化学反应中的热效应(9页).doc

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1、-09化学反应中的热效应【考试说明】了解化学反应中的能量变化，吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。理解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式掌握有关燃烧热的简单计算。初步了解新能源 的开发。一、热化学方程式1、概念：_2、表示意义：_3、热化学方程式的书写必须注意以下几点：H只能写在方程式的右边，标明单位（一般为_）。若反应为放热反应，H为“_”；若反应为吸热反应，H为“_”。绝大多数反应的H是在_条件下测定的，可不注明。热化学方程式中的化学计量系数只表示该物质的_，不表示分子数，它可以是整数，也可以是分数。要标明反应物和生成物的聚集状态，用g、l、s、aq分别代表气态、液态

2、、固态、溶液。反应中不用“”、“”，有同素异形体的必须注明物质名称。热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于H与反应完成物质的量有关，所以化学方程式前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应逆向进行时，其焓变与正反应的焓变数值相等，符号相反。【例1】0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5KJ热量，其热化学方程式为 ；又知：H2O(l)=H2O(g)，H=+44KJ/mol，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 KJ。【例2】最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液

3、，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：分解池中反应的化学方程式为 。在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 _ _ 。4、吸热反应和放热反应【例3】（2011上海）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是 化学反应的类型吸热反应放热反应概念_的反应_的反应焓变与反应物与生成物总能量关系反应物的总能量比生成物的总能量_H_0反应物的总能量比生成物的总能量_H_0H与反应物、生成物总能量的关系H与反应物

4、、生成物键能的关系常见实例二、盖斯定律【例4】盖斯定律是实用性很强的一个规律。现已知热化学方程式: C(固、金刚石)+O2(气)=CO2(气) H= -395.41kJ/mol C(固、石墨)+O2(气)=CO2(气) H= -393.51kJ/mol（1）则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为_（2）作图分析石墨和金刚石的稳定性、键能大小、总能量高低。【例5】将煤转化为水蒸气的主要化学反应为：C(s)+H2O(g)=CO (g)+ H2 (g)；C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式为： C(s)+O2(g)=CO2(g) H = 393.5kJmol H2(g)+1/2O2(

5、g)= H2O(g) H = 242.0kJmol CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g) H = 283.0kJmol请回答：根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式_比较反应热数据可知，1mol CO（g）和 1mol H2（g）完全燃烧放出的热量之和比1mol C（s）完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律作出下列循环图：并据此认为：“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。H3H2请分析甲、乙的观点正确的是_判断的理由是_ 将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的

6、两个优点 _水煤气不仅是优良的气体燃料，还是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下可以合成：甲醇 甲醛 甲酸 乙酸 。试分析当CO和H2按1：1 的体积比混合反应，合成上述_物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。三、反应热的应用：1、化学反应的焓变和键能的关系【例6】白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP akJmol1、PO bkJmol1、P=O ckJmol1、O=O dkJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是A（6a+5d4c12b）kJmol1 B（4c+12b6

7、a5d）kJmol1C（4c+12b4a5d）kJmol1 D（4a+5d4c12b）kJmol1【例7】（2011重庆） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol2、标准燃烧热和中和热【例7】50mL0.5mol/L 盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液在下图所示的装置中进行中和

8、反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：该图中有两处未画出，它们是 、 ；烧杯间填满泡沫塑料的作用是 ；环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替_；原因是_实验时NaOH溶液的浓度要用0.55mol/L的原因是_；实验中改用60mL盐酸与NaOH溶液反应，与上述实验相比，所放出的热量 ，求得的中和热 ，(填“相等”“不相等”)简述理由： _ _ 已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol 水时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式是_把温度为13,浓度为1.0mol /L 的酸溶液和1.1mol /L 的碱溶液各50ml 混合溶液密度为1g/ml,所

