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文檔簡介
第01講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
目錄
01考情透視?目標導(dǎo)航..........................................................
02知識導(dǎo)圖思維引航..........................................................
03考點突破考法探究...........................................................
考點一反應(yīng)熱與始變....................................................................
知識點1反應(yīng)熱與始變.................................................................
知識點2化學(xué)反應(yīng)放熱和吸熱的原因....................................................
考向1始變或反應(yīng)熱的理解及應(yīng)用......................................................
考向2化學(xué)反應(yīng)能量變化的圖像.........................................................
考點二熱化學(xué)方程式書寫及正誤判斷.......................................................
知識點1熱化學(xué)方程式.................................................................
知識點2熱化學(xué)方程式的書寫...........................................................
考向1熱化學(xué)反應(yīng)方程式的理解與判斷..................................................
考向2熱化學(xué)方程式的書寫............................................................
考點三燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱...........................................................
知識點1燃燒熱......................................................................
知識點2中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定.......................................................
考向1燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱概念的理解.............................................
考向2中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定.........................................................
考點四蓋斯定律及應(yīng)用....................................................................
知識點1蓋期定律....................................................................
知識點2反應(yīng)熱大小的比較方法.......................................................
知識點3蓋斯定律及應(yīng)用..............................................................
考向1利用鍵能求反應(yīng)熱...............................................................
考向2反應(yīng)熱大小比較.................................................................
04真題練習(xí):命曲顛二.…二二二二二二二二:二二二二二二二二二二二二.…二二二二二二二:二二二.二二
老情慢汨?日粽旦的:
考點要求考題統(tǒng)計考情分析
2022浙江6月選考18題,2分;2021
能源及其綜合利用
浙江1月選考20題,2分;
能源問題越來越受到重視,一般以綜合題中
2022浙江1月選考18題,2分;2021
的某一設(shè)問為主,也不排除以選擇題的形式對蓋
反應(yīng)熱的計算浙江6月選考21題,2分;2021北京
斯定律的應(yīng)及A77的大小比較進行考查,主要涉
卷14題,3分;
及化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化關(guān)系、化學(xué)能與
?甘肅卷題,分;?廣東卷
20241032024熱能的相互轉(zhuǎn)化、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)判斷、熱
題,分;?安徽卷題,分;
1532024103化學(xué)方程式正誤判斷、蓋斯定律、燃燒熱和中和
?河北卷題,分;?北京卷
20241432024熱等;對此題型的考查體現(xiàn)在“創(chuàng)新”,訓(xùn)練時要
蓋斯定律運用
題,分;浙江月選考題,
