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第一節(jié)化學反應與能量的轉(zhuǎn)化第五章化學反應中的能量的轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學反應與能量的轉(zhuǎn)化第五章化學反應中的能量的轉(zhuǎn)化1考綱·網(wǎng)絡(luò)—掌控全局考綱點擊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義,能用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的簡單計算。4.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學在解決能源危機中的重要作用??季V·網(wǎng)絡(luò)—掌控全局考綱點擊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)梳理·判斷—突破點面梳理基礎(chǔ)一、焓變反應1.焓變。(1)焓(H):描述物質(zhì)所具有的________的物理量。單位:________(或________)。(2)焓變(ΔH):反應________的總焓與________的總焓之差。(3)焓變(ΔH)與反應熱(Q)的關(guān)系。內(nèi)能kJ/molkJ·mol-1產(chǎn)物反應物梳理·判斷—突破點面梳理基礎(chǔ)一、焓變反應內(nèi)能kJ/molkJ對于等壓條件下的化學反應,如果反應中物質(zhì)的能量全部轉(zhuǎn)化為________,則ΔH=________。(4)表現(xiàn)形式:燃燒熱、中和熱、溶解熱等。(5)計算方法。①ΔH=________物總能量-________物總能量;②ΔH=________物總鍵能-________物總鍵能。2.化學反應的實質(zhì)與特征。(1)實質(zhì):________斷裂和________形成。(2)特征:既有________生成,又有________的變化。熱能Qp生成反應反應生成舊化學鍵新化學鍵新物質(zhì)能量對于等壓條件下的化學反應,如果反應中物質(zhì)的能量全部轉(zhuǎn)化為__3.反應熱。(1)定義:在恒壓條件下進行反應的________。符號:________,單位:________或kJ·mol-1。(2)產(chǎn)生原因。熱效應ΔHkJ/mol吸熱>0放熱<03.反應熱。熱效應ΔHkJ/mol吸熱(3)常見的吸熱反應和放熱反應。燃燒化合分解(3)常見的吸熱反應和放熱反應。燃燒化合分解二、熱化學方程式1.概念:表明反應所________或________熱量的化學方程式。2.意義:不僅表明了化學反應中的________,也表明了化學反應中的________。例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol表示在298K、101kPa時,____________與____________反應完全后,生成____________,________571.6kJ的熱量。放出吸收物質(zhì)變化能量變化2mol氣態(tài)H21mol氣態(tài)O2
2mol液態(tài)H2O放出二、熱化學方程式放出吸收物質(zhì)變化能量變化2mol氣態(tài)H3.蓋斯定律:不管化學反應是一步完成還是分幾步完成,其________是相同的,它只與反應體系的________和________有關(guān),而與反應的________無關(guān)。三、燃燒熱和中和熱1.燃燒熱。(1)概念:在25℃、101kPa下,______純物質(zhì)______燃燒時所放出的熱量叫該物質(zhì)的燃燒熱。注意:穩(wěn)定氧化物主要是指:碳元素全部轉(zhuǎn)化為______,氫元素轉(zhuǎn)化為______,硫元素轉(zhuǎn)化為________。例如:反應熱始態(tài)終態(tài)途徑1mol完全CO2(g)H2O(l)SO2(g)3.蓋斯定律:不管化學反應是一步完成還是分幾步完成,其___C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1C的燃燒熱為393.5kJ·mol-1,而不是110.5kJ·mol-1。(2)表示的意義:例如C的燃燒熱為393.5kJ·mol-1,表示在25℃、101kPa時,1molC完全燃燒______393.5kJ的熱量。2.中和熱。(1)概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應而生成______H2O,這時的反應熱叫中和熱。放出1molC(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5(2)定義要點:①必須是酸和堿的稀溶液,因為濃酸溶液和濃堿溶液在相互稀釋時會________。②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(1)ΔH=57.3kJ·mol-1,強酸和強堿的稀溶液反應才能保證中和熱均為57.3kJ·mol-1,而弱酸或弱堿在中和反應中由于電離________熱量,其中和熱小于57.3kJ·mol-1。③以生成________水為基準。④反應不能生成沉淀。放熱吸收1mol(2)定義要點:放熱吸收1mol四、能源1.化石燃料。(1)種類:________、________、________。(2)特點:蘊藏量有限,屬于________能源。(3)解決化石燃料枯竭問題的辦法:開源節(jié)流,即開發(fā)新的能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源。2.新能源。(1)種類:太陽能、氫能、風能、地熱能、海洋能和生物質(zhì)能等。(2)特點:資源豐富,可以________,沒有污染或污染很小。煤石油天然氣不可再生再生四、能源煤石油天然氣3.可再生能源和不可再生能源。(1)可再生能源:指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源,具有取之不盡、用之不竭的特點。如太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能和海洋能等。(2)不可再生能源:指人類開發(fā)利用后,在現(xiàn)階段不可能再生的能源資源。如煤、石油、天然氣、核能等。3.可再生能源和不可再生能源。4.一次能源和二次能源。(1)一次能源:從自然界取得未經(jīng)改變或轉(zhuǎn)變而直接利用的能源。如煤、原油、天然氣、水能、風能、太陽能、海洋能、潮汐能、地熱能、天然鈾礦等。(2)二次能源:是指由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源。如電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等。4.一次能源和二次能源。判斷正誤正確的打“√”,錯誤的打“×”。1.(2011·浙江高考)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g)ΔH=489.0kJ·mol-1CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1C(石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1則4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH=-1641.0kJ·mol-1()√判斷正誤正確的打“√”,錯誤的打“×”?!?.