内容正文:
第1课时 放热反应与吸热反应
热化学方程式
专题6 第二单元 化学反应中的热
1.认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应。
2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。
3.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化。
学习目标
任务一 放热反应与吸热反应
1
任务二 热化学方程式
2
随堂演练
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内容索引
课时测评
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任务一 放热反应与吸热反应
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1.化学反应中常见能量转化方式
(1)物质的燃烧反应是______能转化为____能和____能。
(2)植物光合作用是____能转化为______能。
(3)高温加热分解CaCO3是____能转化为______能。
(4)闪电时产生NO是____能转化为______能。
(5)水的电解是____能转化为______能。
新知构建
化学
热
光
光
化学
热
化学
电
化学
电
化学
2.吸热反应和放热反应
(1)实验探究
实验
操作
实验
现象 有______产生;用温度计测量温度,温度______ 闻到________气味;烧杯壁______;玻璃片和烧杯____________,混合物呈______
气泡
升高
刺激性
发凉
黏结在一起
糊状
实验
结论 该反应产生______,______热量 该反应产生NH3和H2O,______热量
化学方
程式 __________________________ ________________________________________________________
(2)概念:________的反应称为放热反应,________的反应称为吸热反应。
气体
放出
吸收
Mg+2HClMgCl2+H2↑
Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+
2NH3↑+10H2O
放出热
吸收热
(3)常见的放热反应和吸热反应
某化学兴趣小组的同学在开展研究性学习时,做了一个有关物质溶解和物质发生化学反应过程中能量变化的探究实验,装置如图所示。
已知:小试管A、B中分别盛有两种不同的无色液体,U形管内均为滴有红墨水的水。
(1)若试管A中的无色液体是稀硫酸,向A试管中加入铁粉,可以观察到的实验现象是什么?
提示:看到试管A中产生大量无色气泡,且U形管中a端液面下降,b端液面上升。
交流研讨1
(2)产生(1)中现象的原因是什么?
提示:铁粉与稀硫酸反应放热,致使瓶内气体膨胀,瓶内气压大于外界气压,从而将U形管中的红色墨水压往U形管的右侧。
(3)若试管B中的无色液体是水,向试管B中加入一种固体,且U形管的a、b两端液面的变化与(1)相同,则所加固体可能是什么(从冰、氧化钙、氢氧化钠、硝酸铵、干冰五种物质中选择)?
提示:氧化钙或氢氧化钠(由于U形管的a、b两端液面的变化与(1)相同,则加入水中的物质应该是溶于水或与水反应放热的物质)。
需要加热的反应一定是吸热反应,不需要加热就能发生的反应一定是放热反应吗?
提示:需要加热的反应不一定是吸热反应,例如碳燃烧等,不需要加热就能发生的反应也不一定是放热反应,例如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应等。
交流研讨2
1.化学反应既有物质的变化,同时又伴随有能量的变化,下列说法正确的是
A.化学反应过程中都会伴随放热现象
B.酸碱中和反应属于放热反应
C.浓硫酸溶于水放出大量热,是放热反应
D.Mg在氧气中燃烧,化学能全部转化为热能
学以致用
√
酸碱中和反应、燃烧等都属于放热反应,B正确;浓硫酸溶于水放出大量热,但没有新物质生成,是物理变化,不是放热反应,C错误;Mg在氧气中燃烧,有放热和发光现象,化学能转化为热能和光能,D错误。
2.下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为吸热反应的是
A.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
B.滴水能把石穿透,万事功到自然成
C.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
D.野火烧不尽,春风吹又生
√
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,是CaCO3高温煅烧分解生成CaO和CO2,该反应为吸热反应,A正确;滴水能把石穿透,万事功到自然成,涉及的是CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,是放热反应,B错误;爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏,涉及炸药的爆炸反应,是剧烈的氧化还原反应,放出大量热量,为放热反应,C错误;野火烧不尽,春风吹又生,涉及物质燃烧反应,物质燃烧放出热量,是放热反应,D错误;故选A。
3.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A.碳酸氢钠与盐酸反应
B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
D.铁与氯气在加热下反应
√
碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,是非氧化还原反应,A不符合题意;灼热的炭与CO2反应生成CO,是氧化还原反应也是吸热反应,B符合题意;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应,C不符合题意;铁与氯气的反应是放热反应,D不符合题意;故选B。
吸热反应与放热反应两大理解误区
1.放热反应不一定容易发生,如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生;吸热反应不一定难发生,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下就能发生。
2.放热过程不一定是放热反应,如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程,但不是放热反应;吸热过程不一定是吸热反应,如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。
题后总结
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任务二 热化学方程式
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1.概念
______地表示一个特定的反应____________的热。
2.意义
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的______变化。
3.举例
