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反应热、中和热、燃烧热的联系和区别

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反应热、中和热、燃烧热的联系与区别

反应热是近几年高考的重点内容之一,题型一般为选择和填空,考查的内容主要有:热化学方程式的正误判断、比较反应热的大小、有关反应热的计算等。 反应热 中和热 燃烧热 在稀溶液中,强酸和含义 化学反应过程中放出或吸强碱发生中和反应而在101 kPa时,1 mol物质完收的热量 生成1 mol H全燃烧生成稳定的氧化物时2O(l)时所放出的热量 所放出的热量 反应特点 任何反应 中和反应 燃烧反应 物质状态 物质的状态要确定 稀溶液 生成物在常温下为稳定态 方程式配平标准 任意物质的量 以生成1 mol H2O(l)为标准 以燃烧1 mol 可燃物为标准 △H符号 放热取负值、吸热取正值 负值 负值 能量数值必须指出是放热还是吸热直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量,可的描述 或使用正负值或用△H表示 用△H表示 ①△H=∑E(生成物)-∑E①电离吸热、溶解时(反应物)②△H值与书写吸热或放热 ②稀强稳定的氧化物如CO2、SO2、H2O、形式有关,单位一般是酸与稀强碱反应的中P2O5等 说明 “kJ·mol-1” 和热为 kJ·mol-1 ①在中学阶段,如果不指明条件就默认为通常状况,比较△H的相对大小时要考虑其数值的“+”“-”的问题②用弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时,每生成1 mol H2O(l)放出的热量小于 kJ 不能根据反应条件是否需要加热来判断一个反应是放热反应还是吸热反应,因为有些放热反应需要加热才能进行,而有些吸热反应在常温下也可自发进行。

实际上反应热就是反应物分子中旧的化学键断裂时所吸收的总能量与形成的生成物分子中新的化学键所释放的总能量之差。△H=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)。同样当“△H”为“-”即△H<0时为放热反应;反之,为吸热反应,这时“△H”为“+”即△H>0。

【例题1】(09重庆高考)下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确) A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H=- kJ/mol(燃烧热) B.NaOH(aq)+HCl(aq)== NaCl(aq)+H2O(l);△H=+ kJ/mol(中和热) C.S(s)+O2(g)=== SO2(g);△H=- kJ/mol(反应热) D.2NO2== O2+2NO;△H=+ kJ/mol(反应热) 解析:A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,即H2O的状态必须为液态,因此A选项错误;中和反应是放热反应,△H应小于0,因此B选项错误;热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,因此D选项错误。只有C选项正确。答案:C

【例题2】(09四川高考)25℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 kJ/mol,

辛烷的燃烧热为5518 kJ·mol-1

。下列热化学方程式书写正确的是( )

+(aq) +SO2-2+--14(aq)+Ba(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1);△H=- kJ·mol

(aq)+ HSO-1

2SO4(aq) = K24(aq)+H2O(l);△H=- kJ·mol

(l)+ O-1

2 (g) = 8CO2 (g)+ 9H2O(g);△H=-5518 kJ·mol

(g)+25O16COH=-5518 kJ·mol-1

2 (g) =2 (g)+18H2O(1);△

解析:中和热的标准是生成1 mol H2O(l)时所放出的热量,A项不符合中和热的定义;燃烧

热要求必须生成稳定的氧化物,C项中生成物水为气态,应该为液态。D项中辛烷的物质的量不是1 mol,

D中△H=-11036 kJ·mol-1

才正确。所以ACD错误。 答案:B

点拨:燃烧热、中和热概念的理解及热化学方程式的正确书写是解该题的关键。

【例题3】(08年海南高考)白磷与氧可发生如下反应:P ===

4+ 5O2 P4O10。已知断裂下列化学键需

要吸收的能量分别为:P-P a kJ·mol-1、P-O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1

、O=O d kJ·mol-1

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是( )

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

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

解析:由图可以看出1 mol P4中有6 mol P-P键,5 mol O2 中有5 mol O=O键,1 mol P4O10中有4 mol P=O键、12 mol P-O键,

所以△H =(6a + 5d-4c-12b)kJ·mol-1

。答案:A

点拨:化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,在断裂和形成的过程中伴随着能量的吸收和释放。

检测题

1、下列说法正确的是( )

A. 在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热 B. 酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热 C. 燃烧热或中和热是反应热的种类之一

D. 在稀溶液中,1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为

2、已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H=–mol.由此判断CO的燃烧热是( ) A. mol B. mol C. D.

