化學能與熱能1

1、第第4講化學能與熱能講化學能與熱能 例1下列有關熱化學方程式的敘述正確的是() A已知2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.6 kJmol1，則氫氣的燃燒熱為H241.8 kJmol1 B已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)H0，則金剛石不如石墨穩(wěn)定 C已知中和熱為H57.4 kJmol1，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應的熱化學方程式為：CH3COOH(aq)NaOH(aq)= CH3COONa(aq)H2O(l)H57.4 kJmol1 D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)= 2CO(g)H2，則H1H2B 書寫熱化學方程式時應注意 1物質(zhì)狀態(tài) 物質(zhì)

2、物質(zhì)所處的狀態(tài)不同，所處的狀態(tài)不同，H H值不同，所以必須注明值不同，所以必須注明物質(zhì)狀態(tài)。固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、溶液分別用符號物質(zhì)狀態(tài)。固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、溶液分別用符號s s、l l、g g、aqaq表示。表示。 2反應條件(1)(1)熱化學方程式不用標反應條件。如氫氣在空氣中熱化學方程式不用標反應條件。如氫氣在空氣中燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為：燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為：H H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H H285.8 285.8 kJmolkJmol1 1，不，不用標明反應條件用標明反應條件“燃燒燃燒”。(2)(2)不管反應是可

3、逆反應還是不可逆反應，熱化學方不管反應是可逆反應還是不可逆反應，熱化學方程式中的熱效應都是指完全反應時的熱效應。程式中的熱效應都是指完全反應時的熱效應。(3)(3)在在25 25 ，101 101 kPakPa進行的反應，可不標明溫度和進行的反應，可不標明溫度和壓強，不在此條件下進行的反應需要標明溫度和壓壓強，不在此條件下進行的反應需要標明溫度和壓強。強。 3反應熱(H)(1)(1)單位：單位：kJmolkJmol1 1。(2)(2)符號：放熱反應為符號：放熱反應為“”；吸熱反應為；吸熱反應為“”。 4化學計量數(shù)(1)(1)化學計量數(shù)表示的是物質(zhì)的量?；瘜W計量數(shù)表示的是物質(zhì)的量。(2)(2)化

4、學計量數(shù)可以為整數(shù)也可以為分數(shù)?；瘜W計量數(shù)可以為整數(shù)也可以為分數(shù)。(3)(3)H H的數(shù)值與對應的熱化學方程式中化學計量數(shù)有關。的數(shù)值與對應的熱化學方程式中化學計量數(shù)有關。如：如：H H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H H1 1a a kJmolkJmol1 12H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H H2 2b b kJmolkJmol1 1則則a a、b b的關系為：的關系為：b b2 2a a。 5正、逆反應的H的關系逆反應和正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。逆反應和正反應的反應熱數(shù)值相等，

5、符號相反。如如2H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H Hb b kJmolkJmol1 1則則2H2H2 2O(l)=2HO(l)=2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)H Hb b kJmolkJmol1 1。 6理解“中和熱”、“燃燒熱” 1(2012年濰坊模擬年濰坊模擬)在在298 K、1.01105 Pa下，將下，將22 g CO2通入通入750 mL 1 molL1NaOH溶液中充分反應，測得反應放出溶液中充分反應，測得反應放出x kJ的熱的熱量。已知在該條件下，量。已知在該條件下，1 mol CO2通入通入1 L 2 molL

6、1NaOH溶液中溶液中充分反應放出充分反應放出y kJ的熱量。則的熱量。則CO2與與NaOH溶液反應生成溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式正確的是的熱化學方程式正確的是() A.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1 B.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1 C.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1 D.2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1 例例2(2011年高考重慶卷年高考重慶卷)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結

7、構中只存在分子結構中只存在SF鍵。已知：鍵。已知：1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量硫原子吸收能量280 kJ，斷裂，斷裂1 mol FF、SF鍵需要吸鍵需要吸收的能量分別為收的能量分別為160 kJ、330 kJ，則，則S(s)3F2(g)=SF6(g)的反應熱的反應熱H為為() A1 780 kJ/molB1 220 kJ/mol C450 kJ/mol D430 kJ/molB反應熱的計算方法 1從鍵能數(shù)據(jù)進行計算H HE E( (反應物的鍵能總和反應物的鍵能總和) )E E( (生成物的鍵能總和生成物的鍵能總和) )。 2根據(jù)圖示中能量變化來確定反應熱反應熱反應熱H

8、 HE E( (生成物的能量生成物的能量) )E E( (反應物的能量反應物的能量) )如圖如圖：H HE E1 1E E2 2000，該反應為吸熱反應。，該反應為吸熱反應。 3利用蓋斯定律進行計算 若若一個化學方程式可由另外幾個化學方程式相加減而得到，一個化學方程式可由另外幾個化學方程式相加減而得到，則該化學反應的焓變也可由這幾個反應的焓變相加減而得到。則該化學反應的焓變也可由這幾個反應的焓變相加減而得到。 4利用熱化學方程式進行相關量的求算 先寫出先寫出熱化學方程式，再根據(jù)熱化學方程式所體現(xiàn)的物質(zhì)之熱化學方程式，再根據(jù)熱化學方程式所體現(xiàn)的物質(zhì)之間、物質(zhì)與反應熱之間的關系直接求算物質(zhì)的量或反