(2012·浙江高考)利用太陽能在催化劑參與下分解水制氫氣,是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的綠色化學方法()3.(2012·福建高考)2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)+2O2(g)===4SO3(g)的ΔH相等()4.(2012·江蘇高考)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行,說明該反應的ΔH<0()5.1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量()√××√2.(2012·浙江高考)利用太陽能在催化劑參與下分解水制氫6.(2012·安徽高考)科學家最近研究出一種環(huán)保、安全的儲氫方法,其原理可表示為:NaHCO3+H2HCOONa+H2O,該反應儲氫、釋氫過程均無能量變化()7.(2012·南昌調(diào)研)同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同()8.放熱反應一定不需要加熱,吸熱反應一定需要加熱()×××6.(2012·安徽高考)科學家最近研究出一種環(huán)保、安全的儲熱點一熱點·典例—融會貫通放熱反應和吸熱反應判斷依據(jù)放熱反應吸熱反應反應物總能量與生成物總能量的相對大小E反應物>E生成物E反應物<E生成物與化學鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應物分子斷鍵時吸收的總能量ΔH的符號ΔH<0(“-”號)ΔH>0(“+”號)熱點一熱點·典例—融會貫通放熱反應和吸熱反應判斷依據(jù)放熱反應反應過程圖示反應過程圖示【例1】已知某反應A(g)+B(g)C(g)+D(g),過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題:【例1】已知某反應A(g)+B(g)C(g)+D(g(1)該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應的ΔH=________kJ·mol-1(用含E1、E2的代數(shù)式表示),1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量________(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反應體系中加入催化劑使逆反應速率增大,則E1和E2的變化是:E1________,E2________,ΔH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(1)該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應,解析:(1)由于反應物吸收的能量大于產(chǎn)物放出的能量,所以該反應為吸熱反應,吸熱反應的焓變大于零,從圖象中看出反應物的能量低,產(chǎn)物的能量高,該反應一定為吸熱反應。(2)催化劑只能改變化學反應的快慢,催化劑能降低化學反應的活化能來加快化學反應速率,對于可逆反應,催化劑能同等程度的降低正反應和逆反應的活化能。答案:(1)吸熱E1-E2一定低(2)減小減小不變解析:(1)由于反應物吸收的能量大于產(chǎn)物放出的能量,所以該反1.據(jù)報道,科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的是()1.據(jù)報道,科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列解析:使用催化劑,可降低反應的活化能;水分解需吸收能量,反應物能量低,生成物能量高。答案:B解析:使用催化劑,可降低反應的活化能;水分解需吸收能量,反應熱點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷1.書寫熱化學方程式的一般步驟。(1)依據(jù)有關(guān)信息寫出注明狀態(tài)的熱化學方程式并配平。(2)根據(jù)化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)計算相應的反應熱。(3)如果為放熱反應,ΔH為負值,如果為吸熱反應,則ΔH為正值,并寫在所得熱化學方程式的后面。(4)如果題目另有要求,可將反應物燃燒熱的熱化學方程式和中和熱的熱化學方程式的化學計量數(shù)變換成分數(shù)。熱點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷1.書寫熱化學方程式的一般2.書寫熱化學方程式應注意以下幾點。(1)要注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。常用s、l、g分別表示固體、液體、氣體。(2)ΔH與方程式的計量系數(shù)有關(guān),注意方程式與對應的ΔH不要弄錯,計量系數(shù)可以是小數(shù)或分數(shù)。(3)在所寫化學方程式后寫下ΔH的數(shù)值和單位,方程式與ΔH應用空格隔開。(4)ΔH<0時,為放熱反應;當ΔH>0時,為吸熱反應,即“吸正、放負”。(5)ΔH后要注明反應溫度,因為不同溫度下同一反應的反應熱可能不同,反應在298K時可省略。2.書寫熱化學方程式應注意以下幾點?;瘜W反應的實質(zhì)課件思維點撥:判斷熱化學方程式正誤要注意“五看”:①看方程式是否配平;②看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確;③看ΔH的“+”、“-”是否正確;④看反應熱的單位是否為kJ·mol-1;⑤看反應熱數(shù)值與物質(zhì)系數(shù)是否相對應??梢院営洖榭础芭淦?、狀態(tài)、正負、單位、數(shù)值”。思維點撥:判斷熱化學方程式正誤要注意“五看”:解析:H2SO4與Ba(OH)2溶液反應,不僅生成了2molH2O還有BaSO4生成,因此A項放出的熱量比57.3kJ×2還多,A項錯誤;辛烷的燃燒熱是指101kPa時,1mol辛烷完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出的熱量,其值是5518kJ,C、D均錯誤。答案:B解析:H2SO4與Ba(OH)2溶液反應,不僅生成了2mo解析:注意反應物、生成物的狀態(tài)與反應熱的關(guān)系。答案:B解析:注意反應物、生成物的狀態(tài)與反應熱的關(guān)系。熱點三反應熱的計算1.主要依據(jù)。熱化學方程式、鍵能的數(shù)據(jù)、蓋斯定律和燃燒熱的數(shù)據(jù)等。2.主要方法。(1)根據(jù)熱化學方程式的計算。反應熱與反應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。(2)根據(jù)反應物和生成物的總能量計算,即
