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文檔簡介
第01講化學反應的熱效應
目錄
01考情透視?目標導航..........................................................
02知識導圖思維引航........................................................
03考點突破考法探究.........................................................
考點一反應熱與始變....................................................................
知識點1反應熱與始變.................................................................
知識點2化學反應放熱和吸熱的原因....................................................
考向1始變或反應熱的理解及應用......................................................
考向2化學反應能量變化的圖像.........................................................
考點二熱化學方程式書寫及正誤判斷.......................................................
知識點1熱化學方程式.................................................................
知識點2熱化學方程式的書寫...........................................................
考向1熱化學反應方程式的理解與判斷..................................................
考向2熱化學方程式的書寫............................................................
考點三燃燒熱和中和反應反應熱...........................................................
知識點1燃燒熱......................................................................
知識點2中和反應反應熱的測定.......................................................
考向1燃燒熱和中和反應反應熱概念的理解.............................................
考向2中和反應的反應熱測定.........................................................
考點四蓋斯定律及應用....................................................................
知識點1蓋期定律....................................................................
知識點2反應熱大小的比較方法.......................................................
知識點3蓋斯定律及應用..............................................................
考向1利用鍵能求反應熱...............................................................
考向2反應熱大小比較.................................................................
一飛不真題練耳命題洞見:―二二二二二二―二―二二二二二
老情慢汨?日粽旦的:
考點要求考題統(tǒng)計考情分析
能源及其綜合2021全國乙卷卷1題,6分;2022廣東卷3
利用題,2分;能源問題越來越受到重視,一般以綜合題
2022浙江6月選考18題,2分;2021浙江1中的某一設問為主,也不排除以選擇題的形式
反應熱的計算
月選考20題,2分;對蓋斯定律的應及的大小比較進行考查,
2022浙江1月選考18題,2分;2021浙江6主要涉及化學鍵與化學反應中能量變化關系、
蓋斯定律運用
月選考21題,2分;2021北京卷14題,3化學能與熱能的相互轉化、吸熱反應和放熱反
