2011届高考化学总复习课件系列 学案25 燃烧热 化学反应热

课件115张PPT。学案25 燃烧热 化学反应热轻松学教材一?燃烧热 燃烧热是指125 ℃?101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,单位为2kJ/mol? 燃烧热可利用实验仪器测得?在书写燃烧热的化学方程式时应以31 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数?在25 ℃,101 kPa时,1 mol C2H2完全燃烧放出1 299.6 kJ热量,则乙炔的燃烧热是41 299.6 kJ/mol?二?能源(1)能源就是提供能量的5自然资源,它包括6化石燃料?阳光?风力?流水?潮汐以及柴草等?7能源是国民经济和社会发展的重要物质基础,它的开发和利用情况,可以用来衡量一个国家或地区的经济发展水平和科技水平?我国目前使用的主要能源是8化石燃料,它蕴藏量有限,不能再生?解决的办法是开源节流?(2)9提高燃料的利用率已成为国际能源研究的热点课题;当今国际能源研究的另一热点是寻找新能源?现在探究的新能源有10太阳能?11氢能?12风能?13地热能?海洋能和生物质能等?它们资源丰富,可以再生?三?盖斯定律及其应用(1)1840年,瑞典化学家14盖斯通过实验证明了盖斯定律,即化学反应的反应热只与反应体系的15始态和16终态有关,而与17反应的途径无关?盖斯定律遵循18能量守恒定律,因能量的释放或吸收是以发生变化的19物质为基础的,二者密不可分,所以反应热只与体系的始态和终态有关?(2)盖斯定律在科研中具有重要意义,有很多反应很难测反应热,如果用盖斯定律就可把它们测出来,如已知①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol,②CO(g)+ O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ/mol,求C(s)+ O2(g)===CO(g)的反应热,可用①式减②式得反应热ΔH3=20-110.5 kJ/mol?四?反应热的计算根据热化学方程式求反应热时,反应热与热化学方程式中各物质的化学计量数成正比例,因各物质的化学计量数代表各物质的21物质的量,所以不同物质的量的物质所对应的反应热就可直接列比例式求出;燃烧热对应的可燃物必须是1 mol,当可燃物不是1 mol时,只要它完全燃烧且生成22稳定的化合物,那么该反应的反应热就可根据燃烧热数据列比例式求出;应用盖斯定律求反应热时,反应热的数值与23反应的途径无关,只与始态和终态有关?体验热身1.已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol下列结论正确的是( )A.碳的燃烧热大于110.5 kJ/molB.①的反应热为 221 kJ/molC.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH=57.3 kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量答案:A解析:1 mol C不完全燃烧生成CO放出热量,1 mol C完全燃烧生成CO2放出热量大于110.5 kJ,即C的燃烧热大于110.5 kJ/mol;反应①的反应热为-221 kJ/mol;稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol;醋酸是弱酸,与NaOH溶液发生中和反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ?2.(2009·烟台模拟)已知热化学方程式:C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2②C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH3=+1.9 kJ/mol③下列说法正确的是( )A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应B.金刚石比石墨稳定C.ΔH3=ΔH1-ΔH2D.ΔH1>ΔH2答案:A解析:由方程式③中ΔH3=+1.9 kJ/mol>0得出结论石墨比金刚石稳定,故A项对,B项错,C项中正确结论应为ΔH3=ΔH2-ΔH1;ΔH1与ΔH2均小于零,石墨具有的能量低于金刚石,故都生成CO2时ΔH1<ΔH2,D项错?3.分析下表数据,推断下列说法正确的是( )A.己烷的燃烧热约为4 196 kJ/molB.乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 559.8 kJ/molC.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多D.从上表可以分析得,丁烷气体是最不适宜做气体打火机的有机燃料答案:A解析:从表中数据分析,烷烃分子中每增加一个“CH2”原子团,燃烧热约增660 kJ/mol,由此可推断己烷的燃烧热为4 196 kJ/mol,A项正确;燃烧热是指1 mol纯物质燃烧的热效应,B项错;以乙烷和丙烷为例,计算各1 g燃烧时放出的热量,前者为52.0 kJ,后者为50.5 kJ,而前者含碳量低于后者,C项错;打火机使用的燃料应该是易燃?降温或加压易液化,减压时易汽化的物质,从表中沸点看,乙烷?丙烷难液化,而戊烷常压下难汽化,只有丁烷最适宜,D项错?4.(2008·宁夏理综)已知H2(g)?C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是-285.8 kJ/mol?-1 411.0 kJ/mol和-1 366.8 kJ/mol,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( )A.-44.2 kJ/mol B.+44.2 kJ/molC.-330 kJ/mol D.+330 kJ/mol答案:A解析:本题考查ΔH有关计算?C2H4(g)+H2O(l)→C2H5OH(l),其ΔH=∑(反应物燃烧热)-∑(生成物燃烧热)=-1 411+0-(-1 366.8)=-44.2 (kJ/mol),A正确?5.已知:①CH4的燃烧热为802 kJ/mol;②1 mol CH4气体不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为519 kJ;③1 mol CH4与一定量的O2反应生成CO?CO2气体和H2O(l),放出731.25 kJ热量,试回答下列问题:(1)写出上述②的热化学方程式? (2)发生反应③消耗的氧气的质量m=__________g? 