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文档简介
1、专题四 化学反应与能量变化 课时16 反应热盖斯定律(本课时对应学生用书第6974页)【课时导航】复习目标1. 知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。2. 通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3. 能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热的概念,知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。知识网络问题思考问题1放热反应一定不需要加热吗?放热反应在任何条件下都能自发进行吗?问题2在中和反应热的测定实验中,使用弱酸或弱碱为什么会使测得的中和热的数值偏低
2、?【自主学习】 考点1化学反应的反应热(焓变)【基础梳理】1. 化学反应中的变化(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) 化学反应中的能量转化形式:、光能、电能等。通常主要表现为的变化。2. 焓变、反应热(1) 符号:。(2) 单位:。3. 吸热反应和放热反应从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析。(1) 如右图所示,该反应反应物能量生成物能量,是热反应。E1活化能(反应物分子变成活化分子所需的能量)E2活化能(生成物分子变成活化分子所需的能量)H=-使用催化剂,E1,E2,H。(2) 如右图所示,该反应反应物能量生成物能量,是热反应。E1
3、活化能(反应物分子变成活化分子所需的能量)E2活化能(生成物分子变成活化分子所需的能量)。H=-使用催化剂,E1,E2,H。(3) 从反应热的量化参数键能的角度分析断裂旧化学键要热(E1),形成新化学键要热(E2)。E1E2时,该反应是热反应。反之,就是热反应。H=键能之和-键能之和。(4) 常见放热反应可燃物的燃烧;酸碱中和反应;铝热反应;金属跟酸的置换反应;物质的缓慢氧化;大多数化合反应。(5) 常见吸热反应大多数分解反应;盐的水解;Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应;碳和水蒸气的反应;C和CO2的反应。【举题说法】类型一反应进程与能量变化例题1(2015扬州一模)某温度时,N2与H2
4、反应过程中的能量变化如下图所示。下列叙述正确的是()A. 1 mol N2与3 mol H2充分反应可以放出92 kJ的热量B. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C. 加入催化剂,该反应的焓变减小D. 正反应的活化能等于逆反应的活化能【答案】B【解析】N2与H2的反应是可逆反应,不能完全反应生成NH3,故放出的热量小于92 kJ,A错误;由图可看出,b中反应的活化能小,故b加入了催化剂,B正确;加入催化剂不能改变反应的焓变,C错误;由图可看出,正反应的活化能为508 kJmol-1,逆反应的活化能为600 kJmol-1,D错误。变式1(2015苏锡常二模)下图是金属镁和卤素单质(X2)反应
5、的能量变化示意图。下列说法正确的是()A. 由MgCl2制取Mg是放热过程B. 热稳定性:MgI2MgBr2MgCl2MgF2C. 常温下氧化性:F2Cl2Br2ClBrI,故氧化性:F2Cl2Br2I2,C错误;因为MgBr2(s)Mg(s)+Br2(g)H=+524 kJmol-1、MgCl2(s)Mg(s)+Cl2(g)H=+641 kJmol-1,将第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得D项热化学方程式,正确。类型二反应热与键能关系例题2(2015浙江高考)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:(1) 已知:化学键CHCCCCHH键能/kJmol-1412348612436计算上述反应的H=
6、kJmol-1。【答案】+124【解析】反应热=反应物总键能-生成物总键能,由有机物的结构可知,应是CH2CH3中总键能与CHCH2、H2总键能之差,故H=(5412+348-3412-612-436)kJmol-1=+124 kJmol-1。变式2(2014重庆高考)已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1,HH、OO和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol-1,则a为()A. -332B. -118C. +350D. +130【答案】D【解析】将已知的两个反应编号为,-2即可得到2H
7、2(g)+O2(g)2H2O(g)H=(-220-2a)kJmol-1,根据反应热等于反应物键能之和减去生成物键能之和有-220-2a=4362+496-4624,解得a=130,所以D正确。类型三反应热的大小比较例题3(2015南京模拟)下列各组热化学方程式中,化学反应的H前者大于后者的是()C(s)+O2(g)CO2(g)H1C(s)+O2(g)CO(g)H2S(s)+O2(g)SO2(g)H3S(g)+O2(g)SO2(g)H4H2(g)+O2(g)H2O(l)H52H2(g)+O2(g)2H2O(l)H6CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H7CaO(s)+H2O(l)Ca(OH
8、)2(s)H8A. B. C. D. 【答案】C【解析】碳完全燃烧放出的热量多,但放热越多,H越小,因此中H前者小于后者;固态S的能量低于气态S的能量,所以气态S燃烧放出的热量多,则中H前者大于后者;中前者是1 mol氢气,后者是2 mol氢气,所以后者放热多,则H前者大于后者;中前者是吸热反应,后者是放热反应,所以H前者大于后者。变式3已知:H2(g)+O2(g)H2O(g)H1=akJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2=bkJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H3=ckJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H4=dkJmol-1下列关系式正确的是()
