高考化学月刊 专题4 反应热和热化学方程式专题2课件.ppt

2012热化学 2 一 化学反应的焓变自我诊断1 下列说法不正确的是 a 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应b 任何放热反应在常温条件下一定能发生c 反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热d 吸热反应在一定条件下 如常温 加热等 也能发生 解析化学反应的能量变化主要表现在放热或吸热 反应是吸热还是放热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 吸热反应和放热反应在一定条件下都能发生 反应开始时需加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应 答案b 2 已知反应 101kpa时 2c s o2 g 2co g h 221kj mol 稀溶液中 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol下列结论正确的是 a 碳的燃烧热大于110 5kj molb 的反应热为221kj molc 稀硫酸与稀naoh溶液反应的中和热为 57 3kj mold 稀醋酸与稀naoh溶液反应生成1mol水时 放出57 3kj热量 解析本题主要考查学生对燃烧热 中和热概念和表示形式的正确理解程度 着重考查学生用所学的知识分析问题的能力 燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出或吸收的热量 根据 1molc燃烧生成1molco放出的热量为 110 5kj 则1molc完全燃烧生成co2时 放出的热量应大于110 5kj 故a正确 b项中反应热存在吸热 放热两种情况 可更正为 的反应热为 h 221kj mol c项中和热一定为放热反应放出的能量 则可表示为中和热为57 3kj mol或中和热为 h 57 3kj mol d项中稀醋酸为弱酸 反应中继续电离吸收一部分热量 故放出热量值比57 3kj要少 答案a 基础回归1 化学反应中的能量变化 1 化学反应中的两大变化 变化和变化 2 化学反应中的两大守恒 守恒和守恒 3 化学反应中的能量变化形式 光能 电能等 通常主要表现为的变化 2 焓变反应热 1 定义 在条件下进行的反应的 2 符号 3 单位 或 h 物质 能量 质量 能量 热能 恒压 热效应 kj mol kj mol 1 热量 4 产生原因 吸收能量e1 反应物生成物 旧化学键断裂新化学键形成 e1 e2 为反应 h h0 e1 e2 为反应 h h0 吸热 e1 e2 放热 e1 e2 释放能量e2 指点迷津 吸热反应完成后体系能量增加 故 h 0 为正值 放热反应完成后体系能量减少 故 h 0 为负值 比较反应热 h 的大小时 不要忽视 号 放热越多 h就越小 3 放热反应和吸热反应 放出 吸收 大于 小于 大于 小 于 误区警示 放热反应不需要加热就可以发生 而吸热反应只有加热后才能发生 这种说法是不正确的 因为化学反应中的能量变化主要表现为放热和吸热 反应是放热还是吸热主要取决于反应物 生成物所具有的总能量的相对大小 放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生 反应开始时需加热的反应可能是吸热反应 也可能是放热反应 反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然的联系 4 中和热与燃烧热 kj mol 1 25 101kpa 1 1 稀溶液 1 57 3 放热 特别提醒完全燃烧时稳定的燃烧产物必须是稳定的氧化物 如 氮元素转化为no2 g 氢元素转化为h2o l 碳元素转化为co2 g 硫元素转化为so2 g 二 热化学方程式自我诊断3 下列说法错误的是 a 热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只代表物质的量b 热化学方程式未注明温度和压强时 h表示标准状况下的数据c 同一化学反应 化学计量数不同 h值不同 化学计量数相同而状态不同 h值也不相同d 化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 解析热化学方程式未注明温度和压强时 h表示25 c 101kpa时的数据 答案b 4 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 a 氢气的燃烧热为285 5kj mol 则水分解的热化学方程式为 2h2o l 2h2 g o2 g h 285 5kj molb 已知2c 石墨 s o2 g 2co g h 221kj mol 则石墨的燃烧热为110 5kj molc 已知n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 则在一定条件下将1moln2和3molh2置于一密闭容器中充分反应后 最多可放出92 4kj的热量d 已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1366 8kj mol和1411 0kj mol 则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为 