3、已知:①101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol

②稀溶液中,H+ (aq)+OH-

(aq)=H2O(1) △H=-mol 下列结论正确的是( ) A、碳的燃烧热大于 kJ/mol B、①的反应热为-221 kJ/mol C、稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为- kJ/mol

D、稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成 1mol 水,放出 的热量

4、已知,在25℃、101kPa时,1mol C(石墨)完全燃烧生成CO2气体,放热,1mol CO完全燃烧生成CO2气体,放热。下列说法正确的是( ) A.在25℃、101kPa时,C(石墨)燃烧生成CO气体的热化学方程式是2C(石墨)+O2(g)=2CO(g);△H= mol (石墨)不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,少放热 (石墨)和CO2(g)反应生成CO(g)的反应是吸热反应

D.如果金刚石燃烧生成CO2放出的热量大于石墨,则从石墨转变成金刚石的变化需要吸热 5、(08四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )

A.HCl和NaOH反映的中和热△H=-mol,则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热△H=2×(-kJ/mol B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

C.CO(g)的燃烧热是mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的△H=2×mol 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

知识要点:反应热是一个矢量,吸热为+号,放热为—号。所以反应热必须带正负号,且只能用△H来表示。在表述燃烧热和中和热时不带正负号,因为中和热和燃烧热不存在正负的问题,均用数值直接表达。(反应热、中和热和燃烧热三者而言:即用△H表示的时候标注+、—号,其余情况均都不标注)

一、正确理解“三热”概念

1、反应热:在化学反应过程中反应本身放出或吸收的热量。在恒温恒压条件下的反应热用△H表示,单位是kJ/mol,并规定放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0。 2、标准燃烧热与热值

燃烧热是反应热的一种形式,使用燃烧热的概念时要理解下列要点。 ① 规定是在101 kPa压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。因为压强不同,反应热有所不同。

② 规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式

-1

中,可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数。例如,CH的燃烧热为5518 kJ·mol,8

18

(2)利用方程组找出反应热之间的关系

①找出中间产物(中间产物是B);②利用方程组消去中间产物:反应c=反应a+反应b;③列式:△H3=△H1+△H2。

四、键能、反应热和稳定性的关系

1、键能定义:在101kPa、298K条件下,1mol气态AB分子全部拆开成气态A原子和B原子时需吸收

–1

的能量称AB间共价键的键能,单位为kJ·mol 。

2、键能与反应热 化学反应中最主要的变化是旧化学键发生断裂和新化学键的形成。化学反应中能量的变化也主要决定于这两个方面吸热与放热,可以通过键能计算得到近似值。

①放热反应或吸热反应 旧键断裂吸收的能量大于新键形成放出的能量,为吸热反应;旧键断裂吸收用热化学方程式表示则为

C8

H18

(l)+252

O2

(g)= 8COg)+9H-1

2(2O(l);△H=-5518 kJ·mol

③ 规定生成物为稳定的氧化物.例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。

C(s)+12

O-1 -1

2(g)=CO(g);△H=- kJ·molC(s)+O2(g)=CO2(g);△H=- kJ·mol

C的燃烧热为 kJ·mol-1,而不是 kJ·mol-1

④ 叙述燃烧热时,用正值,在热化学方程式中用△H表示时取负值。例如,CH-1

4的燃烧热为 kJ·mol,

而△H=- kJ·mol-1

且必须以1mol可燃物燃烧为标准。

⑤要与热值概念进行区别。热值:1g物质完全燃烧的反应热叫该物质的热值。

3、中和热:把在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热,单位是kJ/mol。燃烧热和中和热都属于反应热。 二、正确书写热化学方程式

1、ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“;”隔开。若为放热反应,ΔH为 <0:若为吸热反应,ΔH为>0 。ΔH的单位一般为kJ/mol。

2、注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的个数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。

3、反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。

4、由于ΔH与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。

5、当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。

6、用中文表示焓变时数值没有正负号,而用符号表示焓变时数值必须注明正负号。如H2的燃烧热...