ΔH=E生成物-E反應物。熱點三反應熱的計算1.主要依據(jù)。(3)依據(jù)反應物化學鍵斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化計算。ΔH=反應物的化學鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學鍵形成釋放的能量。(4)根據(jù)蓋斯定律的計算。化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應的途徑無關(guān)。即如果一個反應可以分步進行,則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的。(3)依據(jù)反應物化學鍵斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化應用蓋斯定律常用以下兩種方法。①熱化學方程式相加或相減,如由C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1。②合理設(shè)計反應途徑,如。由圖可得:ΔH=ΔH1+ΔH2。應用蓋斯定律常用以下兩種方法。②合理設(shè)計反應途徑,如(5)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計算,即Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。(6)根據(jù)比熱公式進行計算,即Q=c·m·ΔT。?特別提醒1.反應熱與反應物、生成物的物質(zhì)的量成正比。2.熱化學方程式中物質(zhì)相加減時,反應熱也隨之相加減帶符號。3.書寫熱化學方程式的逆反應時,ΔH的數(shù)值不變,符號相反。(5)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計算,即Q(放)=n(可燃物)×|【例3】
(2013·廣東高考)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應組成:①I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g)ΔH1②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)ΔH2③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3總反應的化學方程式為____________________,其反應ΔH=________?!纠?】(2013·廣東高考)O3將I-氧化成I2的過程解析:將已知3個化學方程式相加可得總反應的化學方程式為:O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)===I2(aq)+O2(g)+H2O(l),由蓋斯定律得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。答案:O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)===I2(aq)+O2(g)+H2O(l)ΔH1+ΔH2+ΔH3解析:將已知3個化學方程式相加可得總反應的化學方程式為:O33.(2012·廣東高考)碘也可用作心臟起搏器電源——鋰碘電池的材料。該電池反應為:2Li(s)+I2(s)===2LiI(s)ΔH已知:4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s)ΔH14LiI(s)+O2(g)===2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2則電池反應的ΔH=________。3.(2012·廣東高考)碘也可用作心臟起搏器電源——鋰碘電化學反應的實質(zhì)課件實驗·操作—提高素養(yǎng)實驗課題:中和反應熱的測定1.實驗目的。測定中和反應的反應熱。2.實驗原理。(1)中和熱是指在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應生成1molH2O(l)時的反應熱。實驗時,先測出鹽酸和氫氧化鈉的起始溫度,求其平均溫度t1,兩溶液混合充分反應后,讀取混合液溫度t2,為了使計算簡便,可以近似地認為:0.50實驗·操作—提高素養(yǎng)實驗課題:中和反應熱的測定1.實驗目的。mol/L鹽酸和0.55mol/L氫氧化鈉溶液的密度都是1g/mL,鹽酸的質(zhì)量m1為50g,氫氧化鈉的質(zhì)量m2為50g。近似認為混合溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃),所以中和反應放出的熱量為:Q=(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ。mol/L鹽酸和0.55mol/L氫氧化鈉溶液的密度都是13.探究活動。(1)在500mL大燒杯底部墊上泡沫塑料(或紙條),使放入的150mL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。3.探究活動。(2)用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,測定其溫度,記作tHCl,然后將溫度計上的酸用水沖洗干凈(洗液不倒入小燒杯中)。用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,測定其溫度,記作tNaOH,然后將溫度計上的堿液用水沖洗干凈。(3)先將溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中,然后把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯中(注意不要灑到外面),蓋上蓋板,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,記作t終。重復上述實驗兩次,測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示。(2)用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小溫度實驗次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2-t1)/℃HClNaOH平均值120.220.220.223.63.4220.220.120.1523.53.35320.220.320.2523.63.354.操作提示。(1)實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配制好后要充分冷卻至室溫才能使用,且酸、堿溶液應該用稀溶液(0.1~0.5mol·L-1)。由于濃度過大,溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用較大,電離程度就不能達到100%,這樣酸堿中和時產(chǎn)生溫度起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2-t1的熱量必然要消耗一部分補償電離時所需的熱量,造成較大的誤差。(2)要使用同一支溫度計測定溶液的溫度。分別先后測定酸、堿及混合液的溫度時,測定完一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中,且要穩(wěn)定一段時間再讀數(shù)。記錄終止溫度時要記錄最高溫度,此時誤差最小。(3)操作時動作要快,盡量減少熱量的散失。的熱量必然要消耗一部分補償電離時所需的熱量,造成較大的誤差?;瘜W反應的實質(zhì)課件【例4】50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱,回答下列問題:【例4】50mL0.50mol·L-1鹽酸與50m(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少一種玻璃用品是______________。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是______________________________。