广东省高考化学科专题复习之三《反应热》.docx

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广东省高考化学科专题复习之三《反应热》

2011年广东省高考化学科专题复习之三《反应热》

【考纲要求】

1.理解化学反应中的能量变化与反应热的关系

2.掌握热化学方程式的书写规则，理解燃烧热与中和热的概念

3.理解盖斯定律的含义，掌握有关反应热的简单计算

教与学方案

【自学反馈】

一、概念辨析

1.反应热：

⑴概念：

。

⑵符号：

⑶单位：

。

⑷辨析：

一般情况下，物质越稳定，具有的能量就越；物质越不稳定，具有的能量就越。

如果在一个化学反应中，反应物的总能量大于产物的总能量，则该反应就是反应，此时的

ΔH0；反之，则为反应，此时的ΔH0。

因此：

ΔH=物的总能量－物的总能量；又知一种物质的键能之和越大越稳定，具有的能量就越低。

则：

ΔH=物的键能总和－物的键能总和。

2.热化学方程式：

⑴概念：

。

⑵含义：

。

⑶书写规则：

①、②、

③、④。

⑷注意点：

①注明在什么温度和压强下进行，若不注明，则代表；

②化学计量数代表，因而可为分数；

③必须在每种物质化学式后的括号内标明；

④在热化学方程式后，注明反应的热效应，即，在热化学方程式和热效应之间用号隔开。

3.燃烧热：

⑴概念：

。

⑵注意点：

①燃烧条件、②可燃物的量、

③完全燃烧的含义、④燃烧产物的状态和化合价。

4.中和热：

⑴概念：

。

⑵注意点：

①反应条件、②生成水的量、

③为何强调强酸强碱和稀溶液、

④如何测定中和热。

5.盖斯定律：

⑴概念：

。

⑵含义：

。

6.自我练习：

⑴已知标准状况下,1升H2S气体完全燃烧生成液态水时放出

akJ的热量，请写出硫化氢燃烧热的热化学方程式：

。

⑵1g铁粉在氧气中完全燃烧放出的热量可使10毫升的水的温度升高

Δt℃，已知水的比热容为CkJ/（g·℃），试写出铁粉燃烧反应的热化学反应方程式：

【例题解析】

[例1]⑴已知：

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；ΔH=－Q1kJ/mol

2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；ΔH=－Q2kJ/mol。

则Q1与Q2相对大小为__________。

⑵已知：

2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）；ΔH=+Q3kJ/mol，则Q3与Q1或Q2关系为_____。

⑶已知：

Q1=484，Q2=572，则蒸发2mol水所需能量为__________。

解题思路：

。

易错点：

。

[例2]已知：

⑴C（s）+O2（g）=CO2（g）；ΔH=－394kJ/mol。

⑵2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；ΔH=－566kJ/mol。

则反应：

2C（s）+O2（g）=2CO（g）的反应热是多少？

解题思路：

。

易错点：

。

【考题再现】

1.14gFe在Cl2中完全燃烧生成FeCl3固体时，放出101.3KJ热量，写出该反应的热化学方程式：

；

已知：

2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；ΔH=－572kJ/mol

2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；ΔH=－565kJ/mol

CH4（g）+2O2（g）=CO（g）+2H2O（l）；ΔH=－890kJ/mol

试填空：

⑴燃烧等体积（相同状况下）的H2、CO、CH4，放出的热量由大到小的顺序是：

；⑵燃烧等质量的H2、CO、CH4，放出的热量由小到大的顺序是：

。

思维方法：

。

展望高考：

2.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。

当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。

已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652KJ的热量。

⑴反应的热化学方程式为

⑵双已知H2O（液）=H2O（气）—44KJ，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是

⑶此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是

思维方法：

。

展望高考：

【针对训练】

A．基础训练

1.已知下列两个热化学方程式：

2H2（气）+O2（气）=2H2O（液）；ΔH=－571.6kJ/mol；C3H8（气）+5O2（气）=3CO2（气）+4H2O（液）；ΔH=－2220kJ/mol。

实验测知氢气和丙烷的混合气体有5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是（）

A.1：

3B.3：

1C.1：

4D.1：

1

2.已知：

CH4（气）+2O2（气）=CO2（气）+2H2O（液）；ΔH=－Q1；2H2（气）+O2（气）=2H2O（气）；ΔH=－Q2；2H2（气）+O2（气）=2H2O（液）；ΔH=－Q3。

常温下取体积比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+0.05Q3B.0.4Q1+0.05Q2