9、應熱。間、物質(zhì)與反應熱之間的關系直接求算物質(zhì)的量或反應熱。 2(2012年高考重慶卷年高考重慶卷)肼肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵化學鍵所需的能量所需的能量(kJ)：NN為為942、O=O為為500、NN為為154，則斷裂則斷裂1 mol NH鍵所需的能量鍵所需的能量(kJ)是是()A194 B391 C516 D658B 1鍵能越大，物質(zhì)所含能量越低鍵能越大，物質(zhì)所含能量越低(即焓值越小即焓值越小)，物質(zhì)越穩(wěn)定；物質(zhì)越穩(wěn)定； 2比較化學反應的熱效應的大小和反應中熱量比較化學反應

10、的熱效應的大小和反應中熱量的變化時，易混淆的變化時，易混淆“”、“”和單位。和單位?；瘜W反應的熱效應用學反應的熱效應用H表示，表示，H由符號和數(shù)字組成，由符號和數(shù)字組成，單位是單位是kJmol1，計算和比較時要包括，計算和比較時要包括“”、“”。而化學反應中放出和吸收的熱量沒有符號，。而化學反應中放出和吸收的熱量沒有符號，只有數(shù)值，單位是只有數(shù)值，單位是kJ。 3不能根據(jù)反應條件是否需要加熱來判斷一個反不能根據(jù)反應條件是否需要加熱來判斷一個反應是放熱反應還是吸熱反應，原因是有些放熱反應應是放熱反應還是吸熱反應，原因是有些放熱反應需要加熱才能進行需要加熱才能進行(如炭的燃燒如炭的燃燒)，而有些

11、吸熱反應，而有些吸熱反應常溫下即可進行常溫下即可進行(如如NH4Cl與氫氧化鋇晶體的反應與氫氧化鋇晶體的反應)。 4中和熱只強調(diào)中和熱只強調(diào)H和和OH結合生成結合生成1 mol水時對水時對應的熱效應。應的熱效應。Ba(OH)2與與H2SO4反應既有水又有沉反應既有水又有沉淀生成，故不屬于中和熱。燃燒熱強調(diào)淀生成，故不屬于中和熱。燃燒熱強調(diào)1 mol可燃物可燃物完全燃燒且生成穩(wěn)定的氧化物，故完全燃燒且生成穩(wěn)定的氧化物，故H2和和Cl2作用生作用生成成HCl不屬于燃燒熱。不屬于燃燒熱。 5在熱化學方程式的反應物和生成物連接符號在熱化學方程式的反應物和生成物連接符號(=或或或或 )處，不標注反應條件

12、處，不標注反應條件(點燃、點燃、加熱、電解等加熱、電解等)。 判斷正誤：判斷正誤：(正確的打正確的打“”號，錯誤的打號，錯誤的打“”號號) 1(2012年泉州模擬年泉州模擬)相同條件下，相同條件下，2 mol氫原子所具氫原子所具有的能量小于有的能量小于1 mol氫分子所具有的能量氫分子所具有的能量( ) 2(2012年汕頭模擬年汕頭模擬)已知已知C(石墨，石墨，s)=C(金剛石，金剛石，s)H0，則石墨比金剛石穩(wěn)定，則石墨比金剛石穩(wěn)定( ) 3(2012年黃石模擬年黃石模擬)H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H1，H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H2，則，則H1H2( ) 4 (

13、 2 0 1 2 年 海 口 模 擬年 海 口 模 擬 ) 已 知 ：已 知 ： H2S O4( 濃濃 ) 2NaOH(s)=Na2SO4(aq)2H2O(l)Ha kJmol1，故中和熱為，故中和熱為 kJmol1( ) 5(2010年高考浙江卷年高考浙江卷)甲烷的標準燃燒熱為甲烷的標準燃燒熱為890.3 kJmol1，則 甲 烷 燃 燒 的 熱 化 學 方 程 式 可 表 示 為 ：則 甲 烷 燃 燒 的 熱 化 學 方 程 式 可 表 示 為 ： C H4( g ) 2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1 ( ) 6(2011年高考浙江卷年高考浙江卷)已知：已

14、知：Fe2O3(s)3C(石墨石墨)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJmol1 CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1 C(石墨石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1 則則4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol1 ( ) 【案例案例1】下列關于熱化學反應的描述中正確的是下列關于熱化學反應的描述中正確的是()AHCl和和NaOH反應的中和熱反應的中和熱H57.3 kJmol1，則，則H2SO4和和Ca(OH)2反應的中和熱反應的中和熱H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃燒熱是的燃燒熱是283.0 kJ/mol，則，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反應的反應的H2(283.0)kJ/molC需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應D同溫同壓下，同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃在光照和點燃條件下的條件下的H不同不同【易錯剖析易錯剖析】本題易錯選本題易錯選A A或或D D，由于未正確理解中和熱，由于未正確理解中和熱的概念而錯選的概念而錯選A A。誤認為由