(3)大燒杯上如果不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(4)若上述HCl和NaOH溶液的密度都近似為1g/cm3,實驗前后溶液的溫度分別為t1℃、t2℃,中和后生成的溶液的比熱容c=4.18J·g-1·℃-1,則該中和反應放出的熱量為________kJ。ΔH=________kJ/mol(均填表達式)。(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少一種玻璃用品是_______(5)該實驗常用0.50mol/LHCl和0.55mol/LNaOH溶液各50mL。NaOH的濃度大于HCl的濃度的作用是________________,當在室溫低于10℃時進行,對實驗結(jié)果會造成較大的誤差,其原因是________________。(6)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所求中和熱________(填“相等”或“不相等”),簡述理由:______________。(7)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(5)該實驗常用0.50mol/LHCl和0.55mo解析:(4)實驗室里是通過測定0.50mol·L-1鹽酸和0.55mol·L-1NaOH溶液各50mL相反應所放出的熱量來計算中和熱的。依據(jù)計算公式,反應放出的熱量Q=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1×100g×(t2-t1)℃=0.418(t2-t1)kJ,中和熱ΔH=-=-16.72(t2-t1)kJ·mol-1。答案:(1)環(huán)形玻璃攪拌棒(2)保溫隔熱,減少實驗中的熱量損失(3)偏小(4)0.418(t2-t1)-16.72(t2-t1)(5)保證鹽酸完全反應內(nèi)外溫差大,損失熱量(6)相等因為中和熱是指稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的熱量,與酸堿的用量無關(guān)(7)偏小解析:(4)實驗室里是通過測定0.50mol·L-1鹽酸和4.現(xiàn)有濃硫酸、生石灰、水、1.0mol·L-1氫氧化鈉溶液、1.0mol·L-1氫氧化鉀溶液、氫氧化鋇晶體、1.0mol·L-1稀硫酸、1.0mol·L-1稀鹽酸、硝酸銨、1.0mol·L-1醋酸、1.0mol·L-1氨水、鎂條等藥品,儀器自選。根據(jù)上述藥品完成下列實驗。(1)如下圖所示,分別在甲試管里完成:①濃硫酸溶于水;②生石灰溶于水;③鎂條溶于醋酸;④硝酸銨溶于水;⑤氫氧化鋇晶體與硝酸銨反應等實驗。通過觀察燒杯里的現(xiàn)象,可以判斷各實驗過程中是放熱還是吸熱。其中觀察到導管里水柱上升的有________(填序號,下同);上述屬于放熱反應的有________。4.現(xiàn)有濃硫酸、生石灰、水、1.0mol·L-1氫氧化鈉溶(2)下列反應中生成等量的水,放出的熱量從多到少的順序為________。A.生石灰與1.0mol·L-1稀鹽酸B.生石灰與濃硫酸C.1.0mol·L-1氫氧化鈉溶液與1.0mol·L-1稀鹽酸(2)下列反應中生成等量的水,放出的熱量從多到少的順序為__(3)已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,KOH(aq)+HNO3(aq)===KNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。若在質(zhì)量分數(shù)和溶液質(zhì)量均相等的氫氧化鈉、氫氧化鉀的稀溶液中,分別加入相同濃度的稀硫酸至恰好完全反應,放出的熱量之比為____。A.1:1B.3:1C.7:5D.5:7(3)已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(a解析:(1)導管里水柱上升,說明在甲試管中的變化過程是吸熱的,硝酸銨溶于水屬于吸熱過程,硝酸銨與氫氧化鋇晶體的反應屬于吸熱反應。濃硫酸溶于水放熱,但不是放熱反應。(2)生石灰、濃硫酸本身溶于水都要放出熱量,H+與OH-生成水也要放出熱量。故放出熱量的多少:B>A>C。(3)根據(jù)中和反應的熱化學方程式可知,只要強堿與強酸在稀溶液中生成1mol水,則放出的熱量相等。1molNaOH(40g)和1molKOH(56g)分別與強酸的稀溶液反應時放出的熱量相等,等質(zhì)量的氫氧化鈉、氫氧化鉀分別與強酸反應放出的熱量之比為答案:(1)④⑤②③(2)B>A>C(3)C解析:(1)導管里水柱上升,說明在甲試管中的變化過程是吸熱的鞏固·演練—基礎(chǔ)達標1.(2012·重慶高考)肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學反應的能量變化如下圖所示。已知斷裂1mol化學鍵所需的能量(kJ):NN為942,O===O為500,N—N為154,則斷裂1molN—H鍵所需的能量(kJ)是()鞏固·演練—基礎(chǔ)達標1.(2012·重慶高考)肼(H2NNHA.194B.391C.516D.658解析:本題考查反應熱的計算:ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能。設(shè)N—H鍵的鍵能為y,則有:-534kJ/mol=4y+154kJ/mol+500kJ/mol-2752kJ/mol,解得y=391kJ/mol。答案:BA.194B.391解析:本題考2.(2012·江蘇高考)某反應的反應過程中能量變化如下圖所示(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(guān)敘述正確的是()2.(2012·江蘇高考)某反應的反應過程中能量變化如下圖所A.該反應為放熱反應B.催化劑能改變該反應的焓變C.催化劑能降低該反應的活化能D.逆反應的活化能大于正反應的活化能解析:本題考查化學反應中的能量變化。A項,從圖看出,反應物的總能量低于生成物的總能量,故為吸熱反應,錯誤;B項,焓變是指反應物與生成物之間的能量差值,與反應過程無關(guān),錯誤;C項,加入催化劑之后,E2變小,說明活化能減小了,正確;D項,正反應活化能為E1,逆反應活化能為E2,顯然E1>E2,錯誤。答案:CA.該反應為放熱反應解析:本題考查化學反應中的能量變化。A項3.化學與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。下列措施有利于節(jié)能減排、保護環(huán)境的是()①加快化石燃料的開采與使用②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥③應用高效潔凈的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)④田間焚燒秸稈⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料A.①③⑤B.②③⑤C.①②④D.②④⑤解析:化石燃料的過度開采不利于節(jié)能減排,同時燃燒時生成大氣污染物;焚燒秸稈污染環(huán)境。答案:B3.化學與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。下列措施有利于節(jié)4.(雙選)丙烷是火炬的綠色燃料。ag丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣,放出的熱量為QkJ,將其氣態(tài)產(chǎn)物先通過濃硫酸,再通入足量的NaOH溶液中完全反應,測得NaOH溶液增重13.2g。則丙烷燃燒的熱化學方程式和a都正確的是()A.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-5QkJ/mola=2.2B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-10QkJ/mola=4.4C.