新教材高中化學化學反應的熱效應1化學反應的反應熱化學反應的內能變化與焓變課件魯科版必修1

第1章化學反應與能量轉化第1節(jié)化學反應的熱效應第1課時化學反應的反應熱化學反應的內能變化與焓變第1章化學反應與能量轉化新教材高中化學化學反應的熱效應1化學反應的反應熱化學反應的內能變化與焓變課件魯科版必修1一、化學反應的反應熱1.反應熱

2.熱化學:用_____方法和_____方法研究反應熱的化學分支。必備知識·素養(yǎng)奠基實驗理論一、化學反應的反應熱必備知識·素養(yǎng)奠基實驗理論3.反應熱的測定(1)主要儀器:量熱計。其構造和各部分的作用如下:

3.反應熱的測定(2)操作:將反應物加入___筒并使之迅速混合,測量反應前后溶液溫度的變化值。(3)計算:公式為___________。其中,C表示溶液及量熱計的_____,T1、T2分別表示反應前和反應后體系的溫度。內Q=-C(T2-T1)熱容(2)操作:將反應物加入___筒并使之迅速混合,測量反應前后【微思考】在實驗室中有玻璃攪拌器和金屬攪拌器,在進行測定反應熱的實驗時應選擇哪種攪拌器?提示:應選用玻璃攪拌器。因為金屬是熱的良導體而玻璃不是,選用金屬攪拌器會增大反應過程中熱量的散失,造成實驗誤差?！疚⑺伎肌俊厩膳袛唷?/p>

(1)反應熱的數(shù)據(jù)可通過實驗測得,也可運用理論計算求得。 (

)提示:√?？赏ㄟ^實驗測得,也可利用理論計算求得。(2)H2O(s)====H2O(g)的反應熱Q>0。 (

)提示:×。只有化學變化才有反應熱,而H2O(s)====H2O(g)屬于物理變化。【巧判斷】二、化學反應的內能變化與焓變1.內能二、化學反應的內能變化與焓變2.化學反應的內能變化(1)內能變化與能量變化的關系:化學反應中內能的變化可寫作:ΔU=______________________。U(反應產(chǎn)物)__U(反應物)反應吸收能量U(反應產(chǎn)物)__U(反應物)反應釋放能量U(反應產(chǎn)物)-U(反應物)><2.化學反應的內能變化U(反應產(chǎn)物)__U(反應物)反應吸收(2)與反應熱的關系①反應體系與環(huán)境進行能量交換以___和___的形式呈現(xiàn)。即化學反應內能的變化等于_______和___的加和:ΔU=____。②若反應中沒有做功,則ΔU=__,即反應熱等于反應前后體系內能的變化。③等壓條件下:可能存在因體積改變而存在體積功,故反應熱不一定等于反應體系內能的變化。熱功反應熱功Q+WQ(2)與反應熱的關系熱功反應熱功Q+WQ3.化學反應的焓變(1)焓3.化學反應的焓變(2)反應熱和焓變的關系①焓變(2)反應熱和焓變的關系②反應熱和焓變的關系等壓條件下,反應不與外界進行電能、光能等其他形式能量的轉化時的反應熱___________焓變,即Qp=ΔH等于反應的②反應熱和焓變的關系等于反應的4.熱化學方程式概念把一個化學反應中___________和___________同時表示出來的式子意義不僅表明了化學反應中的物質變化,還表明了能量變化,同時還表明了“物質的量”與“能量”之間的關系舉例________________________________________________物質變化能量變化表示在298K和101kPa的條件下,______C(s)和1molH2O(g)完全反應生成1molCO(g)和1molH2(g)時_____的熱量為131.3kJ物質的變化反應的焓變C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)

ΔH=+131.3kJ·mol-1

1mol吸收4.熱化學方程式概念把一個化學反應中___________和【微思考】熱化學方程式“CH4+2O2====CO2+2H2O

ΔH=+890.3kJ”是否正確?為什么?提示:不正確。主要原因有三點:一是未標明反應物和反應產(chǎn)物的聚集狀態(tài);二是ΔH的符號不正確;三是ΔH的單位不正確。【微思考】【巧判斷】(1)在一個化學反應中,當反應物的總能量大于生成物的總能量時,反應放熱,ΔH為“-”。 (

)提示:√。放熱反應的焓變ΔH<0。(2)同溫同壓下,反應H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同。 (

)提示:×。焓變與反應條件無關?！厩膳袛唷筷P鍵能力·素養(yǎng)形成知識點一焓變與化學反應中的能量變化【重點釋疑】1.焓變與反應能量變化的關系(1)微觀解釋。關鍵能力·素養(yǎng)形成知識點一焓變與化學反應中的能量變化(2)判斷:ΔH=E1-E2。E1>E2ΔH>0吸熱反應E1<E2ΔH<0放熱反應(2)判斷:ΔH=E1-E2。E1>E2ΔH>0吸熱反應E12.放熱反應與吸熱反應類型比較放熱反應吸熱反應定義有熱量放出的化學反應吸收熱量的化學反應與化學鍵的關系

ΔE1>ΔE2吸熱反應ΔE1<ΔE2放熱反應ΔH=∑反應物鍵能-∑生成物鍵能2.放熱反應與吸熱反應類型放熱反應吸熱反應定義有熱量放出的化類型比較放熱反應吸熱反應表示方法ΔH<0ΔH>0說明:ΔH的“+”“-”必須標明,“-”表示放熱,“+”表示吸熱圖示

類型放熱反應吸熱反應表示ΔH<0ΔH>0說明:ΔH的“+”“【思考·討論】1.任何化學反應一定伴隨能量的變化嗎?提示:一定?；瘜W反應一定伴隨著能量變化。2.化學反應放熱還是吸熱是否與反應條件有關?提示:反應吸熱還是放熱與是否加熱等條件無直接關系。3.若反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應是放熱反應還是吸熱反應?提示:放熱反應?！舅伎肌び懻摗俊景咐痉丁俊镜淅?2020·合肥高二檢測)已知化學反應A2(g)+B2(g)====2AB(g)的能量變化如圖所示,判斷下列敘述中正確的是 (

