高二化学反应热的计算人教实验版知识精讲

高二高二化学反应热的计算化学反应热的计算人教实验版人教实验版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 化学反应热的计算 二. 重点、难点： 1. 盖斯定律及其应用是本节的重点也是难点 2. 反应热的计算是本节的另一个重点 三. 具体内容： （一）盖斯定律 1. 定律内容 2. 特点 3. 意义 4. 应用 （二）反应热的计算 1. 依据 2. 常见方法 3. 注意事项 4. 将燃烧热、中和热和反应热的计算综合比较 【典型例题典型例题】 例 1 已知：（1）C（s）+O2（g）=CO2（g） H1=393.5 kJmol-1；（2）CO（s） +1/2O2（g）=CO2（g） H2=283.0 kJmol-1。 求：C（s）+1/2O2（g）=CO（g）的反应热H3？ 答案：答案：110.5 kJmol-1 解析：解析：利用盖斯定律解题。 例 2 25、101kPa 时，将 1.0g 钠与足量的氯气反应，生成 NaCl 晶体并放出 17.87kJ 的热 量，求生成 1mol NaCl 的反映热。 答案：答案：411.01kJ 解析：解析：利用多种方式解题。 例 3 已知下列反应的反应热： （1）CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l） H1=870.3 kJmol-1； （2）C（s）+O2（g）=CO2（g） H2=393.5 kJmol-1； （3）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l） H3=285.8 kJmol-1。 试计算下述反应的反应热：2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l） 答案：答案：488.3 kJmol-1 解析：解析：考察盖斯定律应用时的一些注意事项。 例 4 在 101kPa 时，1molCH4完全燃烧生成 CO2和液态 H2O，放出 890.3kJ 的热量，CH4 的燃烧热为多少？1000L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ 答案：答案：890.3 kJmol-1；3.97104 kJ 解析：解析：区分燃烧热和反应热的计算区别。 例 5 已知盐酸或 H2SO4和烧碱的稀溶液反应的热化学方程式为： H（aq）+OH-（aq）=H2O（l） ；反应热为H1，又知 CH3COOH（aq）+KOH（aq）=CH3COOK（aq）+H2O（l） ；反应热为H2，则H1 与H2的大小关系为_ 答案：答案：H1H2 解析：解析：注意中和热定义中的某些重点考察。 例 6 已知标准状况下 5.6L CO 完全燃烧放出的热量能使 200g15.5的水温度升高到 100，水的比热容是 4.186J/（g） ，则表示 CO 燃烧的热化学方程式？ 答案：答案：CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g） H=282.97 kJmol-1 解析：解析：将不同热量的计算和焓变相结合。 例 7 含 11.2g KOH 的稀溶液与 1L 0.1molL的 H2SO4溶液反应放出 11.46kJ 的热量，该 反应的热化学方程式？ 答案：答案：KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2K2SO4（aq）+H2O（l） H=57.3 kJmol-1 解析：解析：涉及中和热的热化学方程式的书写和注意事项。 例 8 已知 CH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l） ；H890kJ/mol，现有 CH4 和 CO 的混合气体共 0.75mol，完全燃烧后，生成 CO2气体和 18g 液态 H2O，并放出 515kJ 热量，CO 燃烧的热化学方程式为_。 答案：答案：2CO（g）O2（g）2CO2（g）H560kJ/mol 解析：解析：考察混合物质的焓变计算。 【模拟试题模拟试题】 （答题时间：20 分钟） 1. 已知 2H2（g）+O2（g）2H2O（g）H=571.6 kJmol-1，CO（g）+1/2O2（g） =CO2（g） H=283.0 kJmol-1。某 H2和 CO 的混合气体完全燃烧时放出 113.74kJ 热 量，同时生成 3.6g 液态水，则原混合气体中 H2和 CO 的物质的量之比为_。 2. 由氢气和氧气反应生成 1mol 水蒸气放热 241.8kJ，若 1g 水蒸气转化成液态水放热 2.444kJ，则反应 H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）的H=_ kJmol-1，氢气的燃烧热为 _ kJmol-1。 3. 火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮为氧化剂，他们相互反应生成氮气和 水蒸气。已知：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） H=+67.7 kJmol-1,N2H4（g）+O2（g） =N2（g）+2H2O（g） H=534kJmol-1。则 N2H4和 NO2反应的热化学方程式为 _。 