c2h4 g h2o l c2h5oh l h 44 2kj mol 解析燃烧热是指1mol可燃物燃烧时所放出的热量 所以当2mol水分解时吸热571 0kj a项错 燃烧热是指生成稳定的氧化物所放出的热量 而co不是稳定氧化物 b项错 合成氨是可逆反应 提供的反应物不会全部反应 放出的热量小于92 4kj c项错 根据盖斯定律 将表示乙烯燃烧热的热化学方程式和表示乙醇燃烧热的热化学方程式相减可得d项热化学方程式 答案d 基础回归1 概念 表示参与化学反应的物质的和的关系的化学方程式 2 意义 表明了化学反应中的变化和变化 如 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol表示 3 书写 1 注明反应条件 反应热与测定条件 温度 压强等 有关 绝大多数反应是在25 101kpa下进行的 可不注明 物质的量 反 应热 物质 能量 2mol氢气和1mol氧气生成2mol液态水时放 出571 6kj的热量 2 注明物质状态 常用 分别表示固体 液体 气体 溶液 3 注意符号单位 h应包括 或 数字和单位 kj mol 4 注意守恒关系 原子守恒和得失电子守恒 能量守恒 h与化学计量数相对应 5 注意特殊反应 表示中和热的热化学方程式中 产物h2o的系数必为1 表示燃烧热的热化学方程式中 可燃物的系数必为1且燃烧产物应为稳定的氧化物 s l g aq 6 区别普通方程式 一般不注 以及 点燃 加热 等 h表示反应已完成的热量变化 与反应是否可逆无关 如 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 表示1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气时放出92 4kj的热量 但实际上1moln2 g 和3molh2 g 充分反应 不可能生成2molnh3 g 故实际反应放出的热量肯定小于92 4kj 误区警示 4 判断 判断热化学方程式的正误主要是 四看 一看 化学原理是否正确 如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念 二看 状态是否标明 三看 反应热 h的符号是否正确 四看 反应热的数值与化学计量数是否对应 三 盖斯定律自我诊断5 nh3 g 燃烧的产物是no2 g 和h2o g 已知反应有 1 h2 g o2 g h2o g h 241 8kj mol 2 n2 g o2 g no2 g h 33 9kj mol 3 nh3 g n2 g h2 g h 46 0kj mol下列关于nh3 g 燃烧的热化学方程式的书写正确的是 a nh3 g o2 g no2 g h2o g h 282 8kj molb nh3 g o2 g no2 g h2o g h 161 9kj molc nh3 g o2 g no2 g h2o g h 161 9kj mold nh3 g o2 g no2 g h2o g h 282 8kj mol 解析根据盖斯定律 将方程式处理 1 2 3 得 nh3 g o2 g no2 g h2o g h 282 8kj mol 答案a 基础回归1 内容 不管化学反应是一步完成还是分几步完成 其反应热是的 即 化学反应的反应热只与反应体系的有关 而与无关 2 意义 间接计算某些反应的反应热 3 应用 相同 始态和终态 反应的途径 h1 h2 h1 a h2 h1 h2 h1 h2 h h1 h2 在应用盖斯定律时 应注意区分在热化学方程式中哪些物质需要保留 哪些物质需要约减 可用不同符号作好标记 然后进行加减 特别提醒 6 合理利用燃料减少污染符合 绿色奥运 理念 下列关于燃料的说法正确的是 a 可燃冰 是将水变为油的新型燃料b 氢气是具有热值高 无污染等优点的燃料c 乙醇是比汽油更环保 不可再生的燃料d 石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料解析a项 不符合化学反应原理 c项 乙醇是可再生燃料 d项 石油和煤是不可再生燃料 只有b项正确 b 四 能源 自我诊断 7 能源可划分为一级能源和二级能源 自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源 需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源 氢气是一种高效而又没有污染的二级能源 它可以由自然界中大量存在的水来制取 但该反应为吸热反应 请回答下列问题 1 下列叙述中 不正确的是 a 电能是一级能源b 水力是二级能源c 煤 石油 天然气是一级能源d 水煤气 干馏煤气是一级能源 2 关于用水制取二级能源氢气 以下研究方向不正确的是 a 构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质 因此可研究在水不分解的情况下 使氢成为二级能源b 设法将太阳光聚集 产生高温 使水分解产生氢气c 寻找高效催化剂 使水分解产生氢气 同时释放能量d 寻找特殊化学物质 用于开发廉价能源 以分解水获得氢能源答案 1 c 2 c 基础回归1 概念 能提供的自然资源 2 发展阶段 时期 时期 时期 3 分类 1 化石燃料 种类 特点 蕴藏量有限 且再生 2 新能源 种类 和等 能量 柴草 化石能源 多能源结构 煤 石油 天然气 不能 太阳能 