浙江省高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)航 第5單元第19講 化學(xué)反應(yīng)中的熱量課件 新課標(biāo).ppt

第19講化學(xué)反應(yīng)中的熱量 一 化學(xué)反應(yīng)的焓變1 反應(yīng)熱 在化學(xué)反應(yīng)中 當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同的溫度時 所吸收或放出的熱量稱為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 2 焓變 1 定義 在恒溫 恒壓的條件下 化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變 2 表示符號 dh 3 單位 通常采用kj mol 1或j mol 1 特別提醒 1 化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱還是放熱 與反應(yīng)開始是否需要加熱無關(guān) 需要加熱才發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng) 如c o2 co2 吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行 如ba oh 2 8h2o與nh4cl 2 同一個反應(yīng)向正反兩個方向進行時 一個釋放能量 另一個必然吸收能量 但能量的絕對值相等 3 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 主要表現(xiàn)為熱量變化 但并不完全是熱量變化 還有光能等釋放出來 或者是熱能 電能或光能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量 化學(xué)能 被 儲存 起來的過程 點燃 二 中和熱與燃燒熱1 中和熱 1 概念 在稀溶液中 強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molh2o l 時所釋放的熱量 2 中學(xué)階段只討論強酸和強堿的中和熱 強酸與強堿的中和反應(yīng)實質(zhì)是h 和oh 反應(yīng) 其熱化學(xué)方程式為h aq oh aq h2o l dh 57 3kj mol 1 2 燃燒熱 1 概念 在101kpa的壓強下 1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱 單位為kj mol 1 2 表示的意義 如ch4 g o2 g co2 g 2h2o l dh 890 31kj mol 1 表示在25 101kpa的條件下 1molch4氣體完全燃燒生成氣態(tài)co2和液態(tài)h2o時放出的熱量為890 31kj 三 熱化學(xué)方程式1 概念 能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式 2 書寫 1 熱化學(xué)方程式必須標(biāo)有熱量變化 2 熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài) 因為反應(yīng)熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外 還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān) 3 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示各物質(zhì)對應(yīng)的物質(zhì)的量 因此 有時可用分?jǐn)?shù)表示 但要注意反應(yīng)熱也發(fā)生相應(yīng)變化 4 無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)為多少 dh的單位總是kj mol 但dh的數(shù)值與反應(yīng)式中的化學(xué)計量數(shù)有關(guān) 考點一熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷 例1熱下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是 dh的絕對值均正確 a c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o g dh 1367 0kj mol 1 燃燒熱 b naoh aq hcl aq nacl aq h2o l dh 57 3kj mol 1 中和熱 c s s o2 g so2 g dh 269kj mol 1 反應(yīng)熱 d 2no2 o2 2nodh 116 2kj mol 1 反應(yīng)熱 c 解析 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫與判斷 a中生成的水不是液態(tài)水 故a中dh不能表示燃燒熱 中和反應(yīng)為放熱反應(yīng) 故b中dh應(yīng)為負(fù)值 d中熱化學(xué)方程式?jīng)]有標(biāo)明各物質(zhì)的聚集狀態(tài) 即正確答案是c 方法技巧點撥 判斷熱化學(xué)方程式的正誤主要是 四看 一看 化學(xué)反應(yīng)原理是否正確 如燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)方程式是否符合燃燒熱和中和熱的概念 二看 狀態(tài)是否標(biāo)明 三看 反應(yīng)熱dh的符號是否正確 四看 反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)是否對應(yīng) 考點二焓變與物質(zhì)鍵能 物質(zhì)能量的關(guān)系 例2白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng) p4 5o2 p4o10 已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為 p p akj mol 1 p