化学能与热能1

1、第第4讲化学能与热能讲化学能与热能 例1下列有关热化学方程式的叙述正确的是() A已知2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为H241.8 kJmol1 B已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，则金刚石不如石墨稳定 C已知中和热为H57.4 kJmol1，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：CH3COOH(aq)NaOH(aq)= CH3COONa(aq)H2O(l)H57.4 kJmol1 D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)= 2CO(g)H2，则H1H2B 书写热化学方程式时应注意 1物质状态 物质

2、物质所处的状态不同，所处的状态不同，H H值不同，所以必须注明值不同，所以必须注明物质状态。固态、液态、气态、溶液分别用符号物质状态。固态、液态、气态、溶液分别用符号s s、l l、g g、aqaq表示。表示。 2反应条件(1)(1)热化学方程式不用标反应条件。如氢气在空气中热化学方程式不用标反应条件。如氢气在空气中燃烧生成液态水的热化学方程式为：燃烧生成液态水的热化学方程式为：H H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H H285.8 285.8 kJmolkJmol1 1，不，不用标明反应条件用标明反应条件“燃烧燃烧”。(2)(2)不管反应是可

3、逆反应还是不可逆反应，热化学方不管反应是可逆反应还是不可逆反应，热化学方程式中的热效应都是指完全反应时的热效应。程式中的热效应都是指完全反应时的热效应。(3)(3)在在25 25 ，101 101 kPakPa进行的反应，可不标明温度和进行的反应，可不标明温度和压强，不在此条件下进行的反应需要标明温度和压压强，不在此条件下进行的反应需要标明温度和压强。强。 3反应热(H)(1)(1)单位：单位：kJmolkJmol1 1。(2)(2)符号：放热反应为符号：放热反应为“”；吸热反应为；吸热反应为“”。 4化学计量数(1)(1)化学计量数表示的是物质的量。化学计量数表示的是物质的量。(2)(2)化

4、学计量数可以为整数也可以为分数。化学计量数可以为整数也可以为分数。(3)(3)H H的数值与对应的热化学方程式中化学计量数有关。的数值与对应的热化学方程式中化学计量数有关。如：如：H H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H H1 1a a kJmolkJmol1 12H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H H2 2b b kJmolkJmol1 1则则a a、b b的关系为：的关系为：b b2 2a a。 5正、逆反应的H的关系逆反应和正反应的反应热数值相等，符号相反。逆反应和正反应的反应热数值相等，

5、符号相反。如如2H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H Hb b kJmolkJmol1 1则则2H2H2 2O(l)=2HO(l)=2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)H Hb b kJmolkJmol1 1。 6理解“中和热”、“燃烧热” 1(2012年潍坊模拟年潍坊模拟)在在298 K、1.01105 Pa下，将下，将22 g CO2通入通入750 mL 1 molL1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热的热量。已知在该条件下，量。已知在该条件下，1 mol CO2通入通入1 L 2 molL

6、1NaOH溶液中溶液中充分反应放出充分反应放出y kJ的热量。则的热量。则CO2与与NaOH溶液反应生成溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是的热化学方程式正确的是() A.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1 B.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1 C.CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1 D.2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1 例例2(2011年高考重庆卷年高考重庆卷)SF6是一种优良的绝缘气体，是一种优良的绝缘气体，分子结

7、构中只存在分子结构中只存在SF键。已知：键。已知：1 mol S(s)转化为气态转化为气态硫原子吸收能量硫原子吸收能量280 kJ，断裂，断裂1 mol FF、SF键需要吸键需要吸收的能量分别为收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则，则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热的反应热H为为() A1 780 kJ/molB1 220 kJ/mol C450 kJ/mol D430 kJ/molB反应热的计算方法 1从键能数据进行计算H HE E( (反应物的键能总和反应物的键能总和) )E E( (生成物的键能总和生成物的键能总和) )。 2根据图示中能量变化来确定反应热反应热反应热H

8、 HE E( (生成物的能量生成物的能量) )E E( (反应物的能量反应物的能量) )如图如图：H HE E1 1E E2 2000，该反应为吸热反应。，该反应为吸热反应。 3利用盖斯定律进行计算 若若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变也可由这几个反应的焓变相加减而得到。则该化学反应的焓变也可由这几个反应的焓变相加减而得到。 4利用热化学方程式进行相关量的求算 先写出先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反

