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文档简介

化学反应的热效应

目标微解读考向微预测

1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化1.“反应热”“热化学方程

形式。式”是高考热点,一般不单独

2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反命题,而是作为非选择题的某

应、反应热等概念。个设问,常与速率、平衡题相

3.了解热化学方程式的含义。结合。

4.了解结变与反应热的含义。了解生成物)一〃(反应2.高考对本讲内容的考查仍将

物)表达式的含义。以热化学方程式的书写、物质

5.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应热的简能量高低与稳定性的关系、反

单计算。应热的计算、化学键与能量间

6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。的关系、盖斯定律等为主。

A基础篇。微考点•大突破

微考点1皓变反应热

1.反应热和焙变

(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。

(2)婚变是化学反应在恒温恒压上放出或吸收的热量。

(3)化学反应的反应热用一定条件下的婚变表示,符号为A”,单位为

2.吸热反应与放热反应

(1)从能量高低角度理解

放热反应

吸热反应

对于放热反应:反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量:

对于吸热反应:反应物的总能量=生成物的总能量一吸收的热量。

(2)从化学键角度理解

A微助学

两点说明

正确判断吸、放热反应

1.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。但在进

行反应热的有关计算时,必须要考虑到物理变化时的热效应,如物质的三态变化。

2.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。如吸热反应NH4a与

Ba(OH»8H2O在常温常压下即可进行,而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行,如

铝热反应。

A微诊断

判断正误,正确的画“,错误的画“X”。

1.物质发生化学变化都伴随着能量变化。(J)

提示:任何化学反应均有化学键的断裂和形成,断键吸热,成键放热,两者不相等,

所以一定伴随着能量变化。

2.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应需要加热才能反应。(X)

提示:化学反应是吸热还是放热与反应条件没有必然联系。

3.若反应物总能量大于生成物总能量,则反应为吸热反应。(X)

提示:若反应物总能量大于生成物总能量,则反应为放热反应。

4.放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程有关。(X)

提示:放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程无关,取决于反应物总能量与生成

物总能量的相对大小。

5.活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大。(J)

提示:断裂旧化学键所需要克服的能量总和就等于该反应的活化能,故说法正确。

一题通百锡基催化剂对CO:电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程

与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

下列说法借误的是()

A.使用Bi催化剂更有利于CO2的吸附

B.使用不同锌基催化剂,最大能垒(活化能)不相等

C.CO2电化学还原制取HCOOH的反应A〃vO

D.由CO£生成HCOO的反应为*COf+HCO3+e--"COr+HCCXT

【命题素材】与图象结合考查活化能、能量变化。

【快速排除】使用Bi催化剂时JCO2--CO9过程中的活化能为-0.51eV-(—0.89

eV)=0.38eV,使用小2。3催化剂时,*CO*-—*CO「+*HCOO一过程

中的活化能为-2.54eV-(-2.86eV)=0.32eV,B项正确;根据题图知,生成物的能

量低于反应物的能量,反应放热,AH<0,C项正确;由题图可知,由*COE生成*HCOO-

的反应为*CO3+HCO3+e--*COr+*HCOO,D项正确。

【获取答案】由题图可知,CO2-->*COz为钿基催化剂吸附CO2的过程,使用Bi2O3

催化剂时,相对能量减小得多,趋于更稳定状态,故使用Bi2O3催化剂更有利于CO2的吸

附,A项错误。

【精华总结】结合反应历程图象考查反应中的能量变化,已经成为近几年高考的热

点o

微练一皓变与反应热的概念

1.已知反应X+Y-M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是()

A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量

B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行

C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量

解析已知X+Y=M+NAH>0,说明X与Y总能量低于M与N总能量,A项错

误,D项正确;吸热反应有的不需要加热也可反应,如氢氧化领晶体与氯化铁港合搅拌即

可发生反应,B项错误;破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所

放出的能量,C项错误。

答案D

2.下列说法中正确的是()