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-8QkJ/mola=2.2D.2C3H8(g)+10O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)ΔH=-20QkJ/mola=4.44.(雙選)丙烷是火炬的綠色燃料。ag丙烷完全燃燒生成二氧化學反應的實質(zhì)課件5.煤作為燃料,可以有下列兩種途徑(把煤看成由碳組成):途徑Ⅰ:C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-akJ/mol途徑Ⅱ:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=+bkJ/mol2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-ckJ/mol2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-dkJ/mol試回答下列問題:(1)燃燒等質(zhì)量的煤,途徑Ⅰ放出的熱量________(填“大于”、“小于”或“等于”)途徑Ⅱ放出的熱量。5.煤作為燃料,可以有下列兩種途徑(把煤看成由碳組成):(2)b的數(shù)學關(guān)系式是________(用a、c、d表示)。(3)由于制取水煤氣反應中,反應物具有的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的總能量,那么在反應時,反應物需要________(填“吸收”或“放出”)能量才能轉(zhuǎn)化為生成物。(4)簡述煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)b的數(shù)學關(guān)系式是________(用a、c、d表示)。解析:(1)物質(zhì)燃燒時放出熱量的多少僅與反應物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān),而與其中間的變化過程無關(guān),所以燃燒等質(zhì)量的煤,途徑Ⅰ放出的熱量等于途徑Ⅱ放出的熱量。(2)將途徑Ⅱ的3個熱化學方程式變形得:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=b-,則與途徑Ⅰ比較得:-a=b-。(3)根據(jù)制取水煤氣的反應知,該反應為吸熱反應,所以反應物具有的總能量小于生成物所具有的總能量,反應物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物。(4)固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃燒后,可減少大氣污染并提高燃料效率。解析:(1)物質(zhì)燃燒時放出熱量的多少僅與反應物的最初狀態(tài)及生答案:(1)等于(2)b=-a+(3)小于吸收(4)固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后,不僅在燃燒時可以大大減少SO2和煙塵對大氣造成的污染,而且燃燒效率高答案:(1)等于第一節(jié)化學反應與能量的轉(zhuǎn)化第五章化學反應中的能量的轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學反應與能量的轉(zhuǎn)化第五章化學反應中的能量的轉(zhuǎn)化64考綱·網(wǎng)絡(luò)—掌控全局考綱點擊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義,能用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的簡單計算。4.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學在解決能源危機中的重要作用??季V·網(wǎng)絡(luò)—掌控全局考綱點擊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)梳理·判斷—突破點面梳理基礎(chǔ)一、焓變反應1.焓變。(1)焓(H):描述物質(zhì)所具有的________的物理量。單位:________(或________)。(2)焓變(ΔH):反應________的總焓與________的總焓之差。(3)焓變(ΔH)與反應熱(Q)的關(guān)系。內(nèi)能kJ/molkJ·mol-1產(chǎn)物反應物梳理·判斷—突破點面梳理基礎(chǔ)一、焓變反應內(nèi)能kJ/molkJ對于等壓條件下的化學反應,如果反應中物質(zhì)的能量全部轉(zhuǎn)化為________,則ΔH=________。(4)表現(xiàn)形式:燃燒熱、中和熱、溶解熱等。(5)計算方法。①ΔH=________物總能量-________物總能量;②ΔH=________物總鍵能-________物總鍵能。2.化學反應的實質(zhì)與特征。(1)實質(zhì):________斷裂和________形成。(2)特征:既有________生成,又有________的變化。熱能Qp生成反應反應生成舊化學鍵新化學鍵新物質(zhì)能量對于等壓條件下的化學反應,如果反應中物質(zhì)的能量全部轉(zhuǎn)化為__3.反應熱。(1)定義:在恒壓條件下進行反應的________。符號:________,單位:________或kJ·mol-1。(2)產(chǎn)生原因。熱效應ΔHkJ/mol吸熱>0放熱<03.反應熱。熱效應ΔHkJ/mol吸熱(3)常見的吸熱反應和放熱反應。燃燒化合分解(3)常見的吸熱反應和放熱反應。燃燒化合分解二、熱化學方程式1.概念:表明反應所________或________熱量的化學方程式。2.意義:不僅表明了化學反應中的________,也表明了化學反應中的________。例如:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol表示在298K、101kPa時,____________與____________反應完全后,生成____________,________571.6kJ的熱量。放出吸收物質(zhì)變化能量變化2mol氣態(tài)H21mol氣態(tài)O2
2mol液態(tài)H2O放出二、熱化學方程式放出吸收物質(zhì)變化能量變化2mol氣態(tài)H3.蓋斯定律:不管化學反應是一步完成還是分幾步完成,其________是相同的,它只與反應體系的________和________有關(guān),而與反應的________無關(guān)。三、燃燒熱和中和熱1.燃燒熱。(1)概念:在25℃、101kPa下,______純物質(zhì)______燃燒時所放出的熱量叫該物質(zhì)的燃燒熱。注意:穩(wěn)定氧化物主要是指:碳元素全部轉(zhuǎn)化為______,氫元素轉(zhuǎn)化為______,硫元素轉(zhuǎn)化為________。例如:反應熱始態(tài)終態(tài)途徑1mol完全CO2(g)H2O(l)SO2(g)3.蓋斯定律:不管化學反應是一步完成還是分幾步完成,其___C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1C的燃燒熱為393.5kJ·mol-1,而不是110.5kJ·mol-1。(2)表示的意義:例如C的燃燒熱為393.5kJ·mol-1,表示在25℃、101kPa時,1molC完全燃燒______393.5kJ的熱量。