答案:(1)2CH4(g)+3O2(g)===2CO(g)+4H2O(l) ΔH=-1 038 kJ/mol或CH4(g)+3/2O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-519 kJ/mol60解析:由题意书写不完全燃烧的热化学方程式为:2CH4(g)+3O2(g)===2CO(g)+4H2O(l) ΔH=-1038 kJ/mol或CH4(g)+3/2O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-519 kJ/mol①,同理完全燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-802 kJ·mol-1②可设不完全燃烧?完全燃烧的CH4的物质的量分别是x?y,由①②得CH4~3/2O2~CO~519 kJx x·3/2 519x kJCH4~2O2~CO2~802 kJy 2y 802y kJ得关系式x+y=1 molx·3/2+2y=m/32 mol519x kJ/mol+802y kJ/mol=731.25 kJ解得:x=0.25 mol,y=0.75 mol,m=60 g?重点探究一?燃烧热与中和热的比较二?能源的开发和综合利用1.能源(1)能源发展的三个阶段柴草时期→化石能源时期(煤?石油?天然气为主要能源)→多能源结构时期?(2)能源的分类2.能源问题(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料,它们的蕴藏量有限,而且不能再生,最终将会枯竭?(2)化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题?3.解决能源问题的措施(1)提高能源的使用效率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?一是保证燃烧时有适当过量的空气,如鼓入空气?增大O2浓度等?二是保证燃料与空气有足够大的接触面积,如将固体粉碎成粉末,使液体雾化等?(2)开发新的能源开发资源丰富?可以再生?没有污染或污染很少的新能源?【例1】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) ΔH=+49.0 kJ/mol②CH3OH(g)+ O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ/mol下列说法正确的是( )A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJ/molB.反应①中的能量变化如上图所示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)+ O2(g)===CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ/mol答案:D解析:A项,燃烧热指在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧,生成稳定的氧化物时放出的热量?B项,反应①是吸热反应,而图中所示为放热反应?C项,由题意知,也可以放热?D项,由燃烧热的定义和反应②可推知?【方法归纳】 搞清燃烧热的几个要点:1 mol纯物质完全燃烧,生成稳定化合物,放出能量;同时分清吸热?放热反应与反应物总能量和生成物总能量的关系?类比迁移1.下列两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220 kJ/mol根据上面两个热化学方程式,试回答下列问题:(1)H2的燃烧热为____________,C3H8的燃烧热为______________?(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为_______________?285.8 kJ/mol2 220 kJ/mol4 725.8 kJ解析:题目中可以应用的主要信息是热化学方程式中的化学计量数和反应热,解答该题时可先确定可燃物的燃烧热,然后根据Q放=n×燃烧热进行计算?(1)根据燃烧热的概念可知:H2?C3H8的燃烧热分别为28.5.8 kJ/mol?2 220 kJ/mol?(2)释放总热量的计算式为:Q放=1 mol×285.8 kJ/mol+2 mol×2 220 kJ/mol=4 725.8 kJ?难点探究 反应热的简单计算1.利用热化学方程式进行相关量的求解先写出热化学方程式,再根据热化学方程式所体现的物质之间?物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反应热? 2.依据燃烧热数据,利用公式直接求算反应热常见题型是已知某物质的燃烧热,求一定质量的该物质燃烧所放出的热量?可利用公式Q=燃烧热×n(可燃物的物质的量)求算?3.利用盖斯定律求反应热先根据盖斯定律采取加合法或者虚拟途径法导出相应的热化学方程式;然后进行计算?4.混合物燃烧放热求比例问题可用常规的列方程组法,又可采用十字交叉法?5.依据反应物与生成物的能量计算ΔH=E生成物-E反应物?6.依据反应物与生成物的键能计算ΔH=反应物的键能-生成物的键能特别提醒:应用此要点可解有关反应热的计算问题,应用时要注意以下几点:①热化学方程式同乘某一个数时,反应热数值也必须乘该数?②热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减?③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”号随之改变?【例2】(2009·深圳质检)已知下列热化学反应方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8 kJ/molFe2O3(s)+ CO(g)=== Fe3O4(g)+ CO2(g) ΔH=-15.73 kJ/molFe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+610.4 kJ/mol则14 gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为( )A.-218 kJ/molB.-109 kJ/molC.+218 kJ/molD.