1332023114對以圖象、圖表為背景考查能量變化、化學(xué)鍵鍵
分;浙江月選考題,分;
320211242能、正逆反應(yīng)的活化能關(guān)系及簡單計算多加關(guān)
2021廣東卷14題,4分;2021湖北卷
注。
12題,3分;
化學(xué)反應(yīng)歷程與反2022浙江6月選考18題,2分;2021
應(yīng)機理圖像分析浙江1月選考20題,2分;
復(fù)習(xí)目標:
1.認識化學(xué)能可以與熱能等其他形式能量之間相互轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律。知道內(nèi)能是體系內(nèi)
物質(zhì)的各種能量的總和,受溫度、壓強、物質(zhì)的聚集狀態(tài)的影響。
2.認識化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,恒溫恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以用焰變表示。
3.了解熱化學(xué)方程式的含義,能正確書寫熱化學(xué)方程式。
4.理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焰變的計算。
化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的能
定義量,符號:AH,單位:kJ-moL
燃燒熱:1mol純物質(zhì)完全燃燒生
成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量
反應(yīng)熱
【分類中和熱:稀溶液中,酸與堿發(fā)生
中和反應(yīng)生成1molHO(1)時放
[出的熱量2
化
含義表示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的方程式
學(xué)
反
應(yīng)注明反應(yīng)的溫度和壓強(在25七、
中熱化學(xué)101kPa下進行的,可不注明)
的
方程式標明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)
能
量〔書寫不寫反應(yīng)條件,不注T、l
變
化各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示物
質(zhì)的量,可寫成分數(shù)
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體
.w系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反
含乂應(yīng)的途徑無關(guān)
『蓋斯定律共應(yīng)用計算反應(yīng)熱
考占宏德?考比按定
考點一反應(yīng)熱與婚變
知識點1反應(yīng)熱和焰變
1.反應(yīng)熱和焰變
(1)反應(yīng)熱:化學(xué)反應(yīng)過程中的能量。
(2)焰變:恒壓條件下的反應(yīng)熱,稱之為,符號為A/7,單位
2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
①可燃物的燃燒
①弱電解質(zhì)的電離
②酸堿中和反應(yīng)
②鹽類的水解反應(yīng)
③金屬與酸的置換反應(yīng)
常見反應(yīng)@Ba(OH)2-8H2O與NH4cl的反應(yīng)
④物質(zhì)的緩慢氧化
④C和H2O(g)、C和CO2的反應(yīng)
⑤鋁熱反應(yīng)
⑤大多數(shù)分解反應(yīng)
⑥大多數(shù)化合反應(yīng)
【名師點晴】
1.烙是與內(nèi)能有關(guān)的相對抽象的一種物理量,婚變的值只與反應(yīng)體系的始末狀態(tài)有關(guān),而與過程無關(guān)。
2.過程(包括物理過程、化學(xué)過程)與化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別,有能量變化的過程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反
應(yīng),如水結(jié)成冰放熱,但不屬于放熱反應(yīng)。
3.化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件(如是否加熱)沒有必然的聯(lián)系,如Ba(OH)2-8H2。晶體與
NH4C1晶體在常溫常壓下即可發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
知識點2化學(xué)反應(yīng)放熱和吸熱的原因
1.從微觀的角度說,是舊化學(xué)鍵吸收的熱量與新化學(xué)鍵放出的熱量的差值,
如下圖所示
。表示舊化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量;6表示新化學(xué)鍵形成放出的熱量;c表示反應(yīng)熱。
2.從宏觀的角度說,是反應(yīng)物自身的能量與生成物的能量差值,在上圖中:。表示;b
表示活化分子結(jié)合成生成物所釋放的能量;c表示0
3.反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系
反應(yīng)熱:瓦或AH=E4一無,即M■等于減去,或生成物具有的總
能量減去反應(yīng)物具有的總能量。
【易錯提醒】【名師提醒】【方法技巧】
1.化學(xué)反應(yīng)的蛤變只與化學(xué)反應(yīng)的計量系數(shù),物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)條件無關(guān)。
2.物質(zhì)的蛤越小,具有的能量越低,穩(wěn)定性越強。
/----------------QU-QO-u
f考向洞察J
考向1焰變或反應(yīng)熱的理解及應(yīng)用
【例1】(2024?甘肅卷,10)甲烷在某含M。催化劑作用下部分反應(yīng)的能量變化如圖所示,下列說法錯誤
的是()
S
70
A(
soo
啾
髭
蕓o.
-49
更0.
