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文档简介
自学01反应热自学目录:【核心素养分析】【知识导图】【目标导航】【自学内容】【自学检测】【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质,建立计算反应焓变模型。3.科学态度与社会责任:能分析、评价生产和生活实际中的能量转化现象,并能从能源利用率、环境保护等角度综合考虑,提出利用化学变化实现能量储存和释放的有实用价值的建议。【知识导图】【目标导航】从考查题型和内容上看,本专题在高考命题中以选择题和非选择题的形式呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)反应热的概念及计算;(2)热化学方程式的书写与正误判断;从命题思路上看,侧重结合能量变化图像、化学反应历程和燃烧热等,考查反应中的能量变化、反应热的比较。【自学内容】一、反应热、焓变1、体系与环境(1)体系:被研究的物质系统,称为体系,又称系统。(2)环境:与体系相互的其他部分,称为环境。以研究盐酸和氢氧化钠溶液之间的反应为例:体系:溶液及等看作一个反应体系;环境:盛溶液的的和溶液之外的。2、体系与环境的热量交换——反应热环境体系(1)热量:因温度不同而在体系与环境之间环境体系eq\o(←→,\s\up7(温度不同,存在热量交换))(2)反应热:在条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。【深刻理解】反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度。3、反应热测定(1)实验装置①装置名称:。②各部分仪器的作用:a.玻璃搅拌器的作用是。b.隔热层的作用是。c.温度计的作用是。(2)测定原理环境温度不变时,根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。计算公式:ΔH=-cmΔt=-eq\f((m酸+m碱)·c·(t终-t始),n)c=4.18J·g-1·℃-1=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1;n为生成H2O的物质的量。【特别提醒】①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应,计算时应以不足的酸作为计算标准。②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱,若用浓酸或浓碱,由于稀释过程中放出热量,会使测得的中和热数值偏高。(3)实验步骤①绝热装置组装②量取一定体积酸、碱稀溶液:量取50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液③测反应前酸碱液温度:测量混合前50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液的温度,取两温度平均值,记录为起始温度t1。④混合酸碱液测反应时最高温度:将酸碱溶液迅速混合,用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的温度,记录为终止温度t2。⑤重复2~3次实验:记录每次的实验数据,取其作为计算依据。⑥求平均温度差(t终-t始)⑦计算中和热ΔH。【特别说明】❶为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液;❷测量完盐酸的温度后,温度计应冲洗干净并擦干;❸酸碱溶液一次迅速混合。(4)实验数据处理实验次数反应物的温度/℃反应前体系温度反应后体系温度温度差盐酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t1-t2)/℃125.025.225.128.53.4224.925.125.028.33.3325.625.425.529.03.5设溶液的密度均为1g·cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1,则反应放出的热量Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)=4.18J·g-1·℃-1×(50g+50g)×EQ\f(3.4+3.3+3.5,2)℃≈1421J≈1.42kJ。那么生成1molH2O放出的热量为EQ\f(Q,m(H2O))=EQ\f(1.42kJ,0.025mol)=56.8kJ。(5)误差分析若实验时有热量损失,所测中和热偏小,ΔH偏大。求算出的中和热是否接近kJ·mol-1,取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有:①溶液浓度不准确;②溶液量取不准确;③隔热较差;④室温太低;⑤温度未读取到最高点等。【特别提醒】中和热测定实验的注意事项①隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满,故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温;盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可;倒入NaOH溶液要迅速,尽可能减少实验过程中的热量损失。中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动,不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快,热量损失大。②准确关。如配制溶液的浓度要准确;NaOH溶液要新制;量取溶液体积时读数要准确;对温度计的读数要读到最高点。为保证酸完全中和,采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等,可采用碱体积稍过量。③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1molH2O放出的热量,为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。④计算时应注意单位的统一,且要注意数据的取舍,无效数据要舍去。【问题与讨论】(中和反应热的测定)p6参考答案:(1)量热计用双层杯,中间为隔热层,减少因热传递而损耗的热量,加盖杯盖,减少因热对流而损耗的热量。(2)氢氧化钠溶液过量确保盐酸反应完全,搅拌使反应充分,且反应后体系吸收的热量均匀。(3)三次测量、计算,求平均值。4.焓与焓变的含义1)相关概念及其关系物理量含义符号注意事项内能体系内物质的各种能量的。受温度、和等影响,不可测量。焓与物质有关的物理量。不可测量。焓变与的焓值差,单位是。两者在一定条件下相等,可通过测量反应热判断焓的变化。反应热在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应。2)焓变和反应热的关系反应热焓变含义在条等温件下,化学反应中或的热量化学反应中生成物所具有的与反应物所具有的之差二者的相互联系化学研究表明,对于在等压条件(如敞口容器中)下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,而没有转化为等其他形式的能,则该反应的反应热就为,因此常用表示反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。举例在25℃、101kPa下,1molH2与0.5molO2完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量,则该反应的ΔH=。