C.0.4Q1+0.1Q3D.0.4Q1+0.2Q2

3.酒精燃烧的化学方程式为C2H6O（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）。

完全燃烧一定质量的无水洒精，放出的热量为Q。

为了完全吸收生成的CO2，消耗50mL8mol/L的NaOH溶液时恰好生成正盐。

则燃烧1mol无水酒精所放出的热量为（）

A.0.2QB.0.1QC.5QD.10Q

根据下列叙述回答4—6题

能源可划分为一级能源和二级能源。

自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。

氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：

2H2O（液）=2H2（气）+O2（气）；ΔH=+517.6kJ/mol

4.下列叙述正确的是（）

A.电能是二级能源B.水力是二级能源

C.天然气是一级能源D.焦炉气是一级能源

5.已知2H2（气）+O2（气）=2H2O（液）；ΔH=－571.6kJ/mol。

CH4（气）+2O2（气）=2H2O（液）+CO2（气）；

ΔH=－890.3kJ/mol。

1g氢气和1g甲烷分别燃烧后，放出热量之比最接近（）

A.1∶3.4B.1∶1.7C.2.5∶1D.4.6∶1

6.关于用水制取二级能源氢气，以下研究方法不正确的是（）

A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源

B.设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气

C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制氢气

B．提高训练

7.已知：

乙炔和乙烯燃烧的热化学方程式是2C2H2（g）+5O2（g）==4CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=－2600kJ/mol

C2H4（g）+3O2（g）==2CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=－1411kJ/mol。

又已知，乙炔火焰的温度比乙烯火焰的温度高。

据此，下列叙述错误的是（）

A.每摩尔烃完全燃烧时，放热多的，火焰温度也高

B.烃完全燃烧时，火焰温度高低不仅决定于燃烧的反应热大小

C.同条件等体积乙炔和乙稀完全燃烧，乙炔放的热稍小，耗氧少，产物的物质的量也少

D.每摩尔乙稀完全燃烧，生成气态产物时，放热小于1411kJ

8.在100g碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且

C（固）+

O2（气）=CO（气）；ΔH=－110.35kJ/molCO（气）+

O2（气）+CO2（气）；ΔH=－282.57kJ/mol

与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（）

A.392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJ

9.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，Q2>Q1的是（）

A.2H2（气）+O2（气）＝2H2O（气）；ΔH=－Q1kJ/mol

2H2（气）+O2（气）＝2H2O（液）；ΔH=－Q2kJ/mol

B.S（气）+O2（气）＝SO2（气）；ΔH=－Q1kJ/mol

S（固）+O2（气）＝SO2（气）；ΔH=－Q2kJ/mol

C.C（固）+

O2（气）＝CO（气）；ΔH=－Q1kJ/mol

C（固）+O2（气）＝CO2（气）；ΔH=－Q2kJ/mol

D.H2（气）+Cl2（气）＝2HCl（气）；ΔH=－Q1kJ/mol

H2（气）+

Cl2（气）＝HCl（气）；ΔH=－Q2kJ/mol

10.已知CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=－Q1kJ/mol，2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）；

ΔH=－Q2kJ/mol，2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）；ΔH=－Q3kJ/mol，室温时，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+0.05Q3kJB.0.4Q1+0.05Q2kJC.0.4Q1+0.1Q3kJD.0.4Q1+0.2Q2kJ

11.已知298K时2SO2（g）+O2（g）==2SO3（g）；ΔH=－197kJ/mol。

在相同温度下，向密闭容器中通入2molSO2和1molO2达到平衡时放出热量Q1；向另一相同体积的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2.达到平衡时放出热量Q2，则下列关系式正确的是（）

A.Q2＝Q1/2B.Q2＜Q1/2C.Q2＜Q1＜197kJD.Q1=Q2＜197kJ

12.“若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应（在相同条件下）一次发生的反应热相同”，这就是有名的盖斯定律，参照回答。

已知白磷和红磷分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式：

①P4（固、白磷）+5O2（气）=P4O10（固）；ΔH=－2983.2kJ/mol

②P（固、红磷）+

O2（气）=

P4O10（固）；ΔH=－1738.5kJ/mol

则白磷转化为红磷的热化学方程式是.由此热化学方程式看出，更稳定的磷的同素异形体是。

13、硝化甘油（C3H5N3O9）分解时产物为N2、CO2、O2和H2O（l），它的分解反应方程式为：

。

已知20℃时2.27g硝化甘油分解放出的热量为15.4kJ，则生成1mol气体伴随放出的热量为kJ。

14、1mol氢气燃烧时约放热286kJ，而每千克汽油燃烧时约放热46000kJ。

氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源。

试简述氢气作为能源的三个主要优点：

、、

C．能力训练

15、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ΔH，其中正确的是（）

A.（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1

C.（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1D.（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1