-671
-Loo
反應(yīng)過程
A.E2=1.41eVB.步驟2逆向反應(yīng)的AH=+0.29eV
C.步驟1的反應(yīng)比步驟2快D.該過程實現(xiàn)了甲烷的氧化
【名師點睛】
【變式訓(xùn)練】(2024?北京市朝陽區(qū)高三二模)土壤中的微生物可將大氣中的H2s經(jīng)兩步反應(yīng)氧化成SO42',
兩步反應(yīng)的能量變化如圖=
下列說法不正確的是()
A.O的非金屬性大于S,推知熱穩(wěn)定性:H2O>H2S
B.兩步反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量均小于化學(xué)鍵形成釋放的總能量
+21
C.H2S(g)+2O2(g)=2H(aq)+SO4(aq)AH=-364.01kJ-mol
D.結(jié)合S(s)的燃燒熱,可求算2H2s(g)+3O2(g尸2sO2(g)+2H2O(g)的AH
考向2化學(xué)反應(yīng)能量變化的圖像
【例2】(2024?安徽卷,10)某溫度下,在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應(yīng):
X(g)Y(g)(AHi<0),Y(g)=^Z(g)(AH2<0),測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列反
應(yīng)進程示意圖符合題意的是()
【變式訓(xùn)練】(2024?廣東省普通高中學(xué)科綜合素養(yǎng)評價高三聯(lián)考)反應(yīng)X-Y的物質(zhì)能量隨反應(yīng)過程的
變化如圖中曲線①所示,使用催化劑M后反應(yīng)中物質(zhì)能量隨反應(yīng)過程的變化如圖中曲線②所示,下列說法
不正確的是()
A.穩(wěn)定性:X<Y
B.使用催化劑降低了該反應(yīng)的焰變
C.使用催化劑后,反應(yīng)歷程分3步進行
D.使用催化劑后,反應(yīng)歷程中的決速步為X-M=Y-M
【思維建模】
三步突破能量變化能壘圖
通覽全圖,理能量變化能壘圖的橫坐標一般表示反應(yīng)的歷程,橫坐標的不同階段表示一
清坐標含義個完整反應(yīng)的不同階段。縱坐標表示能量的變化,不同階段的最大能壘即該反
應(yīng)的活化能
細看變化,分仔細觀察曲線的變化趨勢,分析每一階段發(fā)生的反應(yīng)是什么,各段反應(yīng)是
析各段反應(yīng)放熱還是吸熱,能量升高的為吸熱,能量降低的為放熱
綜合分析,作綜合整合各項信息,緊扣題目要求,作出合理判斷。如利用蓋斯定律將各
出合理判斷步反應(yīng)相加,即得到完整反應(yīng);催化劑只改變反應(yīng)的活化能,不改變反應(yīng)的反
應(yīng)熱,也不會改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
考點二熱化學(xué)方程式書寫及正誤判斷
知識點1熱化學(xué)方程式
1.概念:表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和^的關(guān)系的化學(xué)方程式。
2.意義:不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。例如:H2(g)+
1
2°2(g)=H2O(l)A/7=-285.8kJ-moF,表示在25°C和1.01、及下,1mol壓值)和;mol。2值)反應(yīng)生
【名師提醒】
1.熱化學(xué)方程式乘以某一個數(shù)時,反應(yīng)熱的數(shù)值也必須乘以該數(shù)。
2.熱化學(xué)方程式相加減時,物質(zhì)之間相加減,反應(yīng)熱也必須相加減。
3.將一個熱化學(xué)方程式顛倒時,的也隨之改變,但數(shù)值不變。
4.由于反應(yīng)熱是指反應(yīng)完全反應(yīng)時的熱效應(yīng),所以對于可逆反應(yīng)的熱量要小于完全反應(yīng)時的熱量。
知識點2熱化學(xué)方程式的書寫
一寫方程式--寫出配平的化學(xué)方程式
0
二標狀態(tài)--用s、l、g、aq標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)
0
三標條件-標明反應(yīng)的溫度和壓強(1()1kPa、25t:時可不標注)
四標AH卜「在化學(xué)方程式后寫出△式并根據(jù)信息注明△,的“+”或
,0,________________
五標數(shù)值卜「根據(jù)化學(xué)計根數(shù)計算寫出
【易錯提醒】
1.漏寫物質(zhì)的聚集狀態(tài);
2.忽視反應(yīng)熱△〃的正負號;
3.錯寫或漏寫A8的單位;
4.化學(xué)計量數(shù)與AH不相匹配,化學(xué)計量數(shù)加倍,而Ab沒有加倍等。
5.對于具有同素異形體的物質(zhì),除了要注明聚集狀態(tài)之外,還要注明物質(zhì)的名稱。
如①S(s,單斜)+C)2(g)^=SO2(g)A/fi=—297.16kJ-mol-1
②S(s,正交)+O2(g)=SO2(g)A^2=-296.83kJ-mol-1
1
③S(s,單斜)=S(s,正交)A773=-0.33kJ-mol-