(注意单位)二、化学反应过程中的能量变化1.化学反应过程中能量变化的表现形式化学反应过程中,不仅有物质的变化,还有能量的变化。这种能量的变化常以、、等形式表现出来。2、化学反应中的能量变化=1\*GB2⑴从键能的角度分析化学反应中能量的变化(微观角度)化学键和时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。以1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时放出184.6kJ的热量为例,从微观角度解释化学反应过程中的能量变化。填写下表中的空白。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化示意图化学键反应中能量变化1molA—B化学键反应中能量变化H—H吸收kJ共吸收kJCl—Cl吸收kJH—Cl放出kJ共放出kJ结论H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH=kJ·mol-1显然,分析结果与实验测得的该反应的反应热184.6kJ·mol-1很接近(一般用实验数据来表示反应热)。【拓展延伸】键能:形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量,单位:kJ/mol。在25℃和101kPa的条件下,1molH2中含有molH—H键,使1molH2变为2molH原子断开了molH—H键,需要436KJ热量;由2molH原子生成1molH2,有molH—H键生成,生成过程中向外界436KJ热量。通过分析数据可以发现:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量,这个能量就是H—H键的键能,即H2的键能为436kJ/mol。【归纳小结】(1)化学反应过程中能量变化的微观本质是:化学键的断链和形成时的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因。由键能求焓变的公式:ΔH=E(反应物的总键能)-E(产物的总键能)(2)ΔH的正负和吸放热反应的关系=1\*GB3①放热反应:反应完成时,生成生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低,故ΔH<0或ΔH为“-”。=2\*GB3②吸热反应:反应完成时,生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量。由于反应后吸收环境热量而使反应体系的能量升高,故ΔH>0或ΔH为“+”。(2)从物质所具有的能量角度分析化学反应中能量的变化(宏观角度)=1\*GB3①如果反应物所具有的总能量生成物所具有的总能量,那么由反应物转化成生成物时能量主要转变成热量形式放出,这是放热反应。反之,如果反应物所具有的总能量生成物所具有的总能量,反应物就需要吸收热量才能转化为生成物,这是吸热反应。(如下图)放热反应吸热反应=2\*GB3②由物质的能量求焓变的公式:ΔH=E(的总能量)-E(的总能量)③图解反应热与活化能的关系A.在无催化剂的情况下,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,ΔH=E1-E2。B.催化剂能降低反应所需活化能,但影响焓变的大小。(3)放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应能量图像化学反应中的能量变化与计算①a表示断裂旧化学键吸收的能量,也可以表示反应的活化能。②b表示生成新化学键放出的能量,也可以表示活化分子变成生成物分子所放出的能量。③c表示反应的反应热。ΔH=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1
ΔH=(a-b)kJ·mol-1=+ckJ·mol-1
ΔH=H(生成物)-H(反应物),单位:kJ·mol-1
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,单位:kJ·mol-1
【特别提醒】比较ΔH的大小时,要连同“+”、“-”包含在内,类似于数学上的正负数比较。如果只比较反应放出热量的多少,则只须比较数值大小,与“+”、“-”无关。(4)常见的放热反应和吸热反应1)放热反应:①可燃物的②酸碱反应③金属与酸的反应④物质的缓慢⑤铝热反应⑥大多数反应⑦由物质转变为物质的反应等2)吸热反应:①由物质转变成物质的反应等。②盐类的反应③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④C和H2O(g)、C和CO2的反应⑤大多数反应【特别提醒】正确判断吸、放热反应①化学反应总体遵循“分吸合放”规律,即大多数分解反应吸热,大多数化合反应放热,且化学反应中吸热反应占少数,所以务必记住常见的吸热反应。②放热反应或吸热反应必须属于化学变化,物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热,但不能称为吸热反应,只能称为吸热过程;同样,水蒸气转变成液态水,也不能称为放热反应。=3\*GB3③化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。不同化学反应发生的条件不同,有的常温下就可以发生,有的则需要加热,因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应,而在常温下进行的反应认为是放热反应,其实两者之间无必然联系,常温下进行的反应可能是放热反应,如中和反应;也可能是吸热反应,如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应,可能是吸热反应,如C+CO2==2CO;也可能是放热反应,如C+O2==CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行,吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见,反应吸热还是放热与反应条件无关,而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。三、热化学方程式1.概念:表明反应所释放或吸收的的化学方程式。2.含义:不仅表示化学反应中的变化,也表明了化学反应中的变化;同时表明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。【深刻理解】(1)已知25℃、101kPa下,热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-184.6kJ/mol,其表示的含义。(2)参照(1),写出在25℃、101kPa时,下列情况对应的热化学方程式:1mol气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol气态H2O时,放出的热量是241.8kJ的热量。。3.书写热化学方程式应注意的事项注意事项原因注意事项注明反应的温度和压强若在25℃、101kPa时进行的反应,可不注明注明反应物和生成物的聚集状态气体用“_”,液体用“___”,固体用“____”,溶液用“aq”。若是同分异构体(或同素异形体),则在标明状态的同时,还要注明同分异构体(或同素异形体)的名称、类型,如P(白磷,s)。化学计量数可以是整数,也可以是分数热化学方程式中的化学计量数只表示,(“物质的量”或“分子数”),因此可以为分数化学方程式中的化学计量数必须与ΔH相对应热化学方程式中不用“↑”“↓”,“=”上不用标明反应条件。