)A.每生成2分子AB吸收bkJ熱量B.該反應熱ΔH=+(a-b)kJ·mol-1C.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量D.斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵,放出akJ能量【案例示范】【思維建模】解答本類試題思維流程如下:【解析】選B。觀察題給圖象可以得到,上述反應的反應物的總能量低于生成物的總能量,為吸熱反應,其中反應熱ΔH=+(a-b)kJ·mol-1。化學反應過程中,化學鍵斷裂為吸熱過程,化學鍵形成為放熱過程?！舅季S建模】解答本類試題思維流程如下:【規(guī)律方法】常見的吸熱和放熱反應(1)常見的吸熱反應:大多數(shù)分解反應、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應、C或CO與CuO、CO2或H2O(g)的反應等。(2)常見的放熱反應:中和反應、金屬與水或酸反應、燃燒、化合反應(大多數(shù))、鋁熱反應等。【規(guī)律方法】常見的吸熱和放熱反應【遷移·應用】1.(2020·天水高二檢測)下列說法正確的是 (

)A.焓變單位中kJ·mol-1,是指1mol物質參加反應時的能量變化B.當反應放熱時ΔH>0,反應吸熱時ΔH<0C.一個化學反應中,當反應物的總能量大于生成物的總能量時,反應放熱,ΔH為“-”D.一個化學反應中,生成物總鍵能大于反應物的總鍵能時,反應吸熱,ΔH為“+”【遷移·應用】【解析】選C。焓變單位中的kJ·mol-1,是指每摩爾具體的反應,不一定指參加反應的物質,A錯;在反應中物質所具有的總能量減少,反應就放熱,反之就吸熱,C對;化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂,新化學鍵的形成,斷鍵時吸收能量,成鍵時釋放能量,所以D錯?！窘馕觥窟xC。焓變單位中的kJ·mol-1,是指每摩爾具體的2.(2020·濟南高二檢測)下列說法正確的是 (

)A.化學反應除了生成新的物質外,還伴隨著能量的變化B.據(jù)能量守恒定律,反應物的總能量一定等于反應產(chǎn)物的總能量C.放熱的化學反應不需要加熱就能發(fā)生D.吸熱反應不加熱就不會發(fā)生2.(2020·濟南高二檢測)下列說法正確的是 ()【解析】選A?；瘜W反應的本質特征是有新物質的生成,形成新化學鍵釋放的能量與斷裂舊化學鍵吸收的能量不相等,所以化學反應除了生成新物質外,還伴隨著能量的變化,A項正確;化學反應中反應產(chǎn)物的總能量不等于反應物的總能量,反應前后的能量差值為化學反應中的能量變化,B項錯誤;放熱反應有的需要加熱,如木炭的燃燒是一個放熱反應,但需要點燃,C項錯誤;Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但不需要加熱,D項錯誤?！窘馕觥窟xA?；瘜W反應的本質特征是有新物質的生成,形成新化學【補償訓練】

(2020·青海高二檢測)已知EA、EB、EC、ED分別表示A(g)、B(g)、C(g)、D(g)所具有的能量,則對于吸熱反應:A(g)+B(g)====C(g)+D(g),下列說法正確的是 (

)A.EA>EC

B.EA>EC+EDC.EA+EB>EC+ED D.EA+EB<EC+ED【補償訓練】【解析】選D。反應物的總能量低于反應產(chǎn)物的總能量的反應為吸熱反應,故吸熱反應:A(g)+B(g)====C(g)+D(g)中,EA+EB<EC+ED,D項正確?！窘馕觥窟xD。反應物的總能量低于反應產(chǎn)物的總能量的反應為吸熱知識點二熱化學方程式的書寫【重點釋疑】與普通方程式相比,書寫熱化學方程式除了要遵循化學方程式的要求外,還應注意以下五點:1.注明物質的聚集狀態(tài):反應物或產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同,反應的ΔH不同,因此書寫熱化學方程式必須注明物質的聚集狀態(tài):氣體-g、固體-s、液體-l、稀溶液-aq。知識點二熱化學方程式的書寫2.溫度和壓強條件:反應的焓變與測定條件有關,因此書寫熱化學方程式時應注明反應的溫度和壓強(若是101kPa和298K可不注明)。3.化學計量數(shù)的含義:化學計量數(shù)只表示該物質的物質的量,不表示微粒個數(shù),因此熱化學方程式中化學計量數(shù)也可以是分數(shù)。4.ΔH的單位及符號:ΔH的單位是J·mol-1或kJ·mol-1,ΔH只能寫在化學方程式的右邊,表示正向反應的焓變。ΔH<0表示放熱反應;ΔH>0則表示吸熱反應。2.溫度和壓強條件:反應的焓變與測定條件有關,因此書寫熱化學5.同一反應中化學計量數(shù)與ΔH數(shù)值的對應關系:熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)加倍,則ΔH數(shù)值的絕對值也加倍;若反應逆向進行,則ΔH的數(shù)值改變符號,但絕對值不變。5.同一反應中化學計量數(shù)與ΔH數(shù)值的對應關系:熱化學方程式中【易錯提醒】熱化學方程式書寫易錯點(1)可逆反應的焓變是指完全反應時的焓變。(2)反應的焓變與反應物的物質的量有關,化學計量數(shù)和反應的焓變數(shù)值可以同時增大或減小相同的倍數(shù)。(3)反應逆向進行時,其反應的焓變與正反應的焓變數(shù)值相等,符號相反?！疽族e提醒】熱化學方程式書寫易錯點【思考·討論】1.如何用一個式子既表示出化學反應過程中的物質變化,又表示出反應過程中的能量變化?提示:化學方程式可以表示化學反應過程中的物質變化,若要表示反應過程中的能量變化,需要注明各物質的聚集狀態(tài)和反應的焓變,這樣的式子叫熱化學方程式。【思考·討論】2.反應過程中的能量變化與哪些因素有關?書寫熱化學方程式時應注意什么問題?提示:由于反應的焓變與物質的聚集狀態(tài)、化學方程式中的化學計量數(shù)等有關,所以書寫熱化學方程式時,需注明物質的狀態(tài)、焓變(符號、數(shù)值及單位)。