分;應判斷、熱化學方程式正誤判斷、蓋斯定律、
2024?甘肅卷10題,3分;2024?廣東卷15燃燒熱和中和熱等;對此題型的考查體現(xiàn)在“創(chuàng)
題,3分;2024?安徽卷10題,3分;2024?河新”,訓練時要對以圖象、圖表為背景考查能量
化學反應歷程
北卷14題,3分;2024?北京卷13題,3分;變化、化學鍵鍵能、正逆反應的活化能關系及
與反應機理圖
2023浙江1月選考14題,3分;2021浙江1簡單計算多加關注。
像分析
月選考24題,2分;2021廣東卷14題,4
分;2021湖北卷12題,3分;
復習目標:
1.認識化學能可以與熱能等其他形式能量之間相互轉化,能量的轉化遵循能量守恒定律。知道內能是體系內
物質的各種能量的總和,受溫度、壓強、物質的聚集狀態(tài)的影響。
2.認識化學能與熱能的相互轉化,恒溫恒壓條件下化學反應的反應熱可以用焰變表示。
3.了解熱化學方程式的含義,能正確書寫熱化學方程式。
4.理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關反應焙變的計算。
^2
凰,里繼引瞅,
化學反應過程中釋放或吸收的能
定義量,符號:AH,單位:kj-mopi
燃燒熱:1mol純物質完全燃燒生
成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量
反應熱
【分類中和熱:稀溶液中,酸與堿發(fā)生
中和反應生成1molHO(1)時放
[出的熱量2
化
含義表示化學反應熱效應的方程式
學
反
應注明反應的溫度和壓強(在25七、
中熱化學101kPa下進行的,可不注明)
的
方程式標明反應物和生成物的狀態(tài)
能
量〔書寫不寫反應條件,不注
變
化各物質的化學計量數(shù)只表示物
質的量,可寫成分數(shù)
化學反應的反應熱只與反應體
心系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反
13乂應的途徑無關
『蓋斯定律口應用計算反應熱
考占宏德?考比按定
考點一反應熱與婚變
知識點1反應熱和焰變
1.反應熱和焰變
(1)反應熱:化學反應過程中吸收或放出的能量。
(2)焰變:恒壓條件下的反應熱,稱之為焙變,符號為NH,單位為kJ-mo「。
2.常見的放熱反應和吸熱反應
放熱反應吸熱反應
①可燃物的燃燒
①弱電解質的電離
②酸堿中和反應
②鹽類的水解反應
③金屬與酸的置換反應
常見反應@Ba(OH)2-8H2O與NH4cl的反應
④物質的緩慢氧化
④C和H2O(g)、C和CO2的反應
⑤鋁熱反應
⑤大多數(shù)分解反應
⑥大多數(shù)化合反應
【名師點晴】
1.烙是與內能有關的相對抽象的一種物理量,婚變的值只與反應體系的始末狀態(tài)有關,而與過程無關。
2.過程(包括物理過程、化學過程)與化學反應的區(qū)別,有能量變化的過程不一定是放熱反應或吸熱反
應,如水結成冰放熱,但不屬于放熱反應。
3.化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件(如是否加熱)沒有必然的聯(lián)系,如Ba(OH)2-8H2。晶體與
NH4C1晶體在常溫常壓下即可發(fā)生反應,該反應是吸熱反應。
知識點2化學反應放熱和吸熱的原因
1.從微觀的角度說,是舊化學鍵斷裂吸收的熱量與新化學鍵形成放出的熱量的差值,如下圖所示
。表示舊化學鍵斷裂吸收的熱量;6表示新化學鍵形成放出的熱量;c表示反應熱。
2.從宏觀的角度說,是反應物自身的能量與生成物的能量差值,在上圖中:。表示活化能:6表示活
化分子結合成生成物所釋放的能量;c表示反應熱。
3.反應熱與鍵能的關系
反應熱:M=Ei一萬2或瓦,即M?等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和,或生成物
具有的總能量減去反應物具有的總能量。
【易錯提醒】【名師提醒】【方法技巧】
1.化學反應的蛤變只與化學反應的計量系數(shù),物質的聚集狀態(tài)有關,而與反應條件無關。
2.物質的蛤越小,具有的能量越低,穩(wěn)定性越強。
(考向洞察J
考向1婚變或反應熱的理解及應用
[例1](2024?甘肅卷,10)甲烷在某含M。催化劑作用下部分反應的能量變化如圖所示,下列說法錯誤
的是()
0.70
(
>
9
)OO
酮S
髭
濱-49
要o.
-s71
-LOO
反應過程
A.E2=1.41eVB.步驟2逆向反應的AH=+0.29eV
C.步驟1的反應比步驟2快D.該過程實現(xiàn)了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】A項,由能量變化圖可知,E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A項正確;B項,由能量變化圖可知,