为mol,△H..

=-mol。 三、盖斯定律

1、定义:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。即

甲 —△—H→乙,甲 —△—H→丙1 —△—H→乙,ΔH=ΔH2

1+ΔH2。 2、应用

(1)利用关系图找出反应热之间的关系

①找起点和终点(起点是A,终点是C);②找途径:一个是A→B→C,一个是A→C;③列式:△H3=△H1+△H2。

的能量小于新键形成所放出的能量,该反应为放热反应。

②反应热 化学反应中吸收或放出的热量称反应热,符号ΔH,单位kJ · mol –1

,吸热为正值,放热为负值。可以通过热化学方程式表示。反应热的大小与多个因素有关,其数据来源的基础是实验测定。由于反应热的最主要原因是旧化学键断裂吸收能量与新化学键形成放出能量,所以通过键能粗略计算出反应热。

ΔH(反应热)==反应物的键能总和—生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:断裂旧化学键需吸热(用+号表示),形成新化学键则放热(用-号表示),化学反应的热效应等于反应物和生成物键能的代数和,即ΔH=(+反应物的键能总和)+(—生成物键能总和),若ΔH<0,为吸热,若ΔH>0,为放热。

3、物质稳定性:物质在反应中放出能量越多,则生成物能量越小,该物质越稳定,生成物中化学键越牢固。反之亦然。如:同素异形体稳定性的比较:根据△H正负和大小判断,反应放热,说明生成物能量小,较稳定。 五、误点警示

1、吸热反应一定需要加热才能发生吗

答:吸热反应不一定需要加热才能发生,如氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体的反应为吸热反应,但只要用玻璃棒搅拌混合,温度即迅速降低,同时有刺激性气体产生,说明该反应已进行。加热只是反应所需的一种条件,放热、吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小,只要反应物总能量大于生成物总能量,反应一定放热,反之,就一定吸热。有的放热反应如碳的燃烧需要加热到着火点才能进行。

2、中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。

以下反应热均非中和热:①H2SO4(aq)+1Ba(OH)2(aq)==1BaSO4(s)+1H2O(1) (此处还有BaSO4(s)的生

222成热);②NaOH(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(此处还有NaOH的溶解热);

③CH3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(1)(此处还有CH3COOH电离热)。

3、已知:H2 HCl(g) ΔH = - kJ·mol-1,能由此判断出氢气的燃烧热为 KJ·mol

-1

2(g) + Cl2(g) = 吗已知2C-1

2H2 (g) + 5 O2 (g) 4 CO2 (g) + 2 H2O(l); △H =-2600kJ·mol,能说乙炔的燃

烧热为-2600kJ·mol-1

吗另外,物质的燃烧热大,其产生的火焰温度就高吗

答:“燃烧热”的定义是:在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物(或单质)时放出的能量。完全燃烧,是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:C→CO2(g),H→H2O(l),P→P2O5(s),N→N2(g),S→SO2(g)。生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热,如:C→CO(g),H→H2O(g)。氢气在氯气中虽能燃烧,但其热效应却不是燃烧热,只能称为反应热。

燃烧热叙说有两种形式:一是用文字表示,此时只能用相应的数值和单位,不能用“—”号。如乙炔

的燃烧热为1300kJ·mol-1;一是用△H表示,此时需用负号表示,如乙炔的燃烧热△H-1

=-1300kJ·mol。火焰的温度与可燃物的燃烧热和热量损失(如生成的水等)有关。燃烧热相差不大时,生成的水越多,

热量损失就越多,火焰温度就低。 【例题解析】

例1.已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是 ( ) A.A的能量一定高于C B.B的能量一定高于D C.A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D.该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生 例2.关于吸热反应的说法正确的是 ( )