+109 kJ/mol答案:B【方法归纳】 像这种根据盖斯定律进行反应热计算的试题,关键是找出欲求的热化学方程式与已知的几个热化学方程式的关系,通过必要的加减乘抵销掉欲求热化学方程式中没有的物质,得到热化学方程式中应有的物质,如该题欲求的热化学方程式中没有Fe2O3和Fe3O4,所以只要想办法抵销掉这两种物质即可?类比迁移2.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的途径之一?煤转化为水煤气的主要化学反应为: C(s)?CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol②H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH2=-242.0 kJ/mol③CO(g)+ O2(g)===CO2(g) ΔH3=-283. 0 kJ/mol试回答:(1)请你根据上述数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式:_______________________________________________?(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量__________(填“多”或“少”)?甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量?”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g) ΔH=+131.5 kJ/mol多请你写出ΔH1?ΔH2?ΔH3?ΔH4之间存在的关系式__________________________?乙同学据此认为“将煤转化为水煤气”再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同,请分析:甲?乙两同学观点正确的是__________(填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是_____________________________________?ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4乙忽略了C(s)和水蒸气的反应为吸热反应解析:(1)①-②-③,则得:C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g)ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=+131.5 kJ/mol(2)运用(1)的结果,1 mol CO和1 mol H2完全燃烧生成CO2(g)和水蒸气,恰好放出的热量为-(ΔH2+ΔH3)=525 kJ,而1 mol C(s)完全燃烧只放出393.5 kJ的热量,故比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多?由盖斯定律知,ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4?综合分析,乙同学正确,而甲同学的分析主要是忽略了C(s)和H2O(g)的反应为吸热反应?走出误区●反应热与键能关系易出错?ΔH应该等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和?●中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热,在比较反应热大小时常常忽略了正负号一起比较?●反应热?燃烧热?中和热概念使用时易出错,中和热?燃烧热一是要抓住概念的内涵,一是在使用时数值加单位“kJ/mol”即可?而中和热无论使用文字还是符号ΔH一定要加正负号及单位“kJ/mol”?因材施教最新《考试大纲》要求考生能正确理解化学反应中物质变化和能量变化的关系?根据考纲的这一要求,将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查成为一类热门的题型,因此要在复习中进一步深化热化学方程式的正确书写和盖斯定律的应用,以适应这一类新题型的要求,这个考点的基础是如何计算反应热?有关反应热的计算需注意以下四点:①反应热数值与各物质的化学计量数成正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应热数值需同时有相应的改变?②热化学方程式的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热?③正?逆反应的反应热数值相等,符号相反?④求总反应的反应热时,不能将各步反应的反应热简单相加?无论一步进行还是分步进行,要求始态和终态完全一致,盖斯定律才成立?计算反应热的常见方法有以下三种:方法一 叠加法【例1】实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的ΔH4,但可测出C(石墨)?H2和CH4的燃烧热,请根据盖斯定律求ΔH4?CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol(1)C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol(2)H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ/mol(3)C(石墨)+2H2(g)===CH4(g) ΔH4=_______________kJ/mol(4)-74.8 kJ/mol解析:利用盖斯定律时,可以由已知反应经过简单的代数运算得到所求反应,以此来算得所求反应的反应热?也可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最后得到产物:因此反应式(1)(2)(3)和(4)之间有以下关系:(2)+(3)×2-(1)=(4),所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5 kJ/mol+2×(-285.8) kJ/mol-(-890.3) kJ/mol=-74.8 kJ/mol?方法二 十字交叉法【例2】已知A(g)+B(g)===C(g) ΔH1,D(g)+B(g)===E(g) ΔH2,且ΔH1<ΔH2?