步驟2逆向反應的AHR.TleV-GLOOeVA+OZgeV,B項正確;C項,由能量變化圖可知,步驟1的活化能
Ei=0.70eV,步驟2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步驟1的活化能大于步驟2的活化能,步驟1
的反應比步驟2慢,C項錯誤;D項,該過程甲烷轉化為甲醇,屬于加氧氧化,該過程實現(xiàn)了甲烷的氧化,
D項正確;故選C。
【名師點睛】
2
【變式訓練】(2024?北京市朝陽區(qū)高三二模)土壤中的微生物可將大氣中的H2s經兩步反應氧化成SO4-,
兩步反應的能量變化如圖。
反左過程(第一步反應)反應過程(第二步反應)
下列說法不正確的是()
A.0的非金屬性大于S,推知熱穩(wěn)定性:H2O>H2S
B.兩步反應中化學鍵斷裂吸收的總能量均小于化學鍵形成釋放的總能量
+21
C.H2S(g)+2O2(g)=2H(aq)+SO4(aq)AH=-364.0IkJmol
D.結合S(s)的燃燒熱,可求算2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)的AH
【答案】C
【解析】A項,非金屬性越強的元素簡單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越強,。的非金屬性大于S,推知熱穩(wěn)定性
H2OAH2S,A正確;B項,由圖可知兩步反應均為放熱反應,所以反應物化學鍵斷裂吸收的能量小于生成
物化學鍵形成放出的能量,B正確;C項,由圖可知,第一步熱化學反應為H2s(g)+go2(g)=S(s)+Hq(g)AH
3
=-221.19kJmol-1,第二步反應為S(s)+]O2伍)+凡0伍)=50;-(aq)+2H+(aq)AH=-585.20kJ-molT,根據(jù)蓋
1
斯定律兩步反應式相加H2s(g)+2O2(g)=2H+(aq)+SC)42-(aq)AH=-806.39kJmOr,C錯誤;D項,結合S(s)
的燃燒熱可得到代表S(s)的燃燒熱的熱化學方程式,再結合第一步熱化學方程式,按蓋斯定律,可求算2H2s(g)
+3Ch(g尸2sO2(g)+2H2O(g)的AH,D正確;故選C。
考向2化學反應能量變化的圖像
【例2】(2024?安徽卷,10)某溫度下,在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應:
X(g)Y(g)(AHi<0),Y(g)=^Z(g)(AH2<0),測得各氣體濃度與反應時間的關系如圖所示。下列反
應進程示意圖符合題意的是()
反應awe
【解析】由圖可知,反應初期隨著時間的推移X的濃度逐漸減小、Y和Z的濃度逐漸增大,后來隨著
時間的推移X和Y的濃度逐漸減小、Z的濃度繼續(xù)逐漸增大,說明X(g)Y(g)的反應速率大于
Y(g)Z(g)的反應速率,則反應X(g)Y(g)的活化能小于反應Y(g)Z(g)的活化能。A項,
X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的AH都小于0,而圖像顯示Y的能量高于X,即圖像顯示X(g)Y(g)
為吸熱反應,A項不符合題意:B項,圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)=^Z(g)的AH都小于0,且
X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)=^Z(g)的活化能,B項符合題意;C項,圖像顯示X(g)Y(g)
和Y(g)Z(g)的AH都小于0,但圖像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C項
不符合題意;D項,圖像顯示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的AH都大于0,且X(g)Y(g)的活化
能大于Y(g)r——Z(g)的活化能,D項不符合題意;故選B。
【變式訓練】(2024?廣東省普通高中學科綜合素養(yǎng)評價高三聯(lián)考)反應X-Y的物質能量隨反應過程的
變化如圖中曲線①所示,使用催化劑M后反應中物質能量隨反應過程的變化如圖中曲線②所示,下列說法
不正確的是()
A.穩(wěn)定性:X<Y
B.使用催化劑降低了該反應的焰變
C.使用催化劑后,反應歷程分3步進行
D.使用催化劑后,反應歷程中的決速步為X-M=Y-M
【答案】B
【解析】A項,由圖可知,該反應為X的能量高于生成物Y的能量的放熱反應,物質的能量越高越不
穩(wěn)定,則X的穩(wěn)定性弱于Y,A正確;B項,催化劑能降低反應的活化能,加快反應速率,但反應的焰變
