届一轮复习人教版 化学反应的热效应 学案.docx
- 文档编号:15971402
- 上传时间:2023-07-09
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:399.27KB
届一轮复习人教版 化学反应的热效应 学案.docx
《届一轮复习人教版 化学反应的热效应 学案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届一轮复习人教版 化学反应的热效应 学案.docx(30页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
届一轮复习人教版化学反应的热效应学案
基础课1 化学反应的热效应
明确考纲
理清主干
1.了解化学反应中能量转化的原因,及常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。
了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
了解化学在解决能源危机中的重要作用。
5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。
6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
考点一 焓变与反应热
1.化学反应的实质与特征
(1)实质:
__反应物中化学键__的断裂和__生成物中化学键__的形成。
(2)特征:
(3)能量转化形式:
通常有热能、光能和电能等,但主要表现为热量的变化。
2.焓变、反应热
(1)焓(H)
用于描述物质__所具有能量__的物理量。
(2)焓变(ΔH)
ΔH=__H(生成物)-H(反应物)__。
单位J·mol-1或kJ·mol-1。
(3)反应热
指当化学反应在一定__温度__下进行时,反应所__放出__或__吸收__的热量,通常用符号Q表示,单位J·mol-1或kJ·mol-1。
(4)焓变与反应热的关系
对于__等压__条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有如下关系:
__ΔH=Qp__。
3.放热反应和吸热反应
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
(3)常见放热反应
①__可燃物的燃烧反应__;②__酸碱中和反应__;③__大多数化合反应__;
④__金属与酸的置换反应__;⑤__物质的缓慢氧化__。
(4)常见吸热反应
①__大多数分解反应__;②__盐的水解和弱电解质的电离__;
③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳与水蒸气、C与CO2的反应。
(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应(×)
(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(√)
(3)吸热反应在任何条件下都不能发生(×)
(4)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热(×)
(5)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×)
(6)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关(√)
1.(2017·西城区期末)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=akJ·mol-1,反应能量变化如图所示。
下列说法中,不正确的是( )
A.a<0
B.过程Ⅱ可能使用了催化剂
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
答案:
C
2.德国化学家F.Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖,该反应的微观历程及能量变化的示意图如下,
分别表示N2、H2、NH3,下列说法正确的是( )
A.催化剂在吸附N2、H2时,催化剂与气体之间的作用力为化学键
B.在该过程中,N2、H2断键形成N原子和H原子
C.合成氨反应中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
D.使用催化剂,合成氨反应放出的热量减少
答案:
B
解答能量变化图像题的“三”关键
(1)注意活化能在图示中的意义。
①从反应物至最高点的能量数值E1表示正反应的活化能;
②从最高点至生成物的能量数值E2表示逆反应的活化能。
(2)反应的焓变是反应物与生成物的能量差,即ΔH=E1-E2。
(3)催化剂只影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。
3.(2017·邯郸期末)已知:
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol-1)
414
489
565
158
CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g) ΔH=akJ·mol-1。
则a等于( )
A.-1928 B.+1928
C.+1838D.-1838
答案:
A
4.(2018·金华十校联考)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。
利用反应A可实现氯的循环利用。
反应A:
4HCl+O2
2Cl2+2H2O
已知:
①反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ热量。
②
判断下列说法正确的是( )
A.反应A的ΔH>-115.6kJ·mol-1
B.H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C.由②中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D.断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ
解析:
选D 反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ能量,则反应A的ΔH=-115.6kJ·mol-1,A错误;反应A中ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),则有4×E(H—Cl)+498kJ·mol-1-[2×243kJ·mol-1+4×E(H—O)]=-115.6kJ·mol-1,整理可得E(H—O)-E(H—Cl)=31.9kJ·mol-1,故断裂1molH—O键比断裂1molH—Cl键多吸收31.9kJ能量,故H2O中H—O键比HCl中H—Cl键强,B错误,D正确;由断键所需的能量不能比较元素的非金属性强弱,由反应A可知,O2可将HCl氧化为Cl2,则O2的氧化性强于Cl2,故O元素的非金属性强于Cl元素,C错误。
1.熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)
ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)
2.规避两个易失分点
(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任一个过程都不是化学变化。
(2)常见物质中的化学键数目(以1mol物质为例)
物质
CO2
(C===O)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
石墨
金刚石
Si
键数
(NA)
2
4
6
4
1.5
2
2
考点二 热化学方程式
1.概念
表示参加反应__物质的量__和__反应热__关系的化学方程式。
2.意义
表明了化学反应中的__物质__变化和__能量__变化。
如:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1表示在25℃,101kPa时,__1_mol固体碳和1_mol氧气反应__生成__1_mol二氧化碳气体时放出393.5_kJ的热量__。
3.书写
(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25℃、101kPa下进行的,可不注明。
(2)注明物质状态:
常用__s__、__l__、__g__、__aq__分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位:
ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。
(4)注意守恒关系:
①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒。
(ΔH与化学计量数相对应)
(5)区别于普通方程式:
一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等反应条件。
(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ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
点拨:
①ΔH单位“kJ·mol-1”的含义,并不是指每摩尔反应物可以放热多少千焦,而是对整个反应而言,是指按照所给的化学方程式的化学计量数完成反应时,每摩尔反应所产生的热效应。
②可逆反应的反应热是指完全反应时的反应热。
(1)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-akJ·mol-1表示1molS和氧气完全反应生成1molSO2气体,放出热量为akJ。
(×)
(2)2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH>0(√)
(3)C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定(√)
(4)已知:
500℃,30MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,将1.5molH2和过量的N2在此条件下,充分反应,放出热量46.2kJ(×)
1.依据下列事实,写出其反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。
已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。
SiH4自燃的热化学方程式为___________________________
________________________________________________________________________。
(2)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
回答下列问题:
已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃。
室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5,放出热量123.8kJ。
该反应的热化学方程式为____________________
________________________________________________________________________。
(5)在一定温度下,向一固定容积的密闭容器中通入2molSO2、1molO2,达到平衡时放出热量为Q1kJ,在同样条件下,向该容器中通入2molSO3,气体达到平衡时,吸收热量为Q2kJ,则SO2和O2在该温度下反应的热化学方程式为:
________________________________
________________________________________________________________________。
答案:
(1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1427.2kJ·mol-1
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-2QkJ·mol-1
(3)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)
ΔH=-216kJ·mol-1
(4)AX3(l)+X2(g)===AX5(s)ΔH=-123.8kJ·mol-1
(5)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH=-(Q1+Q2)kJ·mol-1
2.依据下列反应的能量图像,写出热化学方程式。
(1)已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:
__________________________
________________________________________________________________________。
答案:
(1)A2(g)+B2(g)===2AB(g)
ΔH=+(a-b)kJ·mol-1
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=-2(c+b-a)kJ·mol-1
3.(2018·湖北应城一中月考)有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是( )
A.稀硫酸与0.1mol·L-1NaOH溶液反应:
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=+57.3kJ·mol-1
B.在101kPa下H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则水分解的热化学方程式:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ·mol-1
C.已知CH3OH的燃烧热为726.8kJ·mol-1,则有CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.8kJ·mol-1
D.已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成17.6gFeS时放出19.12kJ热量,则Fe(s)+S(s)===FeS(s) ΔH=-95.6kJ·mol-1
答案:
D
4.(2018·新乡一中检测)下列热化学方程式正确的是( )
A.葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol-1,则
C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1400kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.已知在101kPa下,1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ热量,其热化学方程式为H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH=-242kJ·mol-1
D.25℃、101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol-1,表示稀硫酸与氢氧化钾溶液反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+2KOH(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1
答案:
C
“五审”突破热化学方程式的正误判断
考点三 中和热、燃烧热、能源
1.两类重要反应热——燃烧热和中和热
(1)
(2)
以50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH反应为例,填写下表。
(填“偏小”或“偏大”)
引起误差的实验操作
t终-t始
|ΔH|
保温措施不好
搅拌不充分
所用酸、碱浓度过大
用同浓度的氨水代替NaOH溶液
用同浓度的醋酸代替盐酸
用50mL0.50mol·L-1NaOH溶液
答案:
偏小 偏小 偏小 偏小 偏大 偏大 偏小 偏小 偏小 偏小 偏小 偏小
2.能源
(1)分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率:
a.改善开采、运输、加工等各个环节;b.科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
②开发新能源:
开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)S(s)+
O2(g)===SO3(g) ΔH=-315kJ·mol-1(燃烧热) (ΔH的数值正确)(×)