9、A. 2a=b0 B. acd0 D. 2c=d0【答案】A【解析】A项,中各物质的物质的量是中的2倍,所以H2是H1的2倍,又因为H2燃烧是放热反应,所以H0,因而ac,错误;因为放热反应的H0,即可知H1H2。方法二:要注意在图像上只能看出放出或吸收热量的多少,若是放热反应,放出热量越多,H越小;若是吸热反应,吸收热量越多,H越大。 考点2热化学方程式【基础梳理】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. 意义如:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6kJmol-1表示:2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。3. 书写
10、步骤写化学方程式标状态标H。4. 注意事项(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。(2) 注明物质状态:常用、分别表示固体、液体、气体、溶液。不同状态的物质具有不同的能量。(3) 注意符号单位:H应包括“+”或“-”、数字和单位(kJmol-1)。(4) 遵循的守恒关系:原子守恒;能量守恒;氧化还原反应遵循得失电子守恒;离子反应遵循电荷守恒。(5) 注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应,如果化学计量数加倍,则H也
11、要加倍。5. 盖斯定律对于一个化学反应,无论是完成,还是完成,其反应的焓变是的。【举题说法】例题4(2015广东高考)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如上图所示的催化循环实现,其中反应为2HCl(g)+CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s)H1,反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为H2,则总反应的热化学方程式为(反应热用H1和H2表示)。【答案】4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H=2(H1+H2)【解析】由图示可知,整个过程为4HCl+O22Cl2+2H2O,反应生成1 mol Cl2(g)的反应热为H2,则反应热化学方程式
12、为CuCl2(s)+O2(g)CuO(s)+Cl2(g)H2,根据盖斯定律(+)2可得总反应的热化学方程式。变式4(2014淮安三模节选)下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图,则Mg(s)+2B(s)MgB2(s)H=。【答案】-93kJmol-1【解析】根据图像,可以写出下面反应的热化学方程式:Mg(s)+H2(g)MgH2(s)H=-76kJmol-1MgH2(s)+2B(s)MgB2(s)+H2(g)H=-17kJmol-11 +,即可得到目标反应。【题组训练】类型一热化学方程式的书写1. (2015安徽高考)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。
13、在25 、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,则该反应的热化学方程式是。【答案】NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g) H=-216.0 kJmol-1【解析】NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g),n(NaBH4)=0.1 mol,在25 、101 kPa下,每消耗0.1 mol NaBH4(s)放热21.6 kJ,消耗1 mol NaBH4(s)放热216.0 kJ,则热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g)H=-216.0 kJmol-1。2. (2015扬州一
14、模)已知CO还原SO2生成S(g)和CO2过程中,每转移1 mol电子需吸收2.0 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为 。【答案】2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g) H=+8.0 kJmol-1【解析】根据得失电子守恒可知,每生成1 mol S时转移4 mol电子,吸收8.0 kJ热量,故反应的热化学方程式为2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)H =+8.0 kJmol-1。3. (2015福建高考)已知:Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g) H1=+1 344.1 kJmol-12AlCl3(g)2Al(s)+3Cl2(g) H2=+1 16
15、9.2 kJmol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。【答案】Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9 kJmol-1【解析】将给定的两个反应编号为,根据盖斯定律,将-可得:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(g)+3CO(g)H=(+1 344.1 kJmol-1)-(+1 169.2 kJmol-1)=+174.9 kJmol-1。4. (2015无锡一模)某硝酸厂处理尾气中NO的方法:催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知:则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是。【答
16、案】N2(g)+2H2O(g)2NO(g)+2H2(g)H=+665 kJmol-1【解析】N2和水蒸气反应生成NO和H2的过程可看作是N2先分解成N原子,H2O先分解成H原子和O原子,然后N原子、H原子、O原子再重新组合生成NO和H2,故反应的H=945 kJmol-1+(4463 kJmol-1)-(2630 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+665 kJmol-1。5. (2014 南通一模)CH3OH、H2的燃烧热分别为-725.5 kJmol-1和-285.8 kJmol-1,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:。【答案】CO2(g)+3H2(g)CH3