生成物中“↑”“↓”已用相应的符号g或s标明。【资料卡片】ΔH的单位中“mol-1”的含义ΔH的单位中“mol-1”并不是,而是指“每摩尔反应”。例如,对于反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-184.6kJ/mol,则表示“每摩尔反应”,“每摩尔反应”放出kJ的热量;对于反应:EQ\f(1,2)H2(g)+EQ\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH=-92.3kJ/mol,则表示“每摩尔反应”,“每摩尔反应”放出kJ的热量。因此,ΔH必须与一一对应。【理解应用】比较ΔH大小(1)根据同一反应中反应物或生成物的状态判断eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1,H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2))ΔH2ΔH1;eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2))ΔH2ΔH1。(2)根据反应进行的程度比较eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1,C(s)+EQ\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2))ΔH2ΔH1。(3)根据化学计量数的数量关系比较eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1,EQ\f(1,2)H2(g)+EQ\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH2))ΔH2ΔH1。(4)根据不同的反应类型(吸热反应和放热反应)判断eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH1,CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH2))ΔH2ΔH1。【易错提醒】(1)ΔH是有符号“+”“-”的,比较时要区别正负。(2)在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,能量不同:E(g)>E(l)>E(s),可知ΔH亦不相同。四、燃烧热和中和热1、燃烧热1、定义:时,1mol纯物质完全燃烧生成时所放出的热量,单位:。【深刻理解】燃烧热(1)条件:;(2)可燃物的用量:;(3)指定产物:碳元素变为,氢元素变为,硫元素变为,氮元素变为等。(4)含义:如H2的燃烧热为285.8KJ/mol含义。2、表达方式:(1)符号表达:物质燃烧一定热量,用ΔH表示时,一定为值,如H2的燃烧热ΔH=-285.8KJ/mol;(2)语言叙述:在用语言叙述时,不带“-”,如H2的燃烧热为285.8KJ/mol。【易错提醒】由于燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的,因此,在书写表示燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数为。例如,判断下列表示H2燃烧热的热化学方程式是否正确,在括号内标明“√“或”×”:H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1()2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1()因此,表示燃烧热的热化学方程式有个(“一”或“无数”,下同),而表示化学反应的热化学方程式有个。【特别提醒】关于燃烧热的理解:①燃料1mol;②完全燃烧;③生成指定产物:C元素→、H元素→、S元素→、N元素→、X(卤素)→;④燃烧热的数值与化学计量数无关。2.中和热(1)概念:在溶液里,酸与碱发生中和反应生成mol水时所放出的热量。(2)单位:kJ·mol-1或kJ/mol(3)意义:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。它表示。(4)表达方式:书写表示中和热的热化学方程式时,以生成1mol水为标准来配平其余物质的化学计量数,同时反应物是稀的酸、碱溶液。例如:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。(5)燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH<0,单位均为kJ·mol-1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol反应热的含义101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g)。在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH=-akJ·mol-1(a>0)稀的强酸与稀的强碱反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1特点物质燃烧一定放热,ΔH一定为负值弱酸、弱碱电离吸热,中和热数值比57.3小,有沉淀生成的中和热数值比57.3大【特别提醒】(1)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O放出的热量为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1molH2O时放出的热量57.3kJ。浓硫酸稀释时放热,生成1molH2O时放出的热量57.3kJ。(2)对于中和热、燃烧热,由于它们反应放热是确定的,所以描述中不带“-”,但其焓变为负值。(3)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O的物质的量必须是mol,当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为mol。【自学检测】一.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)中和热测定实验中,为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量()(2)测定中和反应反应热的实验中,混合溶液的温度不再变化时,该温度为终止温度()(3)准确测量中和反应反应热的实验过程中,至少需测定温度4次()(4)使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差()(5)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1molH2O(l),放出的热量为57.3kJ()(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热数值会偏大()(7)若用含1molH2SO4和1molCa(OH)2的稀溶液反应,放出的热量是114.6kJ()(8)所有的化学反应都伴有能量的变化()(9)化学反应中的能量变化都表现为热量变化()(10)需要加热才能发生的反应一定是吸热反应()(11)反应的热效应等于焓变,所以用△H表示反应热()(12)同温同压下,1molH2在光照和点燃条件下与Cl2反应放出的热量不同()(13)在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同()(14)在一个化学反应中,当反应物总焓大于