhuǎn)變成紅磷時放出熱量和下列兩個熱化學方程式：p4(白磷，s)5o2(g)=2p2o5(s)h1，4p(紅磷，s)5o2(g)=2p2o5(s)h2。則h1和h2的關(guān)系正確的是()ah1h2 bh1h2ch1h2 d無法確定解析：選c。由第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式可得：p4(白磷，s)=4p(紅磷，s)hh1h2，由題意知h0，

7、則h1h20，h1h2。章末過關(guān)檢測(一)(時間：60分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1下列對化學反應認識不正確的是()a必然會引起化學鍵變化b必然會產(chǎn)生新物質(zhì)c必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化d必然伴隨著能量的變化解析：選c。有新物質(zhì)生成的反應是化學反應，其實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，a、b正確；在化學反應中伴隨著能量變化，d正確；在化學反應中物質(zhì)狀態(tài)不一定變化，如2coo22co2，c不正確。2為應對霧霾，北京市在改善空氣質(zhì)量方面付出了大量的努力，所取得的顯著成果也受到了國際社會的高度評價。下列做法能改善空氣質(zhì)量的是()a以煤等燃料作為主要生活燃料

8、b利用太陽能、風能和氫能等能源替代化石能源c鼓勵私人購買和使用汽車d限制使用電動車解析：選b。造成空氣質(zhì)量差的主要原因是化石燃料的大量使用，因此要減少煤、石油等的使用；可利用太陽能、風能和氫能等清潔能源替代化石能源；鼓勵、提倡人們使用公交車、電動車、自行車等代替私家車。3(2017·大連高二檢測)對于放熱反應2h2(g)o2(g)=2h2o(l)，下列說法正確的是()a生成物h2o(l)所具有的總焓高于反應物h2和o2所具有的總焓b反應物h2和o2所具有的總焓高于生成物h2o(l)所具有的總焓c反應物h2和o2所具有的總焓等于生成物h2o(l)所具有的總焓d反應物h2和o2比生成物h

9、2o(l)穩(wěn)定解析：選b。反應物總焓高于生成物總焓的反應是放熱反應，反應物總焓低于生成物總焓的反應是吸熱反應。焓值越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。4下列圖示關(guān)系不正確的是()解析：選b。燃燒熱和中和熱均屬于反應熱，兩者是并列關(guān)系，a項正確。一次能源和二次能源是并列關(guān)系，而非交叉關(guān)系，b項錯誤。氧化還原反應既有放熱反應又有吸熱反應，c項正確。根據(jù)能源的分類可知d項正確。5根據(jù)熱化學方程式：s(s)o2(g)=so2(g)ha kj·mol1(a297.2)，判斷下列說法中不正確的是()as(s)在o2(g)中燃燒的反應是放熱反應bs(g)o2(g)=so2(g)hb kj·mol1，則a&

10、lt;bc1 mol so2(g)所具有的能量低于1 mol s(s)與1 mol o2(g)所具有的能量之和d16 g固體硫在氧氣中充分燃燒，可放出148.6 kj熱量解析：選b。從所給熱化學方程式分析，h<0，故反應放熱，a項正確；對比可知b項中硫為氣態(tài)，由s(s)s(g)要吸熱，故s(g)燃燒放出的熱量多，故a>b，b項錯誤；因為s的燃燒是放熱反應，反應物的總能量高于生成物的總能量，故1 mol so2(g)所具有的能量低于1 mol s(s)與1 mol o2(g)所具有的能量之和，c項正確；16 g固體硫在氧氣中充分燃燒放出熱量148.6 kj，d項正確。6實驗表明，在一

11、定條件下，乙烯和水的反應可表示為c2h4(g)h2o(g)=c2h5oh(g)h45.8 kj·mol1。則下列說法中正確的是()a實驗中，乙烯的用量不會影響該反應的焓變(h)b該反應中0.5 mol h2o(l)完全反應放出的熱量為22.9 kjc1 mol c2h5oh(g)具有的能量大于1 mol c2h4(g)和1 mol h2o(g)所具有的能量和d1 mol c2h4(g)和1 mol h2o(g)中化學鍵的總鍵能大于1 mol c2h5oh(g)中化學鍵的總鍵能解析：選a。該反應中0.5 mol h2o(g)完全反應放出的熱量為22.9 kj，b項錯；放熱反應，反應物總