氢能 风能 地热能 海洋 能 生物质能 特点 资源丰富 再生 没有污染或污染很小 4 能源问题 1 我国目前使用的主要能源是 它们的蕴藏量有限 而且不能再生 最终将会枯竭 2 化石燃料的大量使用带来严重的问题 5 解决能源问题的措施 1 提高能源的使用效率 改善开采 运输 加工等各个环节 可以 化石燃料 环境污染 科学控制燃烧反应 使燃料充分燃烧 一是保证燃烧时有 如鼓入空气 增大o2浓度等 二是保证燃料与空气有 如将固体 使液体等 2 开发新的能源开发资源丰富 可以再生 没有污染或很少污染的新能源 适当过量的空气 足够大的接触面积 粉碎成粉末 喷成雾状 要点精讲 要点一反应热大小的比较1 吸热反应与放热反应吸热反应 h 0 放热反应 h 0 故吸热反应的反应热一定大于放热反应的反应热 2 反应物或生成物状态不同的反应因为反应物和生成物的聚集状态不同 反应热亦不同 3 化学计量数不同的反应对于同一反应 化学计量数越大 吸收或放出的热量就越多 4 不同条件下完成的可逆反应可逆反应实际上都具有不彻底性 条件不同 反应的程度不一定相同 反应热也不一定相同 要依据平衡移动原理进行分析比较 另外对于既定反应的反应热是个定值 平衡移动 能改变吸收或放出的热量 但不会使反应热 h 发生改变 5 不同中和反应的反应热 如果是弱酸或弱碱参加的中和反应 要考虑弱电解质电离过程中要吸收热量 如果是浓h2so4直接和强碱混合 就要考虑浓h2so4被稀释时放出的热量 如果是固体物质直接反应 就要考虑溶解过程中的热效应 如果反应过程中有沉淀 气体等其它物质生成 则要全面综合考虑该反应的反应热等 6 燃烧反应的反应热比较燃烧反应的反应热要全面比较 可燃物的物质的量 燃烧是否完全 燃烧产物的状态等因素 7 运用盖斯定律列等式作差比较对于一些不便于直接比较的反应或过程 可以设计循环转化关系图 然后利用盖斯定律 列等式 作差比较它们的大小 特别提醒 比较反应热大小时 要分清是比较 h的大小 还是比较吸收或放出热量的大小 因为 h中包含 号 能量最低原理 物质本身所具有的能量越低 说明其结构越稳定 热稳定性越强 化学键越牢固 因此反应放出的热量越多 产物也就越稳定 应用反应热的大小可以判断金属 非金属的活泼性 因为金属原子失去电子时 会吸收能量 吸热越少 越易失去电子 金属越活泼 非金属原子得到电子时 会放出能量 放热越多 非金属越活泼 典例导析1 比较下列反应或过程中的热量或反应热的相对大小 1 已知 h2 g o2 g h2o g h1 akj mol 2h2 g o2 g 2h2o g h2 bkj mol h2 g o2 g h2o l h3 ckj mol 2h2 g o2 g 2h2o l h4 dkj mol则a b c d间的大小关系为 2 若向三份等体积0 1000mol lnaoh溶液中分别加入 稀醋酸 浓h2so4 稀硝酸至恰好完全反应 则上述过程中的焓变 h1 h2 h3的大小关系为 3 已知n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 则在一定条件下将1moln2和3molh2分别置于一恒压容器和一恒容容器中充分反应 最终放出的热量q1与q2 92 4kj三者间的大小关系为 4 已知胆矾溶于水时 溶液温度降低 在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时 放出热量为q1kj 而胆矾分解的热化学方程式是cuso4 5h2o s cuso4 s 5h2o 1 h q2kj mol 则q1与q2的大小关系为 解析 1 由于该反应为放热反应 且h2o g h2o l h 0 故有2a b 2c d 2 由于ch3cooh电离吸热 浓h2so4稀释时放热 故有 h1 h3 h2 3 恒压条件下 合成氨反应进行程度大 放出的热量多 故有q2 q1 92 4kj 4 根据题意可得如下转化关系 故有 h q2kj mol q1kj mol 0 即 q2 q1 答案 1 2a b 2c d 2 h1 h3 h2 3 q2 q1 92 4kj 4 q2 q1 迁移应用1已知 1 h2 g o2 g h2o g h akj mol 2 2h2 g o2 g 2h2o g h bkj mol 3 h2 g o2 g h2o l h ckj mol 4 2h2 g o2 g 2h2o l h dkj mol 关于它们的下列表述正确的是 a ad 0c 2a b0 解析氢气的燃烧是一个放热过程 所以其 hd a c 由 1 2 及 3 4 反应中物质的量及物质的聚集状态知 b 2a d 2c 所以答案为c 对热化学反应方程式中的热量值进行比较时 应注意比较的是 h还是仅比较数值的大小 若比较 h 则还应注意该反应是吸热反应还是放热反应 若为放热反应 还要考虑 h前的负号 答案c 迁移应用2根据以下3个热化学方程式 2h2s g 3o2 g 2so2 g 2h2o l h q1kj mol2h2s g o2 g 2s s 2h2o l h q2kj mol2h2s g o2 g 2s s 2h2o g h q3kj mol对q1 q2 q3三者大小关系的判断正确的是 a q1 q2 q3b q1 q3 q2c q3 q2 q1d q2 q1 q3解析单质硫燃烧生成so2是放热反应 根据盖斯定律可知q1 q2 生成液态水比生成气态水放出热量多 所以q2 q3 故a项正确 答案a 要点二反应热的计算1 主要依据 