化學(xué)能與熱能1

1、第第4講化學(xué)能與熱能講化學(xué)能與熱能 例1下列有關(guān)熱化學(xué)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(yīng)的熱化學(xué)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(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)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(hào)物質(zhì)狀態(tài)。固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、溶液分別用符號(hào)s s、l l、g g、aqaq表示。表示。 2反應(yīng)條件(1)(1)熱化學(xué)方程式不用標(biāo)反應(yīng)條件。如氫氣在空氣中熱化學(xué)方程式不用標(biāo)反應(yīng)條件。如氫氣在空氣中燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)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(biāo)明反應(yīng)條件用標(biāo)明反應(yīng)條件“燃燒燃燒”。(2)(2)不管反應(yīng)是可

3、逆反應(yīng)還是不可逆反應(yīng)，熱化學(xué)方不管反應(yīng)是可逆反應(yīng)還是不可逆反應(yīng)，熱化學(xué)方程式中的熱效應(yīng)都是指完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)。程式中的熱效應(yīng)都是指完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)。(3)(3)在在25 25 ，101 101 kPakPa進(jìn)行的反應(yīng)，可不標(biāo)明溫度和進(jìn)行的反應(yīng)，可不標(biāo)明溫度和壓強(qiáng)，不在此條件下進(jìn)行的反應(yīng)需要標(biāo)明溫度和壓壓強(qiáng)，不在此條件下進(jìn)行的反應(yīng)需要標(biāo)明溫度和壓強(qiáng)。強(qiáng)。 3反應(yīng)熱(H)(1)(1)單位：?jiǎn)挝唬簁JmolkJmol1 1。(2)(2)符號(hào)：放熱反應(yīng)為符號(hào)：放熱反應(yīng)為“”；吸熱反應(yīng)為；吸熱反應(yīng)為“”。 4化學(xué)計(jì)量數(shù)(1)(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是物質(zhì)的量。化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是物質(zhì)的量。(2)(2)化

4、學(xué)計(jì)量數(shù)可以為整數(shù)也可以為分?jǐn)?shù)?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)可以為整數(shù)也可以為分?jǐn)?shù)。(3)(3)H H的數(shù)值與對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。的數(shù)值與對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。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(guān)系為：的關(guān)系為：b b2 2a a。 5正、逆反應(yīng)的H的關(guān)系逆反應(yīng)和正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。逆反應(yīng)和正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，

5、符號(hào)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(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出溶液中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)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(yīng)放出充分反應(yīng)放出y kJ的熱量。則的熱量。則CO2與與NaOH溶液反應(yīng)生成溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是的熱化學(xué)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(jié)

7、構(gòu)中只存在分子結(jié)構(gòu)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(yīng)熱的反應(yīng)熱H為為() A1 780 kJ/molB1 220 kJ/mol C450 kJ/mol D430 kJ/molB反應(yīng)熱的計(jì)算方法 1從鍵能數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算H HE E( (反應(yīng)物的鍵能總和反應(yīng)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(lái)確定反應(yīng)熱反應(yīng)熱反應(yīng)熱H

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

9、應(yīng)熱。間、物質(zhì)與反應(yīng)熱之間的關(guān)系直接求算物質(zhì)的量或反應(yīng)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(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵化學(xué)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(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的大小和反應(yīng)中熱量比較化學(xué)反應(yīng)

10、的熱效應(yīng)的大小和反應(yīng)中熱量的變化時(shí)，易混淆的變化時(shí)，易混淆“”、“”和單位。和單位?；瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)用學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)用H表示，表示，H由符號(hào)和數(shù)字組成，由符號(hào)和數(shù)字組成，單位是單位是kJmol1，計(jì)算和比較時(shí)要包括，計(jì)算和比較時(shí)要包括“”、“”。而化學(xué)反應(yīng)中放出和吸收的熱量沒(méi)有符號(hào)，。而化學(xué)反應(yīng)中放出和吸收的熱量沒(méi)有符號(hào)，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(yīng)條件是否需要加熱來(lái)判斷一個(gè)反不能根據(jù)反應(yīng)條件是否需要加熱來(lái)判斷一個(gè)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，原因是有些放熱反應(yīng)應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，原因是有些放熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行需要加熱才能進(jìn)行(如炭的燃燒如炭的燃燒)，而有些

11、吸熱反應(yīng)，而有些吸熱反應(yīng)常溫下即可進(jìn)行常溫下即可進(jìn)行(如如NH4Cl與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)與氫氧化鋇晶體的反應(yīng))。 4中和熱只強(qiáng)調(diào)中和熱只強(qiáng)調(diào)H和和OH結(jié)合生成結(jié)合生成1 mol水時(shí)對(duì)水時(shí)對(duì)應(yīng)的熱效應(yīng)。應(yīng)的熱效應(yīng)。Ba(OH)2與與H2SO4反應(yīng)既有水又有沉反應(yīng)既有水又有沉淀生成，故不屬于中和熱。燃燒熱強(qiáng)調(diào)淀生成，故不屬于中和熱。燃燒熱強(qiáng)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(xué)方程式的反應(yīng)物和生成物連接符號(hào)在熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物和生成物連接符號(hào)(=或或或或 )處，不標(biāo)注反應(yīng)條件

12、處，不標(biāo)注反應(yīng)條件(點(diǎn)燃、點(diǎn)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(hào)，錯(cuò)誤的打號(hào)，錯(cuò)誤的打“”號(hào)號(hào)) 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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為890.3 kJmol1，則 甲 烷 燃 燒 的 熱 化 學(xué) 方 程 式 可 表 示 為 ：則 甲 烷 燃 燒 的 熱 化 學(xué) 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(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()AHCl和和NaOH反應(yīng)的中和熱反應(yīng)的中和熱H57.3 kJmol1，則，則H2SO4和和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)的H2(283.0)kJ/molC需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D同溫同壓下，同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃在光照和點(diǎn)燃條件下的條件下的H不同不同【易錯(cuò)剖析易錯(cuò)剖析】本題易錯(cuò)選本題易錯(cuò)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(cuò)選的概念而錯(cuò)選A A。誤認(rèn)為由