生成物的总焓时,反应放热,ΔH为负值()(15)浓硫酸溶于水,体系的温度升高,该过程属于放热反应()(16)CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应()(17)若一个反应ΔH<0,则ΔH越大,说明反应放出的热量越多()(18)焓变的单位是kJ·mol-1,是指1mol物质参加反应时的能量变化()(19)在101kPa下,1mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热()(20)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比()(21)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1,所以氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1()(22)若已知:H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH=akJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=bkJ·mol-1则反应热的关系:2a<b()(23)氢气的燃烧热为285.5kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)eq\o(=,\s\up10(电解))2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ·mol-1()(24)500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol-1()二、填空题1.书写给定条件下的热化学方程式(1)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的热量。(2)0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需收10.94kJ热量。(4)23g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27g液态水和22.4LCO2(标准状况)并放出683.5kJ的热量。2.50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是。(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是。(3)倒入NaOH溶液的正确操作是(填序号)。①沿玻璃棒缓慢倒入②分三次少量倒入③一次迅速倒入(4)如果不盖杯盖,所求得的中和反应反应热的绝对值将会(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,调整反应物用量后所放出的热量与原实验(填“相等”或“不相等”,下同);所求中和反应反应热(以生成1molH2O为标准)与原实验,简述理由:。(6)若计算生成1molH2O时的放出的热量小于57.3kJ,产生偏差的原因可能是(填字母)。a.实验装置保温、隔热效果差b.量取盐酸的体积时仰视读数c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中d.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度e.使用玻璃搅拌器搅拌不均匀f.实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器3.已知下列两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1请根据上面两个热化学方程式,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?。4.已知拆开1molH—H键、1molN≡N、1molN—H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。(1)则由氢气和氮气反应生成2molNH3需要(填“放出”或“吸收”)kJ的热量;(2)写出热化学方程式;(3)若1molN2和3molH2充分反应,实际测得反应放出的热量总是少于计算值,其原因是;(4)当放出82.8kJ热量时,氮气的转化率是多少?(5)反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,写出下列热化学方程式ΔH的表达式①N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=kJ/mol②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=kJ/mol③eq\f(1,2)N2(g)+eq\f(3,2)H2(g)NH3(l) ΔH=kJ/mol④NH3(g)eq\f(1,2)N2(g)+eq\f(3,2)H2(g) ΔH=kJ/mol三、选择题1.下列过程中,需要吸收能量的是()A.H+H=H2B.H+Cl=HCl C.I2→I+ID.C+O2=CO22.化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是()A.该反应是吸热反应B.断裂1molA—A键和1molB—B键放出xkJ的能量C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量3.在氢气和氧气的燃烧反应2H2+O2=2H2O中,破坏1molH2的化学键吸收的能量为A,破坏1molO2的化学键吸收的能量为B,形成1molH2O的化学键放出的能量为C,则下列关系正确的是()A.A+B>CB.A+B<CC.2A+B<2CD.2A+B>2C4.25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH=-393.5kJ·mol-1、ΔH=-285.8kJ·mol-1、ΔH=-890.31kJ·mol-1、ΔH=-2800kJ·mol-1,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-571.6kJ·mol-1C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.31kJ·mol-1D.eq\f(1,2)C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400kJ·mol-15.已知:C(s,金刚石)=C(s,石墨)ΔH=-1.9kJ·mol-1C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH2根据已知反应所得出的结论正确的是()A.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1>ΔH2C.ΔH1<ΔH2 D.金刚石比石墨稳定自学01反应热自学目录:【核心素养分析】【知识导图】【目标导航】【自学内容】【自学检测】【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质,建立计算反应焓变模型。3.科学态度与社会责任:能分析、评价生产和生活实际中的能量转化现象,并能从能源利用率、环境保护等角度综合考虑,提出利用化学变化实现能量储存和释放的有实用价值的建议。