不改變,B錯誤;C項,由圖可知,使用催化劑發(fā)生的反應為X+M=X-M、X-M=Y-M,Y-M=Y+M,則反應
歷程分3步進行,C正確;D項,反應的活化能越大,反應速率越慢,慢反應是反應的決速步,由圖可知,
使用催化劑后,反應歷程中的決速步為X-M=Y-M,D正確;故選B。
【思維建?!?/p>
三步突破能量變化能壘圖
通覽全圖,理清坐能量變化能壘圖的橫坐標一般表示反應的歷程,橫坐標的不同階段表示一
標含義個完整反應的不同階段??v坐標表示能量的變化,不同階段的最大能壘即該反
應的活化能
細看變化,分析各仔細觀察曲線的變化趨勢,分析每一階段發(fā)生的反應是什么,各段反應是
段反應放熱還是吸熱,能量升高的為吸熱,能量降低的為放熱
綜合分析,作出合綜合整合各項信息,緊扣題目要求,作出合理判斷。如利用蓋斯定律將各
理判斷步反應相加,即得到完整反應;催化劑只改變反應的活化能,不改變反應的反
應熱,也不會改變反應物的轉化率
考點二熱化學方程式書寫及正誤判斷
知識點1熱化學方程式
1.概念:表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。
2.意義:不僅表明了化學反應中的物質變化,也表明了化學反應中的能量變化。例如:H2(g)+
1
1o2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJ-moP,表示在25。(3和1.01xi()5下,1mol壓心)和;molCh(g)反應生
成1mol液態(tài)水時放出285.8kJ的熱量。
【名師提醒】
1.熱化學方程式乘以某一個數(shù)時,反應熱的數(shù)值也必須乘以該數(shù)。
2.熱化學方程式相加減時,物質之間相加減,反應熱也必須相加減。
3.將一個熱化學方程式顛倒時,A/7的也隨之改變,但數(shù)值不變。
4.由于反應熱是指反應完全反應時的熱效應,所以對于可逆反應的熱量要小于完全反應時的熱量。
知識點2熱化學方程式的書寫
【易錯提醒】
1.漏寫物質的聚集狀態(tài);
2.忽視反應熱△〃的正負號;
3.錯寫或漏寫△〃的單位;
4.化學計量數(shù)與AH不相匹配,化學計量數(shù)加倍,而AH沒有加倍等。
5.對于具有同素異形體的物質,除了要注明聚集狀態(tài)之外,還要注明物質的名稱。
如①S(s,單斜)+O2(g)=SO2(g)A//i=-297.16kJmor'
-1
②S(s,正交)+O2(g)=SO2(g)A^2=-296.83kJ-mol
1
③S(s,單斜)=S(s,正交)A773=-0.33kJmor
考向1熱化學反應方程式的理解與判斷
【例1】已知一定溫度和壓強下:2H2(g)+C)2?=2H20(g)A//=-akJ-mol-10下列敘述不正確的是()
A.2molH2(g)和1molC)2(g)完全反應生成2mol壓。?時放出akJ的熱量
B.2molH20(g)完全分解為2mol氏值)和1molC)2(g)時吸收akJ的熱量
C.2molH2(g)和1molO2?完全反應生成2molHzOQ)時放出的熱量小于akJ
D.1molH2(g)和0.5molO2?完全反應生成1mol壓0他)時放出0.5akJ的熱量
【答案】C
【解析】由熱化學方程式可知,A項正確;反應逆向發(fā)生時,熱量的數(shù)值不變,B項正確;等量的反應
物生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多,C項錯誤;反應物的物質的量減半,反應熱也減半,D項正確。
【思維建?!?/p>
一審「永藍反應豆:]「因蔽應有不訂
「蕈技克"kJ-mol;","mol'"/'驪寫面[
—!“.?e—i!
百^]-[薪旋而京袤瓦希蒜「筱茂薪孑就
一^一]反應易寫錯:
七|反應熱的數(shù)值必須與化學方程式的化:
駕爆T學計量數(shù)相對應,即化學計量數(shù)與AH:
沏應?性」I成正比。當反應逆向進行時,其反應;
:熱與正反應的反應熱數(shù)值相等,符號i
、,地星_____________________________J
五審是否;------------------------------------1
符合概念~;如燃燒熱、中和反應反應熱的熱化學方程式[
【變式訓練】下列有關熱化學方程式的評價合理的是()o
選
實驗事實熱化學方程式評價
項
+
若H(aq)+OH-(aq)=H2O(l)\H=-51.3H2so4(aq)+2NaOH(叫尸Na2sO4(aq)
A正確
11
kJ-mol,將稀硫酸和NaOH溶液混合+2H2O(1)\H=-573kJ-mok
CH3coOH(叫)+NaOH(aq尸CH3co不正確,因為醋酸的狀態(tài)為
B醋酸和稀NaOH溶液混合
4
ONa(aq)+H2O(l)△由-57.3kJ-mol“1”,而不是“aq”