2.反應過程中的能量變化與哪些因素有關?書寫熱化學方程式時應【案例示范】【典例】(2020·貴港高二檢測)在常溫常壓下,1gH2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體,放出92.3kJ的熱量。下列熱化學方程式中正確的是 (

)A.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=-92.3kJ·mol-1B.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=+92.3kJ·mol-1C.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=+184.6kJ·mol-1D.2HCl(g)====H2(g)+Cl2(g)

ΔH=+184.6kJ·mol-1【案例示范】【思維建模】判斷熱化學方程式的正誤的思路如下:(1)看各物質的聚集狀態(tài)是否正確;(2)看ΔH的“+”“-”符號是否正確;(3)看反應熱的單位是否為kJ·mol-1;(4)看反應熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應?！舅季S建模】判斷熱化學方程式的正誤的思路如下:【解析】選D。H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體,1gH2燃燒放出92.3kJ的熱量,則1mol(即2g)H2燃燒放出184.6kJ的熱量,化學反應放出熱量,ΔH為“-”。則H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體的熱化學方程式為H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ·mol-1。一個放熱反應的逆反應是吸熱反應,并且在其他條件相同時,正、逆反應的ΔH絕對值相等,符號相反。則該題的四個選項中只有D項是正確的?！窘馕觥窟xD。H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體,1gH2【母題追問】(1)若將方程式寫為H2(g)+Cl2(g)====HCl(g),此反應的ΔH為多少?提示:-92.3kJ·mol-1。方程式的化學計量數(shù)變?yōu)樵瓉淼?ΔH要對應變?yōu)樵瓉淼摹?2)若此反應是在光照條件下進行,則此反應的熱化學方程式還是“H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ·mol-1”嗎?提示:還是。因為熱化學方程式的書寫和焓變與反應的條件無關。【母題追問】(1)若將方程式寫為H2(g)+Cl【遷移·應用】1.(2020·信陽高二檢測)下列對H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)ΔH(298K)=-184.6kJ·mol-1的敘述正確的是 (

)A.1分子H2和1分子Cl2反應,放出熱量184.6kJB.1molH2(g)完全反應生成2molHCl(g),放出的熱量為184.6kJC.在298K、101kPa的條件下,1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應生成2molHCl(g),放出的熱量為184.6kJD.在298K、101kPa的條件下,1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應生成2molHCl(g),吸收的熱量為184.6kJ【遷移·應用】【解析】選C。熱化學方程式中ΔH的值與具體化學反應相對應,在反應中各物質化學式前的化學計量數(shù)不再表示粒子數(shù)目,只表示物質的物質的量,所以A項中分子個數(shù)的說法是錯誤的。在描述反應時應說明外界條件,而B項中沒有說明溫度、壓強及Cl2的物質的量和狀態(tài),該說法也是錯誤的。ΔH<0,該反應放熱而非吸熱,D項錯誤。【解析】選C。熱化學方程式中ΔH的值與具體化學反應相對應,在2.(2020·西安高二檢測)已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.4kJ熱量。表示該反應的熱化學方程式正確的是 (

)A.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(g)

ΔH=-48.4kJ·mol-1B.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=-5517.6kJ·mol-1C.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=+5517.6kJ·mol-1D.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=-48.4kJ·mol-12.(2020·西安高二檢測)已知在25℃、101kPa【解析】選B。C8H18(辛烷)的摩爾質量為114g·mol-1,所以1molC8H18(辛烷)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出5517.6kJ熱量?！窘馕觥窟xB。C8H18(辛烷)的摩爾質量為114g·mo3.(2020·德州高二檢測)下列熱化學方程式書寫正確的是 (

)A.2SO2+O22SO3

ΔH=-196.6kJ·mol-1B.N2(g)+2O2(g)====2NO2(g)

ΔH=+67.7kJ·mol-1C.C(s)+O2(g)====CO2(g)

ΔH=+393.5kJ·mol-1D.H2O(l)====H2(g)+O2(g)

ΔH=+285.8kJ·mol-13.(2020·德州高二檢測)下列熱化學方程式書寫正確的是 【解析】選D。A項,未注明反應物、生成物的聚集狀態(tài),故錯誤;B項,化學方程式書寫錯誤,應為N2(g)+O2(g)====2NO(g),故錯誤;C項,C與O2反應為放熱反應,ΔH<0,故錯誤?！窘馕觥窟xD。A項,未注明反應物、生成物的聚集狀態(tài),故錯誤;【補償訓練】1.(2020·大慶高二檢測)已知2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1,則下列關于方程式2H2O(l)====2H2(g)+O2(g)的ΔH的說法中正確的是(

)A.方程式中的化學計量數(shù)表示分子數(shù)B.該反應ΔH大于零C.該反應ΔH=-571.6kJ·mol-1D.可表示36g水分解時的熱效應【補償訓練】【解析】選B。熱化學方程式的化學計量數(shù)表示物質的量,A項錯誤;在書寫熱化學方程式時,若反應物和反應產(chǎn)物對換,則ΔH的符號相反,數(shù)值不變,故B項正確、C項錯誤;D項未注明水是液態(tài),錯誤?！窘馕觥窟xB。熱化學方程式的化學計量數(shù)表示物質的量,A項錯誤2.(2020·武漢高二檢測)已知:①2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列說法中錯誤的是 (

)A.①式表示25℃、101kPa時,2molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571.6kJB.①式表示25℃、101kPa時,1molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571.6kJ2.(2020·武漢高二檢測)已知:①2H2(g)+O2(gC.②式表示含1molNaOH的稀溶液與50g98%的硫酸混合后放出的熱量大于57.3kJD.②式表示含1molNaOH的稀溶液與含1molHCl的稀鹽酸混合后放出的熱量等于57.3kJ【解析】選B。①式表示25℃、101kPa時,2molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571.6kJ。C.②式表示含1molNaOH的稀溶液與50g98%【素養(yǎng)提升】CCS技術是將工業(yè)和有關能源產(chǎn)業(yè)中所產(chǎn)生的CO2進行捕捉與封存的技術,被認為是拯救地球、應對全球氣候變化最重要的手段之一。其中一種以天然氣為燃料的“燃燒前捕獲系統(tǒng)”的簡單流程圖如圖所示(部分條件及物質未標出)?！舅仞B(yǎng)提升】(1)CH4在催化劑作用下實現(xiàn)第一步,也叫CH4不完全燃燒,1gCH4不完全燃燒反應放出2.21kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式。提示:流程中第一步CH4不完全燃燒,化學方程式是2CH4+O2====2CO+4H2。1gCH4不完全燃燒放熱2.21kJ,則2molCH4不完全燃燒放熱70.72kJ。故其熱化學方程式為2CH4(g)+O2(g)====2CO(g)+4H2(g)

