高考復習 化學反應中的熱效應1

1、分類分類 可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源常規(guī)能源常規(guī)能源新能源新能源常規(guī)能源常規(guī)能源新能源新能源一次能一次能源源( (直接直接獲得獲得) )水能水能 生物質(zhì)能等生物質(zhì)能等太陽能太陽能 風風能能 地熱地熱能能 潮汐潮汐能等能等煤煤 石油石油 天然氣等天然氣等核能等核能等二次能二次能源源( (間接間接獲得獲得) )煤制品煤制品 石油制品石油制品 電能電能 氫能氫能 沼氣沼氣 火藥等火藥等 在在25，101kPa時，時，1mol純物質(zhì)完全純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量。一般以燃燒一般以燃燒1mol純物質(zhì)為標準。純物質(zhì)為標準。燃燒產(chǎn)物必須是

2、穩(wěn)定的化合物，如：燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的化合物，如：CCO2、H2H2O(l) 、 SSO2等。等。 1、燃燒熱燃燒熱：知識回顧知識回顧 在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而生成反應而生成1mol水時的反應熱水時的反應熱。 2、中和熱、中和熱：（1）稀溶液：如果濃度偏大，放熱偏高。）稀溶液：如果濃度偏大，放熱偏高。（2）強酸與強酸中和：若用弱酸代替強酸，或用弱堿）強酸與強酸中和：若用弱酸代替強酸，或用弱堿代替強堿，因中和過程中弱電解質(zhì)電離吸熱，會使測代替強堿，因中和過程中弱電解質(zhì)電離吸熱，會使測得中和熱的數(shù)值偏低。得中和熱的數(shù)值偏低。（3）生成）生成1mol的的H2O，則，

3、則H573kJmol。知識回顧知識回顧考點考點1 燃燒熱中和熱的概念燃燒熱中和熱的概念B考點考點2 中和熱的測定實驗中和熱的測定實驗1裝置圖如下：2注意事項(1)碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是防止熱量的散失。(2)為保證酸、堿完全中和，常采用其中一種稍稍過量。(3)實驗中若使用弱酸或弱堿，因中和過程中電離吸熱，會使測得數(shù)值偏低；若使用濃硫酸，因溶于水時放熱，會使測得數(shù)值偏高；堿若使用氫氧化鈉固體，因溶于水時放熱，會使測得數(shù)值偏高。3中和熱測定的實驗步驟(1)組裝量熱器：保溫隔熱效果一定要好。小燒杯口要與大燒杯口相平，以減少熱量損失。燒杯間要填加隔熱材料，提高保溫隔熱效果。(2)量取一

4、定量鹽酸倒入小燒杯中，測定并記錄鹽酸溫度。溫度計上的酸要用蒸餾水沖洗干凈，且沖洗液要轉移到小燒杯中。鹽酸濃度宜小不宜大。(3)量取定量氫氧化鈉溶液，測定并記錄氫氧化鈉溶液溫度。堿液要稍過量，以確保鹽酸被完全中和。堿液濃度宜小不宜大。(4)將氫氧化鈉溶液倒入小燒杯中，攪拌，充分反應后，測定并記錄混合液的最高溫度。氫氧化鈉溶液要一次性快速倒入小燒杯中，且不能灑在外面。要用環(huán)形玻璃棒輕輕攪動溶液，使酸堿充分反應。實驗操作時動作要快，盡量減少熱量散失。重復實驗兩次。(5)計算。例例2 某實驗小組進行中和熱的測定實驗，步驟如下：準備反應裝置。配制100 mL 0.50 mol/L鹽酸。需要質(zhì)量分數(shù)為36

5、.5%、密度為1.18 g/mL的濃鹽酸_mL。用一個50 mL量筒量取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。用另一個50 mL量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記錄。4.2 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溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。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。_。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱。請回答下列問題：(1)就步驟進行計算，并補充步驟。計錄實驗過程中的最高溫度，重復操作23次(2)近似

