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文档简介
第01讲化学反应的热效应
目录
01考情透视•目标导航..........................................................
02知识导图思维引航........................................................
03考点突破考法探究.........................................................
考点一反应热与始变....................................................................
知识点1反应热与始变.................................................................
知识点2化学反应放热和吸热的原因....................................................
考向1始变或反应热的理解及应用......................................................
考向2化学反应能量变化的图像.........................................................
考点二热化学方程式书写及正误判断.......................................................
知识点1热化学方程式.................................................................
知识点2热化学方程式的书写...........................................................
考向1热化学反应方程式的理解与判断..................................................
考向2热化学方程式的书写............................................................
考点三燃烧热和中和反应反应热...........................................................
知识点1燃烧热......................................................................
知识点2中和反应反应热的测定.......................................................
考向1燃烧热和中和反应反应热概念的理解.............................................
考向2中和反应的反应热测定.........................................................
考点四盖斯定律及应用....................................................................
知识点1盖期定律....................................................................
知识点2反应热大小的比较方法.......................................................
知识点3盖斯定律及应用..............................................................
考向1利用键能求反应热...............................................................
考向2反应热大小比较.................................................................
一飞不真题练耳命题洞见:―二二二二二二―二―二二二二二
老情慢汨•日粽旦的:
考点要求考题统计考情分析
能源及其综合2021全国乙卷卷1题,6分;2022广东卷3
利用题,2分;能源问题越来越受到重视,一般以综合题
2022浙江6月选考18题,2分;2021浙江1中的某一设问为主,也不排除以选择题的形式
反应热的计算
月选考20题,2分;对盖斯定律的应及的大小比较进行考查,
2022浙江1月选考18题,2分;2021浙江6主要涉及化学键与化学反应中能量变化关系、
盖斯定律运用
月选考21题,2分;2021北京卷14题,3化学能与热能的相互转化、吸热反应和放热反
分;应判断、热化学方程式正误判断、盖斯定律、
2024•甘肃卷10题,3分;2024•广东卷15燃烧热和中和热等;对此题型的考查体现在“创
题,3分;2024•安徽卷10题,3分;2024•河新”,训练时要对以图象、图表为背景考查能量
化学反应历程
北卷14题,3分;2024•北京卷13题,3分;变化、化学键键能、正逆反应的活化能关系及
与反应机理图
2023浙江1月选考14题,3分;2021浙江1简单计算多加关注。
像分析
月选考24题,2分;2021广东卷14题,4
分;2021湖北卷12题,3分;
复习目标:
1.认识化学能可以与热能等其他形式能量之间相互转化,能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内
物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。
2.认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焰变表示。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
