内容正文:
章末复习
人教版选择性必修1
第一章 化学反应的热效应
【导】
知识网络
热化学方程式的书写;盖斯定律的理解与应用。
1、建立思维导图,从定性和定量两个角度认识化学反应中能量变化的本质。
2、感受反应热的应用,体会研究反应热的价值。
【导】
素养目标
重点难点
突破一:理解化学反应过程中能量变化的两个角度
【检】
【例1】关于如图所示转化关系(X代表卤素),说法不正确的是( )
A、2H(g)+2X(g)=2HX(g) ΔH3<0
B、反应热与反应的途径无关,所以ΔH1=ΔH2+ΔH3
C、Cl—Cl键、Br—Br键、I—I键键能依次减小,所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
D、途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl比HBr稳定
C
【例2】相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是( )
A.ΔH1>0,ΔH2> 0 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH2 D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
C
【思+议+展】
【归纳总结】
类型比较 放热反应 吸热反应
∆H的符号 ∆H < 0或 为“-” ∆H > 0或为“ + ”
总能量的相对大小
与化学键的关系
反应物的总能量大于生成物的总能量
反应物的总能量小于生成物的总能量
反应物的总键能小于生成物的键能
反应物的总键能大于生成物的键能
∆H=生成物的总能量-反应物的总能量
∆H= 反应物的总键能-生成物的总键能
【评】
突破二:对燃烧热、中和热的理解
【检】
【例3】下列叙述正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为890 kJ·mol-1,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890 kJ·mol-1
B.在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2 kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ·mol-1
C.1 mol NaOH固体与浓硫酸反应放出的热量为57.3 kJ
D.2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出99.6 kJ的热量,该反应的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2589.6 kJ·mol-1
D
【归纳总结】
燃烧热和中和热的比较
【评】
突破三:热化学方程式的书写与判断
【例4】写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol硫酸与足量氢氧化钠溶液反应放出114.6 kJ热量,写出表示中和热的热化学方程式: 。
(2)室温下,2 g苯(C6H6)完全燃烧生成液态水和CO2,放出83.6 kJ的热量,写出表示苯燃烧热的热化学方程式: 。
(3)24 g碳与适量H2O(g)反应吸收262.6 kJ热量,热化学方程式:
。
C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
【思+展】
(4)如右图是乙烷(C2H6)、二甲醚(CH3OCH3)燃烧过程中的能量变化图。
请回答下列问题:
①乙烷的燃烧热ΔH= kJ·mol-1。
②根据题图写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式: 。
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455 kJ·mol-1
-1560
【检】
【归纳总结】
1、书写热化学方程式的“五步”
一写方程式——写出配平的化学方程式。
二标状态——用s、l、g、aq标明物质的聚集状态。
三标条件——标明反应的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注)。
四标ΔH——在方程式后写出ΔH,,并根据信息注明ΔH的“+”或“-”。
五标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的值。
2、书写热化学方程式的易错点
(1)ΔH值未与热化学方程式中的化学计量数一一对应(正比关系)。
(2)审题不清造成热化学方程式书写错误。一些特殊的热化学方程式要根据其定义书写。
【评】
①书写燃烧热的热化学方程式时,要注意可燃物的化学计量数一定为1,且必须生成稳定的氧化物。
②书写中和热的热化学方程式时,要注意水的化学计量数一定为1,状态为液体且必须要求是强酸、强碱的稀溶液。
(3)对表示物质的状态的符号记忆不够清晰导致的错误。
①s(固体)、l(液体)、g(气体)、aq(溶液)。(错写或者漏写)生成物不用标“↑”或“↓”
②同素异形体的转换的热化学方程式应注明物质的名称和状态。如C(石墨,s)===C(金刚石,s)。
(4)ΔH的符号(“+”“-”)错写或漏写。
【例5】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·mol-1
D、2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 600 kJ·mol-1
D
【检】
【归纳总结】
判断热化学方程式正误的“五审”
一审“+”“-”——放热反应ΔH一定为“-”,吸热反应ΔH一定为“+”。
二审单位——单位一定为“kJ·mol-1”,易错写成“kJ”或漏写。
三审状态——物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错。
四审数值——反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对应,即ΔH与化学计量数成正比。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
五审是否符合概念——如燃烧热(燃料的化学计量数为1,生成指定产物)、中和热(H2O的化学计量数为1)的热化学方程式。
【评】
突破四:盖斯定律及其应用
【检】
【例6】已知:①H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1(Q1>0)
②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1(Q2>0)
③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1(Q3>0)
若使18.4 g液态乙醇完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( ) kJ
A、0.4Q1+Q2+Q3 B、0.5(Q1+Q2+Q3)
C、1.2Q1-0.4Q2+0.4Q3 D、1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
C
盖斯定律——加合法 计算反应热
(1)确定待求反应的热化学方程式,根据反应物和生成物找出可用的已知反应(给已知反应及ΔH 编号);
(2)找出待求反应中各物质出现在已知反应的位置(同侧相加、异侧相减);
(3)根据”同侧相加,异侧相减”并通过乘除来调整已知反应的化学计量数(消除中间产物);
(4)实施叠加后确定待求反应的ΔH 。
【归纳总结】
【评】
突破五:反应热的大小比较
【检】
【例7】下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3 S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH4
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8
⑤ CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH9 HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH10
A.①③⑤ B.④ C.②③④⑤ D.①②③
C
【归纳总结】
反应热大小的比较类型
(1)根据ΔH的符号比较。比较ΔH的大小时需考虑正、负号,而热量的比较:只比较大小,不管是吸热反应还是放热反应,│ΔH│越大,Q越大。
(2)根据物质状态比较。物质的气、液、固三态内能逐渐减小。 解题技巧:能量直观图。
(3)根据化学计量数不同比较。当反应物与生成物的状态相同时,化学计量数越大,放热反应的ΔH越小,吸热反应的ΔH越大。
(4)根据燃料是否完全燃烧比较。燃料是否完全燃烧比不完全燃烧放热多, ΔH小。
(5)根据因酸碱中和反应中溶液浓稀、酸碱强弱、产生沉淀而导致的反应热的不同比较。
(6)根据反应进行的程度比较。(可逆反应)
【评】
突破六:反应热的计算
【检】
【例8】工业上高纯硅可通过反应:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g)制取,该反应的△H为( )
A.+236kJ·mol-1 B.-236kJ·mol-1 C.+412kJ·mol-1 D.-412kJ·mol-1
A
依据键能或能量变化图计算反应热
【例9】在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:
(2)1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-( (aq)的热化学方程式是
_________________________________________________________
(1)第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是
___________________________________________。
ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
放热
【思+展】
【检】
【例10】[2023·全国乙卷,28(2)]已知下列热化学方程式:FeSO4·7H2O(s)==FeSO4(s)+7H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1FeSO4·4H2O(s)==FeSO4(s)+4H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1FeSO4·H2O(s)==FeSO4(s)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1则FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·H2O(s)==2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH= kJ·mol-1。
a+c-2b
NH(aq)+2O2(g)===NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346 kJ·mol-1
$$