A.凡需加热的反应一定是吸热反应 B.只有分解反应才是吸热反应

C.使用催化剂的反应是吸热反应 D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应 例3.在同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H1>△H2的是 ( ) A.2H2(g)+O2(g)==2H2O(g);△H1 2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H2 B.S(g)+O2(g)==SO2(g);△H1 S(s)+O2(g)==SO2(g);△H2

C.C(s)+ 1

2

O2(g)==CO(g);△H1 C(s)+ O2(g)==CO2 (g);△H2

D.H11

2(g)+ Cl2(g)==2HCl(g);△H1 2H2(g)+ 2

Cl2(g)==HCl(g);△H2

例4. 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:

①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g);△H1 ②Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g);△H2

③Sn(s、灰)

Sn(s、白);△H3=+mol

下列说法正确的是

( )

A.△H1>△H2 B.锡在常温下以灰锡状态存在 C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D.锡制器皿长期处于低于℃的环境中,会自行毁坏

例5.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);ΔH11 C(s)+

2O2(g)====CO(g);ΔH2 ②S(s)+O2(g)====SO2(g);ΔH3 S(g)+O2(g)====SO2(g);ΔH4

③H12(g)+

22O2(g)====H2O(l);ΔH5 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l);ΔH6 ④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g);ΔH7 CaO(s)+H2O(l)====Ca(OH)2(s);ΔH8 A.① B.④ C.②③④ D.①②③

例6. 已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O-1

2(g)====2CO(g);ΔH=-221 kJ·mol

②稀溶液中,H+(aq)+OH-====(aq)HO(l);ΔH= kJ·mol-1

2 下列结论正确的是 ( )

A.碳的燃烧热大于 kJ·mol-1 B.①的反应热为221 kJ·mol-1

C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为 kJ·mol-1

D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出 kJ热量

例7.25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 kJ·mol-1、 kJ·mol-1、 kJ·mol-1

2 800 kJ·mol-1

,则下列热化学方程式正确的是 ( )

A.C(s)+

12O-1

2(g)====CO(g);ΔH= kJ·mol

B.2H-1

2(g)+O2(g)====2H2O(g);ΔH=+ kJ·mol

C.CH-1

4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g);ΔH= kJ·mol

D.

12C-1

6H12O6(s)+3O2(g)====3CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1 400 kJ·mol例8.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.2CH=4CO—1

22(g)+5O2(g)2(g)+2H2O(l);ΔH=-4b kJ·moll

B.C5/2O—1

2H2(g)+2(g)=2CO2(g)+ H2O(l);ΔH=2b kJ·mol

C.2C(g)+5O—1

2H22(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-2b kJ·mol

D.2CH—1

22(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=b kJ·mol 例9.CH3—CH3→CH2=CH2+H2;有关化学键的键能如下。 化学键 C-H C=C C-C H-H 键能(kJ·mol—1) 试计算该反应的反应热 例10.在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中,若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量,断

裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量,则在氯气中充分燃烧1mol H2 的能量变化是 。

例11.将的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出热量,

该反应的热化学方程式为_____________。

又已知:H2

O(g)=H(l);△H2

=- kJ·mol—1

2O,则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。

例12.10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态SO2,放出的热量能使 500 g H2O温度由18℃升至℃,则

硫磺的燃烧热为 ,热化学方程式为 。

例13.实验室用50 mL mol·L-1盐酸、50 mL mol·L-1

NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热

的实验,得到表中的数据:

试完成下列问题:(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是________________________, 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是__________________________________。

(2)经数据处理,t= ℃。则该实验测得的中和热ΔH=_________〔盐酸和NaOH溶液的密度按1 g·cm

-3

2-t1计算,反应后混合溶液的比热容(c)按 J·(g·℃)-1

计算〕。

(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为ΔH1,则ΔH1与ΔH的关系为:ΔH1_________ΔH(填“<”“>”或“=”=,理由是________________________。