4. 已知 298K 时，合成氨反应 N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H=92.0kJmol-1， 将此温度下的 1molN2和 3molH2放在一个密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。测得反 应放出的热量为（假设测量过程中没有能量损失） （ ） A. 一定小于 92.0kJ B. 一定大于 92.0kJ C. 一定等于 92.0kJ D. 无法确定 5. 家用液化气中主要成分之一是丁烷，当 10kg 丁烷完全燃烧并且生成二氧化碳和液态 水时，放出热量 5105kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式_；已知 1mol 液态水 汽化时需要吸收 44kJ 热量，则 1mol 丁烷完全燃烧并生成气态水时放出的热量为_。 6. 由氢气和氧气反应生成 4.5g 水蒸气放出 60.45kJ 的热量，则反应：2H2（g）+O2（g） 2H2O（g）的H 为_。 7. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为：H（aq）+OH-（aq） =H2O（l） H=57.3 kJmol-1，分别向 1L 0.5mol/L 的 NaOH 溶液中加入：（1）稀醋 酸；（2）浓硫酸；（3）稀硝酸。恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2、H3，他 们的正确关系为_。 8. 已知乙炔和乙烯燃烧的热化学方程式为：2C2H2（g）5O2（g）4CO2（g） 2H2O（l）H2600 kJ / mol，C2H4（g）3O2（g）2CO2（g）2H2O（l） H1411 kJ / mol。又已知，氧炔焰的温度比乙烯的温度高，据此判断下列说法错误的 是（ ） A. 可燃物的燃烧热大，火焰温度就高 B. 烃完全燃烧时，火焰温度的高低不完全是由反应热的大小来决定 C. 相同条件下，等体积的乙炔和乙烯完全燃烧时，乙炔耗氧量和放热都较少 D. 1mol 乙烯完全燃烧，生成气态产物，放出热量小于 1411kJ 9. 现有 CO、H2和 CO2组成的混合气体 116.8L（标准状况） ，经完全燃烧后放出的总能 量为 867.9kJ，并生成 18g 液态水。已知 2H2（g）+O2（g）2H2O（l） H=571.6kJmol-1；2CO（g）O2（g）2CO2（g）H566kJ/mol，则燃烧以前混 合气体中 CO 的体积分数接近为_。 10. 相同温度下，下列两个反应的反应热分别用H1和H2来表示，H2（g） +1/2O2（g）H2O（g）H1=Q1kJmol-1；2H2O（l）2H2（g）+O2（g） H2=Q2kJmol-1，则 Q1 和 Q2的关系_。 11. 充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为 Q，完全吸收生成的 CO2，生成正盐，需 5molL-1的 KOH 溶液 100mL，则丁烷的燃烧热为_。 12. 一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为 Q，它所生成的 CO2用过量饱和石灰 水完全吸收可得 100g 碳酸钙沉淀。则完全燃烧 1mol 无水乙醇时放出热量是_。 试题答案试题答案 1. 1：1 2. 241.8；285.8 3. 2N2H4（g）2NO2（g）3N2（g）+4H2O（g） H=1135.7kJmol-1 4. A 5. 2C4H10（g）+13O2（g）=8CO2（g）+10H2O（l） H=5.8103kJmol- 1；2.68103。 6. 483.6 kJmol-1 7. H1H3H2 8. A9. 4010. 2Q1 Q2 11. 16Q12. 2Q 【试题解析试题解析】 1. 通过液态水的质量计算出氢气为 0.2mol，则其产生热量为 57.16kJ，则 CO 产生热量 为 56.58kJ，所需 CO 大约为 0.2mol。 2. 只要将 H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）的反应看成 H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）和 H2O（g）=H2O（l）两步就容易解决问题了。 3. 将第一个反应逆向，则H=67.7kJmol-1，第二个反应扩大 2 倍，则 H=1068kJmol-1，再将两式相加即可。 4. 因可逆反应的H 是完全反应时的数值，而可逆反应不可能完全反应，所以偏小。 5. 2mol 丁烷完全燃烧放出的热量为：10103g/（2mol58gmol-1） =5105kJ/x,x=5.8103kJ，注意状态的标注和配平；1mol 丁烷完全燃烧生成气态水放出的 热量为：（5800kJ-44 kJmol-110mol）/22.68103kJ。 6. 4.5g 水为 0.25mol，将此时的热量换算成 2mol 时的热量即可。 7. H 带有负号，所以数值越大，结果越小，因为醋酸为弱电解质，电离需要吸热，所 以数值小，浓硫酸溶于水放热，所以数值最大，结果正好反过来。 8. 火焰的温度与可燃物的燃烧热和生成水量有关。 9. 根据水的量计算氢气