4.
已知H2(g)+
O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图,问:
a、b、c分别代表什么意义?
该反应是放热反应还是吸热反应,ΔH大于零还是小于零?
5.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答
(1)~(5)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A.H2B.Cl2C.Br2D.I2
(2)下列氢化物中,最稳定的是( )
A.HClB.HBrC.HI
(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应?
答:
____________________。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是__________。
(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?
答:
________,你的根据是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
6.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO===O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量是________。
第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量的变化(第2课时)
【学习目标】1.知道热化学方程式的意义。
2.知道影响反应热大小的因素。
3.会写热化学方程式。
4.能熟练判断热化学方程式的正误。
5.了解中和热的含义及测定方法。
【学习重点难点】 热化学方程式的书写。
自主学习
一、热化学方程式
1.概念:
能表示参加反应的和的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2.表示意义
(1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的变化,也表明了化学反应中的变化。
(2)热化学方程式中的化学计量数,表示实际参加反应的反应物的和实际生成的生成物的。
(3)热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的相对应。
3.书写热化学方程式的注意事项
二、中和热的测定
1.实验原理:
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成,这时的反应热叫做中和热。
2.注意事项:
(1)碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。
(2)操作时动作要快目的是尽量减少热量的损失。
(3)实验中若使用了弱酸或弱碱,会使测得中和热的数值偏小。
合作探究
一、热化学方程式
1概念阅读教材相关内容,思考、讨论、回答问题:
什么是热化学方程式,有何意义?
书写步骤?
2热化学方程式的书写注意事项:
对比以下热化学方程式
H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=-14.9kJ/mol①
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H=-241.8kJ/mol②
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol③
思考:
(1)与化学方程式相比,热化学方程式有哪些不同?
(2)正确书写热化学方程式应注意哪几点?
(3)反应物和生成物前的系数它代表了什么?
在方程式中∆H它表示了什么意义?
∆H与它的值与什么有关系?
二、反思总结
书写热化学方程式的注意事项:
(1)需注明。
因反应的温度和压强不同时,其△H不同。
(2)要注明反应物和生成物的。
因物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关
(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。
对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H也。
【小结】
一、热化学方程式
1.概念
能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2.表示意义
(1)热化学方程式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热量变化。
(2)热化学方程式中物质的化学计量数,表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。
(3)热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的物质的量相对应。
3.书写热化学方程式的注意事项
(1)注明物质的聚集状态;
(2)标出对应的反应热;
(3)标明反应所处的外界条件(常温常压时,可不注明)。
二、中和热的测定
1.实验原理
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_H2O,这时的反应热叫做中和热。
2.注意事项
(1)碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。
(2)操作时动作要快目的是尽量减少热量的损失。
(3)实验中若使用了弱酸或弱碱,会使测得中和热的数值偏小。
[巩固练习]
知识点一 热化学方程式的概念和意义
1.下列说法正确的是( )
A.书写热化学方程式时,只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
D.氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-483.6kJ
2.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成1mol一氧化碳和1mol氢气并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气并吸收131.3kJ热量
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ
知识点二 热化学方程式的书写及正误判断
3.分析图中的能量变化情况,下列正确的是( )
A.2A+B===2C ΔH<0B.2C===2A+B ΔH<0
C.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH<0D.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH>0
4.已知在1×105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O(g)===H2(g)+
O2(g)ΔH=+242kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-484kJ·mol-1
C.H2(g)+
O2(g)===H2O(g)ΔH=+242kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=+484kJ·mol-1
知识点三 中和热
5.50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
试回答下列问题:
(1)大小烧杯间填满碎纸条的作用是
________________________________________________________________________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
结合日常生活的实际该实验在______中进行效果更好。
(3)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热________(填“相等”或“不相等”),简述理由__________________________________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________;用50mL0.5mol·L-1NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会
________________________________________________________________________。
(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
【提高练习】
1.已知热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.6kJ·mol-1,则关于热化学方程式:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2=?