6、認為50 mL 0.50 mol/L鹽酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液的密度都是1 g/mL，且忽略溶液體積變化，中和后生成的溶液的比熱容為4.18 J/(g)，起始平均溫度為24 ，反應后平均最高溫度為27 ，則中和熱DH=_。(3)某學生在實驗過程中有如下操作，對實驗放出的熱量的影響為(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)。a第步量取濃鹽酸時俯視量筒刻度線()b第步未用蒸餾水沖洗干凈溫度計上的鹽酸，而直接測量NaOH溶液的溫度()c第步用少量蒸餾水清洗量筒并注入小燒杯()d用環(huán)形銅質(zhì)攪拌棒替代環(huán)形玻璃攪拌棒()e用50 mL 0.50 mol/L醋酸溶液替換50mL 0.5

7、0 mol/L鹽酸()-50.16 kJ/mol 偏低偏高偏低偏低偏低 【解析】 溶液配制依據(jù)溶液物質(zhì)的量不變，用 4.2 mL。計算中和熱，可先利用Q=cmDt，再用中和熱= 計算。 VHCl=1. 已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的DH=-12.1 kJmol-1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的DH=-55.6 kJmol-1，則HCN在水溶液中的電離的DH等于( ) A-67.7 kJmol-1 B-43.5 kJmol-1 C+43.5 kJmol-1 D+67.7 kJmol-1C 【解析】 本題以酸堿中和反應為知識載體，主要考查有關反應熱的知識。弱酸的電離是一個吸

8、熱過程。 由題意可知HCN(aq)+OH-(aq)=H2O(l)+CN-(aq) DH=-12.1 kJmol-1；H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)DH=-55.6 kJmol-1。 對比兩個熱化學方程式可知，反應比反應放熱少的原因是HCN是弱酸，電離過程吸熱。1 mol HCN比1 mol HCl與NaOH反應時少放出43.5 kJ的熱量，故HCN在水溶液中的電離的DH等于+43.5 kJmol-1，所以選C。2. 已知：NH3H2O(aq)與H2SO4(aq)反應生成1 mol正鹽的DH=-24.2 kJmol-1；強酸、強堿的稀溶液反應的中和熱的DH=-57.3 kJmol-1

9、。則NH3H2O在水溶液中電離的DH等于( )A-69.4 kJmol-1 B-45.2 kJmol-1C+69.4 kJmol-1 D+45.2 kJmol-1D【解析】 根據(jù)題意先寫出熱化學離子方程式：3. 下列說法或表示方法正確的是( )A.在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)DH=-57.3 kJmol-1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJB.由C(石墨)=C(金剛石)DH=+1.90 kJ/mol可知金剛石比石墨穩(wěn)定C.相同溫度下，pH=5的NH4Cl溶液、pH=4的稀鹽酸中由水電離出的c(H+

10、)：c(CH3COO-)A4. 下列過程都與熱量變化有關，其中表述不正確的是( )ACO(g)的燃燒熱是283.0 kJ/mol，則表示CO(g)燃燒反應的熱化學方程式為CO(g)+O2(g)=CO2(g)DH=-283.0 kJ/molB稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液反應的中和熱為57.3 kJ/mol，則表示稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液發(fā)生反應的熱化學方程式為H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)DH=-57.3 kJ/molC鋁熱反應是放熱反應，但需要足夠的熱量才能使反應發(fā)生D水的電離過程是吸熱過程，升高溫度，水的離子積增大、pH減小B 224142 HaqSOaqBaaqOHaqBaSOsH O

11、 l57.3 kJ / molHD 稀硫酸與稀氫氧【解析】化鋇溶液發(fā)生反應的熱化學方程式 應為:。BCCD考點考點1 蓋斯定律在反應熱計算中的應用蓋斯定律在反應熱計算中的應用1蓋斯定律在科學研究中具有重要意義。因為有些反應進行得很慢，有些反應不容易直接發(fā)生，有些反應的產(chǎn)品不純(有副反應發(fā)生)，這給測定反應熱造成了困難。此時如果應用蓋斯定律，就可以間接地把它們的反應熱計算出來。2間接測量某些難以控制的化學反應的熱效應的另一種方法是總方程式法：將已知熱效應的化學方程式通過“加減”換算成所要求熱效應的化學方程式，將H看做熱化學方程式中的一項，再按有關方程式的計算步驟、格式進行計算，得出有關數(shù)據(jù)。例例

12、1(2011海南卷海南卷)已知：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)DH=-701.0 kJ mol-12Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)DH=-181.6 kJ mol-1則反應Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的DH為() A+519.4 kJmol-1 B+259.7 kJmol-1 C-259.7 kJmol-1 D-519.4 kJmol-1C 【解析】 利用蓋斯定律將方程式進行適當?shù)募訙p即可算出所給反應的反應熱。第一個反應方程式減去第二個反應方程式，再除以2即得目標方程式，所以DH= (-701.0 kJmol-1+181.6 kJmol-1)=-259.