A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化

B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,

该反应为吸热反应

C.生成物的总始大于反应物的总始时,反应吸热,A77>0

D.A4的大小与热化学方程式的化学计量数无关

解析化学反应中一定有能量变化,A项错误;由人,=断开旧化学健吸收的能量一形

成新化学键放出的能量,得A,vO,故为放热反应,B项错误;热化学方程式的化学计量数

改变,A4也相应改变,D项错误。

答案C

微练二根据图形,理清活化能与焙变的关系

3.(2021•河南模拟)研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程

如图所示,下列说法错误的是()

A.反应总过程AHvO

B.Fe+使反应的活化能减小

C.FeO+也是该反应的催化剂

++

D.Fe+N2O—>FeO++Nz、FeO+CO-->Fe++C()2两步反应均为放热反应

解析反应总过程为NzO+CO=Nz+CCh,根据图示可知,反应物总能量高于生成

物总能量,为放热反应,AH<0,A项正确;根据反应历程,F/为催化剂,能够降低反应

的活化能,B项正确;FeO+为中间产物,而不是催化剂,C项错误;根据图示,Fe++

N2O--^FeO++N2、FeO++CO—fFe++CO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量,

均为放热反应,D项正确。

答案C

4.某反应由两步反应A一—B一一C构成,它的反应能量曲线如图所示(届、瓦、&、

以表示活化能)。下列有关叙述正确的是()

A.两步反应均为吸热反应

B.加入催化剂会改变反应的始变

C.三种化合物中C最稳定

D.A--反应中A〃=EI-E2

解析本题考查化学反应中的能量变化。由题图可知,A一一B为吸热反应,B一一C

为放热反应,A项错误;催化剂不能改变反应的始变,B项错误;能量越低越稳定,C项正

确;A--C反应中A〃=EI+E3一瓦一反,D项错误。

答案C

5.某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是()

A.反应过程可表示为A+BC—►|A*,,B***C|—►AB+C

(反应物)(a»s)(生成物)

B.昂为反应物的平均能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能

C.正反应的热效应A〃=Ei-及<0,所以正反应为放热反应

D.此图中逆反应的热效应A"=Ei-BvO,所以逆反应为放热反应

解析该图表示的正反应放热,A"为负值,逆反应吸热,A"为正值,D项错误。

答案D

1.正确理解活化能与反应热的关系

(1)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响培变的大小。

(2)在无催化剂的情况下,⑸为正反应的活化能,B为逆反应的活化能,\H=Ex-Ei.

2.反应热答题规范指导

(1)描述反应热时,无论是用“反应热”“培变”表示还是用A,表示,其后所跟数值都

需要带“+”“一”符号。如某反应的反应热(或结变)为AZ/=-QkJ・moir或A〃=+。

kJ,moP'o

(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热时可不带“一”号。如某

物质的燃烧热为A〃=-QkJ-moF1或QkJmoF^

微练三利用键能计算反应热

6.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:ImolS(s)转化为

气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F^S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330

kJ,则S(s)+3Fz(g)=SF6(g)的反应热A〃为o

解析断裂1molS—S键吸收能量280kJ,断裂3moiF—F键吸收能量3X160kJ,

则吸收的总能量为Q^=280kJ+3X160kJ=760kJ,释放的总能量为。故=330kJX6=l

980kJ,由反应方程式:S(s)+3F2®=SF6(g)可知,AH=760kJ-moI-1-1980kJmor'=

—1220kJ-mol-,o

答案一1220kJ,moir

7.通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡

量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(AV),化学反应的V/等于反应中断裂旧

化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能

数据,供计算使用。

化学键Si—OSi—ClH—HH—CISi—SiSi—C

键能/

460360436431176347

(kJ^moI-1)

工业上的高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)4-2H2(g)=Si(s)+4HCI(g),该反应的

反应热A"为o

解析SiCL、Ph和HC1分子中共价钝的数目容易计算,而产物珪属于原子晶体,可根

据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价健的数目。1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol,