ΔH=-70.72kJ·mol-1。(1)CH4在催化劑作用下實現(xiàn)第一步,也叫CH4不完全燃燒,(2)第二步中涉及的反應為CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g),其反應過程中的能量變化如圖所示,寫出反應CO2(g)+H2(g)====CO(g)+H2O(g)的熱化學方程式。(2)第二步中涉及的反應為CO(g)+H2O(g)====C提示:CO2(g)+H2(g)====CO(g)+H2O(g)

ΔH=+41kJ·mol-1。由圖示可知當1molCO2(g)和1molH2(g)反應生成1molCO(g)和1molH2O(g)時,要吸收41kJ熱量。提示:CO2(g)+H2(g)====CO(g)+H2O(g(3)分離出的H2可以用于合成氨工業(yè),如圖是N2(g)和H2(g)反應生成1molNH3(g)過程中能量變化示意圖。請寫出N2(g)和H2(g)反應的熱化學方程式。(3)分離出的H2可以用于合成氨工業(yè),如圖是N2(g)和H2提示:由圖象可知,該反應為放熱反應,且生成1molNH3(g)時,放出的熱量為(300-254)kJ=46kJ,故N2(g)和H2(g)反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92kJ·mol-1。提示:由圖象可知,該反應為放熱反應,且生成1molNH3(4)分離出的CO2

和H2在工業(yè)上可合成甲醇,合成氣態(tài)甲醇的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)====CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-50kJ·mol-1。在同一個圖象中畫出生成氣態(tài)甲醇和液態(tài)甲醇的能量變化圖示。提示:液態(tài)物質的能量小于氣態(tài)物質,因此圖象為(4)分離出的CO2和H2在工業(yè)上可合成甲醇,合成氣態(tài)甲(5)100℃下,充分燃燒一定量的甲烷放出熱量10.25kJ,經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗0.25mol·L-1的KOH溶液100mL,恰好生成正鹽,寫出此條件下甲烷燃燒的熱化學方程式。提示:CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-820kJ·mol-1。據(jù)題意,放出10.25kJ熱量時生成的CO2的物質的量為0.25mol·L-1×0.1L÷2=0.0125mol,根據(jù)碳元素守恒,因此甲烷的物質的量為0.0125mol,因此燃燒1mol甲烷放出的熱量為10.25÷0.0125=820(kJ)。由于反應在100℃下進行,水為氣態(tài),因此反應的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-820kJ·mol-1。(5)100℃下,充分燃燒一定量的甲烷放出熱量10.25【備選要點】中和熱【備選要點】中和熱【特別提醒】(1)必須是強酸和強堿的稀溶液反應。(2)產(chǎn)物是1molH2O(l)。用離子方程式可表示為OH-(aq)+H+(aq)====H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。【特別提醒】(1)必須是強酸和強堿的稀溶液反應。課堂檢測·素養(yǎng)達標1.(2020·長春高二檢測)下列設備工作時,將化學能轉化為熱能的是(

)

【解析】選D。A、C分別將太陽能轉化為電能、熱能;B.鋰離子電池將化學能轉化為電能;D.燃氣灶將化學能轉化為熱能。課堂檢測·素養(yǎng)達標1.(2020·長春高二檢測)下列設備工作2.(2020·常熟高二檢測)下列反應中,生成物的總焓大于反應物的總焓的是 (

)A.氫氣在氧氣中燃燒B.鐵絲在氧氣中燃燒C.硫在氧氣中燃燒D.焦炭在高溫下與水蒸氣反應【解析】選D。生成物的總焓大于反應物的總焓,該反應為吸熱反應,故D項正確。2.(2020·常熟高二檢測)下列反應中,生成物的總焓大于反3.(2020·九江高二檢測)由圖分析,下列說法正確的是 (

)世紀金榜導學號A.A→B+C和B+C→A兩個反應吸收或放出的能量不等B.A→B+C

ΔH<0C.A具有的焓高于B和C具有的焓的總和D.A→B+C

ΔH>0,則B+C→A

ΔH<03.(2020·九江高二檢測)由圖分析,下列說法正確的是 (【解析】選D。由圖可看出,B和C的焓之和高于A的焓,則反應B+C→A一定是放熱反應,ΔH<0;反之,A→B+C的反應一定是吸熱反應,ΔH>0;根據(jù)能量守恒定律,兩反應吸收和放出的能量一定相等。【解析】選D。由圖可看出,B和C的焓之和高于A的焓,則反應B4.(2020·榆林高二檢測)含有11.2gKOH的稀溶液與1L0.1mol·L-1的H2SO4溶液反應,放出11.46kJ的熱量,表示該反應的中和熱的熱化學方程式為 (

)A.KOH(aq)+H2SO4(aq)====K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-11.46kJ·mol-1B.0.2KOH(aq)+0.1H2SO4(aq)====0.1K2SO4(aq)+0.2H2O(l)ΔH=-11.46kJ·mol-14.(2020·榆林高二檢測)含有11.2gKOH的稀溶C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)====K2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1D.KOH(aq)+H2SO4(aq)====K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)====K2SO4(【解析】選D。中和熱是以生成1molH2O(l)所放出的熱量來衡量的,故書寫中和熱的熱化學方程式時,應以生成1molH2O(l)為標準來配平其余物質的化學計量數(shù),再結合放熱數(shù)值。【解析】選D。中和熱是以生成1molH2O(l)所放出的5.(2020·沈陽高二檢測)熱化學方程式C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)

