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第一章
化学反应的热效应
章末素养提升
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
第一章 化学反应的热效应
素养一 辨析两个易混概念——燃烧热和中和热
一、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
燃烧热
中和热
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
二、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反应均是放热反应,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。
1.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A.氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol,则水电解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ/mol
B.1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890 kJ热量,它的热化学方程式为 eq \f(1,2) CH4(g)+O2(g)=== eq \f(1,2) CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445 kJ/mol
C.已知2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol,则C(s)的燃烧热为110.5 kJ/mol
D.HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
解析 根据燃烧热的定义,水电解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571 kJ/mol,故A错误;1 mol甲烷完全燃烧放出的热量为890 kJ,则0.5 mol CH4完全燃烧放出的热量为(890×0.5)kJ=445 kJ,热化学方程式为 eq \f(1,2) CH4(g)+O2(g)=== eq \f(1,2) CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445 kJ/mol,故B正确;C燃烧生成的稳定氧化物为CO2,故C错误;HF为弱酸,与NaOH反应生成1 mol H2O,放出的热量小于57.3 kJ,且HF应写成化学式形式,故D错误。
答案 B
2.(重庆市育才中学校考期末)下列说法正确的是( )
A.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ/mol,则CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ/mol
B.25 ℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C.一定条件下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/mol
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含1 mol CH3COOH的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
解析 A.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ/mol,即在25 ℃、101 kPa时,1 mol甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时,放热890.3 kJ,当生成的水为水蒸气时,放热小于890.3 kJ,则CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH>-890.3 kJ/mol,故A错误;
B.25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质在氧气中完全燃烧生成稳定的、指定的产物时所放出的热量为该物质的燃烧热,一种可燃物的燃烧热的数值是确定的,与其物质的量无关,即25 ℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等,故B正确;C.由于N2和H2反应生成NH3是可逆反应,所以将0.5 mol N2(g)和
1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1 mol,放热19.3 kJ,则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<-38.6 kJ/mol,故C错误;D.醋酸是弱电解质,电离吸热,在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=
-57.3 kJ·mol-1,若将含1 mol CH3COOH的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3 kJ,故D错误。故选B。
答案 B
素养二 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:
3.(高考湖南卷)聚苯乙烯是一类重要的高分子材料,可通过苯乙烯聚合制得。
下列反应的热化学方程式:①C6H5C2H5(g)+ eq \f(21,2) O2(g)===8CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-4 386.9 kJ·mol-1
②C6H5CH===CH2(g)+10O2(g)===8CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=
-4 263.1 kJ·mol-1
③H2(g)+ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(g) ΔH3=-241.8 kJ·mol-1
计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CH===CH2(g)+H2(g)的ΔH4=________kJ·mol-1。
解析 根据盖斯定律,反应④=①-②-③,故ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3=+118 kJ·mol-1。
答案 +118
4.发射卫星用N2H4为燃料,NO2为氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,已知:
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH1=+67.7 kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH3=-484 kJ/mol
H2(g)+F2(g)===2HF(g)
ΔH4=-538 kJ/mol
(1)写出N2H4与NO2反应的热化学方程式:
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)写出N2H4与F2反应的热化学方程式:
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析 发射卫星用N2H4为燃料,NO2为氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,已知:
①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH1=+67.7 kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3=-484 kJ/mol
④H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH4=-538 kJ/mol
(1)依据盖斯定律,②×2-①得到
2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 135.7 kJ/mol。
(2)依据盖斯定律,④×2-③+②得到热化学方程式为
N2H4(g)+2F2(g)===N2(g)+4HF(g)
ΔH=-1 126 kJ/mol。
答案 (1)2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 135.7 kJ/mol
(2)N2H4(g)+2F2(g)===N2(g)+4HF(g)
ΔH=-1 126 kJ/mol
$$