即制取高比硅反应的反应热A〃=4X360k.Jmor,+2X436kJmor,-(2X176kJmor,4-

4X431kJ・mo「)=+236kJ・mo「。

答案+236kJ-moF1

1.熟记反应热A〃的基本计算公式

A〃=生成物的总能量一反应物的总能量

A〃=反应物的总键能一生成物的总键能

2.规避两个易失分点

⑴旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变

化。

(2)计算物质中键的个数时,不能忽略物质的结构,如1mol晶体硅中含2moiS-Si

键,1molSiCh中含4moiSi—O键。

微考点2热化学方程式

1.热化学方程式

表示参加反应物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。

2.意义

热化学方程式不仅能够表明化学反应中的物质变化,也能表明化学反应中的能量变化。

如2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴AH=-571.6kJ・mo「表示在25C、101kPa条件下,

2mol出®和1molO2®完全反应生成2mol出0⑴时释放kJ的能量。

3.热化学方程式书写注意事项

(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25C、

101kPa下进行的,可不注明。

(2)注明物质状态:常用际k兽应分别表示固体、液体、气体、溶液.

(3)注意符号、单位:A"应包括"+”或“一”,数字和单位(kJ・mori)。

(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒。(A〃与化学计量数相对

应)

(5)区别于普通方程式:一般不注“t”“I”以及“点燃”“加热”等。

(6)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A"相对应,如果化学计量数加倍,贝必〃也要加

倍。

(7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称。

A微助学

我的警示

“NH”与反应的“可逆性”

可逆反应的A"表示反应物完全反应的热量变化。

如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

AH=-92.4kJ-moF10

表示在298K时,1molN2®和3molbh(g)完全反应生成2molNFh(g)时放出92.4kJ

的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应,不可能生成2moiNH3(g),故实际

反应放出的热量肯定小于92.4kJ.

A微诊断

判断正误,正确的画“,错误的画“X”。

1.C(石墨,s)^C(金刚石,s)A7/>0,说明石墨比金刚石稳定。(J)

2.对于SO2(g)+#)2(g)S03(g)AH=-QkJ・mo「,增大压强平衡右移,放出的热

量增大,A以减小。(X)

提示:反应热A"的数值与化学平衡的移动无关。

1

3.热化学方程式Hz(g)+;O2(g>=H2O(g)AH=-241.8kJ-moF表示的意义:25C、

101kPa,发生上述反应生成1molH2O(g)后放出241.8kJ的热量。(J)

提示:反应热A4单位中的代表的是1mol上述反应,不是指具体物质的物

质的量。

4.热化学方程式前面的计量数不仅表示分子数也表示物质的量。(X)

提示:热化学方程式前面的计量数只表示物质的量不表示分子数。

5.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)4-2H2O(g)A〃=-890.3kJ。(X)

提示:反应热的单位应该是kJ・morL

微练四“五”审,快速判断热化学方程式的正误

8.下列热化学方程式正确的是()

选项已知条件热化学方程式

%的燃烧热为点燃

AH2+CI2^=2HC1

・「

akJmoA//=-akJ*mol1

1molSO20.5molO22SO2(g)+O2(g)

B完全反应,放出热量2s03(g)

98.3kJAZ/=-98.3kJ-moF1

+

H(aq)4-OH-(aq)H2SO4(aq)4-Ba(OH)2(aq)

C=H2O(1)\H==BaSO«s)+2H2O⑴

—57.3kJ,mol-1A/7=-114.6kJ・mo「

31g白磷比31g红磷P“白磷,s)=4P(红磷,s)

D

能量多hkJ\H=-4bkJ・mo「

解析选项A中符合已知条件的应是M和。2反应,A错;应为-196.6kJ・mori,

B错;选项C中由于生成BaSO,沉淀,放出的热量大于114.6kJ,C错。

答案D

判断热化学方程式正误的“五审”

微练五热化学方程式的书写

9.依据事实写出下列反应的热化学方程式。

(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和Hz,需要吸收10.94kJ热量,此反应的热化学

方程式为。

(2)已知2.0g燃料胱(MH。气体完全燃烧生成Nz和水蒸气时,放出33.4kJ的热量,则

表示脏燃烧的热化学方程式为O

(3)2molAl(s)与适量(h(g)反应生成AhO3(s),放出1669.8kJ的热量。此反应的热化学

方程式为。

(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和

2.24LCO2(标准状况)并放出68.35kJ的热量。写出此反应的热化学方程式:

解析(1)1g[12血")碳与适量水蒸气反应生成CO和Hz,需吸收10.94kJ热量,则

-

碳与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)+lI2O(g)-CO(g)+lI2(g)A/7=4-131.28kJmol

%(2)2.0g[16血")腓气体在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4kJ热量,则表

1

示腊燃烧的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)4-2H2O(g)AH=-534.4kJ-moFo

(3)20101人心)与适量02值)反应生成用203(§),放出1669.8kJ的热量,则此反应的热化学方

程式为4Al(s)4-3O2(g)=2A12O3(S)A〃=-l669.8kJ・mo「X2=-3339.6kJmo「。(4)

通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素。n(H2O)=

2,7=0.15mol,«(H)=0.3mol,m(H)=0.3g,/i(COi)=-2・24L=0.Imol,N(C)

18g-mol122.4Lmol1

=0.1mol,m(C)=1.2g,则碳元素和氢元素的质量之和是0.3g+1.2g=1.5g<2.3g,故该

有机物中还含有氧元素,氧元素的质量是2.3g-1.5g=0.8g,n(0)=0.05mol,从而可确定

该有机物的分子式为C2H6。,该液态有机物为C2H5OH(I),故该反应的热化学方程式为

C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)M/=-l367kJmoP'o

答案(l)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AW=+131.28kJmoi_1

-1

(2)N2H4(g)4-O2(g)=N2(g)+2H2O(g)\H=-534.4kJ-rnol

1

(3)4Al(s)+3O2(g)=2AhO3(s)\H=-3339.6kJmoF

1

(4)C2H5OH(l)4-3O2(g)=2CO2(g)4-3H2O(l)AH=-1367kJ-moF

微练六依据能■图象书写热化学方程式

10.己知化学反应A2(g)+BXg)=2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化

学方程式:

解析由图可知,生成物总能量高于反应物总能量,故该反应为吸热反应,A"=+(〃

-d)kJ,mol_1o

答案Az(g)+Bi(g)=2AB(g)AH=+(«—^kJ-mol-1

11.一定条件下,在水溶液中ImolCL、CIO;(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所

不O

(1)D是(填离子符号)。

(2)B—»A4-C反应的热化学方程式为

_____________________________________________(用离子符号表示)。

解析D中氯元素的化合价为+7价,应为高氯酸根离子CIO1;写出B-->A+C的化

学方程式,利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得A〃=(63—60X3)kJ・mo「i=一

117kJ-mol-1,写出热化学方程式。

答案(1)C1O;

(2)3CIO-(aq)=CIOJ(aq)+2CI-(aq)

A〃=-117kJmo「

微考点3燃烧热和中和热能源

1.燃烧热

2.中和热

3,能源

A微助学

1.在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质

的化学计量数。例如

C8HM)+T02(g)=8CO2(g)+9H2O。)

A,=-5518kJmo「,即C8Hn的燃烧热

A〃=-5518kJmo「。

2.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・mo「,

弱酸弱碱电离时吸热,放出的热量小于57.3kJ,浓硫酸稀释时放热,放出的热量大于57.3kJo

3.对于中和热、燃烧热,用文字描述时不带负号,但其玲变(A〃)还是为负值;另外,

在关于反应热的文字描述中必须带上“+”或“一”。

A微诊断

判断正误,正确的画“J”,错误的画“X”。

1.出色)的燃烧热A〃=-285.8kJ・mo「,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)AZf=+571.6

kJ-moCo(X)

提示:燃烧热生成的水是液杰,此方程式中水为气态。

2.已知中和热A〃=-57.3kJmo「,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=2H2O(l)4-BaSO4(s)

AH=2X(-57.3)kJmoF^(X)

提示:此方程式中不仅有中和反应还有生成BaSO4沉淀的反应。

1

3.已知中和热A〃=-57.3kJmol_,贝I]CH3COOH(aq)+

NH3・H2O(aq)=CH3COONH4(aq)+H2。⑴A〃=-57.3kJmol-,o(X)