ΔH=+131.3kJ·mol-1表示 (

)A.碳和水反應吸收131.3kJ能量B.1mol碳和1mol水反應生成一氧化碳和氫氣并吸收131.3kJ熱量C.1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應生成一氧化碳氣體和氫氣,并吸熱131.3kJD.1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應吸收131.3kJ熱量5.(2020·沈陽高二檢測)熱化學方程式C(s)+H2O(【解析】選C。物質的量的多少未描述,狀態(tài)也未描述,故A項錯誤;反應物和生成物的狀態(tài)未標出,故B項錯誤;闡明意義時既說明物質的狀態(tài)又描述了物質的量的多少,故C項正確;化學式前的計量數(shù)表示該物質的物質的量而非分子數(shù),1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應吸熱kJ,故D項錯誤?！窘馕觥窟xC。物質的量的多少未描述,狀態(tài)也未描述,故A項錯誤6.(新思維·新考向)硫酸是一種重要的工業(yè)原料,在工業(yè)制硫酸的過程中涉及反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH1=-99kJ·mol-1。請回答下列問題:世紀金榜導學號6.(新思維·新考向)硫酸是一種重要的工業(yè)原料,在工業(yè)制硫酸(1)分析圖示中A、B、C、E、F的含義。(2)計算圖示中的ΔH。(3)書寫SO3在一定條件下分解的熱化學方程式。(4)將2molSO2和1molO2置于一容器中發(fā)生反應,反應過程中釋放多少熱量?(1)分析圖示中A、B、C、E、F的含義?！窘馕觥?1)從反應的圖示可以得出A表示反應物2SO2和O2的總能量之和,C表示生成物2SO3的總能量之和。B表示反應的中間狀態(tài)。根據(jù)化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成,因此E表示斷裂反應物中化學鍵吸收的能量,F表示形成生成物中化學鍵釋放的能量。(2)圖中的表示的方程式是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),表示2molSO2(g)參加反應,因此ΔH=-99kJ·mol-1×2=-198kJ·mol-1?！窘馕觥?1)從反應的圖示可以得出A表示反應物2SO2和O2(3)因為生成SO3的反應為放熱反應,因此SO3的分解反應為吸熱反應,故反應的熱化學方程式為2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)

ΔH=+198kJ·mol-1。(4)由于此反應為可逆反應,反應不能進行徹底,因此反應過程釋放的熱量小于198kJ。(3)因為生成SO3的反應為放熱反應,因此SO3的分解反應為答案:(1)A——反應物的能量總和,B——反應的中間狀態(tài)或中間產(chǎn)物,C——生成物的能量總和,E——斷裂反應物中化學鍵吸收的能量,F——形成生成物中化學鍵釋放的能量。(2)-198kJ·mol-1(3)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)

ΔH=+198kJ·mol-1(4)小于198kJ答案:(1)A——反應物的能量總和,B——反應的中間狀態(tài)或中第1章化學反應與能量轉化第1節(jié)化學反應的熱效應第1課時化學反應的反應熱化學反應的內能變化與焓變第1章化學反應與能量轉化新教材高中化學化學反應的熱效應1化學反應的反應熱化學反應的內能變化與焓變課件魯科版必修1一、化學反應的反應熱1.反應熱

2.熱化學:用_____方法和_____方法研究反應熱的化學分支。必備知識·素養(yǎng)奠基實驗理論一、化學反應的反應熱必備知識·素養(yǎng)奠基實驗理論3.反應熱的測定(1)主要儀器:量熱計。其構造和各部分的作用如下:

3.反應熱的測定(2)操作:將反應物加入___筒并使之迅速混合,測量反應前后溶液溫度的變化值。(3)計算:公式為___________。其中,C表示溶液及量熱計的_____,T1、T2分別表示反應前和反應后體系的溫度。內Q=-C(T2-T1)熱容(2)操作:將反應物加入___筒并使之迅速混合,測量反應前后【微思考】在實驗室中有玻璃攪拌器和金屬攪拌器,在進行測定反應熱的實驗時應選擇哪種攪拌器?提示:應選用玻璃攪拌器。因為金屬是熱的良導體而玻璃不是,選用金屬攪拌器會增大反應過程中熱量的散失,造成實驗誤差?！疚⑺伎肌俊厩膳袛唷?/p>

(1)反應熱的數(shù)據(jù)可通過實驗測得,也可運用理論計算求得。 (

)提示:√?？赏ㄟ^實驗測得,也可利用理論計算求得。(2)H2O(s)====H2O(g)的反應熱Q>0。 (

)提示:×。只有化學變化才有反應熱,而H2O(s)====H2O(g)屬于物理變化?！厩膳袛唷慷?、化學反應的內能變化與焓變1.內能二、化學反應的內能變化與焓變2.化學反應的內能變化(1)內能變化與能量變化的關系:化學反應中內能的變化可寫作:ΔU=______________________。U(反應產(chǎn)物)__U(反應物)反應吸收能量U(反應產(chǎn)物)__U(反應物)反應釋放能量U(反應產(chǎn)物)-U(反應物)><2.化學反應的內能變化U(反應產(chǎn)物)__U(反應物)反應吸收(2)與反應熱的關系①反應體系與環(huán)境進行能量交換以___和___的形式呈現(xiàn)。即化學反應內能的變化等于_______和___的加和:ΔU=____。②若反應中沒有做功,則ΔU=__,即反應熱等于反應前后體系內能的變化。③等壓條件下:可能存在因體積改變而存在體積功,故反應熱不一定等于反應體系內能的變化。熱功反應熱功Q+WQ(2)與反應熱的關系熱功反應熱功Q+WQ3.化學反應的焓變(1)焓3.化學反應的焓變(2)反應熱和焓變的關系①焓變(2)反應熱和焓變的關系②反應熱和焓變的關系等壓條件下,反應不與外界進行電能、光能等其他形式能量的轉化時的反應熱___________焓變,即Qp=ΔH等于反應的②反應熱和焓變的關系等于反應的4.熱化學方程式概念把一個化學反應中___________和___________同時表示出來的式子意義不僅表明了化學反應中的物質變化,還表明了能量變化,同時還表明了“物質的量”與“能量”之間的關系舉例________________________________________________物質變化能量變化表示在298K和101kPa的條件下,______C(s)和1molH2O(g)完全反應生成1molCO(g)和1molH2(g)時_____的熱量為131.3kJ物質的變化反應的焓變C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)

