内容正文:
微专题2 反应热的综合应用
[微点突破]
1.辨析两个易混概念——燃烧热和中和热
(1)燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的量为1 mol
表示方法
燃烧热为a kJ·mol-1或ΔH=-a kJ·mol-1
中和热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(2)反应热答题规范指导
①描述反应热时,无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示,其后所跟数值都需要带“+”“-”符号。如某反应的反应热(或焓变)为ΔH=-Q kJ·mol-1或ΔH=+Q kJ·mol-1。
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“-”号。如某物质的燃烧热为ΔH=-Q kJ·mol-1或Q kJ·mol-1。
2.突破一个高考热点——盖斯定律的应用
根据盖斯定律,通过计算反应热,可以书写新的热化学方程式;比较反应热的大小,判断物质的稳定性(同素异形体稳定性比较)。运用盖斯定律分析解题的关键:设计出合理的反应过程,利用热化学方程式进行适当的加减等“运算”。盖斯定律应用于反应热计算的流程如图所示:
【典例】 已知下列热化学方程式:
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1
(3)Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式:
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[解析] 本题主要考查了盖斯定律的应用。根据题目中所给的有关热化学方程式进行分析:从方程式(3)与方程式(1)可以看到我们需要的有关物质。但方程式(3)必须通过方程式(2)才能和方程式(1)结合在一起。将方程式(3)×2+方程式(2)得:2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)===6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH=+19 kJ·mol-1×2+(-47 kJ·mol-1),
整理得:(4)Fe2O3(s)+CO(g)===2FeO(s)+CO2(g) ΔH=-3 kJ·mol-1。
将(1)-(4)得:2CO(g)===2Fe(s)+2CO2(g)-2FeO(s) ΔH=-25 kJ·mol-1-(-3 kJ·mol-1),
整理得:FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1。
[答案] FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1
[专题对练]
1.已知反应热:
①25 ℃、101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
弱酸电离时吸热。下列结论正确的是( )
A.C的燃烧热大于110.5 kJ·mol-1
B.①的反应热为221 kJ·mol-1
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ·mol-1
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
A [①的反应热为-221 kJ·mol-1;稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol-1;稀醋酸是弱酸,与稀NaOH溶液反应时电离吸热,所以生成1 mol 水放出的热量小于57.3 kJ。]
2.已知: ①2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1;②Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226 kJ·mol-1根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.反应①正反应活化能与逆反应活化能之差为+566 kJ·mol-1
C.反应2Na2O2(s)+2CO2(g)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ·mol-1
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1