内容正文:
章末总结
化学反应的热效应
研究热化学反应,不仅能从宏观上认识新物质的生成和能量的变化,还要从微观上分析其变化的本质,并能形成能量可以相互转化的变化观念和能量守恒的思想。通过建立相关的思维模型,能正确书写热化学方程式,理解盖斯定律及其应用。
认识能源与日常生活、工农业生产及科学技术有着千丝万缕的联系,形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约的意识。由此可见,通过本章内容的学习,可促进“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”等化学核心素养的发展。
1.关于下列ΔH的判断正确的是( )
CO(aq)+H+(aq)===HCO(aq) ΔH1
CO(aq)+H2O(l)HCO(aq)+OH-(aq) ΔH2
OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH3
OH-(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COO-(aq)+H2O(l)ΔH4
A.ΔH1<0 ΔH2<0 B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH3<0 ΔH4>0 D.ΔH3>ΔH4
【答案】 B
2.工业中可用碘硫循环法处理H2S 气体(如下图所示),同时实现零碳排放制氢和硫。下列说法正确的是( )
已知:ΔH1=+61 kJ·mol-1 ΔH2=-151 kJ·mol-1 ΔH3=+110 kJ·mol-1
A.反应物B是I2
B.反应①方程式为H2S+H2SO4===S+SO2+H2O
C.等压条件下,反应①②③反应热之和小于H2S 直接分解的反应热
D.碘硫循环法总反应热化学方程式为H2S(g)S(s)+H2(g) ΔH=+20 kJ·mol-1
【解析】 由图示知,反应①方程式为H2S+H2SO4===S↓+SO2+2H2O ,反应②方程式为I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI ,反应③方程式为2HII2+H2。A.由分析知,A为I2,B为HI,A错误;B.原子不守恒,正确的方程式应为H2S+H2SO4===S↓+SO2+2H2O ,B错误;C.根据盖斯定律,反应一步完成还是分多步完成,反应热不变,故等压条件下,反应①②③反应热之和等于H2S 直接分解的反应热,C错误;D.H2S(g)S(s)+H2(g)可由方程式①+②+③得到,则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=(61-151+110)kJ·mol-1=+20 kJ·mol-1,D正确; 故选D。
【答案】 D
3.探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.4 kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
ΔH3=________ kJ·mol-1。
【解析】 由盖斯定律可知,Ⅲ式=Ⅰ式-Ⅱ式,即ΔH3=-49.5 kJ·mol-1-(-90.4 kJ·mol-1)=+40.9 kJ·mol-1。
【答案】 +40.9
4.100 mL 0.200 mol·L-1 CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ℃,反应后最高温度为30.1 ℃。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为4.18 J·g-1·℃-1、溶液的密度均近似为1.00 g·cm-3,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量Q=________ J。
(2)反应Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH=____________ kJ·mol-1(列式计算)。
【解析】 (1)根据题意,Q=cmΔt=4.18 J·g-1·℃-1×100 g×(30.1-20.1)℃=4.18×103 J。(2)1.95 g锌的物质的量为0.03 mol,100 mL 0.200 mol·L-1 CuSO4溶液中铜离子的物质的量为0.02 mol,所以锌过量,据(1)计算ΔH=-=-209 kJ·mol-1。
【答案】 (1)4.18×103
(2)-=-209 kJ·mol-1
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