1、专题05 化学反应中的热效应,一、不能正确比较反应热的大小,比较反应热大小的四个注意要点,1反应物和生成物的状态:物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。 2H的符号:比较反应热的大小时,不要只比较H数值的大小,还要考虑其符号。 3参加反应物质的量:当反应物和生成物的状态相同时,参加反应物质的量越多,放热反应的H越小,吸热反应的H越大。 4反应的程度:参加反应物质的量和状态相同时,反应的程度越大,热量变化越大。,【答案】C 【解析】H2在O2中燃烧为放热反应,a、b、c、d都小于0,所以B、D均错误;反应得H2O(l)=H2O(g) HH1H3(ac) kJ/mol,而H0,即ac0,ac,
2、A错误;比较两个热化学方程式得b2a,C正确。,二、不能正确认识反应热、焓变、反应条件之间的关系,1不能正确认识反应热与反应条件的关系 误认为反应条件不同时,H也不同。其实不然,如同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,故该反应在不同条件下的H相同。 2反应热和焓变的认识误区 物质中化学键越难断裂,物质越稳定,具有的能量越低。 同一物质的能量不一定相同,气态时最高。 反应热不仅带数值、单位,还要指明“”、“”。 3不能正确理解可逆反应的反应热 误认为可逆反应的反应热与物质转化率有关。其实不然,如2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)
3、H197 kJ/mol,是指生成2 mol SO3(g)时放出的热量为197 kJ。,【易错典例2】在化学反应中,反应物转化成生成物,必然发生能量的变化。 (1)下列说法正确的是_(填序号)。 A化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然发生能量的变化 B所有的放热反应都能设计成一个原电池 C放热反应发生时不一定要加热,但吸热反应必须要加热才能发生 D可逆反应在一定条件下有一定的限度,当反应进行到一定限度后, 反应不再进行 (2)25 、101 kPa条件下,16 g液态N2H4与双氧水充分反应生成氮气和气态水放出320.8 kJ热量,写出此
4、热化学方程式:_。,(3)101 kPa条件下,氮气和氢气反应生成氨气的能量变化示意图如下:,又已知:b1 173 25 、101 kPa下N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92 kJmol1 则a_。,三、热化学方程式的书写与判断的常见易错点,1化学计量数只表示物质的量,不是粒子数,计量数可以是分数,计量数最好不都是分数或带有公约数。 2H与物质的状态有关,不要漏掉状态。 3H与化学计量数成正比,化学计量数变H也变。 4H的符号、数值和单位不要写错或漏掉。 5反应条件如“高温”、“催化剂”、“点燃”等不必注明。 6要注明测定反应热的条件;反应热H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书
5、写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 kPa下测定的,可不注明温度和压强。,【易错典例3】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_。,【答案】SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l) H1 427.2 kJmol1 【解析】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) H1 427.2 kJmol1。,四、不
6、能正确理解燃烧热的概念,误认为1 mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。其实不然,生成的氧化物应该是稳定的,如H2是指生成H2O(l)而非H2O(g),C是指生成CO2(g)而非CO(g)等。,【答案】B 【解析】A项,根据标准燃烧热可知,CH4和CO的热值分别为55.64 kJ/g、10.10 kJ/g,故CH4热值高于CO,错误;C项,H2的燃烧热为1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量,错误;D项,碳不完全燃烧放出的热量少,放热H为负值,放热越多,H越小,错误。,五、不能正确理解中和热的概念,对于强酸和强碱的稀溶液反应,其中和热是相等的,都约是57.3 kJmol1;H(aq)
7、OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1。对于强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液反应,中和热一般小于57.3 kJmol1,因为弱电解质的电离是吸热的。中和反应的实质是H和OH化合生成H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离物质等),这部分反应热不在中和热之内。,【易错典例2】已知反应:101 kPa时,2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol1 稀溶液中,H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1,下列结论正确的是( ) A碳的燃烧热的数值小于110.5 kJmol1 B的反应热为221 kJmol1 C1 mol H(aq)与
8、1 mol OH(aq)的总能量高于1 mol H2O(l)的能量 D浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1,【答案】C 【解析】A项,结合知,1 mol C不完全燃烧即可放出110.5 kJ热量,故碳的燃烧热的数值大于110.5 kJmol1,A项错误;B项,的反应热为221 kJmol1,B项错误;C项,中和反应为放热反应,C项正确;D项,浓硫酸稀释时会放热,该中和热大于57.3 kJmol1,D项错误。,六、不能正确利用键能计算反应热,七、不能准确利用盖斯定律计算反应热,根据盖斯定律计算H的步骤和方法 (1)计算步骤,(2)计算方法,【易错典例4】肼可作为火箭发动机的
9、燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知:N2(g)2O2(g)=N2O4(l) H119.5 kJmol1 N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534.2 kJmol1 写出肼和N2O4反应的热化学方程式_,【答案】2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H1 048.9 kJmol1 【解析】肼与N2O4反应生成N2和水蒸气:2N2H4N2O4=3N24H2O,观察已知的两个热化学方程式运用盖斯定律可知,2得:2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) HH22H11 048.9 kJmol1。,1己知:A(g)+B(g)=
10、C(g)+D(l) H 0,下列图示能表示该反应能量变化的是 (图中E表示能量),【答案】B 【解析】反应是放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,因此选项B正确,答案选B。,3已知下列热化学方程式: C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.0kJmol-1 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=-283.0 kJmol-1 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) H=-1640.0kJmol-1 则2Fe(s)+3CO(g)= Fe2O3(s)+3C(s)的反应热H为( ) A-490.0kJmol-1 B+301.5kJmol-1 C+663.5kJmol-
11、1 D-257.0kJmol-1,【答案】A 【解析】根据盖斯定律分析,(+6-6)/2即可得反应2Fe(s)+3CO(g)= Fe2O3(s)+3C(s),反应热为(-1640.0-283.06+393.06)/2=-490.0 kJmol-1,故选A。,5根据如下能量关系示意图分析,下列说法正确的是A1mol C(g) 与1mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ B反应2CO( g) +O2(g)=2CO2( g) 中,反应物的总键能小于生成物的总键能 CCCO 的热化学方程式为2C(s) +O2(g)=2CO( g) H=-110.6 kJ/mol D热值是指一定条件下单位质量的
12、物质完全燃烧所放出的热量,则CO的热值H=10.1kJ/g,【答案】D 【解析】从结构图中可看出,一个N4分子中含有6个N-N键,根据N4(g)=2N2(g)H,有H=6193 kJmol-1-2941 kJmol-1=-724 kJmol-1。A根据上述分析,N4比N2的能量高,没有N2的稳定,故A错误;B根据上述分析,N4(g)=2N2(g)H=-724 kJmol-1,故B错误;C一个N4分子中含有6个N-N键,形成1 mol N4(g)中的化学键放出6193 kJ的能量,故C错误;D根据上述分析,lmolN2(g)完全转化为N4(g),需要吸收362kJ的热量,体系的能量增加362kJ,故D正确;故选D。,【答案】A 【解析】ACO(g)可以燃烧放热,所以H1 H2,故A正确;B弱酸醋酸电离吸热,所以稀醋酸和稀NaOH溶液反应的中和热小于57.4kJ/mol,故B错误;C该反应为可逆反应,0.5molN2和1.5molH2不能完全反应生成NH3(g),所以H-38.6 kJmol-1,故C错误;D燃烧热对应的是H2O(l),故D错误。故选A。,