2018届高考二轮复习鲁科版专题08化学反应与能量变化学案23 15页

专题八 化学反应与能量变化 学习目标： 1、了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应和反应热等概念。 2、了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 3、了解盖斯定律，能计算化学反应焓变。 4、解能源是人类生存和社会发展的重要基础。 学习重难点： 1、 热化学方程式的书写。 2、 化学反应焓变的计算。 自主学习： 考点一：化学反应中的热量 热化学方程式 【知识精讲】 1、化学反应中的热量 从两个角度理解放热反应和吸热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。 (2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 (3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的 缓慢氧化等。 吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应；④碳 和水蒸气、C 和 CO2 的反应等。 2、热化学方程式的书写 （1）注明反应条件 反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在 25 ℃、101 kPa 下进行的，可不注明。 （2）注明物质状态 常用 s、l、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液。 （3）注意符号单位 ΔH 应包括“＋”或“－”(“＋”可省略)、数字和单位(kJ·mol－1)。 （4）注意守恒关系 ①原子守恒和得失电子守恒； ②能量守恒。 （5）区别于普通方程式 一般不标注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 6．注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。 且化学计量数必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH 也要加倍。 正误辨析 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)物质发生化学变化都伴有能量的变化 (√) (2)放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热不能发生 (×) (3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化 (×) (4)化学反应中的能量变化不是单一的 (√) (5)化学键断裂要吸收热量，也必定发生化学变化 (×) (6)书写热化学方程式时，任何情况下都没必要注明反应条件 (×) (7)C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＞0 说明石墨比金刚石稳定 (√) (8)已知：500 ℃、30 MPa 下，N2(g)＋3H2(g)高温高压 催化剂 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，将 1.5 mol H2 和 过量的 N2 在此条件下充分反应，放出热量 46.2 kJ (×) 【题组集训】 题组一 全面认识化学反应中的能量变化 1．下列反应属于吸热反应的是( ) A．稀硫酸与氢氧化钾溶液反应 B．碳与二氧化碳的反应 C．锌与稀硫酸的反应 D．生石灰变成熟石灰的反应 【答案】B 2．图为反应 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是( ) A．拆开 2 mol H2(g)和 1 mol O2 (g)中的化学键成为 H、O 原子，共放出 1 368 kJ 能量 B．由 H、O 原子形成 2 mol H2O(g)，共吸收 1 852 kJ 能量 C．2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(l)，共吸收 484 kJ 能量 D．2 mol H2(g)和 1 mol O2 (g)反应生成 2 moI H2O(g)，共放出 484 kJ 能量 【答案】D 【解析】A 项，拆化学键吸收能量，错误；B 项，形成化学键放出能量，错误；依据图像数据分析计算，2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)，共放出 484 kJ 能量，C 错误，D 正确。 题组二 多角度书写热化学方程式 角度一 依据反应事实书写热化学方程式 3．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)SiH4 是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 SiO2 和液态 H2O。已知室温下 2 g SiH4 自燃放出热量 89.2 kJ。SiH4 自燃的热化学方程式为_____________________ ________________________________________________________________________。 (2)在 25 ℃、101 kPa 下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量 Q kJ，其燃烧生成的 CO2 用过量饱和石 灰水吸收可得 100 g CaCO3 沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol－1 【解析】(1)2 g SiH4 自燃放出热量 89.2 kJ,1 mol SiH4 自燃放出热量 1 427.2 kJ，故热化学方程式为 SiH4(g) ＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。 (2)根据 C 原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成 100 g CaCO3 沉淀，则乙醇为 0.5 mol，据此可写出 反应的热化学方程式。 角度二 依据能量图像书写热化学方程式 4．已知化学反应 A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝(a－b) kJ·mol－1 【解析】由图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝(a－b) kJ·mol－1。 题组三 “四”审，快速判断热化学方程式的正误 【解题指导】 5．根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是( ) A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－(b－a) kJ·mol－1 B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1 C．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g) ΔH＝2(a＋b－c) kJ·mol－1 D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g) ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据图示，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－2(b－a) kJ·mol－1，所以，A、B 两项错误，根据 图示：2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g) ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1，所以 C 项错误，D 项正确。 题组四 能源的开发和利用 6．人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能 等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是( ) A．煤、石油和天然气都属于碳素燃料 B．发展太阳能经济有助于减缓温室效应 C．太阳能电池可将太阳能转化为电能 D．