提示:CIhCOOILNHTI2O为弱酸、弱碱,存在电离平衡,电高吸热,所以放出的

热量小于57.3kJ。

4.1mol硫完全燃烧生成SO3所放出的热量为硫的燃烧热。(X)

提示:1molS完全燃烧生成SO2时所放出的热量为硫的燃烧热。

5.1mol用燃烧放出的热量为氢气的燃烧热。(X)

提示:氢气的燃烧热是指常温下1molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量。

实验一:铝与盐酸反应的能■变化

现象

实验

触摸到看到温度计

将铝条插入2〜3mL烧杯壁有大量气温度

6moi的盐酸中发烫体放出升高

归纳总结:该反应为放热反应,化学方程式为2A1+6HC1=2A1CI3+3HIto

实验二:Ba(OH)2-8H2O与NH4C1晶体反应的能■变化

实验步骤实验现象结论

将晶体混合后立刻用玻璃棒有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石

有NH3生成

决速搅拌蕊试纸变蓝

手触摸烧杯下部烧杯壁变冷反应吸热

反应吸收热量,使体系温度降低,使水凝结

用手拿起烧杯烧杯下面滴有水的玻璃片粘到烧杯底部

成冰

反应完观察混合物呈糊状有水生成

反应的化

Ba(OH)2-8HO+2NH4Cl=BaCI4-2NH3t+10HO

学方程式222

实验三:中和反应反应热的测定

(1)实验目的:测定强酸与强碱反应的反应热,感受化学反应的热效应。

(2)实验原理

通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化,计算反应放出的热量,

由此求得中和热。

(3)实验用品:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑

料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒、0.50mol・LF盐酸、

0.55molL_1NaOH溶液。

(4)实验步骤

①仪器组装(如图)

在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后在大、

小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间

的两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中

热量散失的目的。

②酸溶液测温

用一个量筒量取50mL0.5mol,L-i盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸温度,

记录数据。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。

③碱溶液测温

用另一个量筒量取50mL0.55molL-1NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温

度,记录数据。

④酸碱混合

把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶

液一次倒入小烧杯中(注意不要外洒),盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻上下搅动溶液,并

准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记录数据。

重复步骤②〜④三次,数据取平均值。

⑤数据记录

温度起始温度WC终止温度温度差

编号(力一,

HC1NaOH平均值i)/C

1

2

3

4

(5)数据处理

①数据取平均值作为计算依据。

提醒:第4组数据是无效数据,应舍去。

②反应热计算

近似认为酸、碱溶液的密度与水的密度相同(1.0g・cnT3),比热容也与水的比热容相同

并忽略实验装置的比热容。

50mL盐酸质量nii=piX匕=1.0g-cm-3X50mL=50g,

3

50mLNaOH溶液质量m2=piX匕=1.0gem_X50mL=50g,

故m海=100g«

3

Q=cX^tXma=X10_X3.40*CX100g=1.4212kJ。

〃(HCl)=%Xci=0.05LX0.5mol-L-'=0.025mol;

〃(NaOH)=%Xc2=0.05LX1).55molL-,=0.0275mol»

根据少量的一方计算,故由HCI的量计算产生水的物质的量。

HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCI(aq)+H2O(l)

11

0.025molxmol

x=

根据中和热的定义折算成1mol液态水即可算得中和热,即―”212"=必,故A”

0.025mol1

中心―56.8-J

(6)误差分析

本次实验数据比理论数据略小,可能的原因:

①量取液体体积不准确;

②温度计读数有误(未读到最高值);

③实验过程有液体外溅;

④混合酸碱时,动作过慢;

⑤隔热措施不到位;

⑥测量盐酸温度后温度计未清洗;

⑦溶液浓度不准确;