9、生成溶液的比热容c= 4.184J/ (g),轻轻搅动.测得酸碱混合液的温度变化数据如下：反应物起始温度(t1/)终了温度(t2/)中和热(KJ/mol)HCl + NaOH13.019.8H1HCl + NH3H2O13.019.3H2 试计算上述两组实验测出的中和热 H1=_ H2=_ 两组实验中有差异的原因是_如果用0.5mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出“中和热”将 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）；原因是 ；如果用0.5mol/L的氢氧化钠和浓硫酸进行实验，则实验中所测出“中和热”将 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）；原因是 ；【巩固练习】( )1、下列对化学

10、反应的认识错误的是A会引起化学键的变化 B会产生新的物质C必然引起物质状态的变化 D必然伴随着能量的变化( )2、下列有关能量转换的说法正确的是 A煤燃烧是化学能转化为热能的过程B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程( )3、下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是C(s)O2(g)=CO2(g)；H1 C(s)O2(g)=CO(g)；H2S(s)O2(g)=SO2(g)；H3 S(g)O2(g)=SO2(g)；H4H2(g)O2(g)=H2O(l)；H5

11、 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)；H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)；H8A B C D( )4、已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)；H = Q1 kJmol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H = Q2 kJmol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；H = Q3kJmol常温下，取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为 A、0.4Q1+0.05Q3 B、0.4Q1+0.05Q2 C、0.4Q1+0.1Q3

12、D、0.4Q1+0.2Q2( )5、已知298K时， N2(g)+3H2(g)=2 NH3(g)；H92.4kJ/mol, 在相同条件下，向密闭容器中加入1molN2和3molH2，达到平衡时放出的热量为Q1，向另一容积相同的密闭容器中通入0.95molN2、2.85molH2和0.1molNH3，达到平衡时放出的热量为Q2，则下列关系式正确的是 A. Q1 = Q2 = 92.4kJ B.Q2 Q1 = 92.4kJ C. Q2 Q192.4kJ D. Q2 = Q1 92.4kJ( )6、已知有热化学方程式：SO2(g)+ 1/2O2(g)=SO3(g)；H = 98.32kJmol 。现

13、有4molSO2参加反应，当放出314.3kJ热量时，SO2的转化率最接近于 A、40 B、50 C、80 D、90( )7、已知：H2(g)F2(g)2HF(g)270kJ，下列说法正确的是 A2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量B1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ( )8、灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(s、白)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)

14、 H1Sn(s、灰)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g) H2Sn(s、灰)Sn(s、白) H32.1kJ/mol下列说法正确的是AH1H2 B锡在常温下以灰锡状态存在C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处于低于13.2的环境中，会自行毁坏20222426283001020304050V1 / mL温度 / ( )9、将V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示（实验中始终保持V1V250mL）。下列叙述正确的是A 做该实验时环境温度为22B 该实验表明化学能可能转化为热能C NaOH溶液的浓度约为1.

15、0mol/LD 该实验表明有水生成的反应都是放热反应( )10、向足量H2SO4溶液中加入100mL 0.4 molL1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL 0.4 molL1 HCl溶液时，放出的热量为2.2kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为ABa2+（aq）+SO42（aq）=BaSO4（s） H=2.92kJmol1BBa2+（aq）+SO42（aq）=BaSO4（s） H=0.72kJmol1CBa2+（aq）+SO42（aq）=BaSO4（s） H=73kJmol1DBa2+（aq）+SO42（aq）=

16、BaSO4（s） H=18kJmol1( )11、甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)H2O(g)CO2(g)3H2(g)；H49.0kJmol1CH3OH(g)1/2O2(g)CO2(g)2H2(g)；H192.9kJmol1下列说法正确的是A CH3OH的燃烧热为192.9kJmol1B 反应中的能量变化如右图所示C CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D 根据推知反应CH3OH(l)1/2O2(g)CO2(g)2H2(g)的H192.9kJmol1( )12、化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如题13图所示，该反应的热化学方程式是AN2(

17、g)+3H2(g)=2NH3(1); H=2(a-b-c)kJmol-1B N2(g)+3H2(g)=2NH3(g); H=2(b-a)kJmol-1CN2(g)+H2(g)=NH3(1); H=(b+c-a)kJmol-1D N2(g)+H2(g)=NH3(g); H=(a+b)kJmol-1( )13、已知：2H2(g)O2(g)2H2O(l) H571.6 kJmol1 CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890 kJmol1现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3695 kJ。则原混合气体中H2与CH4