目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明 【答案】D 【解析】碳素燃料是指含碳的燃料，所以碳素燃料就是化石燃料，煤、石油、天然气都属于化石燃料，故 A 正确；二氧化碳是导致温室效应的主要气体，开发太阳能新能源，可减少煤、石油、天然气等矿物燃 料的使用，太阳能是清洁可循环利用的能源，没有二氧化碳排放，故 B 正确；太阳能电池的光伏板是 由非晶态硅制成的，它能把太阳能直接转化为电能，故 C 正确；菠菜蛋白质中的生物质能本质上来源 于太阳能，应属于“太阳能文明”，故 D 错误；故选 D。 7．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构 想。 下列说法正确的是( ) A．H2O 的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．2 mol 液态 H2O 具有的总能量低于 2 mol H2 和 1 mol O2 的总能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 【答案】C 【解析】2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明 2 mol 液态 H2O 的能量低于 2 mol H2 和 1 mol O2 的总能 量。因由水制取 H2 耗能多且 H2 不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。 【反思归纳】 1．能源分类 2．解决能源问题的措施 (1)提高能源的利用效率：①改善开采、运输、加工等各个环节；②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。 (2)开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。 考点二：焓变与反应热 【知识精讲】 1、焓变与反应热 （1）焓变、反应热 ①定义：在恒温、恒压条件下进行的反应的热效应。 ②符号：ΔH。 ③单位：kJ·mol－1。 （2）焓变与键能的关系 ①键能 键能是指气态基态原子形成 1_mol_化学键释放的最低能量。 ②ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。 2、两类重要的反应热——标准燃烧热、中和热 （1）标准燃烧热 ①概念：在 101 kPa 下，1 mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，其单位一般用 kJ·mol－1。 ②标准燃烧热的限定词有恒压(101 kPa 时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物 等，其中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)， S→SO2(g)等。 ③表示的意义：例如 C 的标准燃烧热为－393.5 kJ·mol－1，表示在 101 kPa 时，1 mol C 完全燃烧放 出 393.5 kJ 的热量。 ④书写热化学方程式：标准燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写热化 学方程式时，应以燃烧 1 mol 纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如： C8H18(l)＋25 2 O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即 C8H18 的标准燃烧热为 －5 518 kJ·mol－1。 ⑤标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为 Q 放＝n(可燃物)×ΔH 式中：Q 放为可燃物燃烧反应放出的热量；n 为可燃物的物质的量；ΔH 为可燃物的标准燃烧热。 （2）热值 1 g 物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。 （3）中和热 ①概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1_mol 液态 H2O 时的反应热叫中和热。 ②注意几个限定词：a、稀溶液；b、生成物是 1 mol 液态 H2O； c、用离子方程式可表示为 OH－(as)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 ③中和热的测定 A、测定原理 ΔH＝ m 酸＋m 碱· c· t 终－t 始 n c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n 为生成 H2O 的物质的量。 B、装置如图(在横线上填写仪器的名称) 正误辨析 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)同温同压下，反应 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同 (×) (2)可逆反应的ΔH 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 (√) (3)1 mol C 燃烧生成 CO 放出的热量为碳的标准燃烧热 (×) (4)甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋ 2H2O(g) ΔH＝－890 kJ·mol－1 (×) (5)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含 0.5 mol H2SO4 的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量为 57.3 kJ (×) (6)某物质的标准燃烧热越大，其热值也越高 (×) 【题组集训】 题组一 正确理解概念 1．下列说法正确的是( ) A．Na 转化为 Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热 B．水蒸气变为液态水时，放出的能量就是该变化的反应热 C．同温同压下，反应 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同 D．可逆反应的ΔH 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 【答案】D 2．下列说法正确的是( ) A．S(s)＋3 2 O2(g)===SO3(g) ΔH＝－315 kJ·mol－1(标准燃烧热) (ΔH 的数值正确) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热) (ΔH 的数值正确) C．已知 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的反应热ΔH＝ 2×(－57.3) kJ·mol－1 D．已知 101 kPa 时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1， 则该反应的反应热为 221 kJ·mol－1 【答案】B 3．下列说法正确的是( ) A．葡萄糖的标准燃烧热是－2 800 kJ·mol－1，则 1 2 C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 B．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反 应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 的热量 C．已知 HCl 和 NaOH 反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则 98 %的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水的中和热为－57.3 kJ·mol－1 D．氢气的标准燃烧热为－285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为 2H2O(l)=====通电2H2(g)＋O2(g) ΔH ＝285.5 kJ·mol－1 【答案】A 4． 25 ℃、101 kPa 下，煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的 物质完全燃烧所放出的热量)依次是 33 kJ·g－1、143 kJ·g－1、56 kJ·g－1、23 kJ·g－1，则下列热化学 方程式正确的是( ) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝ －396 kJ·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－896 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1 D．