化学反应与能量变化学案222

嵊州市三界中学高二化学备课组2012/05/1015:52:00第1页共4页创建时间：1/5/202011:13:40AM化学反应中的热效应复习学案知识要点：一、反应热、放热反应和吸热反应的关系类型放热反应吸热反应定义有热量的化学反应热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的总能量反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量反应物分子断裂时吸收的总能量表示方法ΔH0ΔH0常见类型２.从化学键角度看，△H=键能总和—键能总和例如：1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量；1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ的能量，而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量，所以，该反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热△H=生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量=。【例1】（08海南卷）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：P—PakJ·mol—1、P—ObkJ·mol—1、P=OckJ·mol—1、O=OdkJ·mol—1。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+5d－4c－12b）kJ·mol—1B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1资【变式训练1】1、（08上海卷）已知：H2(g)＋F2(g)错误!未找到引用源。2HF(g)＋270kJ，下列说法正确的是：（）A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量B．1mol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D．1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二、反应热和焓变1.焓变（ΔH）：ΔH=H（产物）—H（反应物）可测量。２.反应热：化学反应都伴有的变化，常以能的形式表现出来，有的反应放热，有的反应吸热。反应过程中放出或吸收的热叫做反应热。反应热用符号△H表示，单位是kJ/mol或（kJ·mol－1）。放热反应ΔH为“”或ΔH0；吸热反应ΔH为“”或ΔH0。反应热（△H）的确定常常是通过实验测定的。注意：在进行反应热和△H的大小比较中，反应热只比较数值的大小，没有正负之分；而比较△H大小时，则要区别正与负。2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；△H1＝－akJ·mol－1反应热：kJ·mol－1，△H：kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)；△H2＝－bkJ·mol－1反应热：kJ·mol－1，△H：kJ·mol－1例２下列各组热化学方程式程中，化学反应的△H前者大于后者的是（）嵊州市三界中学高二化学备课组2012/05/1015:52:00第2页共4页创建时间：1/5/202011:13:40AM①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H1C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；△H2②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；△H3S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；△H4③H2(s)＋1/2O2(g)＝H2O(g)；△H52H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；△H6④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)；△H7CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)；△H8A①B④C②③④D①②③【例３】（09宁夏卷28）（14分）2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3的ΔH=-99kJ·mol-1.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作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？，理由是；（2）图中△H=KJ·mol-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υ（SO2）为0.05mol·L-1·min-1,则υ（O2）=mol·L-1·min-1、υ(SO3)=mol·L-1·min-1；（5）已知单质硫的燃烧热为296KJ·mol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H（要求计算过程）高考资源网【变式训练2】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①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)；△H=+49．0kJ·mol－1②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；△H=－192．9kJ·mol－1下列说法正确的是（）A．CH3OH的燃烧热为192．9kJ·mol－1B．反应①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②推知反应：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H－192．9kJ·mol－1三、热化学方程式1.热化学方程式的概念：的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的变化。2.书写热化学方程式时的注意点（1）要注明注明反应的温度和压强，但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明；（2）需注明ΔH的“+”与“—”，“+”表示，“—”表示；比较ΔH的大小时，要考虑ΔH的正负。（3）要注明反应物和生成物的状态。g表示，l表示，s表示;（4）各物质前的化学计量数表示，不表示，只表示。△H与计量数成正比关系。同样的反应，计量系数不同，△H也不同，可以是整数也可以是分数。例如：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H2=-184.6KJ·mol-11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)△H2=-92.3KJ·mol-1注意:焓变的单位是KJ·mol-1，表示的是每摩反应的热效应。反应来说每摩反应指1molH2(g)与1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)；但对于反应来说，每摩反应指1/2molH2(g)与1/2molCl2(g)反应生成1molHCl(g).（５）热化学方程式表示的是反应已完成的数量；（６）热化学方程式一般不需要表明反应条件。3．热化学方程式书写正误判断方法是：(1)检查是否标明聚集状态；(2)检查ΔH的是否与吸热、放热一致；(3)检查ΔH的数值是否与反应物或生成物的相对应(成比例)。嵊州市三界中学高二化学备课组2012/05/1015:52:00第3页共4页创建时间：1/5/202011:13:40AM【例４】已知在25℃，101kPa下，1g辛烷C8H8燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量．表示上述反应的热化学方程式正确的是()A．)g(OH9)g(CO8)g(O225)1(HC222188；△H＝－48.40kJ/molB．)1(OH9)g(CO8)g(O225)1(HC222188；△H＝－5518kJ/molC．)1(OH9)g(CO8)g(O225)1(HC222188；△H＝+5518kJ/molD．)1(OH18)g(CO16)g(O25)1(HC2222188；△H＝+11036kJ/mol4、燃烧热和中和热（1）燃烧热：在101kPa时，的热量，叫做该物质的燃烧热。注意：燃烧热是以1mol物质完全燃烧来定义的，因此在书写热化学方程式时，一般以1mol物质作为标准来配平化学方程式的计量数。燃烧产物必须是稳定的氧化物如：C→CO2(g)、H→H2O（l）、S→SO2g）如：H2的燃烧热的热化学方程式：H2(g)＋１/2O2(g)＝H2O(l)；△H＝－286kJ·mol－1【例５】（08四川卷）下列关于热化学反应的描述中正确的是()A．HCl和NaOH反映的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/molB．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)错误!未找到引用源。2CO(g)＋O2(g)反应的△H＝2×283.0kJ/molC．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热【变式训练３】已知在25℃，101kPa下，lgC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（g）；△H＝－48.40kJ·mol－1B.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝－5518kJ·mol－1C.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝＋5518kJ·mol－1D.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝－48.40kJ·mol－1（2）中和热：在稀溶液里，液态H2O，这时的反应热叫做中和热。注意：中和热强调热化学方程式中水前的计量数为1。对于强酸和强碱的稀溶液，其中和热基本上是相等的，都约为57.3kJ·mol－1H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l)△H＝－57.3kJ·mol－1对于强酸与弱碱或强碱与弱酸的稀溶液反应，中和热一般低于57.3kJ·mol－1，，因为若电解质的电离是吸热的。中和热的热化学方程式：NaOH(aq)＋21H2SO4(aq)＝21Na2SO4(aq)＋H2O(l)；△H＝－57.3kJ·mol－1【例６】分别取40mL的0.50mol/L盐酸与40mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题。（1）理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式；（2）如右图所示，仪器A的名称是_______________；在实验过程中，如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则测得的△H（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；（3）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3，又知中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/（g·℃）。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：嵊州市三界中学高二化学备课组2012/05/1015:52:00第4页共4页创建时间：1/5/202011:13:40AM实验序号起始温度t1℃终止温度t2℃盐酸氢氧化钠混合溶液120．020．123．2220．220．423．4320．520．623．6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热△H＝____________________；（结果保留一位小数）（4）（填“能”或“不能”）用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液，理由是。【变式训练５】(09重庆卷12)下列热化学方程式数学正确的是（H的绝对值均正确）()A．C2H5OH（l）+3O2（g）==2CO2（g）+3H2O（g）；△H=—1367.0kJ/mol（燃烧热）B．NaOH（aq）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（l）；△H=+57.3kJ/mol（中和热）C．S（s）+O2（g）===SO2（g）；△H=—269.8kJ/mol（反应热）D．2NO2==O2+2NO；△H=+116.2kJ/mol（反应热）【例７】下列有关热化学方程式的叙述正确的是（）A.已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；∆H＝－571.6kJ·mol－1，