o bkj mol 1 p o ckj mol 1 o o dkj mol 1 根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的dh 其中正確的是 a 6a 5d 4c 12b kj mol 1b 4c 12b 6a 5d kj mol 1c 4c 12b 4a 5d kj mol 1d 4a 5d 4c 12b kj mol 1 a 解析 dh 反應(yīng)物的鍵能之和 生成物的鍵能之和 6 p p 5 o o 12 p o 4 p o 代入數(shù)據(jù)可得選項a正確 方法技巧點撥 利用鍵能計算焓變時要注意鍵的數(shù)目 不能數(shù)錯 利用公式dh 反應(yīng)物的鍵能之和 生成物的鍵能之和計算 不能與焓變和物質(zhì)能量的公式混淆 考點三反應(yīng)熱的計算與大小比較 例3已知 fe2o3 s c s co2 g 2fe s dh 234 1kj mol 1c s o2 g co2 g dh 393 5kj mol 1則2fe s o2 g fe2o3 s 的dh是 a 824 4kj mol 1b 627 6kj mol 1c 744 7kj mol 1d 169 4kj mol 1 a 解析 方程式2 方程式1 得 2fe s o2 g fe2o3 s 所以 dh dh2 dh1 393 5kj mol 1 234 1kj mol 1 824 4kj mol 方法技巧點撥 蓋斯定律是能量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)中的必然反映 解這類題目的關(guān)鍵是善于設(shè)計合理的反應(yīng)途徑 列出方程 組 適當(dāng)加減已知方程式的反應(yīng)熱 進行求算 在進行化學(xué)方程式的數(shù)學(xué)運算時 要注意反應(yīng)熱的符號以及反應(yīng)熱與化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)的比例有關(guān)系 考點四中和熱的實驗測定 例4實驗室用50ml0 50mol l 1鹽酸 50ml0 55mol l 1naoh溶液和下圖所示裝置進行測定中和熱的實驗 得到表中的數(shù)據(jù) 試完成下列問題 1 實驗時用環(huán)形玻璃棒攪拌溶液的方法是 不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃棒的理由是 上下攪動 或輕輕攪動 cu傳熱快 防止熱量損失 2 經(jīng)數(shù)據(jù)處理 t2 t1 3 4 則該實驗測得的中和熱dh 鹽酸和naoh溶液的密度按1g cm 3計算 反應(yīng)后混合溶液的比熱容 c 按4 18j g 1計算 3 若將naoh溶液改為相同體積 相同濃度的氨水 測得中和熱為dh1 則dh1與dh的關(guān)系為 dh1 dh 填 或 理由是 56 8kj mol 1 nh3 h2o電離吸熱 解析 1 對于本實驗 讓氫氧化鈉和鹽酸盡可能地完全反應(yīng)是減小誤差的一個方面 所以實驗時用環(huán)形玻璃棒上下攪動 以防將溫度計損壞 做好保溫工作是減小誤差的另一個重要方面 所以選用玻璃棒 而不用銅絲 2 dh 100g 4 18 10 3kj g 1 3 4 0 025mol 56 8kj mol 1 3 因弱電解質(zhì)的電離過程是吸熱的 將naoh溶液改為相同體積 相同濃度的氨水反應(yīng)后放出的熱量少 所以dh1 dh 方法技巧點撥 測定中和熱時可通過測定一定量的稀的強酸和稀的強堿反應(yīng)時的熱效應(yīng)來進行 實驗的關(guān)鍵是如何提高中和熱測定的準(zhǔn)確性及計算原理 實驗過程中應(yīng)盡量減少熱量的損失以減少實驗誤差 所以在判斷中和熱測定的裝置 步驟是否合理時 要本著從盡量減少熱量損失 并使反應(yīng)進行完全的角度考慮 1 下列各組熱化學(xué)方程式中 化學(xué)反應(yīng)的dh前者大于后者的是 c s o2 g co2 g dh1c s o2 g co g dh2 s s o2 g so2 g dh3s g o2 g so2 g dh4 h2 g o2 g h2o l dh52h2 g o2 g 2h2o l dh6 caco3 s cao s co2 g dh7cao s h2o l ca oh 2 s dh8 a b c d c 解析 碳與氧氣反應(yīng)放熱 即dh1 0 dh2 0 co再與o2作用時又放熱 前者放出熱量多 所以dh1 dh2 等量的固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫蒸氣時吸收熱量 故在與o2作用產(chǎn)生同樣多的so2時 氣態(tài)硫放出的熱量多 即dh3 dh4 發(fā)生同樣的燃燒反應(yīng) 物質(zhì)的量越多 放出的熱量越多 故dh5 dh6 碳酸鈣分解吸收熱量 dh7 0 cao與h2o反應(yīng)放出熱量 dh8 0 顯然dh7 dh8 2 2011 重慶 一定條件下 下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時間的變化趨勢符合題圖的是 a co2 g 2nh3 g co nh2 2 s h2o g dh0c ch3ch2oh g ch2 ch2 g h2o g dh 0d 2c6h5ch2ch3 g o2 g 2c6h5ch ch2 g 2h2o g dh 0 a 解析 本題考查外界條件對化學(xué)平衡的影響及有關(guān)圖象的分析和識別 溫度越高 反應(yīng)越快 到達平衡的時間就越少 因此t2 t1 同理壓強越大 反應(yīng)越快 到達平衡的時間就越少 因此p1 p2 反應(yīng)a是一個體積減小的 放熱的可逆反應(yīng) 因此升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動 降低水蒸氣的含量 而增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動 增大水蒸氣的含量 所以a正確 反應(yīng)b是一個體積不變的 吸熱的可逆反應(yīng) 壓強對水蒸氣的含量不影響 升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動 