若A?D混合气体1 mol完全与B反应,放热ΔH3,则A?D的物质的量之比为 ( )答案:B解析:由A?D分别与B反应的热化学方程式得,1 mol A与B完全反应放热ΔH1,1 mol D与B完全反应放热ΔH2,1 mol A与D的混合气体与B完全反应,放热ΔH3,建立十字交叉关系可得:方法三 方程组法【例3】已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol,CO的燃烧热为282.8 kJ/mol?现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为710.0 kJ,并生成液态水?下列说法正确的是( )A.CO燃烧的热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=+282.8 kJ/molB.H2燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ/molC.燃烧前混合气体中,H2的体积分数为40%D.燃烧后的混合气体与足量的过氧化钠反应,转移电子的物质的量为2 mol答案:C解析:根据燃烧热的定义可知选项A中正确的热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.6 kJ/mol,同时可知选项B中生成的H2O应为液态?选项C可列方程组求解,设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x,CO的物质的量为y,x+y=56.0/22.4=2.5 ①,285.8x+282.8y=710.0 ②,联立解得x=1 mol,H2的体积分数为(1 mol/2.5 mol)×100%=40%,故C正确?燃烧后的混合气体为H2O?CO2,共2.5 mol,与Na2O2反应能产生1.25 mol O2,其转移电子的物质的量为2.5 mol? 备用选题1.已知乙炔和乙烯燃烧的热化学方程式分别为:2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600 kJ/molC2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ/mol氧炔焰的温度比乙烯燃烧时火焰的温度高?下列说法错误的是( )A.物质的燃烧热越大,火焰温度越高B.烃完全燃烧时,火焰温度的高低不仅仅取决于其燃烧热的高低C.相同条件下等体积的乙烯和乙炔完全燃烧时,乙炔放热较少D.1 mol乙烯完全燃烧生成气态产物时,放出的热量小于1 411 kJ 答案:A解析:由热化学方程式可知乙烯的燃烧热为1 411 kJ/mol,乙炔的燃烧热为1 300 kJ/mol,A错?2.下列化学用语的相关表述正确的有( )A.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-a kJ/mol,故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出热量为a kJB.因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+b kJ/mol,故1 mol CuSO4(s)溶于水时,放出热量b kJC.因氢气的燃烧热为c kJ/mol,故电解水的热化学方程式为:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+c kJ/molD.因N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-d kJ/mol,故在某容器中投入1 mol N2与3 mol H2充分反应后,放出热量小于d kJ 答案:D解析:由于NaOH固体溶于水会放出大量的热,A错?选项B给出的热化学方程式是胆矾的分解方程式,而要求的是CuSO4(s)溶于水的热效应,二者无联系,B错?燃烧热的定义是在101 kPa下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,电解水正确的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+2c kJ/mol,C错?3.已知①NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s) ΔH1=-176 kJ/mol②NH3(g) NH3(aq) ΔH2=-35.1 kJ/mol③HCl(g) HCl(aq) ΔH3=-72.3 kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)===NH4Cl(aq) ΔH4=-52.3 kJ/mol⑤NH4Cl(s) NH4Cl(aq) ΔH5=__________kJ/mol A.+16.3 B.-16.3 C.+335.7 D.-335.7 答案:A解析:以NH4Cl(s)为始点,NH4Cl(aq)为终点,把方程式①反过来,与②③④相加,再把中间过程中的物质都通过方程式合并法约去即可得:ΔH2=ΔH4+ΔH3+ΔH2-ΔH1=+16.3 kJ/mol?4.某化学兴趣小组,专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质?查得的资料如下:①常温下硒(Se)和碲(Te)为固体,H2Se和H2Te为气体;②Te和H2不能直接化合生成H2Te;③氧气?硫?硒?碲与1 mol H2反应的焓变情况如下表所示?试回答下列问题:(1)写出氧族元素中含有18个电子的两种氢化物的化学式__________?__________?(2)写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式:________________________________________?H2O2H2SH2Se(g)===H2(g)+Se(s) ΔH=-81 kJ/mol(3)已知298 K时,H2Te分解反应的ΔS>0,ΔH=-154 kJ/mol?请解释Te和H2不能直接化合的原因___________________。答案：因为H2Te分解反应的ΔS>0,ΔH=-154 kJ/mol,所以Te和H2化合反应的ΔS<0,ΔH>0,该反应是熵减小的吸热化应,因此反应不能发生5.金刚石(s)转化为石墨(s)的反应过程和能量关系如下图所示,已知石墨的密度大于金刚石?试回答下列问题:(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,a和b的变化是:a__________?b__________(填“增大”“减小”或“不变”)?