【知识导图】【目标导航】从考查题型和内容上看,本专题在高考命题中以选择题和非选择题的形式呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)反应热的概念及计算;(2)热化学方程式的书写与正误判断;从命题思路上看,侧重结合能量变化图像、化学反应历程和燃烧热等,考查反应中的能量变化、反应热的比较。【自学内容】一、反应热、焓变1、体系与环境(1)体系:被研究的物质系统,称为体系,又称系统。(2)环境:与体系相互影响的其他部分,称为环境。以研究盐酸和氢氧化钠溶液之间的反应为例:体系:盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系;环境:盛溶液的的试管和溶液之外的空气。2、体系与环境的热量交换——反应热环境体系(1)热量:因温度不同而在体系与环境之间环境体系eq\o(←→,\s\up7(温度不同,存在热量交换))(2)反应热:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。【深刻理解】反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。3、反应热测定(1)实验装置①装置名称:(简易)量热计。②各部分仪器的作用:a.玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。b.隔热层的作用是减少热量的散失。c.温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。(2)测定原理环境温度不变时,根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。计算公式:ΔH=-cmΔt=-eq\f((m酸+m碱)·c·(t终-t始),n)c=4.18J·g-1·℃-1=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1;n为生成H2O的物质的量。【特别提醒】①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应,计算时应以不足的酸作为计算标准。②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱,若用浓酸或浓碱,由于稀释过程中放出热量,会使测得的中和热数值偏高。(3)实验步骤①绝热装置组装②量取一定体积酸、碱稀溶液:量取50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液③测反应前酸碱液温度:测量混合前50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液的温度,取两温度平均值,记录为起始温度t1。④混合酸碱液测反应时最高温度:将酸碱溶液迅速混合,用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记录为终止温度t2。⑤重复2~3次实验:记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据。⑥求平均温度差(t终-t始)⑦计算中和热ΔH。【特别说明】❶为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液;❷测量完盐酸的温度后,温度计应冲洗干净并擦干;❸酸碱溶液一次迅速混合。(4)实验数据处理实验次数反应物的温度/℃反应前体系温度反应后体系温度温度差盐酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t1-t2)/℃125.025.225.128.53.4224.925.125.028.33.3325.625.425.529.03.5设溶液的密度均为1g·cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1,则反应放出的热量Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)=4.18J·g-1·℃-1×(50g+50g)×EQ\f(3.4+3.3+3.5,2)℃≈1421J≈1.42kJ。那么生成1molH2O放出的热量为EQ\f(Q,m(H2O))=EQ\f(1.42kJ,0.025mol)=56.8kJ。(5)误差分析若实验时有热量损失,所测中和热偏小,ΔH偏大。求算出的中和热是否接近kJ·mol-1,取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有:①溶液浓度不准确;②溶液量取不准确;③隔热较差;④室温太低;⑤温度未读取到最高点等。【特别提醒】中和热测定实验的注意事项①隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满,故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温;盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可;倒入NaOH溶液要迅速,尽可能减少实验过程中的热量损失。中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动,不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快,热量损失大。②准确关。如配制溶液的浓度要准确;NaOH溶液要新制;量取溶液体积时读数要准确;对温度计的读数要读到最高点。为保证酸完全中和,采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等,可采用碱体积稍过量。③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1molH2O放出的热量,为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。④计算时应注意单位的统一,且要注意数据的取舍,无效数据要舍去。【问题与讨论】(中和反应热的测定)p6参考答案:(1)量热计用双层杯,中间为隔热层,减少因热传递而损耗的热量,加盖杯盖,减少因热对流而损耗的热量。(2)氢氧化钠溶液过量确保盐酸反应完全,搅拌使反应充分,且反应后体系吸收的热量均匀。(3)三次测量、计算,求平均值。4.焓与焓变的含义1)相关概念及其关系物理量含义符号注意事项内能体系内物质的各种能量的总和。U受温度、压强和物质的聚集状态等影响,不可测量。焓与物质内能有关的物理量。H不可测量。焓变生成物与反应物的焓值差,单位是KJ/mol。ΔH两者在一定条件下相等,可通过测量反应热判断焓的变化。反应热在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应。Q2)焓变和反应热的关系反应热焓变含义在条等温件下,化学反应中放出或吸收的热量化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差二者的相互联系化学研究表明,对于在等压条件(如敞口容器中)下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就为焓变,因此常用ΔH表示反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。举例在25℃、101kPa下,1molH2与0.5molO2完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量,则该反应的ΔH=-285.8kJ·mol-1。(注意单位)二、化学反应过程中的能量变化1.化学反应过程中能量变化的表现形式化学反应过程中,不仅有物质的变化,还有能量的变化。