18、的物质的量之比是A11 B13 C14 D23( )14、25 ，101 k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是A.2H+(aq)+SO2-4+SO2-4(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1) H=-57.3 kJ/molB.KOH(aq)+H2 SO4(aq)= K2SO4(aq)+H2O(l); H=-57.3kJ/molC.C8H18(1)+ O2(g)=8CO2(g); H=-5518 kJ/molD.2C8H18(g)+25O2(g)=16C

19、O2(g)+18H2O(1); H=-5518 kJ/mol( )15、已知： ( )16、已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ H=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是 A.CO的燃烧热为283 kJ B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H-452 kJ/mol D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.021023( )17、已知：2Zn（s）+O2（

20、g）=2ZnO（s） H=-701.0kJmol-1 2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s） H=-181.6kJmol-1则反应Zn（s）+ HgO（s）=ZnO（s）+ Hg（l）的H为A. +519.4kJmol-1 B. +259.7 kJmol-1 C. -259.7 kJmol-1 D. -519.4kJmol-1( )18、下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是： A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJmol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3kJmol-1 B. 500、30MPa下，将0.5mo

21、l N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：H=-38.6kJmol-1 C. 氯化镁溶液与氨水反应： D. 氧化铝溶于NaOH溶液：( )19、下列说法不正确的是A已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol，冰中氢键键能为20 kJ/mol，假设1 mol冰中有2 mol 氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，则最多只能破坏冰中15的氢键B已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为，。若加入少量醋酸钠固体，则CH3COOHCH3COOH向左移动，减小，Ka变小C实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为3916

22、 kJ/mol、3747 kJ/mol和3265 kJ/mol，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D已知：Fe2O3(s)3C(石墨)2Fe(s)3CO(g)，H489.0 kJ/mol。CO(g)O2(g)CO2(g)，H283.0 kJ/mol。C(石墨)O2(g)CO2(g)，H393.5 kJ/mol。则4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s)，H1641.0 kJ/mol( )20、已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(、均为正值)：有关上述反应的叙述正确的是 A B生成物总能量均高于反应物总能量 C生成1molHCl气体时放出热量D1mol HBr(g)具有的能量

23、大于1mol HBr(1)具有的能量( )21、右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是A硝酸铵 B生石灰C氯化镁 D食盐22、（1）燃烧1g液态有机物，只生成二氧化碳气体0.05mol和液态水1.2g，放出热量33.63kJ，该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为30，写出该有机物燃烧的热化学方程式_（2）用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知： = = = 在溶液中与反应生成和的热化学方程式为 。23、请回答下列问题：（1）图中A、C分别表示 、 ，E的大小对该反应的反应热有无影响？ 。该反应通常用V2O5作催

24、化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？ ，理由是 ；（2）图中H= KJmol-1；（3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ；（4）如果反应速率V（SO2）为0.05 molL-1min-1,则V（O2）= molL-1min-1、V(SO3)= molL-1min-1；（5）已知单质硫的燃烧热为296 KJmol-1，计算由S(s)生成3 molSO3(g)的H 24、AG是中学化学常见物质,A、D为单质，G是含A元素的酸性气体。已知:CDAFGB A(s) + B(g) =C(g) +

25、 D(g) H= +131.4 KJ /mol ,某同学实验测知，4g A发生上述反应吸收48.3KJ /mol 的热量. B E 高温 加热写出A元素的名称_另外知：A(s) + O2(g) =G(g) H= - 393.6 KJ /mol C(g) +1/2 O2(g) =G(g) H= -283 KJ /mol D(g) +1/2 O2(g) =B(g) H= -242 KJ /mol 由此判断“因为283KJ /mol + 242KJ / mol 393.6KJ /mol,所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确? 并说明理由 _写出A + O2C 的热化学方程式: _

26、25、氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知： CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H+206.2kJmol1CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H-247.4 kJmol12H2S(g)2H2(g)S2(g) H+169.8 kJmol1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是 。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式： 。-第 9 页-