(2)理论上能否用石墨合成金刚石,__________,若能,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式:______________________________________(若不能,此空可不填?)变小不变能C(s?石墨)===C(s?金刚石) ΔH=+b kJ/mol(3)已知C(s?金刚石)+O2===CO2(g) ΔH=-395.4 kJ/mol,试写出石墨燃烧的热化学方程式______________________________________________(上述不足的数据均可以用a和b表示)?C(s?石墨)+O2===CO2(g) ΔH=(-395.4+b) kJ/mol解析:(2)由于石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,因此反应需要加热;由于石墨的密度大于金刚石,因此反应需要加压;由于石墨和金刚石都能燃烧,因此需隔绝空气?在以上情况下,可以将石墨合成金刚石?(3)由盖期定律可写出热化学方程式?高效作业一?选择题1.(2009·天津理综)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol;Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(g)+ O2(g)ΔH=-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 kJB.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(g)+O2(g) ΔH>-452 kJ/molD.CO(g)与Na2O2(g)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023答案:C解析:A错,燃烧热的单位应是kJ/mol?B项,图中没有标注物质的化学计量数?C项,由CO2(s)===CO2(g),ΔH>0及盖斯定律可知C项正确?D项,当反应放出509 kJ热量时,参加反应的CO为1 mol,电子转移数为2×6.02×1023?2.(2009·四川理综)25 ℃,101 kPa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( )答案:B解析:A项,生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀;C项,应生成液态水;D项,辛烷应为1 mol?3.(2009·石家庄二中)已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol;②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol;③红磷的化学式为P,白磷的化学式为P4,P4(s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH=-3 093.5 kJ/mol;4P(s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH=-2 954.0 kJ/mol,下列结论正确的是( )A.由于红磷转化为白磷是放热反应,等质量的红磷能量比白磷低B.碳的燃烧热大于110.5 kJ/molC.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH=57.3 kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量答案:B解析:根据盖斯定律知:4P(s)===P4(s) ΔH=139.5 kJ/mol,红磷转化为白磷为吸热反应,A项错误;1 mol C不完全燃烧生成CO放出的热量为221 kJ× =110.5 kJ,1 mol C完全燃烧生成CO2放出的热量大于110.5 kJ,B项正确;中和反应为放热反应,稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,C项错误;醋酸是弱酸,与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出热量小于57.3 kJ,D项错误?4.(2009·广州惠州第二次六校联考)0.3 mol硼烷(B2H6)在氧气中完全燃烧生成B2O3固体和液态水,放出649.5 kJ热量?下列判断正确的是( )A.该反应是非氧化还原反应B.在理论上可以利用该反应的原理做成燃料电池C.该反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=+2 165 kJ/molD.每生成18 g水,该反应转移2 mol e-答案:B解析:硼烷(B2H6)在氧气中完全燃烧,反应方程式为:B2H6+3O2===B2O3+3H2O,反应前后有化合价变化,为氧化还原反应,A项错误;0.3 mol硼烷(B2H6)在氧气中完全燃烧生成B2O3固体和液态水,放出649.5 kJ热量,则反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l);ΔH=-2 165 kJ/mol,C项错误;根据反应,生成3 mol水,转移电子12 mol,则每生成18 g水,该反应转移4 mol e-,D项错误?5.已知热化学方程式:①H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol;③H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol;④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH-571.6 kJ/mol;则氢气的燃烧热为( )A.241.8 kJ/mol B.483.6 kJ/molC.285.8 kJ/mol D.571.6 kJ/mol答案:C解析:根据燃烧热的基本概念,可燃物的化学计量数必须是1,排除②④,①中水是气态,不是稳定化合物?所以本题正确答案为C?6.含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液反应,放出11.46 kJ的热量,该反应的中和热用化学方程式表示为( )A.KOH(aq)+ H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-11.46 kJ/molB.