CH3OH(l)＋3 2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝736 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】煤炭的热值是 33 kJ·g－1，则 12 g 煤炭放出的热量为 396 kJ，所以热化学方程式为 C(s)＋ O2(g)===CO2(g)ΔH＝－396 kJ·mol－1，A 错误；天然气的热值是 56 kJ·g－1，则 16 g CH4 放出的热量 为 896 kJ，所以热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－896 kJ·mol－1，B 正确； 氢气的热值是 143 kJ·g－1，则 4 g H2 放出的热量为 572 kJ，所以热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1，C 错误；甲醇(CH3OH)的热值是 23 kJ·g－1，则 32 g CH3OH 放出的热量为 736 kJ， 所以热化学方程式：CH3OH(l)＋3 2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－736 kJ·mol－1，D 错误。 题组二 能量、键能与焓变 5．用 Cl2 生产某些含氯有机物时，会产生副产物 HCl。利用反应 A，可实现氯的循环利用。 反应 A：4HCl＋O2 =====催化剂 △ 2Cl2＋2H2O 已知：Ⅰ.反应 A 中，4 mol HCl 被氧化，放出 115.6 kJ 的热量。 Ⅱ. 判断下列说法正确的是( ) A．反应 A 的ΔH＞－115.6 kJ·mol－1 B．H2O 中 H—O 键比 HCl 中 H—Cl 键弱 C．由Ⅱ中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强 D．断开 1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差 31.9 kJ 【答案】D 【解析】由已知Ⅰ，可知反应 A 为放热反应，ΔH＝－115.6 kJ·mol－1，A 错；设 E(H—O)、E(H—Cl)分别 表示 H—O 键、H—Cl 键的键能，反应 A 中有下式成立：4E(H—Cl)＋498 kJ·mol－1－2×243 kJ·mol－ 1－4E(H—O)＝－115.6 kJ·mol－1，整理得 E(H—O)＝E(H—Cl)＋31.9 kJ·mol－1，所以 H—O 键比 H—Cl 键强，B 错；断开 1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差 31.9 kJ，D 正确；由反应 A 可知， O2 能发生置换反应得到 Cl2，故可推断氧元素非金属性比氯元素强，C 错。 6．已知 1 g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量 143 kJ,18 g 水蒸气变成液态水放出 44 kJ 的热量。其他 相关数据如下表： O===O H—H H—O(g) 键能/kJ·mol－ 496 436 x 1 则表中 x 为( ) A．920 B．557 C．463 D．188 【答案】C 【解析】根据题意，可得热化学方程式为 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1；而 18 g 水蒸 气变成液态水时放出 44 kJ 热量，则 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－484 kJ·mol－1，即－484 kJ＝ 2×436 kJ＋496 kJ－4x kJ，解得 x＝463。 7．化学反应的ΔH 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举 了一些化学键的键能数据，供计算使用。 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－ 1 460 360 436 431 176 347 工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH 为 ________________________________________________________________________。 【答案】236 kJ·mol－1 【解析】SiCl4、H2 和 HCl 分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构 计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol 晶体硅中所含的 Si—Si 键为 2 mol，即制取高纯硅反应的反应 热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝236 kJ·mol －1。 【练后反思】规避焓变计算的两个失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)常见物质中的化学键数目 物质 CO2 (C===O) CH4 (C－H) P4 (P－P) SiO2 (Si－O) 石墨 金刚石 S8 (S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 题组三 中和热测定误差分析和数据处理 8．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： ①用量筒量取 50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取 50 mL 0.55 mol·L －1 NaOH 溶液，并用同一温度计测出其温度；③将 NaOH 溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混 合液最高温度。回答下列问题： (1)为什么所用 NaOH 溶液要稍过量？ __________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)倒入 NaOH 溶液的正确操作是__________(填字母)。 A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入 (3)使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作是______(填字母)。 A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 (4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 1 L 1 mol·L－1 的稀盐酸恰好完全反应， 其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3 的大小关系为________________。 (5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容 c＝ 4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下： 实验 序号 起始温度 t1/ ℃ 终止温度 t2/ ℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝__________(结果保留一位小数)。 (6)________( 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ”) 用 Ba(OH)2 溶 液 和 硫 酸 代 替 氢 氧 化 钠 溶 液 和 盐 酸 ， 理 由 是 ________________________________________________________________________。 【答案】(1)确保盐酸被完全中和 (2)C (3)D (4)ΔH1＝ΔH2<ΔH3 (5)－51.8 kJ·mol－1 (6)不能 H2SO4 与 Ba(OH)2 反应生成 BaSO4 沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热 【解析】 (1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。 (2)为了减小热量损失，倒入 NaOH 溶液应该一次迅速倒入。 (3)使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。 (4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质， 它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH 的关系)。 (5)取三次实验的平均值代入公式计算即可。 (6)硫酸与 Ba(OH)2 溶液反应生成 BaSO4 沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用 Ba(OH)2 溶液和硫酸代 替氢氧化钠溶液和盐酸。 【练后反思】 1．反应热答题规范指导 (1)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH 表示，其后所跟数值都需要带“＋”、 “－”符号(“＋”可省略)。如：某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－Q kJ·mol－1 或ΔH＝Q kJ·mol－1。 (2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和标准燃烧热时可不带“－”号。如：某物质的标准燃 烧热为ΔH＝－Q kJ·mol－1 或 Q kJ·mol－1。 2．正确理解中和热，注意操作与计算细节 (1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就 大，电离程度达不到 100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较 大误差。 (3)使用两只量筒分别量取酸和碱。 (4)使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并 用滤纸擦干。 (5)取多次实验 t1、t2 的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。 考点三：有关反应热的计算与比较 【知识精讲】 1．ΔH 的比较 比较ΔH 的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH 越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH 越大。 2．反应热的有关计算 (1)根据热化学方程式计算 根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热 当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 (2)根据物质标准燃烧热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|。 如：已知 H2 的标准燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则 1 g H2 完全燃烧生成液态水放出的热量为 142.9 kJ。 (3)根据盖斯定律计算、比较。 根据下列反应过程，试判断ΔH 的关系： 则ΔH1＝aΔH2。 则ΔH2＝－aΔH1。 ③ 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 注意 在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固→液→气变化时， 会吸热；反之会放热。 【题组集训】 题组一 利用热化学方程式计算 1．16 g 固态硫完全燃烧放出 148.4 kJ 的热量，则 1 mol 固态硫完全燃烧放出的热量为__________ kJ。 【答案】296.8 2．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 若要得到 857.4 kJ 的热量，至少需 H2 的质量为______。 【答案】6 g 【解析】 857.4 kJ 571.6 kJ 4 g ＝6 g。 题组二 盖斯定律的应用 应用一 利用盖斯定律比较ΔH 的大小 3．试比较下列各组ΔH 的大小。 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2<0 则ΔH1____(填“>”、“<”或“＝”，下同)ΔH2。 【答案】 > 【解析】因为 C(g)===C(l) ΔH3<0，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2<0 则ΔH1____ΔH2。 【答案】 < 【解析】 ，ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 C(s)＋1 2 O2(g)===CO(g) ΔH2<0 则ΔH1____ΔH2。 【答案】 < 【解析】根据常识可知，CO(g)＋1 2 O2(g)===CO2(g) ΔH3<0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。 应用二 利用盖斯定律书写热化学方程式 4．LiH 可作飞船的燃料，已知下列反应： ①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1 试写出 LiH 在 O2 中燃烧的热化学方程式。 【答案】2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－701.8 kJ·mol－1 【解析】2LiH(s)===2Li(s)＋H2(g) ΔH＝182 kJ·mol－1 2Li(s)＋1 2 O2(g)===Li2O(s) ΔH＝－598 kJ·mol－1 H2(g)＋1 2 O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 上述三式相加得：2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－701.8 kJ·mol－1。 应用三 利用盖斯定律计算反应热 5．在 25 ℃、101 kPa 时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的标准燃烧热分别为－393.5 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol －1、－870.3 kJ·mol－1，则 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( ) A．－488.3 kJ·mol－1 B．488.3 kJ·mol－1 C．－191 kJ·mol－1 D．191 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝ － 393.5 kJ·mol － 1 ； ② H2(g) ＋ 1 2 O2(g)===H2O(l) ΔH ＝ － 285.8 kJ·mol － 1 ； ③ CH3COOH(l) ＋ 2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ·mol－1。 ①×2： 2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－787 kJ·mol－1②×2： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ③×1 颠倒方向： 2CO2(g)＋2H2O(l)===CH3COOH(l)＋2O2(g) ΔH＝870.3 kJ·mol－1 上述三式相加得ΔH＝－488.3 kJ·mol－1。 应用四 利用盖斯定律定性判断ΔH 间的关系 6．已知 298 K 和 101 kPa 条件下： N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3 4NH3(g)＋O2(g)===2N2H4(l)＋2H2O(l) ΔH4 则 N2H4(l)的标准燃烧热ΔH＝_____________________________________________。 【答案】3 2 ΔH2－ΔH1－1 2 ΔH4 【练后反思】 1．利用状态，迅速比较反应热的大小 若反应为放热反应 (1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。 (2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。 (3)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH 反而越小。 2．利用盖斯定律书写热化学方程式 特别提醒 通过热化学方程式变形时，利用“加法”不容易出错。