4.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焙变的计算。
^2
凰,里继引瞅,
化学反应过程中释放或吸收的能
定义量,符号:AH,单位:kj-mopi
燃烧热:1mol纯物质完全燃烧生
成稳定的氧化物时放出的热量
反应热
【分类中和热:稀溶液中,酸与碱发生
中和反应生成1molHO(1)时放
[出的热量2
化
含义表示化学反应热效应的方程式
学
反
应注明反应的温度和压强(在25七、
中热化学101kPa下进行的,可不注明)
的
方程式标明反应物和生成物的状态
能
量〔书写不写反应条件,不注
变
化各物质的化学计量数只表示物
质的量,可写成分数
化学反应的反应热只与反应体
心系的始态和终态有关,而与反
13乂应的途径无关
『盖斯定律口应用计算反应热
考占宏德•考比按定
考点一反应热与婚变
知识点1反应热和焰变
1.反应热和焰变
(1)反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。
(2)焰变:恒压条件下的反应热,称之为焙变,符号为NH,单位为kJ-mo「。
2.常见的放热反应和吸热反应
放热反应吸热反应
①可燃物的燃烧
①弱电解质的电离
②酸碱中和反应
②盐类的水解反应
③金属与酸的置换反应
常见反应@Ba(OH)2-8H2O与NH4cl的反应
④物质的缓慢氧化
④C和H2O(g)、C和CO2的反应
⑤铝热反应
⑤大多数分解反应
⑥大多数化合反应
【名师点晴】
1.烙是与内能有关的相对抽象的一种物理量,婚变的值只与反应体系的始末状态有关,而与过程无关。
2.过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别,有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反
应,如水结成冰放热,但不属于放热反应。
3.化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件(如是否加热)没有必然的联系,如Ba(OH)2-8H2。晶体与
NH4C1晶体在常温常压下即可发生反应,该反应是吸热反应。
知识点2化学反应放热和吸热的原因
1.从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值,如下图所示
。表示旧化学键断裂吸收的热量;6表示新化学键形成放出的热量;c表示反应热。
2.从宏观的角度说,是反应物自身的能量与生成物的能量差值,在上图中:。表示活化能:6表示活
化分子结合成生成物所释放的能量;c表示反应热。
3.反应热与键能的关系
反应热:M=Ei一万2或瓦,即M•等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,或生成物
具有的总能量减去反应物具有的总能量。
【易错提醒】【名师提醒】【方法技巧】
1.化学反应的蛤变只与化学反应的计量系数,物质的聚集状态有关,而与反应条件无关。
2.物质的蛤越小,具有的能量越低,稳定性越强。
(考向洞察J
考向1婚变或反应热的理解及应用
[例1](2024・甘肃卷,10)甲烷在某含M。催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误
的是()
0.70
(
>
9
)OO
酮S
髭
滨-49
要o.
-s71
-LOO
反应过程
A.E2=1.41eVB.步骤2逆向反应的AH=+0.29eV
C.步骤1的反应比步骤2快D.该过程实现了甲烷的氧化
【答案】C
【解析】A项,由能量变化图可知,E2=0.70eV-(-0.71eV)=1.41eV,A项正确;B项,由能量变化图可知,
步骤2逆向反应的AHR.TleV-GLOOeVA+OZgeV,B项正确;C项,由能量变化图可知,步骤1的活化能
Ei=0.70eV,步骤2的活化能E3=-0.49eV-(-0.71eV)=0.22eV,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1
的反应比步骤2慢,C项错误;D项,该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的氧化,
D项正确;故选C。
【名师点睛】
2
【变式训练】(2024•北京市朝阳区高三二模)土壤中的微生物可将大气中的H2s经两步反应氧化成SO4-,
两步反应的能量变化如图。
反左过程(第一步反应)反应过程(第二步反应)
下列说法不正确的是()
A.0的非金属性大于S,推知热稳定性:H2O>H2S
B.两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量
+21
C.H2S(g)+2O2(g)=2H(aq)+SO4(aq)AH=-364.0IkJmol
D.结合S(s)的燃烧热,可求算2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)的AH
【答案】C
【解析】A项,非金属性越强的元素简单气态氢化物稳定性越强,。的非金属性大于S,推知热稳定性
H2OAH2S,A正确;B项,由图可知两步反应均为放热反应,所以反应物化学键断裂吸收的能量小于生成
物化学键形成放出的能量,B正确;C项,由图可知,第一步热化学反应为H2s(g)+go2(g)=S(s)+Hq(g)AH
3
=-221.19kJmol-1,第二步反应为S(s)+]O2伍)+凡0伍)=50;-(aq)+2H+(aq)AH=-585.20kJ-molT,根据盖
1
斯定律两步反应式相加H2s(g)+2O2(g)=2H+(aq)+SC)42-(aq)AH=-806.39kJmOr,C错误;D项,结合S(s)
的燃烧热可得到代表S(s)的燃烧热的热化学方程式,再结合第一步热化学方程式,按盖斯定律,可求算2H2s(g)
+3Ch(g尸2sO2(g)+2H2O(g)的AH,D正确;故选C。
考向2化学反应能量变化的图像
【例2】(2024•安徽卷,10)某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:
X(g)Y(g)(AHi<0),Y(g)=^Z(g)(AH2<0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反
应进程示意图符合题意的是()
反应awe
【解析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着
时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于
Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。A项,
X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的AH都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)
为吸热反应,A项不符合题意:B项,图像显示X(g)Y(g)和Y(g)=^Z(g)的AH都小于0,且
X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)=^Z(g)的活化能,B项符合题意;C项,图像显示X(g)Y(g)
和Y(g)Z(g)的AH都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项
不符合题意;D项,图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的AH都大于0,且X(g)Y(g)的活化
能大于Y(g)r——Z(g)的活化能,D项不符合题意;故选B。
【变式训练】(2024•广东省普通高中学科综合素养评价高三联考)反应X-Y的物质能量随反应过程的
变化如图中曲线①所示,使用催化剂M后反应中物质能量随反应过程的变化如图中曲线②所示,下列说法
不正确的是()
A.稳定性:X<Y
B.使用催化剂降低了该反应的焰变
C.使用催化剂后,反应历程分3步进行
D.使用催化剂后,反应历程中的决速步为X-M=Y-M
【答案】B
【解析】A项,由图可知,该反应为X的能量高于生成物Y的能量的放热反应,物质的能量越高越不
稳定,则X的稳定性弱于Y,A正确;B项,催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但反应的焰变
不改变,B错误;C项,由图可知,使用催化剂发生的反应为X+M=X-M、X-M=Y-M,Y-M=Y+M,则反应
历程分3步进行,C正确;D项,反应的活化能越大,反应速率越慢,慢反应是反应的决速步,由图可知,
使用催化剂后,反应历程中的决速步为X-M=Y-M,D正确;故选B。
【思维建模】
三步突破能量变化能垒图
通览全图,理清坐能量变化能垒图的横坐标一般表示反应的历程,横坐标的不同阶段表示一
标含义个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化,不同阶段的最大能垒即该反
应的活化能
细看变化,分析各仔细观察曲线的变化趋势,分析每一阶段发生的反应是什么,各段反应是
段反应放热还是吸热,能量升高的为吸热,能量降低的为放热
综合分析,作出合综合整合各项信息,紧扣题目要求,作出合理判断。如利用盖斯定律将各
理判断步反应相加,即得到完整反应;催化剂只改变反应的活化能,不改变反应的反
应热,也不会改变反应物的转化率
考点二热化学方程式书写及正误判断
知识点1热化学方程式
1.概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。例如:H2(g)+
1
1o2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJ-moP,表示在25。(3和1.01xi()5下,1mol压心)和;molCh(g)反应生
成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。
【名师提醒】
1.热化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值也必须乘以该数。
2.热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。
3.将一个热化学方程式颠倒时,A/7的也随之改变,但数值不变。
4.由于反应热是指反应完全反应时的热效应,所以对于可逆反应的热量要小于完全反应时的热量。
知识点2热化学方程式的书写
【易错提醒】
1.漏写物质的聚集状态;
2.忽视反应热△〃的正负号;
3.错写或漏写△〃的单位;
4.化学计量数与AH不相匹配,化学计量数加倍,而AH没有加倍等。
5.对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。
如①S(s,单斜)+O2(g)=SO2(g)A//i=-297.16kJmor'
-1
②S(s,正交)+O2(g)=SO2(g)A^2=-296.83kJ-mol
1
③S(s,单斜)=S(s,正交)A773=-0.33kJmor
考向1热化学反应方程式的理解与判断
【例1】已知一定温度和压强下:2H2(g)+C)2®=2H20(g)A//=-akJ-mol-10下列叙述不正确的是()
A.2molH2(g)和1molC)2(g)完全反应生成2mol压。®时放出akJ的热量
B.2molH20(g)完全分解为2mol氏值)和1molC)2(g)时吸收akJ的热量
C.2molH2(g)和1molO2®完全反应生成2molHzOQ)时放出的热量小于akJ
D.1molH2(g)和0.5molO2®完全反应生成1mol压0他)时放出0.5akJ的热量
【答案】C
【解析】由热化学方程式可知,A项正确;反应逆向发生时,热量的数值不变,B项正确;等量的反应
物生成液态水比生成气态水放出的热量多,C项错误;反应物的物质的量减半,反应热也减半,D项正确。
【思维建模】
一审「永蓝反应豆:]「因蔽应有不订
「蕈技克"kJ-mol;","mol'"/'骊写面[
—!“.„e—i!