9、应热。间、物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反应热。 2(2012年高考重庆卷年高考重庆卷)肼肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键化学键所需的能量所需的能量(kJ)：NN为为942、O=O为为500、NN为为154，则断裂则断裂1 mol NH键所需的能量键所需的能量(kJ)是是()A194 B391 C516 D658B 1键能越大，物质所含能量越低键能越大，物质所含能量越低(即焓值越小即焓值越小)，物质越稳定；物质越稳定； 2比较化学反应的热效应的大小和反应中热量比较化学反应

10、的热效应的大小和反应中热量的变化时，易混淆的变化时，易混淆“”、“”和单位。和单位。化化学反应的热效应用学反应的热效应用H表示，表示，H由符号和数字组成，由符号和数字组成，单位是单位是kJmol1，计算和比较时要包括，计算和比较时要包括“”、“”。而化学反应中放出和吸收的热量没有符号，。而化学反应中放出和吸收的热量没有符号，只有数值，单位是只有数值，单位是kJ。 3不能根据反应条件是否需要加热来判断一个反不能根据反应条件是否需要加热来判断一个反应是放热反应还是吸热反应，原因是有些放热反应应是放热反应还是吸热反应，原因是有些放热反应需要加热才能进行需要加热才能进行(如炭的燃烧如炭的燃烧)，而有些

11、吸热反应，而有些吸热反应常温下即可进行常温下即可进行(如如NH4Cl与氢氧化钡晶体的反应与氢氧化钡晶体的反应)。 4中和热只强调中和热只强调H和和OH结合生成结合生成1 mol水时对水时对应的热效应。应的热效应。Ba(OH)2与与H2SO4反应既有水又有沉反应既有水又有沉淀生成，故不属于中和热。燃烧热强调淀生成，故不属于中和热。燃烧热强调1 mol可燃物可燃物完全燃烧且生成稳定的氧化物，故完全燃烧且生成稳定的氧化物，故H2和和Cl2作用生作用生成成HCl不属于燃烧热。不属于燃烧热。 5在热化学方程式的反应物和生成物连接符号在热化学方程式的反应物和生成物连接符号(=或或或或 )处，不标注反应条件

12、处，不标注反应条件(点燃、点燃、加热、电解等加热、电解等)。 判断正误：判断正误：(正确的打正确的打“”号，错误的打号，错误的打“”号号) 1(2012年泉州模拟年泉州模拟)相同条件下，相同条件下，2 mol氢原子所具氢原子所具有的能量小于有的能量小于1 mol氢分子所具有的能量氢分子所具有的能量( ) 2(2012年汕头模拟年汕头模拟)已知已知C(石墨，石墨，s)=C(金刚石，金刚石，s)H0，则石墨比金刚石稳定，则石墨比金刚石稳定( ) 3(2012年黄石模拟年黄石模拟)H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H1，H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H2，则，则H1H2( ) 4 (

13、 2 0 1 2 年 海 口 模 拟年 海 口 模 拟 ) 已 知 ：已 知 ： H2S O4( 浓浓 ) 2NaOH(s)=Na2SO4(aq)2H2O(l)Ha kJmol1，故中和热为，故中和热为 kJmol1( ) 5(2010年高考浙江卷年高考浙江卷)甲烷的标准燃烧热为甲烷的标准燃烧热为890.3 kJmol1，则 甲 烷 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 可 表 示 为 ：则 甲 烷 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 可 表 示 为 ： C H4( g ) 2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1 ( ) 6(2011年高考浙江卷年高考浙江卷)已知：已

14、知：Fe2O3(s)3C(石墨石墨)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJmol1 CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1 C(石墨石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1 则则4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol1 ( ) 【案例案例1】下列关于热化学反应的描述中正确的是下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl和和NaOH反应的中和热反应的中和热H57.3 kJmol1，则，则H2SO4和和Ca(OH)2反应的中和热反应的中和热H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃烧热是的燃烧热是283.0 kJ/mol，则，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的反应的H2(283.0)kJ/molC需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D同温同压下，同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃在光照和点燃条件下的条件下的H不同不同【易错剖析易错剖析】本题易错选本题易错选A A或或D D，由于未正确理解中和热，由于未正确理解中和热的概念而错选的概念而错选A A。误认为由