13、7 kJ mol-1。12考點考點2 反應熱的計算反應熱的計算1運用蓋斯定律解題的常用方法(1)虛擬路徑法若反應物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑：由A直接變成D，反應熱為DH；由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為DH1、DH2、DH3。如下圖所示：則有：DH=DH1+DH2+DH3。(2)加合法：即運用所給方程式通過加減的方法得到新化學方程式。2應用蓋斯定律計算反應熱時的注意事項(1)熱化學方程式同乘以某一個數(shù)時，反應熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。(2)熱化學方程式相加減時，同種物質(zhì)之間可相加減，反應熱也隨之相加減。(3)將一個熱化學方程式顛倒時，DH的“+”“-”號必須隨之改變?！纠?

14、】已知：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)DH1=-176 kJ mol-1NH3(g) NH3(aq) DH2=-35.1 kJ mol-1HCl(g) HCl(aq) DH3=-72.3 kJ mol-1NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)DH4=-52.3 kJ mol-1NH4Cl(s) NH4Cl(aq) DH5則第個反應方程式中的DH5為(單位為kJ mol-1)()液態(tài)水液態(tài)水液態(tài)水 A+16.3 B-16.3 C+335.7 D-335.7A【解析】 方法1：(加合法)以NH4Cl(s)為始點，以NH4Cl(aq)為終點，把中間過程中的物質(zhì)都通過方程式合

15、并法給約去把方程式反過來，與、相加即可：DH5=DH4+DH3+DH2-DH1=+16.3 kJmol-1?！窘馕觥?由上圖也很容易得出：DH5=DH4+DH3+DH2-DH1。方法2：圖解法：【例【例3 3】已知】已知A(g)+B(g)=C(g) HA(g)+B(g)=C(g) H1 1,D(g)+B(g)=E(g) ,D(g)+B(g)=E(g) HH2 2, ,且且HH1 1HH2 2 若若A A D D混合氣體混合氣體1 mol1 mol完全與完全與B B反應反應, ,放熱放熱HH3 3, ,則則A A D D的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為 ( )( ).D DD DD DD DD

16、DD DD DD D2332131332133132HHHHABHHHHHHHHCDHHHH答案答案:B:B解析解析: :由由A A D D分別與分別與B B反應的熱化學方程式得反應的熱化學方程式得,1 mol A,1 mol A與與B B完完全反應放熱全反應放熱HH1 1,1 mol D,1 mol D與與B B完全反應放熱完全反應放熱HH2 2,1 mol A,1 mol A與與D D的混合氣體與的混合氣體與B B完全反應完全反應, ,放熱放熱HH3 3, ,建立十字交叉關系可得建立十字交叉關系可得: :1.(2011北京卷北京卷)25、101kPa下：2Na(s)+1/2O2(g)=Na

17、2O(s)DH1=-414 kJ/mol2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)DH2=-511 kJ/mol下列說法正確的是( )A和產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等B和生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉移電子數(shù)不同C常溫下Na與足量O2反應生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D25、101kPa下，Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)DH=-317 kJ/molD 【解析】 Na2O是由Na+和O2-構成的，二者的個數(shù)比是2 1。Na2O2是由Na+和O構成的，二者的個數(shù)比也是2 1，選項A不正確；由化合價變化可知生成1 mol Na2O轉移2 mol電子，而生成1 mol Na2O2也轉移2 mol電子，因此選項B不正確；常溫下Na與O2反應生成Na2O，在加熱時生成Na2O2，所以當溫度升高到一定程度時就不再生成Na2O，所以選項C也不正確；由蓋斯定律知2-即得到反應Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)DH=-317 kJ/mol，因此選項D正確。2.(2011佛山模擬佛山模擬)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義，有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可以利用蓋斯定律間接計算求得。已知3.6 g碳在6.4 g氧氣中燃燒，至反應物耗盡，并放出x kJ熱量。已知每摩爾單質(zhì)