百^][薪旋而京袤瓦希蒜「筱茂薪孑就
一^一]反应易写错:
七|反应热的数值必须与化学方程式的化:
驾爆T学计量数相对应,即化学计量数与AH:
沏应।性」I成正比。当反应逆向进行时,其反应;
:热与正反应的反应热数值相等,符号i
、,地星_____________________________J
五审是否;------------------------------------1
符合概念~;如燃烧热、中和反应反应热的热化学方程式[
【变式训练】下列有关热化学方程式的评价合理的是()o
选
实验事实热化学方程式评价
项
+
若H(aq)+OH-(aq)=H2O(l)\H=-51.3H2so4(aq)+2NaOH(叫尸Na2sO4(aq)
A正确
11
kJ-mol,将稀硫酸和NaOH溶液混合+2H2O(1)\H=-573kJ-mok
CH3coOH(叫)+NaOH(aq尸CH3co不正确,因为醋酸的状态为
B醋酸和稀NaOH溶液混合
4
ONa(aq)+H2O(l)△由-57.3kJ-mol“1”,而不是“aq”
160gSO3气体与足量液态水反应生成SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)不正确,因为反应热
C
H2SO4放出热量260.6kJA//=-130.3kJ-mol-1A/7=-260.6kJ-mol1
1molC6Hi4(l)在O2(g)中燃烧,生成2C6Hi4(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O
D正确
4
C02(g)和H2O(1),放出2082kJ的热量(1)A7/=-4164kJ-mol
【答案】D
【解析】将稀硫酸和NaOH溶液混合生成2mol水时发生反应的热化学方程式为
1^04阿)+2用011风)=用2$04颌)+21120(1)4”=-114.61</1110产,人项错误;因醋酸是弱酸,电离时需要吸热,
所以反应热A/D-57.3kJ-mol1,即CH3coOH(叫)+NaOH(aq尸CH3coONa(aq)+H2O(l)AH>-57.3kJ-mol1,
B项错误;因160g(2mol)SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2so4,放出热量260.6kJ,则ImolSCh气
体与适量水恰好完全反应生成H2s04,放出热量130.3kJ,热化学方程式为SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)
A^=-130.3kJ-mol-1,C项错误;1molC6Hl4(1)在O2(g)中燃烧,生成CCh(g)和HzOQ),放出2082kJ的热量,
1
则发生反应的热化学方程式为2C6Hi4(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(1)AH=-4164kJ-mol,D项正确。
考向2热化学方程式的书写
【例2】(2024•浙江省高中化学奥林匹克竞赛模拟)己知A、B两种气体在一定条件下可发生反应:
2A+B=C+3D+4Eo现将mg相对分子质量为M的A气体与适量的B气体充入一密闭容器中,恰好完全反应
且有少量液滴生成。在相同温度下测得反应前后容器内的压强为6.06xl06pa和1.01xl()7pa,且测得反应共
放出热量QkL则该反应的热化学方程式为()
A.2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(g)△H=--QkJ/mol
m
2M
B.2A(g)+B(g)=C(l)+3D(g)+4E(g)△H=------QkJ/mol
m
M
C-2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(l)△H=--QkJ/mol
m
2M
D.2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)+4E(g)AH=------QkJ/mol
m
【答案】D
【解析】该反应放热,所以△1«);在密闭容器中气体的压强与其物质的量成正比,即压强之比等于物
质的量之比,反应前后压强之比=6.06xl06pa:i.oixl()7pa=3:5,所以反应前后气体的物质的量之比为3:5,
物质的量之比等于计量数之比,所以,反应前气体的计量数之和是3,反应后气体的计量数之和是5,mgA
放出QkJ热量,即^molA完全反应放出QkJ的热量,则2molA放出热量为:—QkJ,由此可知D符合;
Mm
故选D。
【思维建模】
(1)物质后面括状态,式前系数要配平。
(2)正负表示吸放热,反应条件须注明。
(3)热量随着系数变,kJmoF记心中。
【变式训练】(2024•重庆市高三模拟节选)硫酸工业中,在接触室中催化氧化SO2的反应为2s02(g)
+O2(g)2s03(g)。
写出第二步反应的热化学方程式:;通入ImolSCh、0.51molC)2充分反应,放出热量
99kJ(填或“=”)。
⑸△〃
【答案】2V2。心)+02(g)2V2。5=-222kJ/mol<
【解析】由图可知,第二步反应为四氧化二铀与氧气反应生成五氧化二机,反应的反应热
△E=—222kJ/mol,反应的热化学方程式为2V2。心)+。2®2V2O5⑸△8=—222kJ/mol,总反应的反
应热△〃=一(222kJ/mol-24kJ/mol)=_198kJ/mol,该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以Imol
