2011届高三二轮复习课件(浙江)：第8讲化学反应的热效应.ppt

1 第8讲 化学反应的热效应 Date 已知反应：101 kPa时，2C(s)+O2(g) 2CO(g) DH=-221kJmol-1，稀溶液中 ，H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) DH=-57.3kJmol-1， 下列结论 正确的是( ) A碳的燃烧热 大于110.5kJmol-1 B的反应热为 221kJmol-1 C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为 - 57.3kJmol-1 D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol 水，放出 57.3kJ热量 2 考点一 化学反应中的热效应 Date 解析碳的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成二氧化 碳时所放出的热量，由于1 mol C燃烧生成CO放出的 热量为110.5kJ，所以碳的燃烧热大于110.5kJmol-1， A正确；的反应热为-221kJmol-1，B不正确；中和 热是指生成1 mol 水时所释放的热量，应为57.3kJ，C 不正确。 答案：A 点评：本题从多个角度考查了化学反应中的热效应 ，如燃烧热 、中和热等，应注意理解概念的内涵和 外延。 3 Date 4 【变式练习】下列各组热 化学方程式中的DH， 前者大于后者的是( ) C(s)+O2(g) CO2(g)DH1 C(s)+ O2(g) CO(g)DH2 S(s)+O2(g) SO2(g)DH3 S(g)+O2(g) SO2(g)DH4 H2(g)+ O2(g) H2O(l)DH5 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)DH6 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)DH7 CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s)DH8 A B C D C Date 解析：本题主要考查对“H”的理解，要求学生明确 “H”既有“+”、“-”，又有数值大小。 由所给热化学方程式及DH的含义可以判断：Hl H2，H3H4，H5H6， H7H8，故选C。 5 Date 6 考点二 热化学方程式 【例2】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为 氢气的两种反应原理是 CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) H=+49.0 kJmol-1 CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g) H=-192.9 kJmol-1 Date 7 【变式练习】下列说法正确的是( ) ACH3OH的燃烧热为 192.9 kJmol-1 B反应中的能量变化如右图所示 CCH3OH转变 成H2的过程一定要吸收能量 D根据推知反应 CH3OH(l)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g)的 DH-192.9 kJmol-1 Date 8 解析：CH3OH的燃烧热是指1 mol 甲醇完全燃烧生 成气态CO2和液态水时所放出的热量，并不是生成 CO2和H2时所放出的热量，A不正确；反应是吸热 反应，反应物的总能量应低于生成物的总能量，B 不正确；都是CH3OH转变成H2的反应，是吸 热反应，是放热反应，C不正确；因CH3OH(g)转 化为CH3OH(l)要放出热量，放出热量越多，DH越 小，D正确。 答案： D Date 9 点评：本题将化学反应过 程中的能量变化与图像有 机结合在一起，较好地考查热 化学反应的相关问题 。 根据能量守恒，对于放热反应，反应物的总能量一定 高于生成物的总能量；对于吸热反应，反应物的总能 量一定低于生成物的总能量。 图像分析题一直是高考中的一个热点问题 ，本题将 热化学方程式的书写、相关计算巧妙地融入了图像的 分析之中，不愧是例题中的典范。 Date 【变式练习】人们常利用化学反应中的能量变化为人 类服务。 (1)煤是一种重要的 燃料，在点燃条件 下燃烧，放出大量 的热。其在燃烧过 程中能量的变化与 如图所示中的 (填字母代号)最相符。 10 C Date 11 (2)将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋 中，用线绳绑 住塑料袋中间部分，使两种晶体隔开，做 成“冰袋”。使用时将线绳解下，用手使袋内两种固体 粉末充分混合，便立即产生低温，这种“冰袋”可用于短 时间保鲜食物。则碳酸钠与硝酸铵的总能量_(填“ 高于”或“低于”)反应后生成产物的总能量。 (3)化学反应中的能量变化不仅仅表现为热 能的变化， 有时还可以表现为其他形式的能量变化。比如，停电时 ，人们一般点蜡烛来照明，这主要是将化学能转化为 _ ；人们普遍使用的干电池，是将化学能转化为 _。 低于 光能 电能 Date 12 1.下列有关能量转换 的说法不正确的是( ) A煤燃烧是化学能转化为热 能的过程 B化石燃料和植物燃料燃烧时 放出的能量均来源于 太阳能 C动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变 成热 能的过程 D植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能 转变 成热能的过程 D 解析选项D，植物的光合作用是太阳能转化为化学能的 过程错误。 限时训练 Date 13 2.(2010温州八校联考)已知： H2(g)+F2(g) 2HF(g) DH=-270kJmol-1，下列 说法正确的是( ) A拆开1 mol HH与1 mol FF需要的总能量大于 拆开2 mol HF需要的能量 B1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2 mol 液态氟化 氢放出的热量小于270kJ C在相同条件下，1 mol 氢气与1 mol 氟气的能量 总和大于2 mol 氟化氢气体的能量 D标准状况下，2 L氟化氢气体分解成1 L的氢气和 1 L的氟气吸收270kJ热量 C Date 解析：该反应为放热反应，DH=反应物的键能之和- 生成物的键能之和0，A项错误。B项中，气态HF含 能量大于液态HF，所以生成2 mol 液态HF时，放热应 大于270kJ，B项错。热化学方程式中的系数单位是摩 尔，所以D项错。 14 Date 解析：注意：SiSi键的数目是2，SiO键的数目是 4。有：DH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=2 176+498.8-4x=-989.2，解得x=460。 15 3.(2010杭州月考)有关键能数据如表所示： 已知晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为 Si(s)+O2(g) SiO2(s) DH=-989.2kJ/mol。则x的值为 ( ) A460 B920 C1165.2 D423.3 A 化学键SiOOOSiSi 键能/kJmol-1x498.8176 Date 16 4.(2010杭州月考)工业生产硫酸过程中，SO2在接触 室中被催化氧化为SO3，已知该反应为 放热反应。现 将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放 出热量98.3kJ，此时测 得SO2的转化率为50%。下列热 化学方程式正确的是( ) A2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) DH=+196.6 kJ/mol B2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) DH=-98.3 kJ/mol CSO2(g)+ O2(g) SO3(g) DH=+98.3 kJ/mol DSO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) DH=-196.6 kJ/mol A Date 17 解析：从原料的量、转化率为50%知，1 mol SO2完 全反应放出热量98.3kJ，所以得 SO2(g)+O2(g) SO3(g) DH=-98.3kJmol-1，从 而判断出选项B、C、D都错；把该热化学方程式反转 ，再乘以2，即为A项，故A项正确。 Date 18 5.