⑧未做重复实验,未取平均值。

提醒:中和反应反应热测定实验的注意事项

(1)本实验中盐酸和氢氧化钠溶液的体积相同,NaOH溶液浓度略大于盐酸,目的是保

证盐酸反应完全。

(2)大、小烧杯之间的泡沫塑料和烧杯上方的硬纸板的作用是保温、隔热,减少热量损

失。

(3)盐酸和氢氧化钠溶液的浓度要小,使用浓溶液混合瞬间相互稀释会产生稀释热,放

热更多。

(4)测量液体体积应准确无误,否则后面计算会引入误差,反应前和反应后温度计读数

要准确,实验速度要快。

(5)实验测定温度时应该用同一支温度计,以减小实验系统误差;测完酸溶液温度后温

度计要用水清洗干净,再测碱溶液温度,否则温度计上附着的酸溶液会中和一部分碱溶液

而放热,导致所测得的碱溶液初始温度偏高。

(6)对于定量实验,都需要重复实验,一般取三次实验的平均数据。本实验应先求终止

温度和起始温度的差值,再取平均值,以便发现误差较大的数据。若某数据与其他数据相

差太大,应舍去。每做一次实验需要测量3次温度,最少做三次平行实验取平均值,则至

少测9次温度。

为模拟高考

取50mL0.5molL-1的盐酸溶液与50mL0.55molL-'的氢氧化钠溶液进行中和反应

反应热测定实验。下列操作和说法不正确的是()

A.氢氧化钠稍过量是为了确保盐酸完全反应

B.向盛装盐酸的烧杯中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液

C.仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒

D.在实验过程中,把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量氢氧化钠溶液的温度

解析实验时为了使氧离子或氢氧根离子完全反应,需要使其中一种反应物稍过量,A

正确;为减少热量损失,迅速向盛装盐酸的烧杯中加入氢氧化钠溶液,B错误;仪器A是

环形玻璃搅拌棒,C正确;在实险过程中,为使测量准确,应把温度计上的酸用水冲洗干

净后再测量NaOH溶液的温度,D正确。

答案B

微练七燃烧热、中和热的含义及表达

12.油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应:

C57HiWO6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)

已知燃烧1kg该化合物释放出热量X10』kJ,油酸甘油酯的燃烧热为()

A.X104kJ-moF1B.-X104k^moF1

C.X104kJmor1D.-XlO^JmoF1

解析燃烧热是指25*C和101kPa下1mol兆物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出

的热量,则油酸甘油酯的燃烧热为错误!2X104

答案C

13.下列关于热化学反应的描述中正确的是()

A.HCI和NaOH反应的中和热A〃=-57.3kJ-moF'<>则H2sOj和Ca(OH)2反应的中

和热A〃=2X(-57.3)kJ・mo「

B.CO(g)的燃烧热A"是一283.0kJ・mo「,则2cO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的A〃=

+(2X283.0)kJmor,

C.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

D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量

解析中和热是以生成1molHzO⑴作为标准的,因此A不正确;燃烧热是指1mol

燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,因此B正确;有水生成的燃烧反应,必须按

液态水计算燃烧热,因此C不正瑜;稀醋酸是弱酸,电离过程需要吸热,放出的热量要小

于57.3kJ,因此D不正确。

答案B

燃烧热热化学方程式书写与计算

1.表示燃烧热时,要完全燃烧生成稳定的氧化物,其含义是什么?

答:物质中下列元素完全然变成对应的稳定氧化物,如C-CO2(g),H-H2O(I),

SfSOz(g)等。

2.一种物质由气态变为液态,其能量如何变化?

答:相同物质的量的同种物质气杰时具有的能量比液杰时具有的能量高,因此由气态

变为液态时释放能量。

3.依据燃烧热数据,利用公式直接计算反应热。

反应热=燃烧热X〃(可燃物的物质的量)

微练八中和热测定误差分析和数据处理

14.(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、、

(2)量取反应物时,取50ml,0.50molL->的盐酸,还需加入的试剂是(填选项

字母)。

A.50mL0.50molL-1NaOH溶液

B.50mL0.55molL_1NaOH溶液

C.1.0gNaOH固体

(3)实验时大烧杯上若不盖硬纸板,求得中和热A"的数值(填“偏大”“偏小”