实验次数 起始温度t

1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 NaOH溶液

1 2 3

【专题训练与高考预测】 1.知(1)H2(g)+

1O2(g)=H2O(g);△H1=akJ/mol,(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=bkJ/mol 2(3)H2(g)+(g)=H2O(l);△H3=ckJ/mol,(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H4=dkJ/mol 下列关系式中正确的是 ( )A.ad>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0 2.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热可表示如下:

+-H(aq)+OH(aq)=H2O(l);△H=mol 向1L1mol/L的NaOH(aq)中加入:①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸恰好完全反应时的反应热为△H1、△H2、△H3,它们的关系正确的是( )

A.△H1>△H2>△H3 B.△H2>△H3>△H1 C.△H1=△H2=△H3 D.△H1>△H3>△H2 3.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

-1

①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); △H= + 49.0 kJ·mol

-1

②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJ·mol 下列说法正确的是 ( )

-1

A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·molB.反应①中的能量变化如右图所示 C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

-1

D.根据②推知反应: CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJ·mol 4.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 ( ) A.氢气的燃烧热为/mo1,则水电解的热化学方程式为:

2H2O(1) =2H2(g)+O2(g) ;△H=+/mo1

B.1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(1)时放出890kJ热量,它的热化学方程式为1/2CH4(g)+O2(g)=

1/2CO2(g)+H2O(1);△H=-445kJ/mol

-1

C.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221kJ·mol,则C的燃烧热为/mo1

+—

D.HF与NaOH溶液反应:H(aq)+OH(aq)=H2O(1);△H= 一57.3kJ/mol

5.对于反应C2H4(g)→C2H2(g)十H2(g),2CH4(g)→C2H4(g)+2H2(g)当升高温度时都向右移动

①C(s)+2H2(g)→CH4(g);△H1 ②2C(s)+ H2(g)→C2H2(g);△H2 ③2C(s)+2H2(g)→C2H4 (g);△H3。判定①②③中的△H1,△H2,△H3大小顺序是 ( ) A.△H1>△H2>△H3 B.△H2>△H3>2△H1 C.△H2>△H1>△H3 D.△H3>△H2>2△Hl 6.已知25℃,101KPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 ( )

C(石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=mol,C(金刚石)+O2(g)=CO2(g);△H=mol 据此判断,下列说法正确的是 ( )

A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高 C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

7.N2H2是一种高效清洁的火箭燃料。 mol N2H2(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出 kJ热量。则

下列热化学方程式正确的是 ( )

-1

A.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=+ kJ·mol

-1

B.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH= kJ·mol

-1

C.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=+534 kJ·mol

-1

D.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=-534 kJ·mol 8.燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50 kJ,则这一反应的热化学反应方程式为( )

A.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+50 kJ·mol

B.C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O;ΔH=-1 300 kJ C.2C2H2+5O2====4CO2+2H2O;ΔH=-2 600 kJ

-1

D.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-2 600 kJ·mol 9.下列叙述中正确的是 ( )

-1

A.热化学方程式2H2(g)+O2(g)====H2O(l);ΔH= kJ·mol中ΔH表示H2的燃烧热 B.分子晶体的熔点、沸点随共价键增强而升高

C.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数

D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同

10. mol的气态高能燃料乙硼烷B2H6在O2中燃烧,生成固态B2O3和液态H2O,放出 kJ的热量。下列

热化学方程式中正确的是 ( )

-1

A.B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l);ΔH=+2 165 kJ·mol

-1

B.B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l);ΔH=-2 165 kJ·mol

-1

C.B2H6+3O2====B2O3+3H2O;ΔH=-2 165 kJ·mol

-1

D.B2H6(g)+O2(g)====B2O3(s)+H2O(g);ΔH=-2 165 kJ·mol 11.下列化学反应ΔH的数值(放热)最大的是 ( ) A.NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H2O(l);ΔH1