2.中和熱。(1)概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應而生成______H2O,這時的反應熱叫中和熱。放出1molC(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-110.5(2)定義要點:①必須是酸和堿的稀溶液,因為濃酸溶液和濃堿溶液在相互稀釋時會________。②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(1)ΔH=57.3kJ·mol-1,強酸和強堿的稀溶液反應才能保證中和熱均為57.3kJ·mol-1,而弱酸或弱堿在中和反應中由于電離________熱量,其中和熱小于57.3kJ·mol-1。③以生成________水為基準。④反應不能生成沉淀。放熱吸收1mol(2)定義要點:放熱吸收1mol四、能源1.化石燃料。(1)種類:________、________、________。(2)特點:蘊藏量有限,屬于________能源。(3)解決化石燃料枯竭問題的辦法:開源節(jié)流,即開發(fā)新的能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源。2.新能源。(1)種類:太陽能、氫能、風能、地熱能、海洋能和生物質(zhì)能等。(2)特點:資源豐富,可以________,沒有污染或污染很小。煤石油天然氣不可再生再生四、能源煤石油天然氣3.可再生能源和不可再生能源。(1)可再生能源:指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源,具有取之不盡、用之不竭的特點。如太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能和海洋能等。(2)不可再生能源:指人類開發(fā)利用后,在現(xiàn)階段不可能再生的能源資源。如煤、石油、天然氣、核能等。3.可再生能源和不可再生能源。4.一次能源和二次能源。(1)一次能源:從自然界取得未經(jīng)改變或轉(zhuǎn)變而直接利用的能源。如煤、原油、天然氣、水能、風能、太陽能、海洋能、潮汐能、地熱能、天然鈾礦等。(2)二次能源:是指由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源。如電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等。4.一次能源和二次能源。判斷正誤正確的打“√”,錯誤的打“×”。1.(2011·浙江高考)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g)ΔH=489.0kJ·mol-1CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1C(石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1則4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH=-1641.0kJ·mol-1()√判斷正誤正確的打“√”,錯誤的打“×”。√2.(2012·浙江高考)利用太陽能在催化劑參與下分解水制氫氣,是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的綠色化學方法()3.(2012·福建高考)2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)+2O2(g)===4SO3(g)的ΔH相等()4.(2012·江蘇高考)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行,說明該反應的ΔH<0()5.1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量()√××√2.(2012·浙江高考)利用太陽能在催化劑參與下分解水制氫6.(2012·安徽高考)科學家最近研究出一種環(huán)保、安全的儲氫方法,其原理可表示為:NaHCO3+H2HCOONa+H2O,該反應儲氫、釋氫過程均無能量變化()7.(2012·南昌調(diào)研)同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同()8.放熱反應一定不需要加熱,吸熱反應一定需要加熱()×××6.(2012·安徽高考)科學家最近研究出一種環(huán)保、安全的儲熱點一熱點·典例—融會貫通放熱反應和吸熱反應判斷依據(jù)放熱反應吸熱反應反應物總能量與生成物總能量的相對大小E反應物>E生成物E反應物<E生成物與化學鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應物分子斷鍵時吸收的總能量ΔH的符號ΔH<0(“-”號)ΔH>0(“+”號)熱點一熱點·典例—融會貫通放熱反應和吸熱反應判斷依據(jù)放熱反應反應過程圖示反應過程圖示【例1】已知某反應A(g)+B(g)C(g)+D(g),過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題:【例1】已知某反應A(g)+B(g)C(g)+D(g(1)該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應的ΔH=________kJ·mol-1(用含E1、E2的代數(shù)式表示),1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量________(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反應體系中加入催化劑使逆反應速率增大,則E1和E2的變化是:E1________,E2________,ΔH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(1)該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應,解析:(1)由于反應物吸收的能量大于產(chǎn)物放出的能量,所以該反應為吸熱反應,吸熱反應的焓變大于零,從圖象中看出反應物的能量低,產(chǎn)物的能量高,該反應一定為吸熱反應。(2)催化劑只能改變化學反應的快慢,催化劑能降低化學反應的活化能來加快化學反應速率,對于可逆反應,催化劑能同等程度的降低正反應和逆反應的活化能。答案:(1)吸熱E1-E2一定低(2)減小減小不變解析:(1)由于反應物吸收的能量大于產(chǎn)物放出的能量,所以該反1.據(jù)報道,科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的是()1.據(jù)報道,科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列解析:使用催化劑,可降低反應的活化能;水分解需吸收能量,反應物能量低,生成物能量高。答案:B解析:使用催化劑,可降低反應的活化能;水分解需吸收能量,反應熱點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷1.書寫熱化學方程式的一般步驟。(1)依據(jù)有關(guān)信息寫出注明狀態(tài)的熱化學方程式并配平。(2)根據(jù)化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)計算相應的反應熱。(3)如果為放熱反應,ΔH為負值,如果為吸熱反應,則ΔH為正值,并寫在所得熱化學方程式的后面。(4)如果題目另有要求,可將反應物燃燒熱的熱化學方程式和中和熱的熱化學方程式的化學計量數(shù)變換成分數(shù)。