(1)已知1 mol C(s)与1 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放出393.6 kJ热,则该反应的热化学方程式为____________________________________
__________。
新知构建
定量
放出或吸收
能量
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.6
kJ·mol-1
(2)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH=178.2 kJ·mol-1的意义是_______
______________________________________________________________。
1 mol
CaCO3完全分解生成1 mol CaO和1 mol CO2气体,吸收178.2 kJ的热
已知SO2和O2反应生成4 mol SO3时放出的热量为Q kJ,那么2 mol SO2和1 mol O2在一有催化剂的密闭容器中发生反应时,放出的热量________(填“>”“=”或“<”)Q kJ, 并说明原因。
提示:2 mol SO2和1 mol O2完全反应生成2 mol SO3,Q kJ,但该反应是可逆反应,2 mol SO2和1 mol O2不能完全反应,Q kJ。
交流研讨1
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氢气在氧气中燃烧的热量变化,可用下列热化学方程式分别表示:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
(1)与化学方程式2H2+O22H2O相比较,有何特点?
提示:注明了反应物、生成物的状态;在化学方程式的右边注明了反应热ΔH的正负、数值和单位。
交流研讨2
(2)①与②相比较,ΔH不同的原因是什么?
提示:化学计量数不同,参加反应的H2的物质的量不同,ΔH不同。
(3)②和③相比较,ΔH不同的原因是什么?
提示:生成H2O的状态不同,ΔH不同。
(4)③表示的意义是什么?
提示:在一定条件下,1 molmol氧气完全反应,生成1 mol气态水,放出241.8 kJ的热量。
热化学方程式的四点理解
1.在热化学方程式中,要标明所有物质在给定反应条件下的状态(气态、液态、固态分别用g、l、s表示)。
2.反应放出或吸收的热用ΔH表示,负值表示在该条件下反应放热,正值表示在该条件下反应吸热。
3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数不表示微粒个数,仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。
归纳总结
4.热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍,当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
归纳总结
1.(2024·嘉禾县第一中学月考)下列热化学方程式书写正确的是
A.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ
B.CH4+2O2CO2+2H2O ΔH=-890.3 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=285.8 kJ·mol-1
D.S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-269.8 kJ·mol-1
学以致用
√
反应热ΔH的单位是kJ·mol-1,A错误;热化学方程式要标出反应物、生成物的聚集状态,B错误;H2燃烧是放热反应,ΔH小于0,ΔH=-285.8 kJ·mol-1,C错误;硫和氧气的燃烧反应是放热反应,该项热化学方程式正确,D正确。
2.(2024·常州溧阳期末)25 ℃、101 kPa时26 g乙炔(C2H2)气体在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水放出1 299.6 kJ的热量。下列表示该反应的热化学反应方程式正确的是
A.C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1
B.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1
C.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=2 599.2 kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1
√
26 g乙炔(C2H2)为1 mol,在25 ℃、101 kPa时1 mol乙炔(C2H2)气体在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水放出1 299.6 kJ的热量,则热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ·mol-1,A正确。
3.根据所给信息完成下列热化学方程式:
(1)已知1 mol C(s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:________________________________
__________________________。
(2)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ的热量:
___________________________________________________________。
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=131.3 kJ·mol-1
NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(g) ΔH=-226.7 kJ·mol-1
1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol,则4 mol NH3发生反应放出的热量为22.67 kJ×40=906.8 kJ,1 mol NH3完全反应放出的热量为226.7 kJ。那么相应的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906.8 kJ·mol-1或NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(g) ΔH=-226.7 kJ·mol-1。
(3)已知:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式:____________________________________
__________________________。
NH3(g)⥫⥬ N2(g)+H2(g) ΔH=
46.2 kJ·mol-1
热化学方程式的书写步骤
题后总结
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随堂演练
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1.热化学方程式中的物质要注明状态,原因是
A.能描述出反应发生的现象
B.为了区别一般的化学方程式
