2013版化学一轮精品复习学案：6.2 反应热的计算和测定能源

考点：反应热的计算和测定能源知识梳理知识点一盖斯定律1内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是_的。2意义_。3应用方程式反应热间的关系aABAB问题思考1盖斯定律的实质是什么？2在利用盖斯定律进行计算时，如果热化学方程式方向改变时应做哪些调整？知识点二能源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。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。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。巩固提高一、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)根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成_。(2)根据反应物和生成物的总能量计算画出放热反应、吸热反应在反应过程中的能量变化示意图。根据图示判断能量变化与反应热的关系是什么？(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_。(4)根据盖斯定律计算化学反应的反应热只与_有关，而与_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_的。应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2至3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H的换算关系。当热化学方程式乘、除以某一个数时，H也应乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“”“”符号，即把H看作一个整体进行运算。将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。(5)根据物质燃烧放热数值计算Q(放)_。典例导悟1已知：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1(2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1(3)CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H3870.3 kJmol1根据以上方程式可以计算出2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A244.1 kJmol1 B488.3 kJmol1C996.6 kJmol1 D996.6 kJmol1听课记录：变式演练已知下列热化学方程式Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H125 kJmol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H247 kJmol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319 kJmol1写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式_。典例导悟2由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式：_。若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的H_kJmol1，氢气的燃烧热为_kJmol1。二、实验探究中和热的测定1测定原理Hc4.18 Jg114.18103 kJg11；n为生成H2O的物质的量。2装置如图(在横线上填出仪器的名称)3注意事项(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是_。(2)为保证酸、碱完全中和，常采用_稍稍过量。(3)实验中若使用弱酸或弱碱，因中和过程中电离_，会使测得数值_。典例导悟3(2011吉林一模)某实验小组设计用50 mL 1.0 molL1盐酸跟50 mL 1.1 molL1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应。在大烧杯底部垫碎泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题：(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(2)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据。实验 序号起始温度t1/终止温度(t2)/温差(t2t1)/盐酸NaOH溶液平均值125.124.925.031.66.6225.125.125.131.86.7325.125.125.131.96.8已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 gcm3，中和后混合液的比热容c4.18103 kJg11，则该反应的中和热为H_。(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，其原因是_。(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。课后练习1根据碘与氢气反应的热化学方程式()I2(g)H2(g)2HI(g)9.48 kJ()I2(s)H2(g)2HI(g)26.48 kJ下列判断正确的是()A254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJB1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应()的产物比反应()的产物稳定D反应()的反应物总能量比反应()的反应物总能量低2 SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A1 780 kJmol1B1 220 kJmol1C450 kJmol1D430 kJmol13下列说法不正确的是()A已知冰的熔化热为6.0 kJmol1，冰中氢键键能为20 kJmol1。假设每摩尔冰中有2 mol氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键B已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为，Ka。若加入少量CH3COONa固体，则电离平衡CH3COOHCH3COOH向左移动，减小，Ka变小C实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为3 916 kJmol1、3 747 kJmol1和3 265 kJmol1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1C(石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1则4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol14在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H25、已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1 B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1题号12345答案答案【知识梳理】知识点一1一样2间接计算某些难以直接测量的反应热3.方程式反应热间的关系aAB ABH1aH2ABH1H2HH1H2知识点二1能量2柴草化石能源多能源结构3(1)煤石油天然气不能(2)太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能可以4(1)化石燃料(2)环境污染5(1)适当过量的空气足够大的接触面积粉碎成粉末喷成雾状问题思考1实质是能量守恒。2当热化学方程式的方向改变时，H的符号改变，大小不变。【巩固提高】一、2.(1)正比(2)反应热HE(生成物的能量)E(反应物的能量)(3)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)反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)反应的途径相同(5)n(可燃物)|H|二、2.环形玻璃搅拌棒温度计3(1)保温、隔热，减少实验过程中热量的损失(2)碱(3)吸热偏低典例导悟1B根据盖斯定律，将(1)2(2)2(3)得：2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H393.5 kJmol122285.8 kJmol1(870.3 kJmol1)488.3 kJmol1。2H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1571.6285.8解析书写热化学方程式时注意：化学计量数改变时，H也同等倍数的改变，故生成水蒸气的热化学方程式可写成：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1等多种形式。36 g的水蒸气变成36 g液态水时放热36 g2.444 kJg188 kJ，所以2 mol H2燃烧生成2 mol H2O(l)时，H483.6 kJmol188 kJmol1571.6 kJmol1。氢气的燃烧热为1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)时放出的热量，H285.8 kJmol1。3(1)偏小(2)56.01 kJmol1(3)偏小用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收热量，造成测得中和热偏小(4)偏小解析(1)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发，减少了HCl的量，故测得的中和热会偏小。(4)小题也同理，不洗涤温度计上的盐酸溶液，也会造成HCl的量减小，测得中和热偏小。(2)温差(t2t1)应取三次实验的平均值6.7 来计算。H56.01 kJmol1。变式演练FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol1解析依据盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。FeO与CO反应方程式：FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)，通过观察可以发现，此反应可用题给的三个反应来表示：3(2)，可得该反应的反应热：H3H1(2H3H2)3(25 kJmol1)(19 kJmol1247 kJmol1)11 kJmol1。【课后练习】1D反应()是可逆反应，所以254 g I2(g)与2 g H2(g)反应生成的HI(g)小于2 mol，放出的热量小于9.48 kJ，A错；由反应()()可得()I2(g)=I2(s)35.96 kJ，因此，1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ，B错；两个反应物的产物均为气态碘化氢，显然C错；由()可知，1 mol固态碘比1 mol气态碘所含的能量低，故反应()的反应物总能量比反应()的反应物的总能量低。2B断裂1 mol SS键吸收能量280 kJ，断裂3 mol FF键吸收能量3160 kJ，则吸收的总能量为Q吸280 kJ3160 kJ760 kJ，释放的总能量为Q放330 kJ61 980 kJ，由反应方程式：S(s)3F2(g)=SF6(g)可知，H760 kJmol11 980 kJmol11 220 kJmol1。3B通过计算100%15%，A正确；加入CH3COONa固体CH3COOHCH3COOH平衡向左移动，减小，而Ka只与温度有关，温度不变，Ka不变，B错误；通过计算C项正确；D项将选项中四个热化学方程式编号为、，则式式6式6式2，即393.5