1、第一章 化学反应与能量复习知识梳理复习知识要点:1.化学反应与能量的变化2.燃烧热和中和热3.化学反应热的计算盖斯定律复习目标:通过知识点内容梳理及例题练习,回忆并巩固本章所有知识点内容及应用。掌握热化学方程式的正确书写,能运用盖斯定律准确书写出未知热化学方程式。知识点一:焓变 反应热 1反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为燃烧热、中和热、溶解热。2焓变(H)的意义: 符号: 单位: 恒压下:焓变=反应热,都可用H表示,单位都是kJ/mol。3产生原因:化学键断裂 化学键形成 4可以利用计算H来判
2、断是吸热还是放热。H = 所具有的总能量 所具有的总能量= H为“-”或H 0时,为 反应。对于放热反应,反应物具有的总能量_生成物具有总能量,反应过程中释放出能量,从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的H为_。对吸热反应, 反应物具有的总能量_生成物具有总能量,反应过程中释放出能量,从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的H为_。5能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。6同种物质不同状态时所具有的能量:气态液态固态【特别提醒】 (1)常见的放热反应所有的燃烧反应 所有的酸碱中和反应大多数的化合反应金属与水或酸的反应生石灰(氧化钙)和水反应铝热反应等(2
3、)常见的吸热反应晶体Ba(OH)28H2O与NH4Cl大多数的分解反应 条件一般是加热或高温的反应(3)区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。【例题1】SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F-F 、S-F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为( )A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol知识点二:热化学方
4、程式1.概念: 2.书写化学方程式的注意要点 热化学方程式必须标出能量变化,即反应热H,H 对应的正负号都不能省。 热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l,g分别表示 ,水溶液中溶质用 表示) 热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。 热化学方程式中的化学计量数表示 ,不表示个数和体积,可以是 ,也可以是 。 各物质系数加倍,H加倍,即H和计量数成比例;反应逆向进行,H改变 , _不变。 热化学方程式中的H与化学反应的条件无关。3.表示意义:物质的量物质状态吸收或放出热量。【例题2】下列热化学方程式书写正确的是( )A2SO2+O2=2SO3 H =196
5、.6 kJ/mol B2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H =571.6 kJ/mol CH2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) H =285.8 kJ DC(s)+O2(g)=CO2 (g) H =+393.5 kJ/mol【例题3】已知在25,101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出48.40 kJ热量。表示辛烷燃烧的热化学方程式正确的是( ) AC8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) H =48.40 kJ/mol BC8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) H =5518 kJ/
6、mol CC8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) H =+5518 kJ/mol D2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) H =11036 kJ/mol知识点三:燃烧热和中和热1.燃烧热(1)概念:_(2)单位:_【注意事项】研究条件:101 kPa反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量:1 mol研究内容:放出的热量。(H0,单位kJ/mol)2.中和热(1)概念:_(2)强酸与强碱的中和反应的实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:_(3)弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热数值小于57
7、.3kJ/mol。(4)中和热的测定实验:看课本装置图一般用强酸和强碱做实验,且碱要过量(如果酸和碱的物质的量相同,中和热会偏小),一般中和热为57.3 kJ/mol。若用弱酸或弱碱做实验,放出的热量会偏小,中和热会偏小。若用浓溶液做实验,放出的热量会偏大,中和热会偏大。在实验中,增大酸和碱的用量,放出的热量会增多但中和热保持不变。【例题4】实验测得:101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()ACH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l
8、) H =+890.3 kJmol-1BCH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) H =890.3 kJmol-1CCH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) H =890.3 kJD2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) H =285.8 kJ【例题5】下列热化学方程式中H代表燃烧热的是( )ACH4(g)+ 3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g) H 1BS(s)+ 3/2O2(g)=SO3(s) H 2CC6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H 3D2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H 4【例题6】含1 m
9、ol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出热量114.6 kJ。下列热化学方程式中,正确的是( ) ABa(OH)2(aq)2HCl(aq)=BaCl2(aq)2H2O(l) H+114.6 kJ/mol BBa(OH)2(aq)2HCl(aq)=BaCl2(aq)2H2O(aq) H114.6 kJ/mol C1/2Ba(OH)2(aq)HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol D1/2Ba(OH)2(aq)HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)H2O(l) H+57.3 kJ/mol知识点四:盖斯定律内容:_【例题7】已知:2Zn(s)+O2
10、(g)=2ZnO(s) H =-701.0 kJmol-1;2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) H=-181.6 kJmol-1,则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的H为( )A.+519.4 kJmol-1 B.+259.7 kJmol-1 C.-259.7 kJmol-1 D.-519.4 kJmol-1 【例题8】已知:BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) H = +571.2 kJmolBa(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) H = -1473.2 kJmolBa(s)+S(s)=BaS(g) H = -460 kJmo