这种能量的变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。2、化学反应中的能量变化=1\*GB2⑴从键能的角度分析化学反应中能量的变化(微观角度)化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。以1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时放出184.6kJ的热量为例,从微观角度解释化学反应过程中的能量变化。填写下表中的空白。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化示意图化学键反应中能量变化1molA—B化学键反应中能量变化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ结论H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH=-183_kJ·mol-1显然,分析结果与实验测得的该反应的反应热184.6kJ·mol-1很接近(一般用实验数据来表示反应热)。【拓展延伸】键能:形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量,单位:kJ/mol。在25℃和101kPa的条件下,1molH2中含有1molH—H键,使1molH2变为2molH原子断开了1molH—H键,需要吸收436KJ热量;由2molH原子生成1molH2,有1molH—H键生成,生成过程中向外界放出436KJ热量。通过分析数据可以发现:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等,这个能量就是H—H键的键能,即H2的键能为436kJ/mol。【归纳小结】(1)化学反应过程中能量变化的微观本质是:化学键的断链和形成时的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因。由键能求焓变的公式:ΔH=E(反应物的总键能)-E(产物的总键能)(2)ΔH的正负和吸放热反应的关系=1\*GB3①放热反应:反应完成时,生成生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低,故ΔH<0或ΔH为“-”。=2\*GB3②吸热反应:反应完成时,生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量。由于反应后吸收环境热量而使反应体系的能量升高,故ΔH>0或ΔH为“+”。(2)从物质所具有的能量角度分析化学反应中能量的变化(宏观角度)=1\*GB3①如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,那么由反应物转化成生成物时能量主要转变成热量形式放出,这是放热反应。反之,如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,反应物就需要吸收热量才能转化为生成物,这是吸热反应。(如下图)放热反应吸热反应=2\*GB3②由物质的能量求焓变的公式:ΔH=E(反应产物的总能量)-E(反应物的总能量)③图解反应热与活化能的关系A.在无催化剂的情况下,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,ΔH=E1-E2。B.催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。(3)放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应能量图像化学反应中的能量变化与计算①a表示断裂旧化学键吸收的能量,也可以表示反应的活化能。②b表示生成新化学键放出的能量,也可以表示活化分子变成生成物分子所放出的能量。③c表示反应的反应热。ΔH=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1
ΔH=(a-b)kJ·mol-1=+ckJ·mol-1
ΔH=H(生成物)-H(反应物),单位:kJ·mol-1
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,单位:kJ·mol-1
【特别提醒】比较ΔH的大小时,要连同“+”、“-”包含在内,类似于数学上的正负数比较。如果只比较反应放出热量的多少,则只须比较数值大小,与“+”、“-”无关。(4)常见的放热反应和吸热反应1)放热反应:①可燃物的燃烧②酸碱中和反应③金属与酸的置换反应④物质的缓慢氧化⑤铝热反应⑥大多数化合反应⑦由不稳定物质转变为稳定物质的反应等2)吸热反应:①由稳定物质转变成不稳定物质的反应等。②盐类的水解反应③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④C和H2O(g)、C和CO2的反应⑤大多数分解反应【特别提醒】正确判断吸、放热反应①化学反应总体遵循“分吸合放”规律,即大多数分解反应吸热,大多数化合反应放热,且化学反应中吸热反应占少数,所以务必记住常见的吸热反应。②放热反应或吸热反应必须属于化学变化,物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热,但不能称为吸热反应,只能称为吸热过程;同样,水蒸气转变成液态水,也不能称为放热反应。=3\*GB3③化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。不同化学反应发生的条件不同,有的常温下就可以发生,有的则需要加热,因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应,而在常温下进行的反应认为是放热反应,其实两者之间无必然联系,常温下进行的反应可能是放热反应,如中和反应;也可能是吸热反应,如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应,可能是吸热反应,如C+CO2==2CO;也可能是放热反应,如C+O2==CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行,吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见,反应吸热还是放热与反应条件无关,而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。三、热化学方程式1.概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。2.含义:不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化;同时表明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。【深刻理解】(1)已知25℃、101kPa下,热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-184.6kJ/mol,其表示的含义在25℃、101kPa,1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl时,放出184.6kJ的热量。(2)参照(1),写出在25℃、101kPa时,下列情况对应的热化学方程式:1mol气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol气态H2O时,放出的热量是241.8kJ的热量。