17、OH(l)+H2O(l) H=-131.9 kJmol-1【解析】根据题给数据,可以写出两个热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-725.5 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1,3-即可得到目标反应。类型二H计算6. (2015江苏高考)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量;O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式如下:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJmol-1NO(g)+O2(g)NO2(g)
18、 H=-58.2 kJmol-1SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) H=-241.6 kJmol-1反应3NO(g)+O3(g)3NO2(g)的H=kJmol-1。【答案】-317.3【解析】将给定的三个热化学方程式分别编号为,将2+,即可得到目标反应3NO(g)+O3(g)3NO2(g),所以H=2(-58.2 kJmol-1)+(-200.9 kJmol-1)=-317.3 kJmol-1。7. 已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是H1 =-a kJmol-1、H2=-b kJmol-1和H3 =-c kJmol-1,则工业冶炼晶体硅反应2C(s)+SiO2(s)Si(s)
19、+2CO(g)的H=。【答案】(2b+c-2a) kJmol-1【解析】根据题给信息,可分别得到热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g) H1 =-a kJmol-1,CO(g)+O2(g)CO2(g) H2=-b kJmol-1,Si(s)+O2(g)SiO2(s) H=-c kJmol-1。根据盖斯定律,22,可得到目标反应,H =(-a2+b2+c) kJmol-1=(2b+c-2a) kJmol-1。8. 氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知:HH键键能为436 kJmol-1,键键能为945 kJmol-1,NH键键能为391 kJ
20、mol-1。由键能计算消耗1 mol N2时的H=。【答案】-93 kJmol-1【解析】H=945 kJmol-1+436 kJmol-13-391 kJmol-16=-93 kJmol-1。 考点3燃烧热和中和热【基础梳理】1. 燃烧热(1) 概念:101kPa,纯物质燃烧生成稳定的氧化物时所释放的热量,叫做该物质的燃烧热。(2) 注意事项:物质完全燃烧是指物质中的碳元素全部转化成,氢元素转化成,硫元素全部转化成。(3) 表示意义:如C的燃烧热为-393.5kJmol-1,表示在101kPa时,1molC完全燃烧生成CO2(g)放出393.5kJ的热量。(4) 有关计算:物质燃烧所释放的热
21、量Q=该物质的燃烧热该物质的物质的量。2. 中和热(1) 概念:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成H2O(l)的反应热叫中和热。(2) 表示:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3kJmol-1。(3) 测定原理H=-c=4.18Jg-1-1=4.1810-3kJg-1-1;n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1gmL-1进行计算。装置如下图注意事项. 碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是。. 为保证酸、碱完全中和,常采用稍稍过量。(0.5molL-1HCl、0.55molL-1NaOH溶液等体积混合). 实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是 。问题设计.
22、该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50mL,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(T2-T1)/盐酸NaOH溶液平均值125.025.025.028.23.2224.924.924.928.33.4325.025.025.028.33.3已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00gmL-1,中和后混合液的比热容c=4.1810-3kJg-1-1,则该反应的中和热H=。. 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”或“偏小”),其原因是。. 在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热(填“偏大”或“偏小”)。【
23、举题说法】例题5已知氢气和碳燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H1=-a kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g) H2=-b kJmol-1C(s)+O2(g)CO(g)H3=-c kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H4=-d kJmol-1下列说法正确的是()A. 氢气的燃烧热为b kJmol-1B. 碳的燃烧热为c kJmol-1C. 一氧化碳的燃烧热为(d-c) kJmol-1D. ab【答案】CD【解析】燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所释放的热量,所以H2的燃烧热是 kJmol-1,C的燃烧热是d kJmol-1,A、B
24、均错误;-可以得到CO(g)+O2(g)CO2(g),H=-(d-c) kJmol-1,所以CO的燃烧热是(d-c) kJmol-1,C正确;-即可得到H2O(g)H2O(l)H=(b-) kJmol-1,水液化放热,所以b-0,D正确。变式5. 50mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:(1) 从实验装置上看,有两处缺点,其一是有处错误安装会导致热量散失较大,应该改正为 ;其二尚缺少一种玻璃仪器,该玻璃仪器的名称是。(2) 烧杯间填满碎纸条的作用是。(3) 若大烧杯上不盖