(2010杭州月考)下列说法或表示法正确的是( ) A等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出 热量多 B由C(石墨) C(金刚石) DH=+1.9 kJ/mol可知 ，金刚石比石墨稳定 C在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) DH=- 57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) DH=-285.8 kJ/mol C Date 19 解析：A项，蒸气比固体含能量多，所以放热多，错 误。B项，石墨金刚石是吸热的，说明石墨含能量 少，故石墨比金刚石稳定，B项错误。C项，浓硫酸溶 于水要放热，正确。D项，热化学方程式应为 H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.8 kJ/mol。 Date 20 6.已知：2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) DH=-571.6 kJmol -1 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)DH=-890kJmol-1 现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全 燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测 得反应放热3695 kJ ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( ) A11 B13 C14 D23 B 解析：设H2、CH4的物质的量分别为x、y mol。则 x+y=5,571.6x/2+890y=3695，解得x=1.25 mol，y=3.75 mol，两者之比为13，故选B项。 Date 21 7.(1)已知胆矾失水的化学反应方程式为 CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)DH=+Q1 kJ/mol； (2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为 CuSO4(s) Cu2+(aq)+SO (aq) DH=-Q2 kJ/mol； (3)胆矾溶于水时，溶液温度降低。 Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)( ) A. Q1Q2 B. Q1=Q2 C. Q1Q2 D. 无法确定 A 解析：胆矾溶于水 CuSO45H2O(s) Cu2+(aq)+ (aq)+5H2O(l)，是 吸热反应，是由反应(1)和(2)合并得到的，所以(1)吸收 的热量大于(2)放出的热量。 Date 8.在101 kPa时，H2与1.00 mol O2完全燃烧，生成2.00 mol 液态水，放出571.6 kJ的热量，表示氢气燃烧热 的热 化学反应方程式为 H2(g)+ O2(g) H2O(l) DH=-285.8kJ/mol 。 解析：燃烧热是指1 mol 可燃物完全燃烧时放出的热 量。据2H2(g)+ O2(g) 2H2O(1)知燃烧1 mol H2 应放出285.8kJ热量，即燃烧的热方程式为 H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.8kJ/mol。 Date 23 9.CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧， 转移的电子数之比是_。 (2)已知在101 kPa时，CO的燃烧热为 283 kJmol-1。 相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放 出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍， CH4完全燃烧的热化学方程式是_ CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) DH=-891 kJmol-1 。 14 Date (3)120 、101 kPa下，a mL 由CO、CH4组成的混合 气体在b mL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强 。 若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2， 则混合气体中CH4的体积分数为_(保留2位小数) 。 若燃烧后气体体积缩 小了 mL，则a与b关系的数 学表示式是_。 24 0.33 b Date 25 解析：设混合气体中CO、CH4的体积分别为x、y， 根据方程式可得： 2CO+O2 2CO2 V x x CH4+2O2 CO2+2H2O V y 2y y 2y 0 如果产生的CO2为b mL，即a=b，则关系式为x+y=a ， +2y=b，解得y= 。 若燃烧后气体体积缩小了 mL，则 = ，x= ，y= ，消耗的氧气为( +2y)= 。 Date 26 10.化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键 断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所 致。 (1)键能也可以用于估算化学反应的反应热 (DH)。下表 是部分化学键的键能数据： 已知白磷的燃烧热为 2378.0 kJ/mol ，白磷完全燃烧的产物结构如 图所示，则上表中x=_。 化学键PPPOOOPO 键能/kJmol-1197360499x 434 Date 27 (2)1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热 效应的基础上，总结 出一条规律：“一个化学反应，不 论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全 相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应 热虽 然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求 得。 根据下列反应的焓变 ，计算由C(石墨)和H2(g)反应生 成1 mol C2H2(g)的焓变 。 C(石墨，s)+O2(g) CO2(g) DH1=-393.5 kJ/mol 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) DH2=-571.6 kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) DH3=-2599.2 kJ/mol， Date 28 则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为 _。 已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并 放出x kJ热量。已知单质 碳的燃烧热为 y kJ/mol，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热 DH为 _。 -(5x-0.5y) kJ/mol +226.8 kJ/mol Date 29 11.(2009江苏)废旧印刷电路板的回收利用可实现资 源 再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得 到非金属粉末和金属粉末。 (1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合 环境保护理念的是_ (填字母)。 A热裂解形成燃油 B露天焚烧 C作为有机复合建筑材料的原料 D直接填埋 BD Date 30 (2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉 末中的铜。已知： Cu(s)+2H+(aq) Cu2+(aq)+H2(g) DH=+64.39 kJmol -1 2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g) DH=-196.46 kJmol-1 H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) DH=-285.84 kJmol-1在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程 式为 _ _ Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(