熱點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷1.書寫熱化學方程式的一般2.書寫熱化學方程式應注意以下幾點。(1)要注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。常用s、l、g分別表示固體、液體、氣體。(2)ΔH與方程式的計量系數(shù)有關(guān),注意方程式與對應的ΔH不要弄錯,計量系數(shù)可以是小數(shù)或分數(shù)。(3)在所寫化學方程式后寫下ΔH的數(shù)值和單位,方程式與ΔH應用空格隔開。(4)ΔH<0時,為放熱反應;當ΔH>0時,為吸熱反應,即“吸正、放負”。(5)ΔH后要注明反應溫度,因為不同溫度下同一反應的反應熱可能不同,反應在298K時可省略。2.書寫熱化學方程式應注意以下幾點?;瘜W反應的實質(zhì)課件思維點撥:判斷熱化學方程式正誤要注意“五看”:①看方程式是否配平;②看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確;③看ΔH的“+”、“-”是否正確;④看反應熱的單位是否為kJ·mol-1;⑤看反應熱數(shù)值與物質(zhì)系數(shù)是否相對應??梢院営洖榭础芭淦?、狀態(tài)、正負、單位、數(shù)值”。思維點撥:判斷熱化學方程式正誤要注意“五看”:解析:H2SO4與Ba(OH)2溶液反應,不僅生成了2molH2O還有BaSO4生成,因此A項放出的熱量比57.3kJ×2還多,A項錯誤;辛烷的燃燒熱是指101kPa時,1mol辛烷完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出的熱量,其值是5518kJ,C、D均錯誤。答案:B解析:H2SO4與Ba(OH)2溶液反應,不僅生成了2mo解析:注意反應物、生成物的狀態(tài)與反應熱的關(guān)系。答案:B解析:注意反應物、生成物的狀態(tài)與反應熱的關(guān)系。熱點三反應熱的計算1.主要依據(jù)。熱化學方程式、鍵能的數(shù)據(jù)、蓋斯定律和燃燒熱的數(shù)據(jù)等。2.主要方法。(1)根據(jù)熱化學方程式的計算。反應熱與反應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。(2)根據(jù)反應物和生成物的總能量計算,即
ΔH=E生成物-E反應物。熱點三反應熱的計算1.主要依據(jù)。(3)依據(jù)反應物化學鍵斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化計算。ΔH=反應物的化學鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學鍵形成釋放的能量。(4)根據(jù)蓋斯定律的計算?;瘜W反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應的途徑無關(guān)。即如果一個反應可以分步進行,則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的。(3)依據(jù)反應物化學鍵斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化應用蓋斯定律常用以下兩種方法。①熱化學方程式相加或相減,如由C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1。②合理設(shè)計反應途徑,如。由圖可得:ΔH=ΔH1+ΔH2。應用蓋斯定律常用以下兩種方法。②合理設(shè)計反應途徑,如(5)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計算,即Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。(6)根據(jù)比熱公式進行計算,即Q=c·m·ΔT。?特別提醒1.反應熱與反應物、生成物的物質(zhì)的量成正比。2.熱化學方程式中物質(zhì)相加減時,反應熱也隨之相加減帶符號。3.書寫熱化學方程式的逆反應時,ΔH的數(shù)值不變,符號相反。(5)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計算,即Q(放)=n(可燃物)×|【例3】
(2013·廣東高考)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應組成:①I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g)ΔH1②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)ΔH2③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3總反應的化學方程式為____________________,其反應ΔH=________。【例3】(2013·廣東高考)O3將I-氧化成I2的過程解析:將已知3個化學方程式相加可得總反應的化學方程式為:O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)===I2(aq)+O2(g)+H2O(l),由蓋斯定律得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。答案:O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)===I2(aq)+O2(g)+H2O(l)ΔH1+ΔH2+ΔH3解析:將已知3個化學方程式相加可得總反應的化學方程式為:O33.(2012·廣東高考)碘也可用作心臟起搏器電源——鋰碘電池的材料。該電池反應為:2Li(s)+I2(s)===2LiI(s)ΔH已知:4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s)ΔH14LiI(s)+O2(g)===2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2則電池反應的ΔH=________。3.(2012·廣東高考)碘也可用作心臟起搏器電源——鋰碘電化學反應的實質(zhì)課件實驗·操作—提高素養(yǎng)實驗課題:中和反應熱的測定1.實驗目的。測定中和反應的反應熱。2.實驗原理。(1)中和熱是指在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應生成1molH2O(l)時的反應熱。實驗時,先測出鹽酸和氫氧化鈉的起始溫度,求其平均溫度t1,兩溶液混合充分反應后,讀取混合液溫度t2,為了使計算簡便,可以近似地認為:0.50實驗·操作—提高素養(yǎng)實驗課題:中和反應熱的測定1.實驗目的。mol/L鹽酸和0.55mol/L氫氧化鈉溶液的密度都是1g/mL,鹽酸的質(zhì)量m1為50g,氫氧化鈉的質(zhì)量m2為50g。近似認為混合溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃),所以中和反應放出的熱量為:Q=(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ。mol/L鹽酸和0.55mol/L氫氧化鈉溶液的密度都是13.探究活動。(1)在500mL大燒杯底部墊上泡沫塑料(或紙條),使放入的150mL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。3.探究活動。