热化学方程式 键能的数据 盖斯定律和燃烧热的数据等 2 主要方法 1 根据热化学方程式的计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比 2 根据反应物和生成物的总能量计算 h e生成物 e反应物 3 依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 h 反应物的化学键断裂吸收的能量 生成物的化学键形成释放的能量 4 根据盖斯定律的计算化学反应的反应热只与反应的始态 各反应物 和终态 各生成物 有关 而与反应的途径无关 即如果一个反应可以分步进行 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的 应用盖斯定律常用以下两种方法 热化学方程式相加或相减 如由c s o2 g co2 g h1 c s o2 g co g h2 可得co g o2 g co2 g h h1 h2 合理设计反应途径如由图可得 h h1 h2 5 根据物质燃烧放热数值计算q 放 n 可燃物 h 6 根据比热公式进行计算 q c m t 特别提醒计算反应热时要注意 1 反应热与反应物 生成物的物质的量成正比 2 热化学方程式中物质相加减时 反应热也随之相加减 带符号 3 书写热化学方程式的逆反应时 h的数值不变 符号相反 典例导析2 2009 山东理综 28改编 运用化学反应原理研究氮 氧等单质及其化合物的反应有重要意义 已知 o2 g o g e h1 1175 7kj molptf6 g e ptf g h2 771 1kj moloptf s o g ptf h3 482 2kj mol则反应o2 g ptf6 g optf s 的 h kj mol 解析依据盖斯定律知所求反应的 h h1 h2 h3 1175 7kj mol 771 1kj mol 482 2kj mol 77 6kj mol答案 77 6盖斯定律是能量守恒定律在化学反应中的必然反映 解这类题目的关键是善于设计合理的反应途径 列出方程 组 适当加减已知方程式的反应热 进行求算 在进行化学方程式的数学运算时 要注意反应热的符号以及反应热与化学方程式中化学计量数的比例关系 规律总结 迁移应用3已知下列热化学方程式 fe2o3 s 3co g 2fe s 3co2 g h 24 8kj molfe2o3 s co g fe3o4 s co2 g h 15 73kj molfe3o4 s co g 3feo s co2 g h 640 4kj mol则14gco气体还原足量feo固体得到fe固体和co2气体时对应的 h约为 a 218kj molb 109kj molc 218kj mold 109kj mol 解析该问题可以转化为co g feo s fe s co2 g h 所以应用盖斯定律 若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为 那么 即可 答案b 迁移应用4 1 肼 n2h4 又称联氨 是一种可燃性的液体 可用作火箭燃料 已知在101kpa时 32 0gn2h4在氧气中完全燃烧生成氮气 放出热量624kj 25 时 n2h4完全燃烧反应的热化学方程式是 2 水的电离方程式 h2o h2oh3o oh 若液态肼能够按照类似方式电离 请写出电离方程式 3 若肼和强氧化剂液态h2o2反应 产生大量n2和水蒸气放出大量热 已知在此条件下0 4mol肼与足量h2o2 l 反应放出256 652kj的热量 则该反应的热化学方程式为 若h2o l h2o g h 44kj mol 则16g液态肼与足量的液态h2o2反应生成液态水时放出的热量是kj 解析 1 32gn2h4液体恰为1mol 25 101kpa时生成液态水 即可书写成 n2h4 l o2 g n2 g 2h2o l h 624kj mol 2 类比推理 则n2h4 n2h4n2h n2h 3 生成水蒸气时0 4mol肼与足量h2o2反应放出256 652kj的热量 则同条件下1mol肼与足量h2o2反应放出641 63kj热量 故其热化学方程式为n2h4 l 2h2o2 l n2 g 4h2o g h 641 63kj mol 当生成液态水时 其热化学 方程式为n2h4 l 2h2o2 l n2 g 4h2o l h 817 63kj mol 所以16g液态肼 0 5mol 与足量的液态h2o2反应 放出817 63 408 815kj的热量 答案 1 n2h4 l o2 g n2 g 2h2o l h 624kj mol 2 n2h4 n2h4n2h n2h 3 n2h4 l 2h2o2 l n2 g 4h2o g h 641 63kj mol408 815 对点讲练 题组一化学反应的反应热1 常温常压下将氢气和氧气混合在一起 即使过上几年 它们也不会化合生成水 然而只要给一个电火花 氢气就迅速与氧气反应生成水 反应过程中的能量变化如下图a所示 对比图b中的情景 漫画中的羊提供给石头的 能量 相当于图a中的 a e2b e2 e1c e3 e2d e3解析羊提供给石头的 能量 相当于化学反应中的活化能 图a中表示的活化能为e3 e2 故c项正确 答案c 2 已知h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 下列反应热 h 57 3kj mol的是 a h2so4 aq 2naoh aq