的说法中正确的是( )
A.热化学方程式中化学计量数表示分子数B.该反应ΔH2大于零
C.该反应的ΔH2=-571.6kJ·mol-1D.该反应可表示36g水分解时的热效应
2.已知:
H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270kJ·mol-1,下列说法正确的是( )
A.2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L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个氟化氢气体分子放出270kJ热量
3.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4bkJ·mol-1
B.C2H2(g)+
O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH=+2bkJ·mol-1
C.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+bkJ·mol-1
4.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
对下列反应:
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1
H2SO4(浓)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1
HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l)
ΔH=-Q3kJ·mol-1
上述反应均在溶液中进行,则下列Q1、Q2、Q3的关系正确的是( )
A.Q2>Q3>Q1B.Q2>Q1>Q3C.Q1=Q2=Q3D.Q2=Q3>Q1
5.已知:
(1)H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
(3)H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH3=ckJ·mol-1
(4)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH4=dkJ·mol-1
下列关系式中正确的是( )
A.ad>0C.2a=b<0D.2c=d>0
6.工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。
现将2molSO2、1molO2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是( )
A.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-98.3kJ·mol-1
C.SO2(g)+
O2(g)
SO3(g)ΔH=+98.3kJ·mol-1
D.SO2(g)+
O2(g)
SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
7.已知:
HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6kJ·mol-1。
则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )
A.-67.7kJ·mol-1B.-43.5kJ·mol-1
C.+43.5kJ·mol-1D.+67.7kJ·mol-1
8.已知:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1
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3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A.1∶1B.1∶3C.1∶4D.2∶3
选修4第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量的变化(第1课时)
巩固练习
知识点一 有关反应热的概念
1.下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.吸热反应在一定的条件下也能发生
D.焓变的符号是ΔH,单位是kJ·mol-1,反应热的单位是kJ
答案 C
2.已知在相同状况下,要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。
下列说法正确的是( )
A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应
B.水分解产生氢气和氧气时放出能量
C.相同状况下,反应2SO2+O2===2SO3是一个放热反应,则反应2SO3===2SO2+O2是一个吸热反应
D.氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量
答案 C
解析 由题意可以推测,如果一个反应过程放出能量,那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量,所以C正确;另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应,与它们相反的反应:
水、氯化氢和Al2O3的分解都应该是吸收能量的反应,故A、B、D错误。
知识点二 反应热与化学键键能的关系
3.通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
现给出化学键的键能(见下表):
化学键
H—H
Cl—Cl
Cl—H
键能/(kJ·mol-1)
436
243
431
请计算H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应热( )
A.+862kJ·mol-1B.+679kJ·mol-1
C.-183kJ·mol-1D.+183kJ·mol-1
答案 C
解析 拆开1molH2和1molCl2中的化学键所吸收的能量是436kJ·mol-1+243kJ·mol-1=679kJ·mol-1;形成2molHCl所放出的能量是431kJ·mol-1×2=862kJ·mol-1,所以该反应的反应热是679kJ·mol-1-862kJ·mol-1=-183kJ·mol-1。
4.
白磷的化学式为P4,分子的空间构型是正四面体(如图)。
白磷在空气中燃烧生成十氧化四磷(P4O10),在十氧化四磷分子里只存在P—O和P===O两种共价键。
已知几种共价键的键能:
P—O360kJ·mol-1;
P===O585kJ·mol-1;P—P198kJ·mol-1;
O===O498kJ·mol-1。
请问:
在P4(s)+5O2(g)===P4O10(s)中,ΔH=______________。
答案 -2982kJ·mol-1
解析 由P4的分子结构和P4+5O2
P4O10的物质变化,在P4O10分子中只存在P—O和P===O两种共价键,P4O10中P显+5价、O显-2价等事实可知,在P4分子结构的基础上,每2个P原子之间插入1个O原子形成2个P—O键,每个P原子再结合1个O原子形成P===O键,就构成了P4O10的分子结构。
这样,在1个P4O10分子中共有12个P—O键、4个P===O键。
ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=6×198