考向洞
考向1熱化學(xué)反應(yīng)方程式的理解與判斷
【例1】已知一定溫度和壓強下:2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)NH=-akJmol'o下列敘述不正確的是()
A.2molH2(g)和1molC)2(g)完全反應(yīng)生成2mol壓。值)時放出akJ的熱量
B.2molH2O(g)完全分解為2mol壓色)和1molC?2(g)時吸收akJ的熱量
C.2molH2(g)和1molC)2(g)完全反應(yīng)生成2mol七0(1)時放出的熱量小于akJ
D.1molH2(g)和0.5molCh(g)完全反應(yīng)生成1mol山0包)時放出0.5akJ的熱量
【思維建模】
一審"+”“"H-晟蔽扇廠I「反蔽扇pF]
「二+;晨「11蕈在有<4kJmor,M,*mor1M■福百蔻】
I一審2位匕"mol"或漏寫:
三審蔡態(tài)H"薪贏布瓦藪蒜「筱茂薪孑就
一丁一1反應(yīng)易寫錯:
七I反應(yīng)熱的數(shù)值必須與化學(xué)方程式的化:
需野T學(xué)計量數(shù)相對應(yīng),即化學(xué)計量數(shù)與
沏應(yīng)?性」I成正比。當(dāng)反應(yīng)逆向進行時,其反應(yīng);
:熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號:
、,地星_____________________________J
五審是否;------------------------------------1
符合概念~;如燃燒熱、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的熱化學(xué)方程式[
【變式訓(xùn)練】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的評價合理的是()。
選
實驗事實熱化學(xué)方程式評價
項
+
若H(aq)+OH-(aq)=H2O(l)KH=-573H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)
A正確
11
kJ-mol,將稀硫酸和NaOH溶液混合+2H2O(1)A7/=-57.3kJ-mol
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3CO不正確,因為醋酸的狀態(tài)為
B醋酸和稀NaOH溶液混合
4
ONa(aq)+H2O(l)A7/=-57.3kJ-mol'T',而不是“aq”
160gsCh氣體與足量液態(tài)水反應(yīng)生成SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)不正確,因為反應(yīng)熱
C
壓$04放出熱量260.6&A^=-130.3kJ-mol-1A77=-260.6kJ-mol1
1molC6Hl4(1)在O2(g)中燃燒,生成2C6Hi4(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O
D正確
1
C02(g)和H2O(1),放出2082kJ的熱量(1)AH=-4164kJ-mol
考向2熱化學(xué)方程式的書寫
【例2】(2024?浙江省高中化學(xué)奧林匹克競賽模擬)已知A、B兩種氣體在一定條件下可發(fā)生反應(yīng):
2A+B=C+3D+4Eo現(xiàn)將mg相對分子質(zhì)量為M的A氣體與適量的B氣體充入一密閉容器中,恰好完全反應(yīng)
且有少量液滴生成。在相同溫度下測得反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強為6.06xl06pa和L01xi()7pa,且測得反應(yīng)共
放出熱量QkJo則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為()
M
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)△H=------QkJ/mol
m
【思維建?!?/p>
(1)物質(zhì)后面括狀態(tài),式前系數(shù)要配平。
(2)正負表示吸放熱,反應(yīng)條件須注明。
(3)熱量隨著系數(shù)變,kJ-moE記心中。
【變式訓(xùn)練】(2024?重慶市高三模擬節(jié)選)硫酸工業(yè)中,在接觸室中催化氧化SO2的反應(yīng)為2so2(g)
+O2(g)2SO3(g)o
寫出第二步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:;通入ImolSCh、0.51molO2充分反應(yīng),放出熱量
99kJ(填“或“=”)。
考點三燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱
知識點1燃燒熱
含義一25七、1()1kPa時,,ESI純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量
單位一kJ?moL
燃C的燃燒熱為393.5表示在25tJOlkPa條件下,Im。]C完全燃燒生成CO?