25、硬纸板,求得的反应热数值(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(4) 实验中改用60mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”),所求中和热(填“相等”或“不相等”)。(5) 若实验后得到以下数据:实验序号起始温度T1/终止温度T2/温差(T2-T1)/HClNaOH平均值125.525.025.2528.53.25224.524.524.5027.53.00325.024.524.7526.51.75中和后生成的溶液的比热容为4.18Jg-1-1,请替该同学计算出中和热的平均值:。该学生测得的中和热比理
26、论值(填“高”或“低”)。从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填字母)。A. 溶液混合后未及时盖好量热计杯盖B. 倾倒溶液太快,有少量溅出烧杯C. 溶液混合后搅拌不够D. 未等温度升到最高值就记录温度计示数E. 用量筒量取盐酸体积时仰视读数F. 烧杯和玻璃棒吸收了一部分热量. 某研究小组将V1mL1.0molL-1盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。研究小组做该实验时环境温度(填“高于”、“低于”或“等于”)22,此反应所用NaOH溶液的物质的量浓度应为molL-1。【答案】. (1) 小烧杯和大烧
27、杯的杯口相平环形玻璃搅拌棒(2) 保温(或隔热或减少热量损失)(3) 偏小(4) 不相等相等(5) 52.25kJmol-1低ABCDF. 低于1.5【解析】. (3) 若大烧杯上不盖硬纸板,则有部分热量散失,测定的Q偏小。(4) 参加反应的酸碱的量不同,反应放出的热量不同,但中和热为生成1 mol H2O放出的热量,与参加反应的酸碱的量无关。(5) 误差大的第三组数据舍去,Q=mcT=100g4.18Jg-1-13.125=1306.25J=1.30625kJ,n(H2O)=0.05L0.5molL-1=0.025mol,因而中和热数值为=52.25kJmol-1。理论值为57.3kJmol
28、-1,测得的中和热比理论值低。只有E中量取的盐酸偏多,导致放出的热量偏大,不符合题意,其余操作均有部分热量散失,测定的Q偏小。. 22对应的是5mL盐酸和45mLNaOH溶液反应时的温度,这时已经有部分酸碱发生反应,放出热量,因而比室温高。由图像可知,30mL盐酸和20mLNaOH溶液反应时的温度最高,说明此时恰好完全反应,因而c(NaOH)=molL-1=1.5molL-1。1. 有关中和热的注意事项(1) 酸和碱是指一切酸和碱。(2) 中和热的热化学方程式表示一切强酸和强碱溶液反应生成可溶性盐和1molH2O(l)时,均释放出57.3kJ的热量。(3) 若是弱酸或弱碱,生成1molH2O(
29、l)时所释放的热量会比57.3kJ少,原因是弱酸或弱碱中存在分子,分子电离成离子时要吸收热量。(4) 若是浓硫酸与强碱反应,生成1molH2O(l)时所释放的热量会比57.3kJ多,原因是浓硫酸稀释放热。(5) 若是稀硫酸和Ba(OH)2反应,生成1molH2O(l)时所释放的热量会比57.3kJ多,原因是H+与OH-结合成1molH2O(l)的同时,Ba2+和S结合成BaSO4沉淀也会放热。2. 中和热测定实验中的误差分析(1) 用温度计量取酸的起始温度后,未用水冲洗干净直接量取碱的起始温度,此时因酸和碱发生反应导致起始温度偏高,而使温度差偏低,Q偏低,H偏大。(2) 酸和碱混合过程中,未一
30、次性倒入烧杯(操作慢)或部分洒出,均会使部分能量散失,Q偏低,H偏大。(3) 酸和碱混合之后,记录的温度不是最高温度,Q偏低,H偏大。(4) 数据处理过程中,若有误差较大的数值,应舍去再求平均值;若未舍去,则产生较大误差。【随堂检测】1. (2016南京、盐城一模)H2与ICl的反应分、两步进行,其能量曲线如下图所示,下列有关说法错误的是()A. 反应、反应均为放热反应B. 反应、反应均为氧化还原反应C. 反应比反应的速率慢,与相应正反应的活化能无关D. 反应、反应的焓变之和为H=-218 kJmol-1【答案】C【解析】根据图像可知,反应和反应中反应物总能量都大于生成物,则反应、均为放热反应
31、,A正确;反应、中都存在元素化合价变化,所以反应、都是氧化还原反应,B正确;反应比反应的速率慢,说明反应中正反应的活化能较大,反应中正反应的活化能较小,C错误;反应、反应总的能量变化为218 kJ,根据盖斯定律可知,反应、反应的焓变之和为H=-218 kJmol-1,D正确。2. (2015苏北四市一模)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O (g)H13H2(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3H2O (g) H22Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s) H32Al(s)+O2(g)Al2O3(s) H42Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s) H5下列关于上述反应焓变
32、的判断正确的是()A. H10 B. H50,H4H3C. H1=H2+H3 D. H3=H4+H5【答案】B【解析】燃烧反应都是放热反应,故H30,A错误;反应(5)是铝热反应,显然是放热反应,H50,将反应(4)-反应(3)可得反应(5),即H5=H4-H3H2B. C(石墨,s)C(金刚石,s)H=+1.9kJmol-1,则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定C. NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.4kJmol-1,则含20gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7kJD. 101kPa时,2H2(g)+O2(g)2H2