H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8KJ/mol。3.书写热化学方程式应注意的事项注意事项原因注意事项注明反应的温度和压强因为反应时的温度和压强不同,ΔH也不同,若在25℃、101kPa时进行的反应,可不注明注明反应物和生成物的聚集状态因为物质的聚集状态不同时,它们所具有的内能、焓也均不同。气体用“_g_”,液体用“_l__”,固体用“__s__”,溶液用“aq”。若是同分异构体(或同素异形体),则在标明状态的同时,还要注明同分异构体(或同素异形体)的名称、类型,如P(白磷,s)。化学计量数可以是整数,也可以是分数热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,(“物质的量”或“分子数”),因此可以为分数化学方程式中的化学计量数必须与ΔH相对应热化学方程式中不用“↑”“↓”,“=”上不用标明反应条件。生成物中“↑”“↓”已用相应的符号g或s标明。【资料卡片】ΔH的单位中“mol-1”的含义ΔH的单位中“mol-1”并不是指每摩尔具体物质,而是指“每摩尔反应”。例如,对于反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-184.6kJ/mol,则1molH2(g)与1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)表示“每摩尔反应”,“每摩尔反应”放出184.6·kJ的热量;对于反应:EQ\f(1,2)H2(g)+EQ\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH=-92.3kJ/mol,则EQ\f(1,2)molH2(g)与EQ\f(1,2)molCl2(g)反应生成1molHCl(g)表示“每摩尔反应”,“每摩尔反应”放出92.3kJ的热量。因此,ΔH必须与化学方程式一一对应。【理解应用】比较ΔH大小(1)根据同一反应中反应物或生成物的状态判断eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1,H2(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2))ΔH2<ΔH1;eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2))ΔH2>ΔH1。(2)根据反应进行的程度比较eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1,C(s)+EQ\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2))ΔH2>ΔH1。(3)根据化学计量数的数量关系比较eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1,EQ\f(1,2)H2(g)+EQ\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH2))ΔH2>ΔH1。(4)根据不同的反应类型(吸热反应和放热反应)判断eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH1,CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH2))ΔH2<ΔH1。【易错提醒】(1)ΔH是有符号“+”“-”的,比较时要区别正负。(2)在同一反应里,反应物或生成物状态不同时,能量不同:E(g)>E(l)>E(s),可知ΔH亦不相同。四、燃烧热和中和热1、燃烧热1、定义:在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,单位:kJ·mol-1或kJ/mol。【深刻理解】燃烧热(1)条件:101kPa,通常温度为25℃;(2)可燃物的用量:1mol;(3)指定产物:碳元素变为CO2(g),氢元素变为H2O(l),硫元素变为SO2(g),氮元素变为N2(g)等。(4)含义:如H2的燃烧热为285.8KJ/mol含义101kPa时(25℃),1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量。2、表达方式:(1)符号表达:物质燃烧一定放出热量,用ΔH表示时,一定为负值,如H2的燃烧热ΔH=-285.8KJ/mol;(2)语言叙述:在用语言叙述时,不带“-”,如H2的燃烧热为285.8KJ/mol。【易错提醒】由于燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的,因此,在书写表示燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数为1mol。例如,判断下列表示H2燃烧热的热化学方程式是否正确,在括号内标明“√“或”×”:H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1(√)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1(×)因此,表示燃烧热的热化学方程式有一个(“一”或“无数”,下同),而表示化学反应的热化学方程式有无数个。【特别提醒】关于燃烧热的理解:①燃料1mol;②完全燃烧;③生成指定产物:C元素→CO2(g)、H元素→H2O(l)、S元素→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g);④燃烧热的数值与化学计量数无关。2.中和热(1)概念:在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量。(2)单位:kJ·mol-1或kJ/mol(3)意义:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。它表示25℃、101kPa时,稀的强酸与稀的强碱反应生成生成水的量为1mol水时的反应热就是中和热。(4)表达方式:书写表示中和热的热化学方程式时,以生成1mol水为标准来配平其余物质的化学计量数,同时反应物是稀的酸、碱溶液。例如:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。(5)燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH<0,单位均为kJ·mol-1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol反应热的含义101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g)。在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH=-akJ·mol-1(a>0)稀的强酸与稀的强碱反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1特点物质燃烧一定放热,ΔH一定为负值弱酸、弱碱电离吸热,中和热数值比57.3小,有沉淀生成的中和热数值比57.3大【特别提醒】(1)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O放出的热量为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ。浓硫酸稀释时放热,生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。