B.NaOH(aq)+

-1

11H2SO4(aq)====Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH2 2211H2SO4(浓)====Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH4 22-1

C.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)====CH3COONa(aq)+H2O(l);ΔH3 D.NaOH(aq)+

12.一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷 (Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L

的KOH溶液100 mL,恰好生成正盐。则此条件下反应C4H10(g)+13/2O2(g)====4CO2(g)+5H2O(g)的

-1-1 -1-1

ΔH为 ( )A.+8Q kJ·mol B.+16Q kJ·molC.-8Q kJ·mol D.-16Q kJ·mol13.分析右面的能量变化示意图,确定下列选项中正确的是 ( ) A.2A(g)+B(g)====2C(g);ΔH<0 B.2A(g)+B(g)====2C(g);ΔH>0 C.2A+B====2C;ΔH<0 D.2C====2A+B;ΔH<0 14.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是 ( )

①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量热量 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④

15.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反

应,其方程式可表示为:2NH4ClO4

△ N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑;ΔH<0。下列

对此反应的叙述错误的是 ( ) A.上述反应属于分解反应

B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能 D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用

参考答案

【例题解析】

例1解析:化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化——吸热或放热,当反应物的总能量高于生成物质总能量时为放热反应中,当反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应。值得注意的是:总能量是指所有反应物或所有生成物,而不是其中某些反应物或某些生成物,所以A、B是不正确的;而有的放热反应在开始时也是需要加热的,例如炭的燃烧。 答案:C

例2解析:A组见上一题目分析,有些化合反应也是吸热反应,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应就是吸热反应,故B不正确,催化剂是用来改变化学反应速率的,它不能改变反应物和生成自身的能量,故不影响反应热,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热反应,故C也是不对的。CO2和CaO的化合反应与CaCO3的分解反应是相反过程,故D正确。 答案D

例3解析:上述各反应均是燃烧反应,故都是放热反应,所有△H1和△H2均为负值,反应放出或吸收热量的多少,跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。A中,由于从气态水到液态水会放热,所以生成液态水比生成气态水放出热量多,又因为放热△H为负值,放热越多△H越小,故△H1>△H2;B中,由于从固态硫到气态硫要吸热,所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多,即△H1<△H2;C中,生成CO放热,因为氧气过量会与CO反应又放出热量,所以△H1>△H2;D中,△H1=2△H2,因为△H1和△H2均为负值,所以△H1<△H2。 答案:AC

[感悟]比较△H大小时,一要注意反应物和生成物的聚集状态,二要注意热化学方程式中化学计量数,三要注意放热反应的反应热△H<0,放热越多,│△H│越大,△H越小。

例4解析:②-①可得③,△H2-△H1>0,故△H2>△H1 ,A错,根据③,在常温下,灰锡会向白锡转化故常温下以白锡状态存在,正反应为吸热反应,故B、C错,当锡制器皿长期处于低于℃的环境中会转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故会自行毁坏。 答案:D

[感悟]利用盖斯定律可快速、简便地判断△H1、△H2的大小,记住:热化学方程式之间的计算中,盖斯定律大有用途。

例5解析:碳与氧气反应放热,即ΔH1<0,ΔH2<0,CO再与O2作用时又放热,所以ΔH1<ΔH2;等量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量,故在与O2作用产生同样多的SO2时,气态硫放出的热量多,即ΔH3>ΔH4;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故ΔH5>ΔH6;碳酸钙分解吸收热量,ΔH7>0,CaO与H2O反应放出热量,ΔH8<0,显然ΔH7>ΔH8。故本题答案为C。 答案:C