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/mol C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=114.6 kJ/molD.KOH(aq)+ H2SO4(aq)=== K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol答案：D解析:中和热是以生成1 mol H2O所放出的热量来定义的,依题意,n(KOH)=0.2 mol,n(H2SO4)=0.1 mol,两者恰好完全反应生成H2O的物质的量为0.2 mol,故生成1 mol H2O所放出的热量为 =57.3 (kJ),故选D?7.(2008·四川理综)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=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/molB.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=2×283.0 kJ/molC.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.1 mol 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 答案:B解析:本题主要考查反应热的概念和计算知识?A项中主要应注意ΔH与方程式的化学计量数的对应,生成2 mol水时,ΔH即为原来的2倍,而中和热是不变的,A项中把中和热和反应热混淆;C项中需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如二氧化硫的催化氧化反应;D项中当生成稳定的氧化物和液态水时放出的热量才是甲烷的燃烧热?8.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( )①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1C(s)+ O2(g)===CO(g) ΔH2②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4③H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH52H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8A.① B.④ C.②③④ D.①②③答案:C解析:ΔH值大小比较包含“十”“一”号,即比较的是正数?负数?①前者为完全燃烧,后者为不完全燃烧,热效应是前者大于后者,但ΔH1?ΔH2均为负数,故ΔH1<ΔH2?②中S单质状态不同,气体的能量状态高于固态,放热多?③中方程式系数不同?④中前者为吸热反应ΔH7为正数,后者为放热反应,ΔH8为负数?9.常温常压下将氢气和氧气混合在一起,即使过上几年,它们也不会化合生成水?然而只要给一个电火花,氢气就迅速与氧气反应生成水?反应过程中的能量变化如下图A所示?对比图B中的情景,漫画中的羊提供给石头的“能量”相当于图A中的( )A.E2 B.E2-E1 C.E3-E2 D.E3 答案:C解析:羊提供给石头的“能量”相当于化学反应中的活化能,图A中表示的活化能为E3-E2?10.已知:①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量;②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量;③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量;下列叙述正确的是( )A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)B.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的ΔH=183 kJ/molC.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183 kJ/molD.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183 kJ/mol答案:C解析:A项,热化学方程式缺少反应热(ΔH);反应热(ΔH)应为生成物化学键形成时所放出的总能量(431 kJ/mol×2)与反应物化学键断裂时所吸收的总能量(436 kJ/mol+243 kJ/mol=679 kJ/mol)的差,即反应生成2 mol HCl气体,反应的ΔH=-183 kJ/mol;B项,反应放热时ΔH<0;D项,ΔH的数值应减半?11.已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ/mol,当它被氧化生成1 g水时放出的热量是( )A.26.0 Kj B.51.9 kJ C.155.8 kJ D.467.3 kJ 答案:A解析:1 mol葡萄糖燃烧完全燃烧生成6 mol水时放出 2 804 kJ热量,故生成1 g水时放出的热量是26.0 kJ?12.半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅:生产1.00 kg纯硅的总反应热ΔH为( )A.2.43×104 kJ B.-2.35×104 kJC.-2.23×104 kJ D.-2.14×104 kJ答案:D解析:利用盖斯定律将已知三个方程式合并可得:SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)+2Mg(s)===Si(s)+2CO(g)+2MgCl2(s) ΔH=-600.2 kJ/mol?生成1.00 kg纯硅时总反应热为:-600.2 kJ/mol× =-2.14×104 kJ?二?非选择题13.磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物?3.1 g单质磷(P)在3.2 g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出x kJ热量?(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是____________,其相应的质量(g)为____________?