na2so4 aq 2h2o l b h2so4 aq ba oh 2 aq baso4 s 2h2o l c hcl aq nh3 h2o aq nh4cl aq h2o l d ch3cooh aq nh3 h2o aq ch3coonh4 aq h2o l e hf aq naoh aq naf aq h2o l f 稀hcl与稀ba oh 2生成1mol水的反应热值g 稀naoh与95 浓硫酸生成1mol水的反应热值 解析本题要分清反应热和中和热的概念 中和热是指在稀溶液中 酸与碱发生中和反应生成1mol液态水 这时的反应热叫中和热 反应热指在化学反应过程中放出或吸收的热量 中和热是一类特殊的反应热 强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水均放出57 3kj的热量 a b的反应热值应为2 57 3kj mol c d的反应热值 即中和热 应略小于57 3kj mol 因弱酸 弱碱在水中电离要吸收一部分热量 故多数强酸与弱碱 弱酸与强碱的中和反应热值小 于57 3kj mol 酸与碱的浓度不能太大 否则会使离子的水合热大于扩散热而使总过程放热 中和反应热值会偏大 故酸 碱的浓度在0 1mol l 1 0mol l为宜 故本题选f 答案f 3 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 0kj mol ch3oh g o2 g co2 g 2h2 g h 192 9kj mol 下列说法正确的是 a ch3oh的燃烧热为192 9kj molb 反应 中的能量变化如上图所示c ch3oh转变成h2的过程一定要吸收能量d 根据 推知反应ch3oh l o2 g co2 g 2h2 g 的 h 192 9kj mol 解析a项中192 9kj mol是反应 的热效应 而不是ch3oh的燃烧热 a错 b项中根据反应 的 h 49 0kj mol可知该反应为吸热反应 生成物的总能量应该大 b错 c项中从反应 和 看 前者是吸热的 后者是放热的 c错 根据反应 ch3oh为气态时 h 192 9kj mol 而当ch3oh为液态时 h应大于 192 9kj mol d正确 答案d 题组二反应热大小的比较4 在同温同压下 下列各组热化学方程式中q2 q1的是 a 2h2 g o2 g 2h2o l h q12h2 g o2 g 2h2o g h q2b s g o2 g so2 g h q1s s o2 g so2 g h q2c c s o2 g co g h q1c s o2 g co2 g h q2d h2 g cl2 g 2hcl g h q1h2 g cl2 g hcl g h q2 解析首先分析同一物质不同聚集状态下转化时的能量变化 其次分析不同聚集状态在反应物中和在生成物中对反应热的影响 答案c 5 已知一定温度下合成氨反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol在相同温度 相同体积的密闭容器中进行如下实验 通入1moln2和3molh2达到平衡时放热为q1 通入2moln2和6molh2达到平衡时放热为q2 则下列关系正确的是 a q2 2q1b q1 q2 2c q1 q2 184 8kjd q1 q2 92 4kj 解析热化学方程式表示已完成的数量关系 即1moln2 g 和3molh2 g 完全反应 放出92 4kj热量 而 中不完全反应 故q1 92 4kj 因 相当于两个 的容器压缩而成 平衡正移 故q2 2q1 但q2小于2 92 4kj 故c正确 答案c 6 已知 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 计算下列中和反应中放出的热量 1 用20gnaoh配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应 能放出kj的热量 2 用0 1molba oh 2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应 能放出kj的热量 3 用1mol醋酸稀溶液和足量naoh稀溶液反应 放出的热量 填 大于 小于 或 等于 57 3kj 理由是 4 1l0 1mol lnaoh溶液分别与 醋酸溶液 浓硫酸 稀硝酸恰好反应时 放出的热量分别为q1 q2 q3 单位 kj 则它们由大至小的顺序为 解析由于ch3cooh电离要吸收热量 所以ch3cooh aq 与naoh aq 中和放热要少些 浓h2so4溶解时放出大量热 所以 4 中q2最大 答案 1 28 65 2 11 46 3 小于醋酸电离需要吸热 4 q2 q3 q1 题组三热化学方程式7 2009 四川理综 9 25 101kpa时 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57 3kj mol 辛烷的燃烧热为5518kj mol 下列热化学方程式书写正确的是 a 2h aq so aq ba2 aq 2oh aq baso4 s 2h2o l h 57 3kj molb koh aq h2so4 aq k2so4 aq h2o l h 57 3kj molc c8h18 l o2 g 8co2 g 9h2o g h 5518kj mold 2c8h18 g 25o2 g 16co2 g 18h2o