ΔH=+131.3kJ·mol-1

1mol吸收4.熱化學方程式概念把一個化學反應中___________和【微思考】熱化學方程式“CH4+2O2====CO2+2H2O

ΔH=+890.3kJ”是否正確?為什么?提示:不正確。主要原因有三點:一是未標明反應物和反應產(chǎn)物的聚集狀態(tài);二是ΔH的符號不正確;三是ΔH的單位不正確?！疚⑺伎肌俊厩膳袛唷?1)在一個化學反應中,當反應物的總能量大于生成物的總能量時,反應放熱,ΔH為“-”。 (

)提示:√。放熱反應的焓變ΔH<0。(2)同溫同壓下,反應H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同。 (

)提示:×。焓變與反應條件無關?！厩膳袛唷筷P鍵能力·素養(yǎng)形成知識點一焓變與化學反應中的能量變化【重點釋疑】1.焓變與反應能量變化的關系(1)微觀解釋。關鍵能力·素養(yǎng)形成知識點一焓變與化學反應中的能量變化(2)判斷:ΔH=E1-E2。E1>E2ΔH>0吸熱反應E1<E2ΔH<0放熱反應(2)判斷:ΔH=E1-E2。E1>E2ΔH>0吸熱反應E12.放熱反應與吸熱反應類型比較放熱反應吸熱反應定義有熱量放出的化學反應吸收熱量的化學反應與化學鍵的關系

ΔE1>ΔE2吸熱反應ΔE1<ΔE2放熱反應ΔH=∑反應物鍵能-∑生成物鍵能2.放熱反應與吸熱反應類型放熱反應吸熱反應定義有熱量放出的化類型比較放熱反應吸熱反應表示方法ΔH<0ΔH>0說明:ΔH的“+”“-”必須標明,“-”表示放熱,“+”表示吸熱圖示

類型放熱反應吸熱反應表示ΔH<0ΔH>0說明:ΔH的“+”“【思考·討論】1.任何化學反應一定伴隨能量的變化嗎?提示:一定。化學反應一定伴隨著能量變化。2.化學反應放熱還是吸熱是否與反應條件有關?提示:反應吸熱還是放熱與是否加熱等條件無直接關系。3.若反應物的總能量高于生成物的總能量,該反應是放熱反應還是吸熱反應?提示:放熱反應?！舅伎肌び懻摗俊景咐痉丁俊镜淅?2020·合肥高二檢測)已知化學反應A2(g)+B2(g)====2AB(g)的能量變化如圖所示,判斷下列敘述中正確的是 (

)A.每生成2分子AB吸收bkJ熱量B.該反應熱ΔH=+(a-b)kJ·mol-1C.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量D.斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵,放出akJ能量【案例示范】【思維建?！拷獯鸨绢愒囶}思維流程如下:【解析】選B。觀察題給圖象可以得到,上述反應的反應物的總能量低于生成物的總能量,為吸熱反應,其中反應熱ΔH=+(a-b)kJ·mol-1?；瘜W反應過程中,化學鍵斷裂為吸熱過程,化學鍵形成為放熱過程?！舅季S建?！拷獯鸨绢愒囶}思維流程如下:【規(guī)律方法】常見的吸熱和放熱反應(1)常見的吸熱反應:大多數(shù)分解反應、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應、C或CO與CuO、CO2或H2O(g)的反應等。(2)常見的放熱反應:中和反應、金屬與水或酸反應、燃燒、化合反應(大多數(shù))、鋁熱反應等。【規(guī)律方法】常見的吸熱和放熱反應【遷移·應用】1.(2020·天水高二檢測)下列說法正確的是 (

)A.焓變單位中kJ·mol-1,是指1mol物質參加反應時的能量變化B.當反應放熱時ΔH>0,反應吸熱時ΔH<0C.一個化學反應中,當反應物的總能量大于生成物的總能量時,反應放熱,ΔH為“-”D.一個化學反應中,生成物總鍵能大于反應物的總鍵能時,反應吸熱,ΔH為“+”【遷移·應用】【解析】選C。焓變單位中的kJ·mol-1,是指每摩爾具體的反應,不一定指參加反應的物質,A錯;在反應中物質所具有的總能量減少,反應就放熱,反之就吸熱,C對;化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂,新化學鍵的形成,斷鍵時吸收能量,成鍵時釋放能量,所以D錯。【解析】選C。焓變單位中的kJ·mol-1,是指每摩爾具體的2.(2020·濟南高二檢測)下列說法正確的是 (

)A.化學反應除了生成新的物質外,還伴隨著能量的變化B.據(jù)能量守恒定律,反應物的總能量一定等于反應產(chǎn)物的總能量C.放熱的化學反應不需要加熱就能發(fā)生D.吸熱反應不加熱就不會發(fā)生2.(2020·濟南高二檢測)下列說法正確的是 ()【解析】選A。化學反應的本質特征是有新物質的生成,形成新化學鍵釋放的能量與斷裂舊化學鍵吸收的能量不相等,所以化學反應除了生成新物質外,還伴隨著能量的變化,A項正確;化學反應中反應產(chǎn)物的總能量不等于反應物的總能量,反應前后的能量差值為化學反應中的能量變化,B項錯誤;放熱反應有的需要加熱,如木炭的燃燒是一個放熱反應,但需要點燃,C項錯誤;Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應,但不需要加熱,D項錯誤。【解析】選A。化學反應的本質特征是有新物質的生成,形成新化學【補償訓練】

(2020·青海高二檢測)已知EA、EB、EC、ED分別表示A(g)、B(g)、C(g)、D(g)所具有的能量,則對于吸熱反應:A(g)+B(g)====C(g)+D(g),下列說法正確的是 (

