1、1,第8讲 化学反应的热效应,已知反应：101 kPa时，2C(s)+O2(g) 2CO(g) DH=-221kJmol-1，稀溶液中 ，H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) DH=-57.3kJmol-1，下列结论正确的是( ) A碳的燃烧热大于110.5kJmol-1 B的反应热为221kJmol-1 C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3kJmol-1 D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol 水，放出57.3kJ热量,2,考点一 化学反应中的热效应,解析碳的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成二氧化碳时所放出的热量，由于1 mol C燃烧生成CO放出的热量为11
2、0.5kJ，所以碳的燃烧热大于110.5kJmol-1，A正确；的反应热为-221kJmol-1，B不正确；中和热是指生成1 mol 水时所释放的热量，应为57.3kJ，C不正确。 答案：A 点评：本题从多个角度考查了化学反应中的热效应，如燃烧热、中和热等，应注意理解概念的内涵和外延。,3,4,【变式练习】下列各组热化学方程式中的DH，前者大于后者的是( ) C(s)+O2(g) CO2(g)DH1 C(s)+ O2(g) CO(g)DH2 S(s)+O2(g) SO2(g)DH3 S(g)+O2(g) SO2(g)DH4 H2(g)+ O2(g) H2O(l)DH5 2H2(g)+O2(g)
3、 2H2O(l)DH6 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)DH7 CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s)DH8 A B C D,C,解析：本题主要考查对“H”的理解，要求学生明确“H”既有“+”、“-”，又有数值大小。 由所给热化学方程式及DH的含义可以判断：HlH2，H3H4，H5H6，H7H8，故选C。,5,6,考点二 热化学方程式,【例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 CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) H=+49.0 kJmol-1 CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g) H=-192.
4、9 kJmol-1,7,【变式练习】下列说法正确的是( ) ACH3OH的燃烧热为192.9 kJmol-1 B反应中的能量变化如右图所示 CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D根据推知反应 CH3OH(l)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g)的 DH-192.9 kJmol-1,8,解析：CH3OH的燃烧热是指1 mol 甲醇完全燃烧生成气态CO2和液态水时所放出的热量，并不是生成CO2和H2时所放出的热量，A不正确；反应是吸热反应，反应物的总能量应低于生成物的总能量，B不正确；都是CH3OH转变成H2的反应，是吸热反应，是放热反应，C不正确；因CH3OH(g)转化为CH3
5、OH(l)要放出热量，放出热量越多，DH越小，D正确。答案： D,9,点评：本题将化学反应过程中的能量变化与图像有机结合在一起，较好地考查热化学反应的相关问题。根据能量守恒，对于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量；对于吸热反应，反应物的总能量一定低于生成物的总能量。 图像分析题一直是高考中的一个热点问题，本题将热化学方程式的书写、相关计算巧妙地融入了图像的分析之中，不愧是例题中的典范。,【变式练习】人们常利用化学反应中的能量变化为人类服务。 (1)煤是一种重要的 燃料，在点燃条件 下燃烧，放出大量 的热。其在燃烧过 程中能量的变化与 如图所示中的 (填字母代号)最相符。,10,C,
6、11,(2)将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，用线绳绑住塑料袋中间部分，使两种晶体隔开，做成“冰袋”。使用时将线绳解下，用手使袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温，这种“冰袋”可用于短时间保鲜食物。则碳酸钠与硝酸铵的总能量_(填“高于”或“低于”)反应后生成产物的总能量。 (3)化学反应中的能量变化不仅仅表现为热能的变化，有时还可以表现为其他形式的能量变化。比如，停电时，人们一般点蜡烛来照明，这主要是将化学能转化为_ ；人们普遍使用的干电池，是将化学能转化为_。,低于,光能,电能,12,1.下列有关能量转换的说法不正确的是( ) A煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B化石燃料
7、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是化学能转变成热能的过程 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,D,解析选项D，植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程错误。,限时训练,13,2.(2010温州八校联考)已知： H2(g)+F2(g) 2HF(g) DH=-270kJmol-1，下列说法正确的是( ) A拆开1 mol HH与1 mol FF需要的总能量大于拆开2 mol HF需要的能量 B1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出的热量小于270kJ C在相同条件下，1 mol 氢气与1 mol 氟气
8、的能量总和大于2 mol 氟化氢气体的能量 D标准状况下，2 L氟化氢气体分解成1 L的氢气和1 L的氟气吸收270kJ热量,C,解析：该反应为放热反应，DH=反应物的键能之和-生成物的键能之和0，A项错误。B项中，气态HF含能量大于液态HF，所以生成2 mol 液态HF时，放热应大于270kJ，B项错。热化学方程式中的系数单位是摩尔，所以D项错。,14,解析：注意：SiSi键的数目是2，SiO键的数目是4。有：DH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=2 176+498.8-4x=-989.2，解得x=460。,15,3.(2010杭州月考)有关键能数据如表所示：已知晶体硅在氧气中燃烧的热化
9、学方程式为 Si(s)+O2(g) SiO2(s) DH=-989.2kJ/mol。则x的值为( ) A460 B920 C1165.2 D423.3,A,16,4.(2010杭州月考)工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2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%。下列热化学方程式正确的是( ) A2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) DH=+196.6 kJ/mol B2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) DH=-98.3 kJ/mol CSO2(g)+ O2(g
10、) SO3(g) DH=+98.3 kJ/mol DSO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) DH=-196.6 kJ/mol,A,17,解析：从原料的量、转化率为50%知，1 mol SO2完全反应放出热量98.3kJ，所以得 SO2(g)+O2(g) SO3(g) DH=-98.3kJmol-1，从而判断出选项B、C、D都错；把该热化学方程式反转，再乘以2，即为A项，故A项正确。,18,5.(2010杭州月考)下列说法或表示法正确的是( ) A等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B由C(石墨) C(金刚石) DH=+1.9 kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定 C在稀溶液中