12、能量大于生成物總能量，生成物的總鍵能大于反應物的總鍵能，c、d項錯。7強酸和強堿在稀溶液中反應的熱化學方程式可表示為h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj·mol1已知：ch3cooh(aq)naoh(aq)=ch3coona(aq)h2o(l)hq1 kj·mol1hno3(aq)naoh(aq)=nano3(aq)h2o(l)hq2 kj·mol1ch3cooh(aq)nh3·h2o(aq)=ch3coonh4(aq)h2o(l)hq3 kj·mol1上述均是在溶液中進行的反應，q1、q2、q3的關(guān)系正確的是()aq1q2q3

13、57.3bq1q2q357.3cq3q1q257.3 d無法確定解析：選c。因為醋酸、一水合氨為弱電解質(zhì)，隨著中和反應的進行，醋酸、一水合氨發(fā)生電離。電離過程為吸熱過程，故弱酸、弱堿反應放出的熱量<弱酸、強堿反應放出的熱量<強酸、強堿反應放出的熱量。8(2017·福州高二質(zhì)檢)為了測量某酸堿反應的中和熱，計算時至少需要的數(shù)據(jù)是()酸的濃度和體積堿的濃度和體積比熱容反應后溶液的質(zhì)量生成水的物質(zhì)的量反應前后溫度變化操作所需的時間 a bc d全部解析：選c。寫出在測量并計算反應放出的熱量時用到的公式：qcmt，理解各符號表示的物理意義即可：m表示反應后溶液的質(zhì)量，c表示比熱容

14、，t表示反應前后溫度變化，計算中和熱，還需知道生成水的物質(zhì)的量，c正確。9(2017·天津五區(qū)縣高二聯(lián)考)已知熱化學方程式：co(g)o2(g)=co2(g)h283.0 kj·mol1；h2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kj·mol1，則下列說法正確的是()ah2的燃燒熱為241.8 kj·mol1b由反應、可知如圖所示的熱化學方程式為co(g)h2o(g)=co2(g)h2(g)h41.2 kj·mol1ch2(g)轉(zhuǎn)變成h2o(g)的化學反應一定要釋放能量d根據(jù)反應推知反應h2(g)o2(g)=h2o(l)h241.8 kj

15、·mol1解析：選b。a.氫氣的燃燒熱是1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量，所以h2的燃燒熱要高于241.8 kj·mol1，故a錯誤；b.化學反應的焓變等于反應物和生成物之間的能量差，根據(jù)圖示知道，該反應是放熱反應，再根據(jù)蓋斯定律，由反應反應得co(g)h2o(g)=co2(g)h2(g)h283.0 kj·mol1(241.8 kj·mol1)41.2 kj·mol1，故b正確；c.氫氣和氧氣在點燃的情況下生成水(液態(tài))一定會釋放能量，如果是氫氣和氧化銅在高溫下發(fā)生化學反應則會吸收能量，故c錯誤；d.由于氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水是一個放熱

16、過程，根據(jù)反應推知反應h2(g)o2(g)=h2o(l)h241.8 kj·mol1，故d錯誤。10(2017·蘇州中學檢測)下列熱化學方程式或敘述正確的是()a1 mol液態(tài)肼(n2h4)在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642 kj熱量：n2h4(l)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h642 kj/molb12 g 石墨轉(zhuǎn)化為co時，放出110.5 kj熱量：2c(石墨，s)o2(g)=2co(g)h110.5 kj/molc已知：h2(g)1/2o2(g)=h2o(l)h286 kj/mol，則2h2o(l)=2h2(g)o2(g)h572 kj/mold已知：

17、n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kj/mol，則在一定條件下向密閉容器中充入0.5 mol n2(g)和1.5 mol h2(g)充分反應放出46.2 kj的熱量解析：選c。a項，放出熱量，h0，正確的熱化學方程式為n2h4(l)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h642 kj/mol。b項，2c(石墨，s)o2(g)=2co(g)的h應是2 mol即24 g石墨轉(zhuǎn)化為co時的反應熱，即h221 kj/mol。c項，根據(jù)熱化學方程式的含義知，若化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)加倍，則h數(shù)值也加倍；若反應逆向進行，則h改變符號，但絕對值不變，據(jù)此可判斷該項正確。d項，n2(g)3

18、h2(g)2nh3(g)h92.4 kj/mol表示1 mol n2(g)與3 mol h2(g)完全反應生成2 mol nh3(g)時放出92.4 kj的熱量，但合成氨反應是可逆反應，0.5 mol n2(g)與1.5 mol h2(g)充分反應后生成的nh3(g)的物質(zhì)的量小于1 mol，故放出的熱量小于46.2 kj。11(2017·武漢高二測試)標準狀況下，氣態(tài)分子斷開1 mol化學鍵的焓變稱為鍵焓。已知hh、ho和o=o鍵的鍵焓h分別為436 kj/mol、463 kj/mol和495 kj/mol。下列熱化學方程式正確的是()ah2o (g)= h2(g)o2(g)h 4