C.说明反应条件
D.物质呈现的状态与反应热有关
√
在化学反应中,反应的能量变化与物质的聚集状态有关,如:液体水和气态水具有不同的能量,所以书写热化学方程式要注明物质的聚集状态,故选D。
2.(2025·黔东南苗族侗族自治州期中)下列描述涉及的主要化学反应中属于吸热反应的是
A.碳酸钙的分解 B.煤炭的燃烧
C.稀释浓硫酸 D.工业上合成氨反应
√
分解反应一般是吸热反应,A项符合题意;煤炭的燃烧为放热反应,B项不符合题意;稀释浓硫酸的过程未涉及化学反应,C项不符合题意;工业上合成氨的反应为放热反应,D项不符合题意;故选A。
3.(2024·扬州树人中学月考)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A.0.5N2H4(g)+0.5O2(g)0.5N2(g)+H2O(l) ΔH=-267 kJ·mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-133.5 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=534 kJ·mol-1
D.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
√
0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放热534 kJ,所以热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1,故选D。
4.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时,放出33.4 kJ的热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为____________________________
___________________________________。
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+
2H2O(g) ΔH=-534.4 kJ·mol-1
2.0 g燃料肼(N2H4)物质的量为=mol,完全燃烧生成N2和水蒸气时,放出33.4 kJ的热量,表示肼燃烧的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.4 kJ·mol-1;
(2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是____________________________________________________________。
4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ·mol-1
由题意知,生成的黑色固体是CuO,先根据得失电子守恒和质量守恒写出化学方程式,再根据反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ,可写出该反应的热化学方程式:4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6 kJ·mol-1。
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课时测评
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题点1 放热反应和吸热反应的判断
1.下列变化一定是吸热反应的是
A.凡需加热才能发生的反应
B.所有的分解反应
C.将化学能转变为热能的反应
D.Ba(OH)2晶体与NH4Cl晶体的反应
√
需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如燃烧,一般需加热到一定温度才能反应,但是燃烧是放热反应,A项错误;不是所有的分解反应都是吸热反应,如过氧化氢的分解是放热反应,B项错误;将化学能转变为热能的反应是放热反应,C项错误。
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2.(2025·黄山八校联考)中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗词描述的变化中,涉及吸热反应的是
A.杨万里的《桑茶坑道中》:晴明风日雨干时,草满花堤水满溪
B.李商隐的《无题》:春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.于谦的《石灰吟》:千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
D.杜牧的《赤壁》:折戟沉沙铁未销,自将磨洗认前朝
√
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“雨干”是汽化现象,此过程吸热,且属于物理变化,A项不符合题意;蜡烛燃烧是放热反应,B项不符合题意;“烈火焚烧”是指碳酸钙高温分解生成氧化钙的过程,是吸热反应,C项符合题意;铁的销蚀过程中生铁和氧气接触会发生氧化反应,是放热反应,D项不符合题意;故选C。
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3.一种化学冰袋含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3,将它们混合并用手揉搓就可制冷,且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测中肯定错误的是
A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水过程较慢
C.Na2SO4·10H2O和NH4NO3在该条件下发生的复分解反应是吸热反应
D.NH4NO3溶于水会吸收热量
√
因为Na2SO4·10H2O脱水较慢,且硝酸铵溶于水吸热,因此制冷效果可以维持较长时间,故B、D正确;Na2SO4·10H2O和NH4NO3不能发生复分解反应,故C错误。
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4.下列物质间能量的变化与如图所示相符的是
A.盐酸与碳酸氢钠的反应
B.氮气与氧气生成一氧化氮的反应
C.氢氧化钡与氯化铵的反应
D.铝片与盐酸的反应
√
题图为稀释浓硫酸,为放热过程;盐酸与碳酸氢钠的反应、氮气与氧气生成一氧化氮的反应、氢氧化钡与氯化铵的反应均为吸热反应,铝片与盐酸的反应为放热反应。
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题点2 热化学方程式的书写与判断
5.对热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=131.3 kJ·mol-1,最准确的理解是
A.1 mol 碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g),同时吸收131.3 kJ的热
B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol CO和1 mol H2,同时放出131.3 kJ的热
C.固体碳和水蒸气反应吸收131.3 kJ的热
D.1个碳原子和1个水分子反应,吸热131.3 kJ