l h 5518kj mol 解析h2so4与ba oh 2溶液反应 不仅生成了h2o还有baso4生成 因此a项放出的热量比57 3kj 2还多 a项错误 辛烷的燃烧热是指1mol辛烷完全燃烧生成co2气体和液态水时放出的热量是5518kj c d项均错误 答案b 8 下列热化学方程式中 h的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是 a h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj molb ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 802 3kj molc 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mold co g 1 2o2 g co2 g h 283kj mol解析燃烧热指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量 生成的水必须是液态 故b c项错 a中不是与氧气的反应 故错 d 9 如果1个反应可以分几步进行 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的 这个规律称为盖斯定律 据此回答下列问题 1 北京奥运会 祥云 火炬燃料是丙烷 c3h8 亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯 c3h6 丙烷脱氢可得丙烯 已知 c3h8 g ch4 g hc ch g h2 g h1 156 6kj molch3chch2 g ch4 g hc ch g h2 32 4kj mol 则相同条件下 丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为 2 已知 na2co3 10h2o s na2co3 s 10h2o g h1 532 36kj mol na2co3 10h2o s na2co3 h2o s 9h2o g h2 473 63kj mol 写出na2co3 h2o脱水反应的热化学方程式 解析 1 由c3h8 g ch4 g hc ch g h2 g h1 156 6kj mol ch3chch2 g ch4 g hc ch g h 32 4kj mol 可以得到c3h8 g ch3chch2 g h2 g h h1 h2 156 6kj mol 32 4kj mol 124 2kj mol 2 根据盖斯定律 将题中反应 得 na2co3 h2o s na2co3 s h2o g h 58 73kj mol 答案 1 c3h8 g ch3chch2 g h2 g h 124 2kj mol 2 na2co3 h2o s na2co3 s h2o g h 58 73kj mol 题组四盖斯定律的应用及反应热的计算 10 有下列五个化学方程式 x y z均为正值 c2h2 g h2 g c2h4 g ch4 g h2 g c2h4 g c s 2h2 g ch4 g h xkj mol c s h2 g c2h2 g h ykj mol c s h2 g c2h4 g h zkj mol 当温度下降时 式平衡向右移动 式平衡向左移动 据此判定 式中关于x y z的大小顺序排列正确的是 a x y zb x z y c y x zd z x y 解析降温 式平衡右移 其 h 0 式平衡左移 其 h 0 由盖斯定律知 可得c2h2 g h2 g c2h4 g h kj mol 即0 z x 答案b 11 实验室用4molso2与2molo2在一定条件下进行下列反应 2so2 g o2 g 2so3 g h 196 64kj mol 当放出314 624kj热量时 so2的转化率为 a 40 b 50 c 80 d 90 解析当放出热量为314 624kj时 参加反应的so2的物质的量为 2mol 3 2mol 故so2的转化率为 100 80 c 12 已知下列两个热化学方程式 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molc3h8 g 5o23co2 g 4h2o l h 2220kj mol根据上面两个热化学方程式 试回答下列问题 1 h2的燃烧热为 c3h8的燃烧热为 2 1molh2和2molc3h8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 3 现有h2和c3h8的混合气体共5mol 完全燃烧时放热3847kj 则在混合气体中h2和c3h8的体积比是 解析 1 根据燃烧热的概念知h2 c3h8的燃烧热分别为285 8kj mol 2220kj mol 2 释放总热量的计算式为 q放 1mol 285 8kj mol 2mol 2220kj mol 4725 8kj 3 设h2 c3h8的物质的量分别为n1 n2 则有n1 n2 5moln1 285 8kj mol n2 2220kj mol 3847kj解得n1 15 4moln2 5 4mol 在相同p t时 v h2 v c3h8 n h2 n c3h8 3 1 也可采用十字交叉法 1molh2和c3h8混合气体完全燃烧放热769 4kj 答案 1 285 8kj mol2220kj