(2)用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,測定其溫度,記作tHCl,然后將溫度計上的酸用水沖洗干凈(洗液不倒入小燒杯中)。用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,測定其溫度,記作tNaOH,然后將溫度計上的堿液用水沖洗干凈。(3)先將溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中,然后把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯中(注意不要灑到外面),蓋上蓋板,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,記作t終。重復上述實驗兩次,測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示。(2)用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小溫度實驗次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2-t1)/℃HClNaOH平均值120.220.220.223.63.4220.220.120.1523.53.35320.220.320.2523.63.354.操作提示。(1)實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配制好后要充分冷卻至室溫才能使用,且酸、堿溶液應該用稀溶液(0.1~0.5mol·L-1)。由于濃度過大,溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用較大,電離程度就不能達到100%,這樣酸堿中和時產(chǎn)生溫度起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2-t1的熱量必然要消耗一部分補償電離時所需的熱量,造成較大的誤差。(2)要使用同一支溫度計測定溶液的溫度。分別先后測定酸、堿及混合液的溫度時,測定完一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中,且要穩(wěn)定一段時間再讀數(shù)。記錄終止溫度時要記錄最高溫度,此時誤差最小。(3)操作時動作要快,盡量減少熱量的散失。的熱量必然要消耗一部分補償電離時所需的熱量,造成較大的誤差?;瘜W反應的實質(zhì)課件【例4】50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱,回答下列問題:【例4】50mL0.50mol·L-1鹽酸與50m(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少一種玻璃用品是______________。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是______________________________。(3)大燒杯上如果不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(4)若上述HCl和NaOH溶液的密度都近似為1g/cm3,實驗前后溶液的溫度分別為t1℃、t2℃,中和后生成的溶液的比熱容c=4.18J·g-1·℃-1,則該中和反應放出的熱量為________kJ。ΔH=________kJ/mol(均填表達式)。(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少一種玻璃用品是_______(5)該實驗常用0.50mol/LHCl和0.55mol/LNaOH溶液各50mL。NaOH的濃度大于HCl的濃度的作用是________________,當在室溫低于10℃時進行,對實驗結(jié)果會造成較大的誤差,其原因是________________。(6)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所求中和熱________(填“相等”或“不相等”),簡述理由:______________。(7)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(5)該實驗常用0.50mol/LHCl和0.55mo解析:(4)實驗室里是通過測定0.50mol·L-1鹽酸和0.55mol·L-1NaOH溶液各50mL相反應所放出的熱量來計算中和熱的。依據(jù)計算公式,反應放出的熱量Q=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1×100g×(t2-t1)℃=0.418(t2-t1)kJ,中和熱ΔH=-=-16.72(t2-t1)kJ·mol-1。答案:(1)環(huán)形玻璃攪拌棒(2)保溫隔熱,減少實驗中的熱量損失(3)偏小(4)0.418(t2-t1)-16.72(t2-t1)(5)保證鹽酸完全反應內(nèi)外溫差大,損失熱量(6)相等因為中和熱是指稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的熱量,與酸堿的用量無關(guān)(7)偏小解析:(4)實驗室里是通過測定0.50mol·L-1鹽酸和4.現(xiàn)有濃硫酸、生石灰、水、1.0mol·L-1氫氧化鈉溶液、1.0mol·L-1氫氧化鉀溶液、氫氧化鋇晶體、1.0mol·L-1稀硫酸、1.0mol·L-1稀鹽酸、硝酸銨、1.0mol·L-1醋酸、1.0mol·L-1氨水、鎂條等藥品,儀器自選。根據(jù)上述藥品完成下列實驗。(1)如下圖所示,分別在甲試管里完成:①濃硫酸溶于水;②生石灰溶于水;③鎂條溶于醋酸;④硝酸銨溶于水;⑤氫氧化鋇晶體與硝酸銨反應等實驗。通過觀察燒杯里的現(xiàn)象,可以判斷各實驗過程中是放熱還是吸熱。其中觀察到導管里水柱上升的有________(填序號,下同);上述屬于放熱反應的有________。4.現(xiàn)有濃硫酸、生石灰、水、1.0mol·L-1氫氧化鈉溶(2)下列反應中生成等量的水,放出的熱量從多到少的順序為________。A.生石灰與1.0mol·L-1稀鹽酸B.生石灰與濃硫酸C.1.0mol·L-1氫氧化鈉溶液與1.0mol·L-1稀鹽酸(2)下列反應中生成等量的水,放出的熱量從多到少的順序為__(3)已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,KOH(aq)+HNO3(aq)===KNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。若在質(zhì)量分數(shù)和溶液質(zhì)量均相等的氫氧化鈉、氫氧化鉀的稀溶液中,分別加入相同濃度的稀硫酸至恰好完全反應,放出的熱量之比為____。A.1:1B.3:1C.7:5D.5:7(3)已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(a解析:(1)導管里水柱上升,說明在甲試管中的變化過程是吸熱的,硝酸銨溶于水屬于吸熱過程,硝酸銨與氫氧化鋇晶體的反應屬于吸熱反應。濃硫酸溶于水放熱,但不是放熱反應。(2)生石灰、濃硫酸本身溶于水都要放出熱量,H+與OH-生成水也要放出熱量。故放出熱量的多少:B>A>C。(3)根據(jù)中和反應的熱化學方程式可知,只要強堿與強酸在稀溶液中生成1mol水,則放出的熱量相等。1molNaOH(40g)和1molKOH(56g)分別與強酸的稀溶液反應時放出的熱量相等,等質(zhì)量的氫氧化鈉、氫氧化
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