增大水蒸氣的含量 因此均不符合 反應(yīng)c是一個體積增大的 吸熱的可逆反應(yīng) 同樣分析也均不符合 反應(yīng)d是一個體積增大的 放熱的可逆反應(yīng) 壓強不符合 3 2011 海南 已知 2zn s o2 g 2zno s dh1 701 0kj mol 12hg l o2 g 2hgo s dh2 181 6kj mol 1則反應(yīng)zn s hgo s zno s hg l 的dh為 a 519 4kj mol 1b 259 7kj mol 1c 259 7kj mol 1d 519 4kj mol 1 c 解析 反應(yīng)的焓值由蓋斯定律直接求出 即 dh1 dh2 2 259 7kj mol 1 4 2011 河南省開封市質(zhì)量檢測 在一定條件下 co和ch4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為2co g o2 g 2co2 g dh 566kj mol 1ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l dh 890kj mol 1又知由h2與o2反應(yīng)生成液態(tài)h2o比生成氣態(tài)h2o多放出44kj mol的熱量 則ch4氣體在空氣中不完全燃燒熱化學(xué)方程式正確的是 a 2ch4 g o2 g co2 g co g 4h2o l dh 1214kj mol 1b 2ch4 g o2 g co2 g co g 4h2o g dh 1038kj mol 1c 3ch4 g 5o2 g co2 g 2co g 6h2o l dh 1538kj mol 1d 3ch4 g 5o2 g co2 g 2co g 6h2o g dh 1840kj mol 1 解析 若2molch4完全燃燒生成液態(tài)水可放出熱量890kj 2 1780kj 扣除生成co少放出的熱量566kj 2 283kj 此時dh 1780 283 kj mol 1 1497kj mol 1 生成氣態(tài)水再扣除44kj 4 176kj 此時dh 1497 176 kj mol 1 1321kj mol 1 若3molch4完全燃燒生成液態(tài)水可放出熱量890kj 3 2670kj 扣除生成co少放出的熱量566kj 此時dh 2670 566 kj mol 1 2104kj mol 1 若生成氣態(tài)水再扣除44kj 6 264kj 此時dh 2104 264 kj mol 1 1840kj mol 1 故選d 答案 d 5 2011 浙江 下列說法不正確的是 a 已知冰的熔化熱為6 0kj mol 冰中氫鍵鍵能為20kj mol 假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵 且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵 則最多只能破壞冰中15 的氫鍵b 已知一定溫度下 醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c 電離度為a ka 若加入少量醋酸鈉固體 則ch3cooh ch3coo h 向左移動 a減小 ka變小 c 實驗測得環(huán)己烷 l 環(huán)己烯 l 和苯 l 的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為 3916kj mol 3747kj mol和 3265kj mol 可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵d 已知 fe2o3 s 3c 石墨 2fe s 3co g dh 489 0kj molco g o2 g co2 g dh 283 0kj molc 石墨 o2 g co2 g dh 393 5kj mol則4fe s 3o2 g 2fe2o3 s dh 1641 0kj mol 解析 a 正確 熔化熱只相當(dāng)于0 3mol氫鍵 b 錯誤 ka只與溫度有關(guān) 與濃度無關(guān) c 正確 環(huán)己烯 l 與環(huán)己烷 l 相比 形成一個雙鍵 能量降低169kj mol 苯 l 與環(huán)己烷 l 相比 能量降低691kj mol 大于169 3 說明苯環(huán)有特殊穩(wěn)定結(jié)構(gòu) d 正確 熱方程式 3 2 dh也成立 答案 b d 6 2011 珠海二模 下列化學(xué)用語正確的是 a 表示乙炔 燃燒熱 對應(yīng)的熱化學(xué)方程式 c2h2 g o2 g 2co2 g h2o g dh 1256kj molb na2o2的電子式 na 2 c 電解氫氧化鈉溶液鐵作電極 陽極的電極反應(yīng)式為 fe 3e 3oh fe oh 3d 表示中和熱的熱化學(xué)方程式 naoh aq h2so4 aq na2so4 aq h2o l dh 57 3kj mol 解析 a項中的水應(yīng)該為液態(tài) b項中的鈉離子不能合并 要分開寫 c項中鐵電解作陽極只能失去2個電子 所以選d項正確 7 co ch4均為常見的可燃性氣體 1 等體積的co和ch4在相同條件下分別完全燃燒 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比是 2 已知在101kpa時 co的燃燒熱為283kj mol 1 相同條件下 若2molch4完全燃燒生成液態(tài)水 所放出的熱量為1molco完全燃燒放出熱量的6 30倍 ch4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 1 4 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l dh 891kj mol 1 已知 在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 298k 1 01 105pa 下 由穩(wěn)定的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成1mol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的生成熱 dh 下圖為氧族元素氫化物a b c