19、85 kj/molbh2o (g)=h2(g)o2(g)h485 kj/molc2h2(g) o2 (g)=2h2o(g)h 485 kj/mold2h2(g) o2(g)=2h2o(g)h 485 kj/mol解析：選d。1 mol氣態(tài)水分解產(chǎn)生1 mol氫氣和1/2 mol氧氣的能量變化是2×463 kj436 kj1/2×495 kj242.5 kj，因此熱化學方程式為h2o(g)=h2(g)o2(g)h242.5 kj/mol，a、b錯誤。若是2 mol氣態(tài)水分解產(chǎn)生2 mol氫氣和1 mol氧氣，能量變化是485 kj，物質(zhì)分解吸收的熱量與產(chǎn)物燃燒放出的熱量數(shù)值相

20、等。即熱化學方程式是2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h485 kj/mol，c錯誤，d正確。12已知在25 ，101 kpa下，1 g c8h18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.4 kj能量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是()ac8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(g) h48.4 kj·mol1bc8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l) h5 517.6 kj·mol1cc8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l) h5 517.6 kj·mol1dc8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o

21、(l) h48.4 kj·mol1解析：選b。辛烷燃燒是一個放熱反應，h<0，故c項錯誤；在25 ，101 kpa下，1 mol c8h18燃燒生成co2和液態(tài)水時放出熱量為×114 g5 517.6 kj，故b項正確；a項中水的狀態(tài)標錯，且h數(shù)值錯誤，d項中h數(shù)值錯誤。13能由下表所列的“依據(jù)”推導出后面的“結(jié)論”的是()依據(jù)結(jié)論ach4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g) h801.3 kj·mol1ch4的燃燒熱h801.3 kj·mol1bsn(灰，s)sn(白，s) h2.1 kj·mol1白錫制品在寒冷的冬天因易轉(zhuǎn)化

22、為灰錫而損壞c稀溶液中：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj·mol1中和熱h57.3 kj·mol1d3o2(g)=2o3(g) hq kj·mol1(q0)臭氧比氧氣穩(wěn)定解析：選b。表示ch4的燃燒熱時生成的h2o應為液態(tài)，a錯；中和熱h應為負值，c錯；氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧時吸熱，故等質(zhì)量臭氧具有的能量高于氧氣，氧氣更穩(wěn)定，d錯。14反應abc(h<0)分兩步進行：abx(h>0)，xc(h<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是()解析：選d。因總反應為放熱反應，反應為吸熱反應，反應為放熱反應，所以反應放出的熱量比

23、反應吸收的熱量多。選項a，圖中反應為放熱反應，反應為吸熱反應，且總反應為吸熱反應，錯；選項b，圖中反應和反應均為吸熱反應，錯；選項c，圖中反應和反應均為放熱反應，錯。15已知h2的燃燒熱為285.8 kj·mol1，co的燃燒熱為282.8 kj·mol1。現(xiàn)有h2和co組成的混合氣體56.0 l(標準狀況)，經(jīng)充分燃燒后，一共放出熱量710.0 kj，并生成液態(tài)水。下列說法正確的是()aco燃燒的熱化學方程式為2co(g)o2(g)=2co2(g)h282.8 kj·mol1bh2燃燒的熱化學方程式為2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h571.6 kj

24、83;mol1c燃燒前的混合氣體中，h2的體積分數(shù)為40%d混合氣體燃燒后與足量的過氧化鈉反應，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為2 mol解析：選c。a項應為1 mol co燃燒生成1 mol co2放熱282.8 kj，且h0，錯誤。b項中由于題目中已知的是h2的燃燒熱，因此生成的h2o應為液態(tài)，錯誤。設56.0 l混合氣體中含h2的物質(zhì)的量為x，co的物質(zhì)的量為y，列式xy2.5 mol，285.8 kj·mol1×x282.8 kj·mol1×y710.0 kj，聯(lián)立解得x1 mol，則h2的體積分數(shù)為×100%40%，c項正確?；旌蠚怏w燃燒后生成h2o、

25、co2共2.5 mol，與足量的過氧化鈉反應能產(chǎn)生o2 1.25 mol，其電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為2.5 mol，d項錯誤。16已知：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kj·mol1，co(g)o2(g)=co2(g)h282.9 kj·mol1。某h2和co的混合氣體完全燃燒時放出113.74 kj熱量，同時生成3.6 g液態(tài)水，則原混合氣體中h2和co的物質(zhì)的量之比為()a21b12c11 d23解析：選c。由生成3.6 g h2o(l)知，n(h2)0.2 mol，則n(co)0.2 mol，則n(h2)n(co)11，故選c。二、非選擇題(本題包括4小題，