160gSO3氣體與足量液態(tài)水反應生成SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)不正確,因為反應熱
C
H2SO4放出熱量260.6kJA//=-130.3kJ-mol-1A/7=-260.6kJ-mol1
1molC6Hi4(l)在O2(g)中燃燒,生成2C6Hi4(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O
D正確
4
C02(g)和H2O(1),放出2082kJ的熱量(1)A7/=-4164kJ-mol
【答案】D
【解析】將稀硫酸和NaOH溶液混合生成2mol水時發(fā)生反應的熱化學方程式為
1^04阿)+2用011風)=用2$04頜)+21120(1)4”=-114.61</1110產,人項錯誤;因醋酸是弱酸,電離時需要吸熱,
所以反應熱A/D-57.3kJ-mol1,即CH3coOH(叫)+NaOH(aq尸CH3coONa(aq)+H2O(l)AH>-57.3kJ-mol1,
B項錯誤;因160g(2mol)SO3氣體與適量水恰好完全反應生成H2so4,放出熱量260.6kJ,則ImolSCh氣
體與適量水恰好完全反應生成H2s04,放出熱量130.3kJ,熱化學方程式為SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)
A^=-130.3kJ-mol-1,C項錯誤;1molC6Hl4(1)在O2(g)中燃燒,生成CCh(g)和HzOQ),放出2082kJ的熱量,
1
則發(fā)生反應的熱化學方程式為2C6Hi4(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(1)AH=-4164kJ-mol,D項正確。
考向2熱化學方程式的書寫
【例2】(2024?浙江省高中化學奧林匹克競賽模擬)己知A、B兩種氣體在一定條件下可發(fā)生反應:
2A+B=C+3D+4Eo現(xiàn)將mg相對分子質量為M的A氣體與適量的B氣體充入一密閉容器中,恰好完全反應
且有少量液滴生成。在相同溫度下測得反應前后容器內的壓強為6.06xl06pa和1.01xl()7pa,且測得反應共
放出熱量QkL則該反應的熱化學方程式為()
A.2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(g)△H=--QkJ/mol
m
2M
B.2A(g)+B(g)=C(l)+3D(g)+4E(g)△H=------QkJ/mol
m
M
C-2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(l)△H=--QkJ/mol
m
2M
D.2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)+4E(g)AH=------QkJ/mol
m
【答案】D
【解析】該反應放熱,所以△1?);在密閉容器中氣體的壓強與其物質的量成正比,即壓強之比等于物
質的量之比,反應前后壓強之比=6.06xl06pa:i.oixl()7pa=3:5,所以反應前后氣體的物質的量之比為3:5,
物質的量之比等于計量數(shù)之比,所以,反應前氣體的計量數(shù)之和是3,反應后氣體的計量數(shù)之和是5,mgA
放出QkJ熱量,即^molA完全反應放出QkJ的熱量,則2molA放出熱量為:—QkJ,由此可知D符合;
Mm
故選D。
【思維建?!?/p>
(1)物質后面括狀態(tài),式前系數(shù)要配平。
(2)正負表示吸放熱,反應條件須注明。
(3)熱量隨著系數(shù)變,kJmoF記心中。
【變式訓練】(2024?重慶市高三模擬節(jié)選)硫酸工業(yè)中,在接觸室中催化氧化SO2的反應為2s02(g)
+O2(g)2s03(g)。
寫出第二步反應的熱化學方程式:;通入ImolSCh、0.51molC)2充分反應,放出熱量
99kJ(填或“=”)。
⑸△〃
【答案】2V2。心)+02(g)2V2。5=-222kJ/mol<
【解析】由圖可知,第二步反應為四氧化二鈾與氧氣反應生成五氧化二機,反應的反應熱
△E=—222kJ/mol,反應的熱化學方程式為2V2。心)+。2?2V2O5⑸△8=—222kJ/mol,總反應的反
應熱△〃=一(222kJ/mol-24kJ/mol)=_198kJ/mol,該反應為可逆反應,可逆反應不可能完全反應,所以Imol
二氧化硫與0.5mol氧氣完全反應放出的熱量小于198kJ/molxlmolx;=99kJ。
考點三燃燒熱和中和反應反應熱
知識點1燃燒熱
含義一25%:、1()1kPa時,純物質完全燃燒生成稹定的氧化物時所放出的熱品
單位一kJ?molT
燃C的燃燒熱為393.5kbmol",表示在25tJOlkPa條件下,1molC完全燃燒生成CO?