mol 2 4725 8kj 3 3 1 定时检测 一 选择题 本题包括10小题 每小题5分 共50分 1 2009 上海 19改编 已知氯气 溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下 q1 q2均为正值 h2 g cl2 g 2hcl g q1h2 g br2 g 2hbr g q2有关上述反应的叙述正确的是 a q1 q2b 生成物总能量均高于反应物总能量c 生成1molhcl气体时放出q1热量d 1molhbr g 具有的能量大于1molhbr l 具有的能量 解析a项 cl2比br2活泼 等量的cl2 br2与h2反应 生成的hcl稳定性大于hbr 放出热量多 即q1 q2 a错误 b项 因为x2与h2的反应为放热反应 所以生成物总能量小于反应物总能量 b错 c项 生成1molhcl气体放出热量为 c错 d项 1molhbr g 变为1molhbr l 要放出热量 所以 1molhbr g 具有的能量大于1molhbr l 具有的能量 d正确 答案d 2 2009 重庆理综 12 下列热化学方程式书写正确的是 h的绝对值均正确 a c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o g h 1367 0kj mol 燃烧热 b naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 中和热 c s s o2 g so2 g h 296 8kj mol 反应热 d 2no2o2 2no h 116 2kj mol 反应热 解析根据燃烧热的概念 生成的水应为液态 a项错 b项中反应放热 h应为负值 b项错 d项中没表示聚集状态 d项错 答案c 3 2009 天津理综 6 已知 2co g o2 g 2co2 g h 566kj molna2o2 s co2 g na2co3 s o2 g h 226kj mol根据以上热化学方程式判断 下列说法正确的是 a co的燃烧热为283kjb 上图可表示由co生成co2的反应过程和能量关系c 2na2o2 s 2co2 s 2na2co3 s o2 g h 452kj mold co g 与na2o2 s 反应放出509kj热量时 电子转移数为6 02 1023 解析a选项中燃烧热单位错误 应为kj mol b项中图中没有表示出 h 566kj mol时 对应的反应物与生成物的量的关系 b项错误 由于2na2o2 s 2co2 g 2na2co3 s o2 g h 452kj mol 所以2na2o2 s 2co2 s 2na2co3 s o2 g h 452kj mol c正确 由盖斯定律得 co g na2o2 s na2co3 s h 509kj mol 可知当放出509kj热量时 消耗1molco 电子转移数为2 6 02 1023 d错误 答案c 4 2008 四川理综 7 下列关于热化学反应的描述中正确的是 a hcl和naoh反应的中和热 h 57 3kj mol 则h2so4和ca oh 2反应的中和热 h 2 57 3 kj molb co g 的燃烧热是283 0kj mol 则2co2 g 2co g o2 g 反应的 h 2 283 0 kj molc 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应d 1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 解析中和热是以生成1molh2o作为标准的 因此a不正确 燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量 因此b正确 d不正确 有些反应需加热才能发生 但却是放热反应 例如燃料的燃烧需点燃引发才能发生 但却是放热反应 答案b 5 2008 宁夏理综 13 已知h2 g c2h4 g 和c2h5oh l 的燃烧热分别是285 8kj mol 1411 0kj mol和1366 8kj mol 则由c2h4 g 和h2o l 反应生成c2h5oh l 的 h为 a 44 2kj molb 44 2kj molc 330kj mold 330kj mol解析根据燃烧热的概念 写出热化学反应方程式 c2h4 g 3o2 g 2co2 g 2h2o l h 1411 0kj mol c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h 1366 8kj mol根据盖斯定律将反应 得 c2h4 g h2o l c2h5oh l h 44 2kj mol 答案a 6 2008 海南 8 白磷与氧气可发生如下反应 p4 5o2p4o10 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为 p pakj mol p obkj mol pockj mol oodkj mol 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 h 其中正确的是 a 6a 5d 4c 12b kj molb 4c 12b 6a 5d kj molc 4c 12b 4a 5d kj mold 4a 5d 4c 12b kj mol 解析化学反应的实质是旧键断裂 新键形成 其中旧化学键断裂吸收能量 