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鲁科化学·选择性必修 1
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知识串讲1 化学反应的热效应
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要点一 热化学方程式的书写方法与正误判断
热化学方程式是表明反应所放出或吸收热量的化学方程式。它不仅能表明化学反应中的物质变化,而且也能表明化学反应中的能量变化。
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1.书写方法及要求
(1)必须在化学方程式的右边标明反应热ΔH的符号、数值和单位(ΔH与最后一种反应产物之间留一空格):
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(2)ΔH与测定条件(温度、压强等)有关、因此应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的,此时可不注明温度和压强。
(3)反应热与物质的聚集状态有关,因此必须注明物质的聚集状态(s,l,g),溶液中的溶质标明“aq”。化学式相同的同素异形体除标明状态外还需标明其名称[如C(金刚石,s)]。热化学方程式中不标“↑”和“↓”,不在等号或箭头上写“点燃、△、高温、催化剂”等条件。
(4)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量而不表示分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
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[例1] 已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.0 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g)
ΔH=-241.8 kJ·mol-1
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③C(s)+O2(g)===CO(g)
ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5 kJ·mol-1
回答下列各问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是____________(填序号)。
(2)H2的燃烧热ΔH=__________;C的燃烧热ΔH=__________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为__________。
(4)CO的燃烧热ΔH=__________,其热化学方程式为__________。
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[解析] (1)已知四个热化学方程式的ΔH皆小于0,故都是放热反应。
(2)H2的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量,故H2的燃烧热ΔH=-285.0 kJ·mol-1;C的燃烧热是指1 mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量,故C的燃烧热ΔH=-393.5 kJ·mol-1。
(3)燃烧10 g H2生成液态水时放出的热量为×285.0 kJ·mol-1=1 425.0 kJ。
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(4)将已知热化学方程式④-③可得:CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1-(-110.5 kJ·mol-1)=-283.0 kJ·mol-1,故CO的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1。
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[答案] (1)①②③④
(2)-285.0 kJ·mol-1 -393.5 kJ·mol-1
(3)1 425.0 kJ
(4)-283.0 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-283.0 kJ·mol-1
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2.常见错误要回避
(1)漏写物质的聚集状态(漏一种就全错);
(2)ΔH的符号“+”“-”标示错误;
(3)ΔH的值与各物质化学计量数不对应;
(4)ΔH后不带单位或单位写错(写成kJ、kJ·mol等)。
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3.正误判断方法
(1)热化学方程式是否已配平,是否符合客观事实;
(2)各物质的聚集状态是否标明;
(3)反应热ΔH的数值与该热化学方程式的化学计量数是否对应;
(4)反应热ΔH的符号是否正确,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
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[例2] 燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量50 kJ,则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+50 kJ·mol-1
B.C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)
ΔH=-1 300 kJ
C.2C2H2+5O2===4CO2+2H2O ΔH=-2 600 kJ
D.2