燒
熱放出393.5kJ的熱量
表示一用熱化學方程式表示為C(s)+O2(g)=COKg)AH=-393.5kJ-moL
蕨]一物質燃燒一定放熱,故物質燃燒的AH一定為負值
【名師提醒】
1.有關燃燒熱的判斷,一看是否以Imol可燃物為標準,二看是否生成指定產物。
2.由于它們的反應放熱是確定的,所以描述燃燒熱不帶但蛤變?yōu)樨撝怠?/p>
3.當用熱化學方程式表示中和反應反應熱時,生成H2。。)的物質的量必須是1mol;當用熱化學方程
式表示燃燒熱時,可燃物的物質的量必須為1mol。
4.物質完全燃燒生成的指定產物示例:H—*H2O(1),C-CCh(g),S—*SO2(g),N—*N2(g)o
知識點2中和反應反應熱的測定
1.中和反應反應熱及測定
廠|含義卜-在稀溶液中.強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O⑴時所放出的熱量
中一單位一kJ?moL
和
熱強酸和強堿反應的中和熱基本上相等,熱化學方程式可表示為
~~1電:義I-H+(aq)+OH-(aq)=HQ⑴A"=-57.3kJ?moL
特點—弱酸、弱堿電離時需消耗能量,因此中和熱數(shù)值比57.3kJ.moL要小
2.中和反應反應熱及測定原理
.=_(加酸+加堿)e(f「一f始)c=4]8Jg-L℃r=4.18x]0-3kj.g-i.oc-i;〃為生成H2O的物質的量。稀
n
溶液的密度用1g-mL-1進行計算。
3.裝置如圖
匚環(huán)形玻璃
溫度計-攪拌棒
【易錯警示】
1.中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離時的熱效應。
2.酸堿溶液應當用稀溶液(0.1?0.5mol[T)。若溶液濃度過大,溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用
就大,電離程度達不到100%,這樣使酸堿中和時產生的熱量會消耗一部分補償電離時所需的熱量,造成較
大誤差。
3.使用兩只量筒分別量取酸和堿。
4.使用同一支溫度計,分別先后測量酸、堿及混合液的最高溫度,測完一種溶液后,必須用水沖洗干
凈并用濾紙擦干。
5.取多次實驗tl、t2的平均值代入公式計算,而不是結果的平均值,計算時應注意單位的統(tǒng)一、
6.中和反應中生成1mol水放出的熱量與酸堿的用量無關。
[考向洞察J
考向1燃燒熱和中和反應反應熱概念的理解
【例1】下列關于反應熱和熱化學反應的描述中正確的是()
A.HC1和NaOH反應的中和熱A/7=-57.3kJ-mo「,則H2so4和Ca(0H)2反應的中和熱A〃=2x(—57.3)
kJmor1
B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ-mo「,則2co2(g)=2CO(g)+C)2(g)反應的△〃=+2x
283.0kJmol1
C.氫氣的燃燒熱為285.5kJ-mo「i,則電解水的熱化學方程式為2H2。(1)管=2壓值)+。2值)△〃=+
285.5kJmor1
D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
【答案】B
【解析】在稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)H2O時的反應熱叫作中和熱,中和熱
是以生成1mol液態(tài)H2O為基準的,A項錯誤;CO(g)的燃燒熱是283.0kJ?
mol-1,則C0(g)+g02(g)=C02(g)AH=-283.0kJ-mol-1,則2co(g)+C>2(g)-2CO2(g)2'283.0
kJ-moP1,逆向反應時反應熱的數(shù)值相等,符號相反,B項正確;電解2moi水吸收的熱量和2moiH2完全燃燒
生成液態(tài)水時放出的熱量相等,C項中的應為+571.0kJ-mori;在25°C、101kPa時,1mol物質完全燃燒
生成穩(wěn)定的氧化物時(水應為液態(tài))所放出的熱量是該物質的燃燒熱,D項錯誤。
【名師點睛】
燃燒熱和中和熱的比較
燃燒熱中和熱
相同能量變化放熱
點及其單位KHV0,單位均為k『mo「
反應物的量1mol不一定為1mol
生成物的量不確定生成水的量為1mol
不同在稀溶液里,強酸與強堿發(fā)生中
101kPa時,1mol純物質完全燃
點反應熱的含義和反應生成1mol水時所放出的
燒生成指定產物時所放出的熱量
熱量
表示方法燃燒熱A"=-akJ-mori(a>0)中和熱△//=-57.3kJmol1
【變式訓練】25。(2、101kPa時,強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的反應熱A/Z為-57.3kJmoH,辛
烷的燃燒熱A//為-5518kJ-molL下列熱化學方程式書寫正確的是()=
+2+1
A.2H(aq)+S0i-(aq)+Ba(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=-57.3kJ-mol-
1
B.KOH(aq)+|H2SO4(aq)=|K2SO4(aq)+H2O(l)AH=-57.3kJmol
4
C.C8Hi8(l)+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)A/7=-5518kJ-mol
1
D.2C8Hi8(g)+25O2(g)=l6CO2(g)+18H2O(1)A^=-5518kJ-mol-
【答案】B
【解析】A項,所列熱化學方程式中有兩個錯誤,一是中和熱是指反應生成1molH2O(1)時的反應熱,
二是當有BaS04沉淀生成時,反應放出的熱量會增加,生成1mol比0(1)時放出的熱量大于57.3kJ,錯誤;
C項,燃燒熱是指1mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量,產物中的水應為液態(tài)水,錯誤;D
項,當2moi辛烷完全燃燒時,產生的熱量為11036kJ,且辛烷應為液態(tài),錯誤。
考向2中和反應的反應熱測定
【例2】利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:
溫度計:玻璃攪拌器
內筒
隔熱層.
