内容正文:
[对应学生用书第15页]
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
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CH4(g)+O2(g)===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CH4(g)+O2(g)===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)+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)+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
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