或“无影响”)o

(4)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进

行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。

反应物起始温度/i/r终了温度HC中和热/(kJ・mo「)

mol/LHCI溶液50mL、1.1mol/LNaOH溶液50

mL

B.1.0mol/LHCI溶液50mL、1.1mol/LNH3H2O

A42

溶液50mL

①设充分反应后溶液的比热容c=4.18J/(g「C),忽略实验仪器的比热容及溶液体积的

变化,贝必Hi=;AH2=(已知溶液密度均为1g/cnP)。

②的原因是

解析(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒、

量筒。(2)量取反应物时,取50mL0.50molL-1的盐酸,还需加入等体积但浓度略大的NaOH

溶液,使酸被完全中和,并且根据酸的浓度和体积计算生成水的物质的量。(3)实验时大烧

杯上若不盖硬纸板,则中和放出的热量散失的多,温度计测得的温度偏小,中和反应放出

的热量偏小,由A"=一。就"可知,计算出的中和热A4偏大。(4)①AM=一错误!kJ/mol

H(H2O)

=一错误!kJ/mol»—56.8kJ/mol;A〃2=一错误!kJ/mol=一错误!kJ/mol»—52.7

kJ/moL②A〃IWA〃2,原因是NaOH是强碱,NHTHZO是弱碱,NH^UhO电离时需要吸

热,导致中和反应放出的热量减小,中和热A4的值偏高。

答案(1)环形玻璃搅拌棒量筒(2)B(3)偏大

(4)①一56.8kJ/mol-52.7kJ/mol②NaOH是强碱;NH3H2。是弱碱,电离吸热

中和热的测定实验中的注意事项

(1)实验所用的酸和碱溶液应当用稀溶液〜0.5mol・L-,,否则会造成较大误差。

(2)量取酸和碱时,应当分别使用两只量简量取。

(3)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,测完一种溶液后须用

水冲洗干净并用滤纸擦干再测另一种溶液的温度。

(4)取多次实验小12的平均值代入公式计算,计算时应注意单位的统一。

微练九能■的开发和利用

15.为缓解能源紧张,越来越多的国家开始重视生物质能源(利用能源作物和有机废料,

经过加工转变为生物燃料的一种能源)的开发利用。

(1)如图是某国能源结构比例图,其中生物质能源所占的比例是。

(2)生物柴油是由动植物油脂转化而来,其主要成分为脂肪酸酯,几乎不含硫,生物降

解性好,一些国家已将其添加在普通柴油中使用。关于生物柴油及其使用,下列说法正确

的是(填选项字母)。

①生物柴油是可再生资源②可减少二氧化硫的排放

③与普通柴油相比易分解④与普通柴油制取方法相同

A.①②@B.①®④

C.①®©D.®®@

解析(1)油料作物和甘蔗是能源作物,属于生物质能源;化石燃料不是生物质能源。

(2)生物柴油的原料是动植物油脂,可再生(①对),几乎不含硫(②对),生物降解性好(③

对),主要成分为酯类,而普通柴:由属于姓类(石油),所以④错。

答案(1)27%(2)A

微考点4盖斯定律

1.内容

一个化学反应不管是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。

2.应用

化学反应的反应热只与始态和终态有关,而与反应途径无关,利用盖斯定律可以间接

计算某些反应的反应热。

如:由反应物A生成产物B可以设计如下两条途径:

贝!|A〃、A%、A-的关系可以表示为A〃=奔〃I+A〃2。

%微助学

六个注意

应用盖斯定律计算反应热时应注意的六个问题

1.首先要明确所求反应的始态和终态,各物质化学计量数;判断该反应是吸热还是放

热。

2.不同途径对应的最终结果应一样。

3.叠加各反应式时,有的反应要逆向写,A”符号也相反,有的反应式要扩大或减小

倍数,A”也要相应扩大或减小相同倍数。

4.注意各分步反应的A〃的正负。

5.比较反应热大小时,反应热所带“+”“一”均具有数学意义,参与大小比较。

6.不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热,浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放

热,都对反应热有影响。

A微诊断

判断正误,正确的画“J”,错误

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