二氧化硫与0.5mol氧气完全反应放出的热量小于198kJ/molxlmolx;=99kJ。
考点三燃烧热和中和反应反应热
知识点1燃烧热
含义一25%:、1()1kPa时,纯物质完全燃烧生成稹定的氧化物时所放出的热品
单位一kJ・molT
燃C的燃烧热为393.5kbmol",表示在25tJOlkPa条件下,1molC完全燃烧生成CO?
烧
热放出393.5kJ的热量
表示一用热化学方程式表示为C(s)+O2(g)=COKg)AH=-393.5kJ-moL
蕨]一物质燃烧一定放热,故物质燃烧的AH一定为负值
【名师提醒】
1.有关燃烧热的判断,一看是否以Imol可燃物为标准,二看是否生成指定产物。
2.由于它们的反应放热是确定的,所以描述燃烧热不带但蛤变为负值。
3.当用热化学方程式表示中和反应反应热时,生成H2。。)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。
4.物质完全燃烧生成的指定产物示例:H—*H2O(1),C-CCh(g),S—*SO2(g),N—*N2(g)o
知识点2中和反应反应热的测定
1.中和反应反应热及测定
厂|含义卜-在稀溶液中.强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O⑴时所放出的热量
中一单位一kJ・moL
和
热强酸和强碱反应的中和热基本上相等,热化学方程式可表示为
~~1电:义I-H+(aq)+OH-(aq)=HQ⑴A"=-57.3kJ・moL
特点—弱酸、弱碱电离时需消耗能量,因此中和热数值比57.3kJ.moL要小
2.中和反应反应热及测定原理
.=_(加酸+加碱)e(f「一f始)c=4]8Jg-L℃r=4.18x]0-3kj.g-i.oc-i;〃为生成H2O的物质的量。稀
n
溶液的密度用1g-mL-1进行计算。
3.装置如图
匚环形玻璃
温度计-搅拌棒
【易错警示】
1.中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。
2.酸碱溶液应当用稀溶液(0.1〜0.5mol[T)。若溶液浓度过大,溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用
就大,电离程度达不到100%,这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量,造成较
大误差。
3.使用两只量筒分别量取酸和碱。
4.使用同一支温度计,分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度,测完一种溶液后,必须用水冲洗干
净并用滤纸擦干。
5.取多次实验tl、t2的平均值代入公式计算,而不是结果的平均值,计算时应注意单位的统一、
6.中和反应中生成1mol水放出的热量与酸碱的用量无关。
[考向洞察J
考向1燃烧热和中和反应反应热概念的理解
【例1】下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是()
A.HC1和NaOH反应的中和热A/7=-57.3kJ-mo「,则H2so4和Ca(0H)2反应的中和热A〃=2x(—57.3)
kJmor1
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ-mo「,则2co2(g)=2CO(g)+C)2(g)反应的△〃=+2x
283.0kJmol1
C.氢气的燃烧热为285.5kJ-mo「i,则电解水的热化学方程式为2H2。(1)管=2压值)+。2值)△〃=+
285.5kJmor1
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【答案】B
【解析】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热叫作中和热,中和热
是以生成1mol液态H2O为基准的,A项错误;CO(g)的燃烧热是283.0kJ・
mol-1,则C0(g)+g02(g)=C02(g)AH=-283.0kJ-mol-1,则2co(g)+C>2(g)-2CO2(g)2'283.0
kJ-moP1,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,B项正确;电解2moi水吸收的热量和2moiH2完全燃烧
生成液态水时放出的热量相等,C项中的应为+571.0kJ-mori;在25°C、101kPa时,1mol物质完全燃烧
生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,D项错误。
【名师点睛】
燃烧热和中和热的比较
燃烧热中和热
相同能量变化放热
点及其单位KHV0,单位均为k『mo「
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
不同在稀溶液里,强酸与强碱发生中
101kPa时,1mol纯物质完全燃
点反应热的含义和反应生成1mol水时所放出的
烧生成指定产物时所放出的热量
热量
表示方法燃烧热A"=-akJ-mori(a>0)中和热△//=-57.3kJmol1
【变式训练】25。(2、101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热A/Z为-57.3kJmoH,辛
烷的燃烧热A//为-5518kJ-molL下列热化学方程式书写正确的是()=
+2+1
A.2H(aq)+S0i-(aq)+Ba(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=-57.3kJ-mol-