)A.EA>EC

B.EA>EC+EDC.EA+EB>EC+ED D.EA+EB<EC+ED【補償訓練】【解析】選D。反應物的總能量低于反應產(chǎn)物的總能量的反應為吸熱反應,故吸熱反應:A(g)+B(g)====C(g)+D(g)中,EA+EB<EC+ED,D項正確?！窘馕觥窟xD。反應物的總能量低于反應產(chǎn)物的總能量的反應為吸熱知識點二熱化學方程式的書寫【重點釋疑】與普通方程式相比,書寫熱化學方程式除了要遵循化學方程式的要求外,還應注意以下五點:1.注明物質的聚集狀態(tài):反應物或產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同,反應的ΔH不同,因此書寫熱化學方程式必須注明物質的聚集狀態(tài):氣體-g、固體-s、液體-l、稀溶液-aq。知識點二熱化學方程式的書寫2.溫度和壓強條件:反應的焓變與測定條件有關,因此書寫熱化學方程式時應注明反應的溫度和壓強(若是101kPa和298K可不注明)。3.化學計量數(shù)的含義:化學計量數(shù)只表示該物質的物質的量,不表示微粒個數(shù),因此熱化學方程式中化學計量數(shù)也可以是分數(shù)。4.ΔH的單位及符號:ΔH的單位是J·mol-1或kJ·mol-1,ΔH只能寫在化學方程式的右邊,表示正向反應的焓變。ΔH<0表示放熱反應;ΔH>0則表示吸熱反應。2.溫度和壓強條件:反應的焓變與測定條件有關,因此書寫熱化學5.同一反應中化學計量數(shù)與ΔH數(shù)值的對應關系:熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)加倍,則ΔH數(shù)值的絕對值也加倍;若反應逆向進行,則ΔH的數(shù)值改變符號,但絕對值不變。5.同一反應中化學計量數(shù)與ΔH數(shù)值的對應關系:熱化學方程式中【易錯提醒】熱化學方程式書寫易錯點(1)可逆反應的焓變是指完全反應時的焓變。(2)反應的焓變與反應物的物質的量有關,化學計量數(shù)和反應的焓變數(shù)值可以同時增大或減小相同的倍數(shù)。(3)反應逆向進行時,其反應的焓變與正反應的焓變數(shù)值相等,符號相反。【易錯提醒】熱化學方程式書寫易錯點【思考·討論】1.如何用一個式子既表示出化學反應過程中的物質變化,又表示出反應過程中的能量變化?提示:化學方程式可以表示化學反應過程中的物質變化,若要表示反應過程中的能量變化,需要注明各物質的聚集狀態(tài)和反應的焓變,這樣的式子叫熱化學方程式。【思考·討論】2.反應過程中的能量變化與哪些因素有關?書寫熱化學方程式時應注意什么問題?提示:由于反應的焓變與物質的聚集狀態(tài)、化學方程式中的化學計量數(shù)等有關,所以書寫熱化學方程式時,需注明物質的狀態(tài)、焓變(符號、數(shù)值及單位)。

2.反應過程中的能量變化與哪些因素有關?書寫熱化學方程式時應【案例示范】【典例】(2020·貴港高二檢測)在常溫常壓下,1gH2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體,放出92.3kJ的熱量。下列熱化學方程式中正確的是 (

)A.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=-92.3kJ·mol-1B.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=+92.3kJ·mol-1C.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=+184.6kJ·mol-1D.2HCl(g)====H2(g)+Cl2(g)

ΔH=+184.6kJ·mol-1【案例示范】【思維建?！颗袛酂峄瘜W方程式的正誤的思路如下:(1)看各物質的聚集狀態(tài)是否正確;(2)看ΔH的“+”“-”符號是否正確;(3)看反應熱的單位是否為kJ·mol-1;(4)看反應熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應。【思維建?！颗袛酂峄瘜W方程式的正誤的思路如下:【解析】選D。H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體,1gH2燃燒放出92.3kJ的熱量,則1mol(即2g)H2燃燒放出184.6kJ的熱量,化學反應放出熱量,ΔH為“-”。則H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體的熱化學方程式為H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ·mol-1。一個放熱反應的逆反應是吸熱反應,并且在其他條件相同時,正、逆反應的ΔH絕對值相等,符號相反。則該題的四個選項中只有D項是正確的。【解析】選D。H2在Cl2中燃燒生成HCl氣體,1gH2【母題追問】(1)若將方程式寫為H2(g)+Cl2(g)====HCl(g),此反應的ΔH為多少?提示:-92.3kJ·mol-1。方程式的化學計量數(shù)變?yōu)樵瓉淼?ΔH要對應變?yōu)樵瓉淼摹?2)若此反應是在光照條件下進行,則此反應的熱化學方程式還是“H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)

ΔH=-184.6kJ·mol-1”嗎?提示:還是。因為熱化學方程式的書寫和焓變與反應的條件無關。【母題追問】(1)若將方程式寫為H2(g)+Cl【遷移·應用】1.(2020·信陽高二檢測)下列對H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)ΔH(298K)=-184.6kJ·mol-1的敘述正確的是 (

)A.1分子H2和1分子Cl2反應,放出熱量184.6kJB.1molH2(g)完全反應生成2molHCl(g),放出的熱量為184.6kJC.在298K、101kPa的條件下,1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應生成2molHCl(g),放出的熱量為184.6kJD.在298K、101kPa的條件下,1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應生成2molHCl(g),吸收的熱量為184.6kJ【遷移·應用】【解析】選C。熱化學方程式中ΔH的值與具體化學反應相對應,在反應中各物質化學式前的化學計量數(shù)不再表示粒子數(shù)目,只表示物質的物質的量,所以A項中分子個數(shù)的說法是錯誤的。在描述反應時應說明外界條件,而B項中沒有說明溫度、壓強及Cl2的物質的量和狀態(tài),該說法也是錯誤的。ΔH<0,該反應放熱而非吸熱,D項錯誤?！窘馕觥窟xC。熱化學方程式中ΔH的值與具體化學反應相對應,在2.(2020·西安高二檢測)已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.4kJ熱量。表示該反應的熱化學方程式正確的是 (

)A.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(g)

ΔH=-48.4kJ·mol-1B.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=-5517.6kJ·mol-1C.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=+5517.6kJ·mol-1D.C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=-48.4kJ·mol-12.(2020·西安高二檢測)已知在25℃、101kPa【解析】選B。C8H18(辛烷)的摩爾質量為114g·mol-1,所以1molC8H18(辛烷)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出5517.6kJ熱量?！窘馕觥窟xB。C8H18(辛烷)的摩爾質量為114g·mo3.(2020·德州高二檢測)下列熱化學方程式書寫正確的是 (