(2)NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1
(中和热) (ΔH的数值正确)(√)
(3)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3kJ·mol-1,
则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1(×)
(4)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+
O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol-1(×)
(5)H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol-1(×)
(6)葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol-1,则
C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400kJ·mol-1(√)
(7)已知101kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1,则该反应的反应热为221kJ·mol-1(×)
(8)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量(×)
(9)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为-57.3kJ·mol-1(×)
(10)CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ·mol-1(√)
(11)氢气的燃烧热为285.5kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)
2H2(g)+O2(g)
ΔH=+285.5kJ·mol-1(×)
(1)燃烧热定义中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的稳定氧化物:
C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)等。
(2)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,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:
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol,即CO的燃烧热ΔH=-283.0kJ·mol-1。
(3)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O放出的热量,ΔH=-57.3kJ/mol,弱酸、弱碱电离时吸热,放出的热量小于57.3kJ,NaOH固体溶解或浓硫酸稀释时放热,放出的热量大于57.3kJ,若反应过程中还有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离的其他物质等),则此反应的反应热就不是中和热。
(4)对于中和热、燃烧热,用文字描述时不带负号,但其焓变(ΔH)还是为负值;另外,在关于反应热的文字描述中必须带上“+”或“-”。
2.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)NaOH溶液稍过量的原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如上图装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是________________________________________________________________________。
(3)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液,不能用铜丝搅拌棒代替的理由是________________________________________________________________________。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。
为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验
序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=____________(结果保留一位小数)。
(5)____________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是________________________________________________________________________。
(6)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1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为____________。
解析:
(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和,常常使加入的一种反应物稍微过量一些。
(4)取三次实验的平均值代入公式计算即可。
(5)硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热,故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。
(6)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶质是弱电解质,它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量,故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。
答案:
(1)确保盐酸被完全中和
(2)保温、隔热,减少实验过程中热量的损失 (3)实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动;因为铜传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 (4)-51.8kJ·mol-1 (5)不能 H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀,沉淀的生成热会影响反应的反应热 (6)ΔH1=ΔH2<ΔH3
中和热测定“三”关键
①快——实验操作时动作要快,减少热量的损失。
②准——温度在反应热的测量中是最重要的参数,在测量时,读数要准。
③稀——所用强酸和强碱溶液的浓度宜小不宜大。
3.判断正误,正确的划“√”错误的划“×”
(1)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(√)
(2)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用(√)
(3)随着科技的发展,氢气将成为主要能源之一(√)
(4)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源(×)
(5)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料(√)
(6)开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖,可以降低空气中PM2.5的含量(√)
(7)低碳生活注重节能减排,尽量使用太阳能等代替化石燃料,减少温室气体的排放(√)
4.(2018·天津月考)未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。
下列属于未来新能源标准的是( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.③④⑤⑥⑦⑧
C.③⑤⑥⑦⑧D.⑤⑥⑦⑧
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 届一轮复习人教版 化学反应的热效应 学案 一轮 复习 人教版 化学反应 热效应