燒生勺~放出393.5kJ的熱貨
熱
表示一用熱化學(xué)方程式表示為C(s)+O式g)=CCMg)△”=-393.5kJ-moL
而卜物質(zhì)燃燒一定放熱.故物質(zhì)燃燒的AH一定為兔值
【名師提醒】
1.有關(guān)燃燒熱的判斷,一看是否以1mol可燃物為標準,二看是否生成指定產(chǎn)物。
2.由于它們的反應(yīng)放熱是確定的,所以描述燃燒熱不帶但蛤變?yōu)樨撝怠?/p>
3.當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和反應(yīng)反應(yīng)熱時,生成H2O。)的物質(zhì)的量必須是1mol;當(dāng)用熱化學(xué)方程
式表示燃燒熱時,可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol。
4.物質(zhì)完全燃燒生成的指定產(chǎn)物示例:H—*H2O(1),C-CO2(g),S—*SO2(g),N—*N2(g)o
知識點2中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
1.中和反應(yīng)反應(yīng)熱及測定
在稀溶液中.強藪和強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molHzO(I)時所放出的熱送
kJ-mol1
強酸和強堿反應(yīng)的中和熱基本上相等,熱化學(xué)方程式可表示為
H+(aq)+OH-(aq)-HQ⑴A”=-57.3kJ-moL
弱酸、弱堿電離時需消耗能戰(zhàn),因此中和熱數(shù)值比57.3kJ-moL要小
2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱及測定原理
NH=—("1,+神)"?”一/缸)c=418Jg-L℃r=4.[8x]0-3kJ-g-1?℃二;〃為生成H2O的物質(zhì)的量。稀
n
溶液的密度用1g-mL-1進行計算。
3.裝置如圖
匚環(huán)形玻璃
溫度計-攪拌棒
碎泡沫
塑料
【易錯警示】
1.中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時的熱效應(yīng)。
2.酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液(0.1?0.5mol-LT)。若溶液濃度過大,溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用
就大,電離程度達不到100%,這樣使酸堿中和時產(chǎn)生的熱量會消耗一部分補償電離時所需的熱量,造成較
大誤差。
3.使用兩只量筒分別量取酸和堿。
4.使用同一支溫度計,分別先后測量酸、堿及混合液的最高溫度,測完一種溶液后,必須用水沖洗干
凈并用濾紙擦干。
5,取多次實驗tl、t2的平均值代入公式計算,而不是結(jié)果的平均值,計算時應(yīng)注意單位的統(tǒng)一、
6.中和反應(yīng)中生成1mol水放出的熱量與酸堿的用量無關(guān)。
(考向洞察.
考向1燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱概念的理解
【例1】下列關(guān)于反應(yīng)熱和熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()
A.HC1和NaOH反應(yīng)的中和熱A//=-57.3kJmo「,貝!jH2s。4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱3=2x(—57.3)
kJmol1
B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ-mo「,則2co2(g)=2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的A"=+2x
283.0kJmor1
C.氫氣的燃燒熱為285.5k『mo「,則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2。(1)々由解^2H2(g)+C)2(g)AH=+
285.5kJmol1
D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
【名師點睛】
燃燒熱和中和熱的比較
燃燒熱中和熱
相同能量變化放熱
點M■及其單位AH<0,單位均為kJ-mo「
反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol
生成物的量不確定生成水的量為1mol
不同在稀溶液里,強酸與強堿發(fā)生中
101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃
點反應(yīng)熱的含義和反應(yīng)生成1mol水時所放出的
燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量
熱量
表示方法燃燒熱AH=—ak「mo「i(a>0)中和熱△//=-57.3kJmol1
【變式訓(xùn)練】25。(2、101kPa時,強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱△〃為-57.3kJmoE,辛
烷的燃燒熱A//為-5518kJ-molL下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()=
+2+1
A.2H(aq)+SO^(aq)+Ba(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=-57.3kJmol
B.KOH(aq)號H2so4(aq)=|K2so4(叫)+H2O⑴A/7=-57.3kJ-mol1
C.C8Hi8(l)+1t>2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△〃=-5518kJ-mol-i
1
D.2C8Hi8(g)+25O2(g)=l6CO2(g)+18H2O(1)A/7=-5518kJmol-
考向2中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定
【例2]利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:
溫度計:玻璃攪拌器
內(nèi)筒
圄
隔熱層.