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题给热化学方程式表示的意义是1 mol C(s)和1 mol H2O(g)完全反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g),吸收131.3 kJ的热,A项正确,B项错误;未指明参加反应的物质的物质的量及生成物的状态,C项错误;热化学方程式中化学式前面的化学计量数只表示物质的量,不表示分子个数,D项错误。
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6.(2025·广东卓越联盟学校期中)常温下,燃烧2 g乙醇(液态),生成二氧化碳气体和液态水,经测定放出的热量为Q kJ,则下列有关乙醇燃烧的热化学方程式书写正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-23Q kJ·mol-1
B.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=- kJ·mol-1
C.C2H5OH(l)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1
D.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=23Q kJ·mol-1
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2 g乙醇(液态)物质的量为=mol,生成二氧化碳气体和液态水,经测定放出的热量为Q kJ,则燃烧1 mol乙醇(液态)生成二氧化碳气体和液态水,放出的热量为23Q kJ,A正确,B错误;mol乙醇(液态)生成二氧化碳气体和液态水,放出的热量为11.5Q kJ,C错误;乙醇燃烧为放热反应,ΔH<0,D 错误;故选A。
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7.燃烧氢气时耗氧量小,放出热量多,已知4 g H2燃烧生成液态水时放出热量为571.6 kJ,其热化学方程式可表示为
A.2H2+O22H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
D.H2+O2H2O ΔH=-285.8 kJ·mol-1
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4 g H2的物质的量为=2 mol,燃烧生成液态水时放出热量为571.6 kJ,即1 mol H2燃烧生成液态水时放出热量为285.8 kJ,表示H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1;方程式中没有标明物质的状态,A错误;生成液态的水才放出571.6 kJ的热量,B错误;根据分析可知,H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,C正确;没有标明物质的状态,D错误。
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8.下列说法或表示方法正确的是
A.C(s)+O2(g)CO(g) ΔH1,C(s)+O2(g)CO2(g)
ΔH2;ΔH1<ΔH2
B.31 g白磷比31 g红磷含有的能量多b kJ,P4(白磷,s)4P(红磷,s)
ΔH=-b kJ·mol-1
C.在25 ℃、101 kPa下,将1 g H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
D.在25 ℃、101 kPa下,1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94 kJ热量:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.28 kJ·mol-1
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等量的C单质完全燃烧生成CO2放出的热量大于不完全燃烧生成CO放出的热量,放出的热量越多,ΔH越小,故ΔH1>ΔH2,A错误;若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1,B错误;在25 ℃、101 kPa下,将1 g H2在Cl2中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.8 kJ·mol-1,C错误;在25 ℃、101 kPa下,1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94 kJ热量,则1 mol C参与反应,吸收131.28 kJ能量,热化学方程式:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=131.28 kJ·mol-1,D正确;故选D。
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9.在一定条件下,将64 g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时,实验测得放出的热量为78.64 kJ,已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是
A.SO2(g)+O2(g)⥫⥬SO3(g) ΔH=-98.3 kJ· mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(l) ΔH=-196.6 kJ· mol-1
C.SO2(g)+O2(g)⥫⥬SO3(g) ΔH=-78.64 kJ· mol-1
D.2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=196.6 kJ· mol-1
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放热反应的ΔH<0,反应热为热化学方程式中化学计量数的物质完全反应时的热量变化。64 g SO2气体的物质的量是=1 mol,由于其转化率是80%,发生反应的SO2的物质的量是1 mol×80%=0.8 mol,0.8 mol SO2发生反应转化为SO3气体放出热量为78.64 kJ,则1 mol SO2气体与O2反应转化为SO3气体时放出热量为=98.3 kJ,所以该反应的热化学方程式为SO2(g)+O2(g)⥫⥬SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1或2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,故A正确。
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10.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1、CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890 kJ·mol-1。现有4 mol CO和CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧,释放的热量为2 953 kJ,则CO和CH4的物质的量之比为