1
B.KOH(aq)+|H2SO4(aq)=|K2SO4(aq)+H2O(l)AH=-57.3kJmol
4
C.C8Hi8(l)+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)A/7=-5518kJ-mol
1
D.2C8Hi8(g)+25O2(g)=l6CO2(g)+18H2O(1)A^=-5518kJ-mol-
【答案】B
【解析】A项,所列热化学方程式中有两个错误,一是中和热是指反应生成1molH2O(1)时的反应热,
二是当有BaS04沉淀生成时,反应放出的热量会增加,生成1mol比0(1)时放出的热量大于57.3kJ,错误;
C项,燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,产物中的水应为液态水,错误;D
项,当2moi辛烷完全燃烧时,产生的热量为11036kJ,且辛烷应为液态,错误。
考向2中和反应的反应热测定
【例2】利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
温度计:玻璃搅拌器
内筒
隔热层.
①用量筒量取50mL0.50moi•!/盐酸倒入内筒中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55molL-'NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是(填字母。
A.用温度计小心搅拌B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和ILlmolI-i的稀盐酸恰好完全反应,
其反应热分别为AHi、AH2>AH3,则AHI、AH2>AH3的大小关系为。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1gem3,又知中和反应后生成溶液的比热容4.18kJ-kgioC-i。
为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
起始温度ti/℃终止温度t2/°C
实验序号
盐酸氢氧化钠溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热AH=(结果保留一位小数)。
(5)若计算生成1mol压0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
4
【答案】(1)C(2)D(3)AHI=AH2<AH3(4)-51.8kJ-mol(5)acdef
【解析】(1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢
氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果。故答案为C。(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确
操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;
也不能轻轻地振荡内筒,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开杯盖用玻璃棒搅
拌,否则会有热量散失。故答案为D。(3)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成Imol水放出的热量,一定
量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和IL的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是弱电
解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,稀氨水和ILImoll-i的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,
反应焰变是负值,所以AHI=AH2<AH30(4)根据表格数据分析可知,温度差平均值=3.VC;50mL0.55mol-L-1
盐酸与50mL0.55molL1NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05Lx0.50mol/L=0.025mol,
溶液的质量为:100mLxlg/mL=100g,温度变化的值为AT=3.1。。则生成0.025mol水放出的热量为
Q=m.c.AT=l00gx4.18J/(g«℃)x3.1℃=1295.8J,即1.2958kJ,所以实验测得的中和热
AH=-1,2958kJ=-51.8kJ/mol;(5)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,
0.025mol
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,导致测定的碱溶液温度偏高,从而使测定的温度差值偏
小,测得的中和热数值偏小;f.铜容易导热,使热量损失,所以测量的中和反应反应热数值偏小;故选acdef。
【思维建模】
50mL0.50molL-1盐酸与50mL0.55mol-L_1NaOH溶液反应的误差分析:
引起误差的实验操作t终始瓯
保温措施不好偏小偏小
搅拌不充分
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