16、已知：

H2（g）＋F2（g）＝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270kJ

C.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

17、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

18、已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH⑴的燃烧热分别是－285.8kJ·mol－1；－1411.0kJ·mol－1和

－1366.8kJ·mol－1,则由C2H4（g）和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的ΔH为（）

A.－44.2kJ·mol－1B.+44.2kJ·mlo－1

C.－330kJ·mol－1D.+330kJ·mlo－1

19、化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如右图所示，该反应的热化学方程式是（）

A.N2（g）+3H2（g）=2NH3⑴；ΔH=2（a－b－c）kJ·mol－1

B.N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）；ΔH=2（b－a）kJ·mol－1

C.

N2（g）+

H2（g）=NH3⑴；ΔH=（b+c－a）kJ·mol－1

D.

N2（g）+

H2（g）=NH3（g）；ΔH=（a+b）kJ·mol－1

20、下列关于热化学反应的描述中正确的是（）

A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca（OH）2反映的中和热

ΔH＝2×（－57.3）kJ/mol

B.CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2（g）＝2CO（g）＋O2（g）反应的ΔH＝2×283.0kJ/mol

C.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

21、红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）。

反应过程和能量关系如图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。

根据上图回答下列问题：

⑴P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________________________。

⑵PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_____________

_______________________，上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于_______；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2____α1（填“大于”、“小于”或“等于”）。

⑶工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。

原因是_____________________________________。

⑷P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3＝_________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4______ΔH3（填“大于”、“小于”或“等于”）。

⑸PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是______________________________

D．奥赛一瞥

22、北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。

⑴丙烷脱氢可得丙烯。

已知：

C3H8（g）＝CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）；ΔH1=156.6kJ·mol－1

CH3CH=CH2（g）＝CH4（g）+HC=CH（g）；ΔH2=32.4kJ·mol－1

则相同条件下，反应C3H8（g）＝CH3CH=CH2（g）+H2（g）的ΔH=_____kJ·mol－1

⑵以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。

电池反应方程式为___________；放电时，CO32－移向电池的_______（填“正”或“负”）极。

⑶碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。

常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c（H2CO3）＝1.5×10－5mol·L－1。

若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3

HCO3－+H+的平衡常数K1＝_____________。

（已知：

10－5.60＝2.5×10－6）

⑷常温下，则溶液c（H2CO3）______c（CO32－）（填“>”、“＝”或“<”），原因是_________________

______（用离子方程式和必要的文字说明）。

化学反应中的能量变化燃烧热和中和热

【例题解析】

1.[解析]要弄清物质的聚集状态与反应热的关系，在相同条件下，物质的量相同的氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量大于生成物气态水时放出的热量，因为水的汽化需要吸热

[答案]⑴Q1

2.[解析]应用盖斯定律，将⑴×2－⑵即可得到

.[答案]ΔH=－222kJ/mol

【考题再现】：

1、2Fe（s）+3Cl2（g）=2Fe（s）；ΔH=－810.4kJ/mol

⑴CH4>H2>CO⑵H2>CH4>CO

2、N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）；ΔH=－641.6kJ/mol

408.815KJ产物不会污染环境

【针对训练】

1.B2.A3.D4.AC5.C6.AC

7.A8.B9.AC10.A11.BC

12.P4（固、白磷）=4P（固、红磷）；ΔH=－3970.8kJ/mol

13.4C3H5N3O9=6N2+12CO2+O2+10H2O324.2Kj

14.同质量的氢气燃烧放出的热量远大于汽油

氢的资源丰富不污染环境

15、A　16、C　17、AB　18、A　19、A　20、B

21、⑴P（s）＋

Cl2（g）===PCl3（g）；ΔH＝－306kJ·mol－1。

⑵PCl5（g）===PCl3（g）＋Cl2（g）；ΔH＝93kJ·mol－1。

25％；大于。

⑶两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。

⑷－399kJ·mol－1；等于。

⑸PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。

22、⑴124.2。

⑵C3H8+5O2===3CO2+4H2O；负。

⑶4.2×10－7mol·L－1。

⑷>；HCO3－＋H2O

CO32－＋H3O＋（或HCO3－

CO32－＋H＋）。

HCO3－＋H2O

H2CO3＋OH－、HCO3－的水解程度大于电离程度