(2)已知单质磷的燃烧热为y kJ/mol,则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=__________________?(3)写出1 mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式: ____________________________________________?P2O3?P2O52.75?3.55-(20x-y)kJ/mol解析:3.1 g P在3.2 g O2中充分燃烧后,产物中n(P)∶n(O)=1∶2,其中必然有P2O5,另一种固态氧化物为P2O3,则: 解得:n(P2O5)=0.025 mol,n(P2O3)=0.025 mol质量分别为3.55 g和2.75 g?P的燃烧热(101 kPa)是1 mol P充分燃烧生成P2O5和水时放出的热量,则1 mol P与O2反应生成固态P2O3时放出的热量为: ,即反应热ΔH=-(20x-y) kJ/mol?14.将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)[FY(=]高温 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) ΔH=-393.5 kJ/mol;H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH=-242.0 kJ/mol;CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=-283. 0 kJ/mol;请回答:(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式:_______________________________________________?(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol 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”?C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ/mol请分析:甲?乙两同学观点正确的是__________(填“甲”或“乙”);判断的理由是___________________________________________________?乙答案：甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=
ΔH2+ΔH3且ΔH2>0)解析:根据盖斯定律将热化学方程式合并即可得C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g),ΔH=+131.5 kJ/mol,由此可知煤转化为水煤气是吸热反应,而甲正是忽略了这个问题,才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”?15.(2009·北京—黄冈高考三模)2008年的中国经历了大喜和大悲,奥运会的精彩举办举世瞩目,而汶川大地震更让中国人民历经磨练?(1)奥运祥云火炬燃烧时主要是将化学能转变成热能和____能;它的燃料是丙烷,若22 g丙烷气体完全燃烧生成液态水放出的热量是1 110.75 kJ,该反应的热化学方程式为_____________________________________;火炬铝柄表面有一层致密的氧化铝保护膜,它是常温下铝与氧气反应生成的,该反应的化学方程式为_______________________________________?光CH3CH2CH3(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2 221.5 kJ/mol 4Al+3O2===2Al2O3(2)汶川大地震灾后搭建的板房材料铝塑板也跟铝有关,它是在高压聚乙烯的基材中加入氧化铝等物质而制成,这种板材中的氧化铝属于__________氧化物,它能跟烧碱溶液反应,其反应的离子方程式是_____________________________;震后救灾需要大量的消毒剂,我国研制出比漂白粉更高效的饮用水消毒剂“ClO2”,制取ClO2是把氯气通入NaClO2溶液中,写出其反应的化学方程式____________________________?两性Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl解析:书写热化学方程式关键是要注明反应物和生成物的状态,并能准确地写出焓变?本题根据22 g丙烷气体完全燃烧生成液态水放出的热量是1 110.75 kJ,可知,1 mol丙烷气体完全燃烧生成液态水放出的热量是44/22×1 110.75=2 221.5 kJ,则ΔH=-2 221.5 kJ/mol?16.(2009·山东理综卷)运用化学反应原理研究氮?氧等单质及其化合物的反应有重要意义?-77.6解析:根据盖斯定律知所求反应的ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3=1 175.7 kJ/mol-771.1 kJ/mol-482.2 kJ/mol=-77.6 kJ/mol?17.(2009·广东单科)磷单质及其化合物有广泛应用?由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)===3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH①上述反应中,副产物矿渣可用来______________________?生产水泥等建筑材料②已知相同条件下:4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1;2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2;SiO2(s)+CaO(s)===CaSiO3(s) ΔH3;用ΔH1?ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=______________________?ΔH1+3ΔH2+18ΔH3解析:①矿渣为固态物质CaSiO3?②设题中4个方程式按顺序分别为a?b?c?d,根据盖斯定律可知a=b+3c+18d,则推知:ΔH=ΔH1+3ΔH2+18ΔH3?