新化学键形成释放能量 反应方程式p4 5o2p4o10中有6molp p键和5moloo键断裂 同时生成4molpo键和12molp o键 因此 h 6a 5d 4c 12b kj mol 答案a 7 2008 重庆理综 13 化学反应n2 3h22nh3的能量变化如图所示 该反应的热化学方程式是 高温 高压催化剂 a n2 g 3h2 g 2nh3 l h 2 a b c kj molb n2 g 3h2 g 2nh3 g h 2 b a kj molc n2 g h2 g nh3 l h b c a kj mold n2 g h2 g nh3 g h a b kj mol 解析通过图分析起点moln2 g molh2 g 变化三阶段为 吸收能量akj 放出能量bkj 放出能量ckj到1molnh3 l 故可得热化学方程式 n2 g h2 g nh3 l h a b c kj mol 扩大计量数后得到a 答案a 8 下列变化过程 属于放热过程的是 液态水变成水蒸气 酸碱中和反应 浓h2so4稀释 固体氢氧化钠溶于水 h2在 l2中燃烧 弱酸电离 nh4cl晶体与ba oh 2 8h2o混合搅拌a b c d 解析弱电解质的电离是吸热过程 a 9 已知 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 下列说法中错误的是 a 式表示25 101kpa时 2molh2和1molo2完全燃烧生成2molh2o l 放热571 6kjb 2h2 g o2 g 2h2o g 中 h大于 571 6kj molc 将含1molnaoh的水溶液与50g98 的硫酸溶液混合后放出的热量为57 3kjd 将含1molnaoh的稀溶液与含1molch3cooh的稀溶液混合后放出的热量小于57 3kj 解析c项过程在发生中和反应放出热量之外 还伴随着浓h2so4稀释所放出的热量 故该项错 答案c 10 单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体 已知 s s 单斜 o2 g so2 g h1 297 16kj mol s s 正交 o2 g so2 g h2 296 83kj mol下列说法正确的是 a s s 单斜 s s 正交 h3 0 33kj molb 正交硫比单斜硫稳定c 相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高d 式表示断裂1molo2中的共价键所吸收的能量比形成1molso2中的共价键所放出的能量多297 16kj 解析根据盖斯定律 得s s 单斜 s s 正交 h3 0 33kj mol 所以正交硫能量低 稳定 故a c项错 b项对 为放热反应 说明形成新键放出的能量大于破坏旧键吸收的能量 d项错 答案b 二 非选择题 本题包括4小题 共50分 11 14分 2009 宁夏理综 28 2so2 g o2 g 2so3 g 反应过程的能量变化如图所示 已知1molso2 g 氧化为1molso3 g 的 h 99kj mol 请回答下列问题 1 图中a c分别表示 e的大小对该反应的反应热有无影响 该反应通常用v2o5作催化剂 加v2o5会使图中b点升高还是降低 理由是 2 图中 h kj mol 3 v2o5的催化循环机理可能为 v2o5氧化so2时 自身被还原为四价钒化合物 四价钒化合物再被氧气氧化 写出该催化循环机理的化学方程式 4 如果反应速率v so2 为0 05mol l min 则v o2 mol l min v so3 mol l min 5 已知单质硫的燃烧热为296kj mol 计算由s s 生成3molso3 g 的 h 要求计算过程 解析 1 根据信息判断so2催化氧化生成so3是一个放热反应 则so2与o2的总能量高于so3的总能量 a的能量高 a代表反应物的总能量 c的能量低 c代表生成物的总能量 使用催化剂 可以降低反应的活化能 但不能改变反应热 2 图中的 h表示的是2molso2 g 与1molo2 g 反应生成2molso3 g 的能量变化 所以 h 99kj mol 2 198kj mol 3 催化剂参与中间反应 但催化剂在反应前与反应后是不变的 所以v2o5氧化so2 自身被还原为vo2 vo2再被o2氧化生成v2o5 4 v so2 v o2 v so3 2 1 2 当v so2 0 05mol l min 时 v o2 v so2 0 025mol l min 5 根据信息知 s s o2 g so2 g h1 296kj molso2 g o2 g so3 g h2 99kj mol根据盖斯定律得 3s s o2 g 3so3 g h h1 h2 3 1185kj mol 答案 1 反应物能量生成物能量没有影响降低因为催化剂改变了反应历程 使活化能e降低 2 198 3 so2 v2o5so3 2vo2 4vo2 o22v2o5 4 0 0250 05 5 s s o2 g so2 g h1 296kj mol so2 g o2 g so3 g h2 99kj mol 3 3得3s s o2 g 3so3 g h h1 h2 3 1185kj mol 12 12分 2008 全国 理综 26改编 红磷p s 和cl2 g 发生反应生成pcl3 g 和pcl5 g 反应过程和能量关系如下图所示 图中的 h表示生成1mol产物的数据 根据上图回答下列问题 1 p和cl