11、：H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) DH=-57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) DH=-285.8 kJ/mol,C,19,解析：A项，蒸气比固体含能量多，所以放热多，错误。B项，石墨金刚石是吸热的，说明石墨含能量少，故石墨比金刚石稳定，B项错误。C项，浓硫酸溶于水要放热，正确。D项，热化学方程式应为 H2(g)+ O2(g) H2O(l) H
12、=-285.8 kJ/mol。,20,6.已知：2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) DH=-571.6 kJmol-1 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)DH=-890kJmol-1 现有H2与CH4的混合气体112 L(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3695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( ) A11 B13 C14 D23,B,解析：设H2、CH4的物质的量分别为x、y mol。则x+y=5,571.6x/2+890y=3695，解得x=1.25 mol，y=3.75 mol，两者之比为13，故选B项。,
13、21,7.(1)已知胆矾失水的化学反应方程式为CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)DH=+Q1 kJ/mol； (2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s) Cu2+(aq)+SO (aq) DH=-Q2 kJ/mol； (3)胆矾溶于水时，溶液温度降低。 Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)( ) A. Q1Q2 B. Q1=Q2 C. Q1Q2 D. 无法确定,A,解析：胆矾溶于水 CuSO45H2O(s) Cu2+(aq)+ (aq)+5H2O(l)，是吸热反应，是由反应(1)和(2)合并得到的，所以(1)吸收的热量大于(2)放出的热量。,8.在
14、101 kPa时，H2与1.00 mol O2完全燃烧，生成2.00 mol 液态水，放出571.6 kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学反应方程式为 H2(g)+ O2(g) H2O(l) DH=-285.8kJ/mol 。,解析：燃烧热是指1 mol 可燃物完全燃烧时放出的热量。据2H2(g)+ O2(g) 2H2O(1)知燃烧1 mol H2应放出285.8kJ热量，即燃烧的热方程式为 H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.8kJ/mol。,23,9.CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是_。 (2)已知在
15、101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJmol-1。相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧的热化学方程式是_ CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) DH=-891 kJmol-1 。,14,(3)120 、101 kPa下，a mL 由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。 若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为_(保留2位小数)。 若燃烧后气体体积缩小了 mL，则a与b关系的数学表示式是_。,24,0
16、.33,b,25,解析：设混合气体中CO、CH4的体积分别为x、y，根据方程式可得： 2CO+O2 2CO2 Vx x CH4+2O2 CO2+2H2O Vy 2y y 2y 0 如果产生的CO2为b mL，即a=b，则关系式为x+y=a， +2y=b，解得y= 。 若燃烧后气体体积缩小了 mL，则 = ，x= ，y= ，消耗的氧气为( +2y)= 。,26,10.化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。 (1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(DH)。下表是部分化学键的键能数据：已知白磷的燃烧热为2378.0 kJ/mol ，白磷完全
17、燃烧的产物结构如 图所示，则上表中x=_。,434,27,(2)1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。 根据下列反应的焓变，计算由C(石墨)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变。 C(石墨，s)+O2(g) CO2(g) DH1=-393.5 kJ/mol 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) DH2=-571.6 kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(
18、g)+2H2O(l) DH3=-2599.2 kJ/mol，,28,则由C(石墨，s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为_。 已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出x kJ热量。已知单质碳的燃烧热为y kJ/mol，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热DH为_。,-(5x-0.5y) kJ/mol,+226.8 kJ/mol,29,11.(2009江苏)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。 (1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是_ (填字母)。 A
19、热裂解形成燃油 B露天焚烧 C作为有机复合建筑材料的原料 D直接填埋,BD,30,(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知： Cu(s)+2H+(aq) Cu2+(aq)+H2(g) DH=+64.39 kJmol-1 2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g) DH=-196.46 kJmol-1 H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) DH=-285.84 kJmol-1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 _ _,Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(l) DH=-319.68
20、kJmol-1,(3)控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0 molL-1H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)当温度高于40 时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是 _ (4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl的离子方程式是 _。,H2O2分解速率加快，减少了与Cu的反应 。,2Cu2+SO +2Cl-+H2O 2CuCl+SO +2H+,32,(1)热裂解形成燃油则可使资源再生利用，所以A正确；露天焚烧会产生污染空气的气体，所以B不符合环保理念；作为有机复合建筑材料的原料也使资源再生利用，所以C正确；直接填埋则可能会造成土壤、水体等污染，所以D不符合环保理念。 (2)根据盖斯定律，将三个方程式加合得： Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(l) H=-319.68 kJmol-1。 (3)由于温度升高，使得一部分H2O2发生分解，减少了与Cu的反应，所以铜的溶解速率逐渐减小。 (4)根据CuSO4CuCl，铜的价态降低，则Na2SO3中硫的价态必然升高，反应方程式为 2Cu2+SO +2Cl-+H2O 2CuCl+SO +2H+。,