外殼
①用量筒量取50mL0.50mol-L1鹽酸倒入內(nèi)筒中,測出鹽酸溫度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol-L」NaOH溶液,并用同一溫度計測出其溫度;
③將NaOH溶液倒入內(nèi)筒中,設(shè)法使之混合均勻,測得混合液最高溫度。回答下列問題:
(1)倒入NaOH溶液的正確操作是(填字母)。
A.沿玻璃棒緩慢倒入B.分三次少量倒入C.一次迅速倒入
(2)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是(填字母。
A.用溫度計小心攪拌B.揭開杯蓋用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動
(3)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和lLlmol〕T的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),
其反應(yīng)熱分別為AHi、AH2>AH3,貝UAHI、AH2,AH3的大小關(guān)系為=
(4)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g-cm-3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容4.18kJkgLoC」。
為了計算中和熱,某學(xué)生實驗記錄數(shù)據(jù)如下:
起始溫度tl/℃終止溫度12/(
實驗序號
鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液
120.020.123.2
220.220.423.4
320.520.623.6
依據(jù)該學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)計算,該實驗測得的中和熱AH=(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(5)若計算生成1mol壓。時的放出的熱量小于57.3kJ,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)。
a.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.量取鹽酸的體積時仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
d.用溫度計測定鹽酸起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度
e.使用玻璃攪拌器攪拌不均勻
f.實驗中用銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器
【思維建模】
50mL0.50mol-L4鹽酸與50mL0.55mol-L-1NaOH溶液反應(yīng)的誤差分析:
引起誤差的實驗操作t終一t始公司
保溫措施不好偏小偏小
攪拌不充分偏小偏小
所用酸、堿濃度過大偏大偏大
用同濃度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小
用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小
用50mL0.50mol-L1NaOH溶液偏小偏小
【變式訓(xùn)練】中和熱測定實驗中,用50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH進行實驗,下列說法
錯誤的是()
A.改用60mL0.50moi/L鹽酸跟50mL0.55niol/LNaOH溶液反應(yīng),求得中和熱數(shù)值和原來相同
B.測了酸后的溫度計應(yīng)用水清洗再去測堿的溫度,否則中和熱數(shù)值偏小
C.酸堿混合時,量筒中NaOH溶液應(yīng)慢慢倒入小燒杯中以免溶液濺出,再用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌
D.裝置中的大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫隔熱、減少熱量損失
考點四蓋斯定律及應(yīng)用
知識固本
知識點1蓋期定律
1.定律內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱相回,即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反
應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。
2.常用關(guān)系式
熱化學(xué)方程式焰變之間的關(guān)系
〃A=BA//i
A=-BNH?A77=-AHI或AHI=a\H2
a2a
6ZA^=BAHI
B=QAbH?
A'H?B
AH=AHI+AH2
【方法技巧】
利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的兩種方法
1.虛擬途徑法:先根據(jù)題意虛擬轉(zhuǎn)化過程,然后根據(jù)蓋斯定律列式求解,即可求得待求反應(yīng)的反應(yīng)熱。
2.加和法:將所給熱化學(xué)方程式適當(dāng)加減得到所求的熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱也作相應(yīng)的加減運算。流
程如下:
|第一步卜丑連定待求反應(yīng)的化學(xué)方程式I
0找出待求方程式中各物質(zhì)在已知方程式中的
位置,若在“同側(cè)”,計算時用“+”,
|第二步1AH
若在“異側(cè)”,計算時用“一”,即“同
0側(cè)相加、異側(cè)相減”
|第三步1根據(jù)待求方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)確定
已知方程式的乘數(shù),即“系數(shù)定乘數(shù)”
0
|第四步1依據(jù)第二步、第三步的結(jié)論,計算待求反應(yīng)