A.1∶3 B.3∶1
C.1∶2 D.2∶1
√
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设一氧化碳的物质的量为x mol,则甲烷的物质的量为(4-x) mol,由热化学方程式CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1、CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890 kJ·mol-1,可得283x kJ+(4-x)×890 kJ=2 953 kJ,解得x=1,则CO和CH4的物质的量之比为1∶3。
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11.(18分)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示的三套实验装置:
(1)上述3个装置中,不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是__________(填装置序号)。
Ⅲ
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装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。
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(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是_____________
_______________________,说明该反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
U形管内左端
液面降低,右端液面升高
放热
Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应,中和反应都是放热反应。
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(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲试管中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是__________________
___________________________________________________________。
导气管口处产生气
泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱
②若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”),理由是_____________________________________________________。
可能是放热反应
某些物质(如NaOH固体)溶于水放热,但不是放热反应
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②NaOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化,但发生的是物理变化,不属于化学反应,故不是放热或吸热反应。
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12.(12分)(1)实验测得,5 g甲醇液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:______________________________________________________________。
2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1
5 g甲醇液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,则64 g(2 mol)甲醇液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ×=1 452.8 kJ的热量,故甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1。
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(2)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7 kJ,写出此反应的热化学方程式:______________________________________________。
HgO(s)Hg (l)+O2(g) ΔH=90.7 kJ·mol-1
1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7 kJ,热化学方程式为HgO(s)Hg (l)+O2(g) ΔH=90.7 kJ·mol-1。
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(3)接触法制硫酸工艺中,其主反应在450 ℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-190 kJ·mol-1。
①该热化学方程式的意义是________________________________________
___________________________________________________________;
②常温下,已知16 g单质硫燃烧放热149 kJ,写出硫燃烧的热化学方程式:________________________________________________。
450 ℃时,2 mol SO2气体与1 mol O2气体在
催化剂作用下完全反应,生成2 mol SO3气体时,放出190 kJ能量
S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-298 kJ·mol-1
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接触法制硫酸工艺中,其主反应在450 ℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH=-190 kJ·mol-1,①该热化学方程式的意义为450 ℃时,2 mol SO2气体与1 mol O2气体在催化剂作用下完全反应,生成2 mol SO3气体时,放出190 kJ能量;②常温下,16 g单质硫燃烧放出热量149 kJ,则32 g(1 mol)硫燃烧放出热量149 kJ×=
298 kJ,硫燃烧的热化学方程式为S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-298 kJ·mol-1。
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第1课时 放热反应与吸热反应
热化学方程式
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