)A.2SO2+O22SO3

ΔH=-196.6kJ·mol-1B.N2(g)+2O2(g)====2NO2(g)

ΔH=+67.7kJ·mol-1C.C(s)+O2(g)====CO2(g)

ΔH=+393.5kJ·mol-1D.H2O(l)====H2(g)+O2(g)

ΔH=+285.8kJ·mol-13.(2020·德州高二檢測)下列熱化學方程式書寫正確的是 【解析】選D。A項,未注明反應物、生成物的聚集狀態(tài),故錯誤;B項,化學方程式書寫錯誤,應為N2(g)+O2(g)====2NO(g),故錯誤;C項,C與O2反應為放熱反應,ΔH<0,故錯誤?！窘馕觥窟xD。A項,未注明反應物、生成物的聚集狀態(tài),故錯誤;【補償訓練】1.(2020·大慶高二檢測)已知2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1,則下列關于方程式2H2O(l)====2H2(g)+O2(g)的ΔH的說法中正確的是(

)A.方程式中的化學計量數(shù)表示分子數(shù)B.該反應ΔH大于零C.該反應ΔH=-571.6kJ·mol-1D.可表示36g水分解時的熱效應【補償訓練】【解析】選B。熱化學方程式的化學計量數(shù)表示物質的量,A項錯誤;在書寫熱化學方程式時,若反應物和反應產(chǎn)物對換,則ΔH的符號相反,數(shù)值不變,故B項正確、C項錯誤;D項未注明水是液態(tài),錯誤?！窘馕觥窟xB。熱化學方程式的化學計量數(shù)表示物質的量,A項錯誤2.(2020·武漢高二檢測)已知:①2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列說法中錯誤的是 (

)A.①式表示25℃、101kPa時,2molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571.6kJB.①式表示25℃、101kPa時,1molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571.6kJ2.(2020·武漢高二檢測)已知:①2H2(g)+O2(gC.②式表示含1molNaOH的稀溶液與50g98%的硫酸混合后放出的熱量大于57.3kJD.②式表示含1molNaOH的稀溶液與含1molHCl的稀鹽酸混合后放出的熱量等于57.3kJ【解析】選B。①式表示25℃、101kPa時,2molH2和1molO2完全燃燒生成2molH2O(l)放熱571.6kJ。C.②式表示含1molNaOH的稀溶液與50g98%【素養(yǎng)提升】CCS技術是將工業(yè)和有關能源產(chǎn)業(yè)中所產(chǎn)生的CO2進行捕捉與封存的技術,被認為是拯救地球、應對全球氣候變化最重要的手段之一。其中一種以天然氣為燃料的“燃燒前捕獲系統(tǒng)”的簡單流程圖如圖所示(部分條件及物質未標出)。【素養(yǎng)提升】(1)CH4在催化劑作用下實現(xiàn)第一步,也叫CH4不完全燃燒,1gCH4不完全燃燒反應放出2.21kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式。提示:流程中第一步CH4不完全燃燒,化學方程式是2CH4+O2====2CO+4H2。1gCH4不完全燃燒放熱2.21kJ,則2molCH4不完全燃燒放熱70.72kJ。故其熱化學方程式為2CH4(g)+O2(g)====2CO(g)+4H2(g)

ΔH=-70.72kJ·mol-1。(1)CH4在催化劑作用下實現(xiàn)第一步,也叫CH4不完全燃燒,(2)第二步中涉及的反應為CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g),其反應過程中的能量變化如圖所示,寫出反應CO2(g)+H2(g)====CO(g)+H2O(g)的熱化學方程式。(2)第二步中涉及的反應為CO(g)+H2O(g)====C提示:CO2(g)+H2(g)====CO(g)+H2O(g)

ΔH=+41kJ·mol-1。由圖示可知當1molCO2(g)和1molH2(g)反應生成1molCO(g)和1molH2O(g)時,要吸收41kJ熱量。提示:CO2(g)+H2(g)====CO(g)+H2O(g(3)分離出的H2可以用于合成氨工業(yè),如圖是N2(g)和H2(g)反應生成1molNH3(g)過程中能量變化示意圖。請寫出N2(g)和H2(g)反應的熱化學方程式。(3)分離出的H2可以用于合成氨工業(yè),如圖是N2(g)和H2提示:由圖象可知,該反應為放熱反應,且生成1molNH3(g)時,放出的熱量為(300-254)kJ=46kJ,故N2(g)和H2(g)反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92kJ·mol-1。提示:由圖象可知,該反應為放熱反應,且生成1molNH3(4)分離出的CO2

和H2在工業(yè)上可合成甲醇,合成氣態(tài)甲醇的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)====CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-50kJ·mol-1。在同一個圖象中畫出生成氣態(tài)甲醇和液態(tài)甲醇的能量變化圖示。提示:液態(tài)物質的能量小于氣態(tài)物質,因此圖象為(4)分離出的CO2和H2在工業(yè)上可合成甲醇,合成氣態(tài)甲(5)100℃下,充分燃燒一定量的甲烷放出熱量10.25kJ,經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗0.25mol·L-1的KOH溶液100mL,恰好生成正鹽,寫出此條件下甲烷燃燒的熱化學方程式。提示:CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-820kJ·mol-1。據(jù)題意,放出10.25kJ熱量時生成的CO2的物質的量為0.25mol·L-1×0.1L÷2=0.0125mol,根據(jù)碳元素守恒,因此甲烷的物質的量為0.0125mol,因此燃燒1mol甲烷放出的熱量為10.25÷0.0125=820(kJ)。由于反應在100℃下進行,水為氣態(tài),因此反應的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-820kJ·mol-1。(5)100℃下,充分燃燒一定量的甲烷放出熱量10.25【備選要點】中和熱【備選要點】中和熱【特別提醒】(1)必須是強酸和強堿的稀溶液反應。(2)產(chǎn)物是1molH2O(l)。用離子方程式可表示為OH-(aq)+H+(aq)====H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。【特別提醒】(1)必須是強酸和強堿的稀溶液反應。課堂檢測·素養(yǎng)達標1.(2020·長春高二檢測)下列設備工作時,將化學能轉化為熱能的是(

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【解析】選D。A、