(2)对于中和热、燃烧热,由于它们反应放热是确定的,所以描述中不带“-”,但其焓变为负值。(3)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O的物质的量必须是1mol,当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为1mol。【自学检测】一.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)中和热测定实验中,为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量(√)(2)测定中和反应反应热的实验中,混合溶液的温度不再变化时,该温度为终止温度(×)【提示】中和热的测定实验中,读取混合溶液的最高温度,记为终止温度。(3)准确测量中和反应反应热的实验过程中,至少需测定温度4次(×)【提示】在测定中和热的实验中,每一组需要记录3次温度。(4)使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差(√)(5)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1molH2O(l),放出的热量为57.3kJ(×)【提示】浓硫酸溶于水时放热,所测反应热的数值大于57.3。(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热数值会偏大(×)【提示】氨水为弱电解质,电离过程要吸热,所以用氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热数值会偏小。(7)若用含1molH2SO4和1molCa(OH)2的稀溶液反应,放出的热量是114.6kJ(×)【提示】1molH2SO4和1molCa(OH)2反应生成2mol水,放出的热量是114.6kJ,同时生成CaSO4沉淀还会多放出一部分热量(想想为什么),所测反应热的数值偏大。(8)所有的化学反应都伴有能量的变化(√)(9)化学反应中的能量变化都表现为热量变化(×)(10)需要加热才能发生的反应一定是吸热反应(×)(11)反应的热效应等于焓变,所以用△H表示反应热(×)(12)同温同压下,1molH2在光照和点燃条件下与Cl2反应放出的热量不同(×)(13)在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同(√)(14)在一个化学反应中,当反应物总焓大于生成物的总焓时,反应放热,ΔH为负值(√)(15)浓硫酸溶于水,体系的温度升高,该过程属于放热反应(×)(16)CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应(√)(17)若一个反应ΔH<0,则ΔH越大,说明反应放出的热量越多(×)(18)焓变的单位是kJ·mol-1,是指1mol物质参加反应时的能量变化(×)(19)在101kPa下,1mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热(×)(20)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比(×)(21)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1,所以氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1(×)(22)若已知:H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH=akJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=bkJ·mol-1则反应热的关系:2a<b(×)(23)氢气的燃烧热为285.5kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)eq\o(=,\s\up10(电解))2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ·mol-1(×)(24)500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol-1(×)二、填空题1.书写给定条件下的热化学方程式(1)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的热量。C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411kJ·mol-1(2)0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ·mol-1(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需收10.94kJ热量。C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1(4)23g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27g液态水和22.4LCO2(标准状况)并放出683.5kJ的热量。C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1367kJ·mol-12.50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是玻璃搅拌器。(2)在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是保温隔热。(3)倒入NaOH溶液的正确操作是③(填序号)。①沿玻璃棒缓慢倒入②分三次少量倒入③一次迅速倒入(4)如果不盖杯盖,所求得的中和反应反应热的绝对值将会偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,调整反应物用量后所放出的热量与原实验不相等(填“相等”或“不相等”,下同);所求中和反应反应热(以生成1molH2O为标准)与原实验相等,简述理由:中和反应反应热是指强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时的反应热,与酸碱的用量无关。(6)若计算生成1molH2O时的放出的热量小于57.3kJ,产生偏差的原因可能是acdef(填字母)。a.实验装置保温、隔热效果差b.量取盐酸的体积时仰视读数c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中d.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度e.使用玻璃搅拌器搅拌不均匀f.实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器【解析】b.仰视读数时,实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积,会导致放出的热量变多。d.实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差,且测量完一种溶液后,温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。测完酸溶液的温度计表面附着酸,未冲洗就直接测定碱溶液的温度,导致
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