33、O(g)H=-571.6kJmol-1,则氢气的燃烧热为285.8kJmol-1【答案】C【解析】由于同种物质在气态时含有的能量比固态时高,所以前者放出的热量比后者高,因此H10,H20,H5H2D. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H010. (2015河南洛阳统考)氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中,断裂l mol H2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,断裂1 mol F2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式正确的()A. Q1+Q22Q3 C. Q1+Q2Q311. 为解决能源危机
34、,在汽油中掺入一定比例的乙醇(即“乙醇汽油”)以代替一部分汽油。乙醇在气缸中完全燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)H1=-683.4 kJmol-1,下列说法正确的是()A. 该反应过程中,断裂化学键会放出热量B. 该反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量C. 乙醇的燃烧热为683.4 kJmol-1D. 反应C2H5OH(l)+O2(g)CO2(g)+H2O(g)的H2-683.4 kJmol-112. 已知反应:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221 kJmol-1稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmo
35、l-1, 下列结论正确的是()A. 碳的燃烧热大于110.5 kJmol-1B. 的反应热为221 kJmol-1C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol-1D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量13. 催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。图1所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成(填“CO”、“CO2”或“HCHO”)。2HCHO(g
36、)+O2(g)2CO(g)+2H2O(g) H=。(2)反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图2所示,回答下列问题: 图1 图2该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1,E2。(填“增大”、“减小”或“不变”)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?,原因是 。14. 甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,还可以作为燃料电池的原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(
37、g)H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3回答下列问题:(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCOHOCHE/kJmol-14363431 076465413由此计算H1= kJmol-1,已知H2=-58 kJmol-1,则H3= kJmol-1。(2)已知:若甲醇的燃烧热为H3,试用H1、H2、H3表示CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)的H=。若H1=-285.8 kJmol-1,H2=+283.0 kJmol-1,某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量,同时生成3.6 g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为。(3)
38、以CH4和H2O为原料,通过下列反应也可以制备甲醇。:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206.0 kJmol-1:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-129.0 kJmol-1CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。【课后检测答案】专题四化学反应与能量变化课时16反应热盖斯定律1. B【解析】反应的放热和吸热与反应条件无绝对关系,A错误;应用盖斯定律,可以计算一些难以直接测量的反应的反应热,B正确;反应是否容易发生与反应的活化能有关,与反应的放热和吸热无关,C错误;H与反应的条件无关,任一反应,只要反应物和生成物不变
39、,H就不变,D错误。2. D【解析】反应物能量高于生成物能量,是放热反应,故A错误;升高温度,活化分子百分数增大,故B错误;催化剂只改变活化能,对反应的焓变无影响,故C错误;H=断键吸收的能量-成键放出的能量=E1-E2,故D正确。3. D【解析】反应的热效应=反应物键能之和-生成物键能之和=436kJ+249kJ-930kJ=-245kJ,所以该反应是放热反应,1molH2和0.5molO2所具有的总能量高于1mol气态H2O所具有的总能量,A、B错误;1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(g),释放能量245kJ,气态水变为液态水时放出热量,所以1molH2(g
40、)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l),释放能量大于245kJ,C错误;D正确。4. B【解析】H=反应物键能总和-生成物键能总和,注意硅晶体中,平均1molSi有2mol键,二氧化硅晶体中,平均1molSiO2有4mol键,则2176+1498.8-4x=-989.2,解得x=460。5. A【解析】已知丙烷的燃烧热H=-2 215 kJmol-1,则丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)H=-2 215 kJmol-1,一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水,则放出的热量约为=55.375 kJ55 kJ。6. A【解析】C(s,石墨) C(s,金刚石)H
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