内容正文:
微专题1 反应热的大小比较
[对应学生用书P16]
“四看法”比较反应热(ΔH)的大小
“四看法”
方法解读
看能量变化
判断是吸热反应还是放热反应,吸热反应的ΔH>0,放热反应的ΔH<0,且吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH
看物质聚集状态
等量的同一物质,处于气态、液态和固态时,所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时,要考虑物质聚集状态的影响
看反应程度
对于同一反应物,反应进行的程度不同,ΔH不同。例如,等量的C(s)燃烧生成CO2 (g)放出的热量比生成CO(g)放出的热量多,显然生成CO(g)时的ΔH大
看反应关系
对于不同的反应,若含有相同的反应物或生成物,可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小
【例1】 已知:(1)H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=a kJ/mol
(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=b kJ/mol
(3)H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=c kJ/mol
(4)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH4=d kJ/mol
下列关系式正确的是( )
A.a<c<0 B.b>d>0
C.2a=b<0 D.2c=d>0
C 解析:(1)式和(3)式中水的聚集状态不同,(3)中生成的是液态水,放出的热量多,生成液态水的焓变数值小于生成气态水的焓变,则有c<a<0,A错误;(2)式和(4)式中水的聚集状态不同,(4)中生成的是液态水,放出的热量多,生成液态水的焓变数值小于生成气态水的焓变,则有d<b<0,B错误;燃烧反应为放热反应,ΔH<0,热化学方程式的焓变与其化学计量数成正比,(2)式化学计量数为(1)式化学计量数的两倍,(2)式的焓变也是(1)的两倍,则有b=2a<0,C正确;燃烧反应为放热反应,ΔH<0,热化学方程式的焓变与其化学计量数成正比,(4)式化学计量数为(3)式化学计量数的两倍,(4)式焓变也是(3)的两倍,则有d=2c<0,D错误。
解答本题的思路如下:
(1)明确H2与O2的反应是放热反应a、b、c、d均小于0。
(2)分析H2O的聚集状态及化学计量数的关系a、b、c、d的大小及等量关系。
【例2】 下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH1
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A.① B.①④
C.②③④ D.①②③
C 解析:①等质量的C完全燃烧产生CO2,放出的热量比不完全燃烧产生CO放出的热量多,反应放出热量越多,ΔH越小,则有ΔH1<ΔH2,①错误;等量S(g)具有的能量比S(s)多,S(g)燃烧放出的热量比S(s)燃烧放出的热量要多,反应放出热量越多,ΔH越小,则有ΔH1>ΔH2,②正确;所有物质聚集状态相同,参加反应的反应物越多,反应放出的热量就越多,则该反应的ΔH越小,则反应热:ΔH1>ΔH2,③正确;固态CaCO3分解反应是吸热反应,ΔH1>0;CaO与H2O反应产生Ca(OH)2的反应是放热反应,ΔH2<0,两个反应的反应热ΔH1>ΔH2,④正确。
1.已知1 mol红磷转化为白磷,吸收18.39 kJ热量。
①4P(红磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1
②P4(白磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2
则ΔH1与ΔH2的关系正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1=ΔH2
C.ΔH1<ΔH2 D.无法确定
A 解析:根据盖斯定律,由①-②可得4P(红磷,s)===P4(白磷,s),则该反应的ΔH=ΔH1-ΔH2。又知“1 mol红磷转化为白磷,吸收18.39 kJ热量”,说明红磷转化为白磷的反应是吸热反应,则反应4P(红磷,s)===P4(白磷,s)的ΔH=ΔH1-ΔH2>0,从而得出ΔH1>ΔH2,A正确。
2.室温下,将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系不正确的是( )
A.ΔH1>0 B.ΔH2<ΔH3
C.ΔH3<ΔH1 D.ΔH2=ΔH1+ΔH3
B 解析:CuSO4·5H2O (s)受热分解生成CuSO4(s)+5H2O(l)的反应为吸热反应,ΔH1>0,A正确;将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,所以ΔH2>0;将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,则有ΔH3<0,故ΔH2>ΔH3,B错误;由上述分析可知,ΔH1>0,ΔH3<0,则有ΔH3<ΔH1,C正确;根据盖斯定律可知:ΔH2=ΔH1+ΔH3,D正确。
3.已知:( Ⅰ )C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
( Ⅱ )H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2
( Ⅲ )CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH3
(Ⅳ)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH4
下列说法正确的是( )
A.ΔH1<0、ΔH3>0
B.ΔH4=ΔH2+ΔH3+ΔH1
C.ΔH2+ΔH3< ΔH1
D.ΔH1 、ΔH2 、ΔH3分别对应为C、H2、CO的燃烧热
C 解析:反应 Ⅰ 和反应 Ⅲ 都是燃烧反应,都是放热反应,ΔH1<0、ΔH3<0,A错误;根据盖斯定律可知,反应Ⅳ= 反应 Ⅰ -反应 Ⅱ -反应 Ⅲ ,ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3,B错误;反应Ⅳ=反应 Ⅰ -反应 Ⅱ -反应 Ⅲ ,反应Ⅳ为吸热反应,ΔH2+ΔH3< ΔH1,C正确;表示燃烧热时,H2的产物应该是液态水,D错误。
4.乙醇(C2H5OH)燃烧时,可能发生反应:
①C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH1
②C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH2
③2C2H5OH(g)+6O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l)ΔH3
④C2H5OH(l)+2O2(g)===2CO(g)+3H2O(l)ΔH4
则ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的大小关系为( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3>ΔH4
B.ΔH3>ΔH1>ΔH4>ΔH2
C.ΔH4>ΔH1>ΔH2>ΔH3
D.ΔH3>ΔH2>ΔH1>ΔH4
C 解析:乙醇的燃烧是放热反应,反应焓变为负值;相比反应①,反应②中乙醇为气体,液体汽化需要吸收能量,故反应②放热更多,焓变ΔH1>ΔH2;反应③中乙醇的化学计量数最大,放出的热量最多,相比反应②中气态乙醇的能量更高,放出的热量更多,焓变更小,故ΔH1>ΔH2>ΔH3;反应④中乙醇不完全燃烧,放出的热量最少,焓变大于ΔH1,综合可得:ΔH4>ΔH1>ΔH2>ΔH3。
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