①用量筒量取50mL0.50moi?!/鹽酸倒入內筒中,測出鹽酸溫度;
②用另一量筒量取50mL0.55molL-'NaOH溶液,并用同一溫度計測出其溫度;
③將NaOH溶液倒入內筒中,設法使之混合均勻,測得混合液最高溫度?;卮鹣铝袉栴}:
(1)倒入NaOH溶液的正確操作是(填字母)。
A.沿玻璃棒緩慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入
(2)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是(填字母。
A.用溫度計小心攪拌B.揭開杯蓋用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動
(3)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和ILlmolI-i的稀鹽酸恰好完全反應,
其反應熱分別為AHi、AH2>AH3,則AHI、AH2>AH3的大小關系為。
(4)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1gem3,又知中和反應后生成溶液的比熱容4.18kJ-kgioC-i。
為了計算中和熱,某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下:
起始溫度ti/℃終止溫度t2/°C
實驗序號
鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算,該實驗測得的中和熱AH=(結果保留一位小數(shù))。
(5)若計算生成1mol壓0時的放出的熱量小于57.3kJ,產生偏差的原因可能是(填字母)。
a.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.量取鹽酸的體積時仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
d.用溫度計測定鹽酸起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度
e.使用玻璃攪拌器攪拌不均勻
f.實驗中用銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器
4
【答案】(1)C(2)D(3)AHI=AH2<AH3(4)-51.8kJ-mol(5)acdef
【解析】(1)倒入氫氧化鈉溶液時,必須一次迅速的倒入,目的是減少熱量的散失,不能分幾次倒入氫
氧化鈉溶液,否則會導致熱量散失,影響測定結果。故答案為C。(2)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確
操作方法是:用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動;溫度計是測量溫度的,不能使用溫度計攪拌;
也不能輕輕地振蕩內筒,否則可能導致液體濺出或熱量散失,影響測定結果;更不能打開杯蓋用玻璃棒攪
拌,否則會有熱量散失。故答案為D。(3)中和熱是強酸強堿稀溶液完全反應生成Imol水放出的熱量,一定
量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和IL的稀鹽酸恰好完全反應放熱57.3kJ;一水合氨是弱電
解質,存在電離平衡,電離過程是吸熱程,稀氨水和ILImoll-i的稀鹽酸恰好完全反應放熱小于57.3kJ,
反應焰變是負值,所以AHI=AH2<AH30(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知,溫度差平均值=3.VC;50mL0.55mol-L-1
鹽酸與50mL0.55molL1NaOH溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.05Lx0.50mol/L=0.025mol,
溶液的質量為:100mLxlg/mL=100g,溫度變化的值為AT=3.1。。則生成0.025mol水放出的熱量為
Q=m.c.AT=l00gx4.18J/(g?℃)x3.1℃=1295.8J,即1.2958kJ,所以實驗測得的中和熱
AH=-1,2958kJ=-51.8kJ/mol;(5)b.仰視讀數(shù)時,實際量取的溶液體積多于應該量取的溶液體積,
0.025mol
會導致放出的熱量變多;d.實驗中用溫度計先后測量酸溶液、堿溶液及混合溶液的溫度時,使用同一支溫
度計可減小實驗誤差,且測量完一種溶液后,溫度計必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。測完酸溶液的溫度
計表面附著酸,未沖洗就直接測定堿溶液的溫度,導致測定的堿溶液溫度偏高,從而使測定的溫度差值偏
小,測得的中和熱數(shù)值偏??;f.銅容易導熱,使熱量損失,所以測量的中和反應反應熱數(shù)值偏??;故選acdef。
【思維建模】
50mL0.50molL-1鹽酸與50mL0.55mol-L_1NaOH溶液反應的誤差分析:
引起誤差的實驗操作t終始甌
保溫措施不好偏小偏小
攪拌不充分
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