的A”
知識點2反應(yīng)熱大小的比較方法
1.利用蓋斯定律比較。
2.同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時,如A(g)+B(g)=C(g)AH,A(g)+B(g)=C(l)A/72,則
A/fiKHio
3.同一反應(yīng)物狀態(tài)不同時,如A(s)+B(g)=C(g)AHi,A(g)+B(g)=C(g)AH2,則
AHiAH2=
4.兩個有聯(lián)系的反應(yīng)相比較時,如C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi①,C(s)+l/2O2(g)=CO(g)NH您。
比較方法:利用反應(yīng)①(包括A81)乘以某計量數(shù)減去反應(yīng)②(包括Aft)乘以某計量數(shù),即得出A〃3=AH1X某計
量數(shù)一A歷x某計量數(shù),根據(jù)Aft大于0或小于0進行比較。
【方法技巧]
熱放札
熱
看物質(zhì)狀態(tài)物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時的能量變化
看AH的符號比較反應(yīng)熱大小時,不要只比較△”數(shù)值的大小,還要考慮其符號
當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時,化學(xué)計量數(shù)越大,放熱反應(yīng)的△〃越小,
看化學(xué)計量數(shù)
吸熱反應(yīng)的M■越大
看反應(yīng)的程度對于可逆反應(yīng),參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時,反應(yīng)的程度越大,熱
量變化越大
考向1蓋斯定律及應(yīng)用
【例11MgCCh和CaCCh的能量關(guān)系如圖所示(M=Ca、Mg):
M=lgJ+CO^-Cg)">M2+(g)+O-(g)+CCh(g)
MC&(s)i—MO(s)+CO:(g)
己知:離子電荷相同時,半徑越小,離子鍵越強。下列說法不正確的是()
A.AHi(MgCO3)>AHi(CaCO3)>0
B.AH2(MgCO3>AH2(CaCO3)>0
C.AHi(CaCO3)-AHi(MgCO3)=AH3(CaO)-AH3(MgO)
D.對于MgCCh和CaCCh,AHI+AH2>AH3
【思維建?!?/p>
用莉_根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和
「找一」一生成物找出可用的已知熱化學(xué)方程式
「①根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式調(diào)整可用熱
I調(diào)整一化學(xué)方程式的方向,同時調(diào)整AH的符號
一②根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式將調(diào)整好的熱
化學(xué)方程式進行化簡或擴大相應(yīng)的倍數(shù)
陋]一將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式和進行加和
r^U_AH隨熱化學(xué)方程式的調(diào)整而相應(yīng)進行
國密I一加、減、乘、除運算
磕]一檢查得出的熱化學(xué)方程式是否正確
【變式訓(xùn)練】氫氟酸是一種弱酸,可用于刻蝕玻璃。
2HF(aq)+OH-(aq)=F'(aq)+H2O(l)A//i=akJ-mor1
+1
@H3O(aq)+OH-(aq)=2H2O(l)NH2=bkJmol
③HF(aq)+H2。⑴;i=;:H3O+(aq)+F(aq)A/73=ckJmol1
1
@F-(aq)+H2O(l)-HF(aq)+OH-(aq)NHA=dkJmor
已知:a<b<0,下列說法正確的是()=
A.HF的電離過程吸熱B.c=a-b,c<0C.c>0,dOD.d=b+c,d<0
考向2利用鍵能求反應(yīng)熱
【例2】(2024?重慶市名校聯(lián)盟高三全真模擬)下表為某些化學(xué)鍵的鍵能化學(xué)鍵鍵能
化學(xué)鍵N-N0=0N=NN-H
鍵能(kJ/mol)154500942a
已知火箭燃料助(N2H4)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化為:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)AH=
-534UmolT,則下列說法正確的是()
A.表中的a=391
B.相同條件下。2比N2穩(wěn)定
1
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)AH>-534kJmol-
D.圖中的AH3=-2218kJ-molT
【思維建模】
1.計算公式:AH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。
2.常見物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目
物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)
鍵數(shù)2464
物質(zhì)石墨(單層)金剛石S8(S—S)Si
鍵數(shù)1.5282
【變式訓(xùn)練】(2024?浙江名校協(xié)作體高三聯(lián)考)已知1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)原子消耗能量與熱化學(xué)方
程式信息如下表:
物質(zhì)
NOCON2
能量/(kJ,mo「i)6321076946
1
熱化學(xué)方程式2N0(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)A;/=—742kJ-moP
則CO2的碳氧雙鍵鍵能為()
A.-1606kJmol1B.1606kJmol1
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