例6解析:1 mol C不完全燃烧生成CO放出热量

221kJ2= kJ,1 mol C完全燃烧生成CO2放出热量大于 kJ,即C的燃烧热大于 kJ·mol-1

;反应①的反应热为-221 kJ·mol-1

;稀硫酸与稀NaOH溶液反应

的中和热为 kJ·mol-1

;醋酸是弱酸,与NaOH溶液中和生成1 mol水时放出的热量小于 kJ。 答案:A

例7解析:燃烧热是指在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。对C而言稳定的氧化物指CO2(g)、对H而言稳定的氧化物指H2O(l)。所以A、B、C错误,正确答案为D。 答案:D

例8解析:乙炔燃烧是放热反应,△H为负值,通过定性判断,排除B、D,生成1摩尔CO2,放热b kJ,故生成4摩尔CO2放热4b kJ。 答案:A

[感悟]此题考察的是热化学方程式的正误判断,注意吸放热与ΔH正负的关系,数值与物质的关系,同时还要注意物质的状态。

例9解析:ΔH =[6E(C-H)+E(C-C)]-[E(C=C)+4E(C-H)+E(H-H)]=(6×+ kJ·mol—1

-+4×

+ kJ·mol—1=+ kJ·mol—1

这表明,上述反应是吸热的,吸收的热量为 kJ·mol—1

答案:ΔH ==+ kJ·mol—1

[感悟]ΔH=反应物的键能总和—生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:断裂旧化学键需吸热(用+号表示),形成新化学键则放热(用-号表示),化学反应的热效应等于反应物和生成物键能的代数和,即ΔH=(+反应物的键能总和)+(—生成物键能总和)。 例10解析: 在氯气中充分燃烧1mol H2 时,要先破坏1mol的H—H键和1mol的Cl—Cl键,此过程是需要吸收679kJ的能量;在氯气中充分燃烧1mol H2 时会形成2molH—Cl,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍会放出185KJ的能量。 答案:185kJ

例11解析:乙硼烷完全燃烧生成液态水放出热量,则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为:1mol×=2165kJ,因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为:B2H6(g)+3O2=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165

kJ·mol—1。由于1mol水汽化需吸热44kJ,则3mol液态水全部汽化应吸热:3mol×44 kJ·mol—1

=132kJ,所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热:2165kJ-132kJ=2033kJ,则(标准状况)乙

硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是:×2033 kJ·mol—1

=。

答案:Bs)+3H—1

2H6(g)+3O2=B2O3(2O(l);△H=-2165 kJ·mol,

例12解析:既要掌握燃烧热的概念,又要理解通过实验测定的方法:先测得一定质量溶液前后的温度变化(通过量热器),然后应用公式Q = m·C(t2-t2)计算。

答案:10 g硫磺燃烧共放出热量为:=500 g × × 10-3kJ/(g·C)-1

×-18)C = kJ,则lmol(32g)硫磺燃烧放热为92.8kJ?32g?mol?1=-297 kJ?mol-1

,硫磺的燃烧热为297 kJ?mol-1

,热化学方程式为:

10gS(s) + O-1

2(g) = SO2(g);△H=-297 kJ?mol

例13解析:(1)对于本实验,让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面,所以实验时用环形玻璃棒上下搅动,以防将温度计损坏。做好保温工作是减小误差的另一个重要方面。所以选用玻璃棒,而不用铜丝。

(2)ΔH=-[100 g××10-3kJ·( g·℃)-1× ℃]÷ mol= kJ·mol-1

(3)因弱电解质的电离过程是吸热的,将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反应后放出的热量少,所以ΔH1>ΔH。

答案:(1)上下搅动(或轻轻搅动) Cu传热快,防止热量损失(2) kJ·mol-1

(3)> NH3·H2O 电离吸热

【专题训练与高考预测】

反应热、中和热、燃烧热的联系和区别

反应热、中和热、燃烧热的联系与区别反应热是近几年高考的重点内容之一,题型一般为选择和填空,考查的内容主要有:热化学方程式的正误判断、比较反应热的大小、有关反应热的计算等。反应热中和热燃烧热在稀溶液中,强酸和含义化学反应过程中放出或吸强碱发生中和反应而在101kPa时,1mol物质完收的热量生成1molH全燃烧生成稳定的氧化物时2O(l)
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