26、共52分)17(9分)(1)用caso4代替o2與燃料co反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純co2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)，反應為主反應，反應和為副反應。1/4caso4(s)co(g)1/4cas(s)co2(g)h147.3 kj·mol1caso4(s)co(g)cao(s)co2(g)so2(g)h2210.5 kj·mol1co(g)1/2c(s)1/2co2(g)h386.2 kj·mol1反應2caso4(s)7co(g)cas(s)cao(s)6co2(g)c(s)so2(g)的h_(用h1、h2和h3表示)。(2)已知：25 、1

27、01 kpa時，mn(s)o2(g)=mno2(s)h520 kj·mol1s(s)o2(g)=so2(g)h297 kj·mol1mn(s)s(s)2o2(g)=mnso4(s)h1 065 kj·mol1則so2與mno2反應生成無水mnso4的熱化學方程式是_。解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，由×4×2可得目標熱化學方程式，故有h4h1h22h3。(2)將給定的三個熱化學方程式依次編為，將三個方程式按照處理后可得熱化學方程式mno2(s)so2(g)=mnso4(s)h248 kj·mol1。答案：(1)4h1h22h3(2)mno2

28、(s)so2(g)=mnso4(s) h248 kj·mol118(14分)紅磷p(s)和cl2(g)發(fā)生反應生成pcl3(g)和pcl5(g)，反應過程中的能量關(guān)系如圖所示(圖中的h表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)如圖回答下列問題：(1)p(s)和cl2(g)反應生成pcl3(g)的熱化學方程式是_。(2)pcl5(g)分解成pcl3(g)和cl2(g)的熱化學方程式是_。(3)p(s)和cl2(g)分兩步反應生成1 mol pcl5(g)的h3_，p(s)和cl2(g)一步反應生成1 mol pcl5(g)的h4_(填“大于”“小于”或“等于”)h3。 解析：(1)聯(lián)系圖像找

29、出生成1 mol pcl3(g)時放出的熱量為306 kj。(2)聯(lián)系圖像找出pcl3(g)和cl2(g)反應生成1 mol pcl5(g)時放出93 kj的熱量，則1 mol pcl5(g)分解為pcl3(g)和cl2(g)時應吸收93 kj的熱量。(3)根據(jù)蓋斯定律可知由p(s)和cl2(g)生成1 mol pcl5(g)的h3h1h2399 kj·mol1，不管該反應是一步完成還是分幾步完成，反應的熱效應不變。答案：(1)cl2(g)p(s)=pcl3(g) h306 kj/mol(2)pcl5(g)=pcl3(g)cl2(g)h93 kj/mol(3)399 kj/mol等于

30、19(14分)2016年冬天，全國大部分地區(qū)被霧霾籠罩，機動車尾氣排放成為引發(fā)霧霾的罪魁禍首。提高空氣質(zhì)量，減少機動車尾氣排放成為當務之急。已知斷裂某些共價鍵需要的能量如下表：斷裂的共價鍵o=onnno需要的能量(單位：kj·mol1)498945630(1)機動車發(fā)動機工作時會引發(fā)n2和o2的反應，該反應是_(填“放熱”或“吸熱”)反應，1 mol o2與1 mol n2的總能量比2 mol no的總能量_(填“大”或“小”)。(2)n2與o2合成no的熱化學方程式可以表示為n2(g)o2(g)=no(g)h，則h_。(3)no與co反應的熱化學方程式可表示為2no(g)2co(g

31、)=2co2(g)n2(g)ha kj·mol1，但該反應速率很小，若使用機動車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，尾氣中的no與co可以轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)排出。上述反應在使用“催化轉(zhuǎn)化器”后，a_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)斷裂1 mol o=o鍵和1 mol nn鍵需吸收的總能量為(498945)kj1 443 kj，形成2 mol no鍵放出的總能量為2×630 kj1 260 kj，吸收的能量多于放出的能量，是吸熱反應，由此可知1 mol o2與1 mol n2的總能量小于2 mol no的總能量。(2)h×945 kj·mol1×498 kj·mol1630 kj·mol191.5 kj·mol1。(3)催化劑只能改變反應途徑，而反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，故反應熱不變。答案：(1)吸熱 小(2)91.5 kj·mol1 (3)不變20(15分)據(jù)參考消息報道，有科學家提出硅是“21世紀的能源”“未來的石油”的觀點。(1)晶體硅在氧氣中燃燒的熱化學方程