11、l请回答:C(s)和O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为 。【例题9】氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H+206.2kJmol1CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H-247.4 kJmol12H2S(g)2H2(g)S2(g) H+169.8 kJmol1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是 。燃烧生成的SO2与H
12、2S进一步反应,生成物在常温下均为非气态,写出该反应的化学方程式: 。【难点点拨】难点一:焓变及其计算1.不能全面把握焓变要素,不能把方程与焓变对应起来2.吸放与“+、-”,反应方向、状态变化与焓变的关系解决策略:方程加,焓变加,方程减,焓变减。反应的向变符不符:方向不同,焓变变号。质变对不对:反应前后物质不同,焓变值不同。态变符不符:状态不同,焓变值不同。晶型不同,焓变不同。量变配不配(焓变符号、焓变值、焓变单位):焓变值为按系数完全进行的值。对可逆反应是不可能完全反应的,但焓变数值是对应与方程系数完全反应的数据。反应条件符不符:如燃烧热对应于25、101 kPa 难点二:反应方向(恒压条件
13、下)焓变、熵变以及温度对反应方向的影响 1.H和 S的理解 2.反应方向判椐的理解和应用H-T S0,反应不能自发进行3.易产生焓变正负、熵变正负、反应自发与否的片面关系解决策略:关键在于理解并接受,加上适当的训练。对本难点切勿“一意孤行”,以自己理解为标准,要能听进老师正确的指引并欣然接受,哪怕自己觉得不可思议!第一章 化学反应与能量章末综合复习题一、选择题1下列说法不正确的是( )A物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量 B热反应方程式中各物质的化学计量 数只表示物质的量,不表示分子个数 C所有的燃烧都是放热反应 D热化学方程式中分子式前面的化学计量数可以是分数2下列各组热化学方程式中
14、,化学反应的H前者大于后者的是( )C(s)O2(g) = CO2(g) H1 C(s)O2(g) = CO(g) H2S(s)O2(g) = SO2(g) H3 S(g)O2(g) = SO2(g) H 4H2(g)O2(g) = H2O(l) H 5 2H2(g)O2(g) = 2H2O(l) H 6CaCO3(s) = CaO(s)CO2(g) H 7 CaO(s)H2O(l) = Ca(OH)2(s) H 8A B C D3已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( )AX的能量一定高于MB. Y的能量一定高于NC. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D因该反应为
15、放热反应,故不必加热就可发生4已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )A2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H4b kJ/molBC2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/mol C2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H2b kJ/mol D2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)Hb kJ/mol5化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。现已知HH键键能为4
16、36 kJ/mol,HN键键能为391 kJ/mol。根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=92.4 kJmol-1,计算NN键的键能是( )A431 kJmol1 B946 kJmol1 C649 kJmol1 D896 kJmol1625 ,101 k Pa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( )A2H+(aq)+SO2 4(aq)+Ba2+(aq)+2OH(aq) = BaSO4(s)+2H2O(1) H =57.3 kJ/mol BKOH(aq)+1/2H2 SO4
17、(aq) = 1/2K2SO4(aq)+H2O(l) H =57.3 kJ/mol CC8H18(1)+25/2O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(g) H =5518 kJ/mol D2C8H18(g)+25O2(g) = 16CO2(g)+18H2O(1) H =5518 kJ/mol7下列热化学方程式正确的是(H的绝对值均正确)( ) AC2H5OH(l)+3O2 (g)=2CO2(g)+3H2O(g) H = -1367.0 kJ/mol(燃烧热) BNaOH(aq)+ HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2O(l) H = +57.3 kJ/mol(中和热) CS(s)+ O
18、2 (g)=SO2(g) H = -269 kJ/mol(反应热) D2NO2= O2 +2NO H = +116.2 kJ/mol(反应热)8已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H = -566 kJ/mol ;Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2 O2(g) H=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )ACO的燃烧热为283 kJ B右图可表示为CO生成CO2的反应过程和能量关系 C2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g ) H-452 kJ/mol DCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 k
19、J热量时,电子转移数为6.0210239已知热化学方程式:H2O(g)H2(g)+ O2(g) H = +241.8 kJmol ;H2(g)+ O2(g)H2O(1) H = -285.8 kJmol;当1 g液态水变为水蒸气时,其热量变化是( ) AH =+88 kJ / mol BH =+2.44kJ /mol CH =4.98kJ /mol DH =43 kJ /mol10.已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) H = -701.0 kJmol-1 2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) H =-181.6 kJmol-1则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ H
20、g(l)的H为( )A.+519.4kJmol-1 B.+259.7 kJmol-1 C.-259.7 kJmol-1 D.-519.4kJmol-111.某反应的H=+100 kJmol-1,下列有关该反应的叙述正确的是( )A.正反应活化能小于100 kJmol-1 B.逆反应活化能一定小于100 kJmol-1C.正反应活化能可能小于100 kJmol-1 D.正反应活化能比逆反应活化能大100 kJmol-112根据碘与氢气反应的热化学方程式:(i)I2(g)+ H2(g) 2HI(g) + 9.48 kJ (ii) I2(s)+ H2(g)2HI(g) - 26.48 kJ,下列判断
21、正确的是( )A254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJB1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低13.根据以下3个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)H Q1kJ/mol2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)H Q2kJ/mol2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(g)H Q3kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )A.Q1Q2Q3 B.Q1Q3Q2 C.Q3Q2Q1D
22、.Q2Q1Q3 14氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:H2(g)1/2O2(g)H2O(l); H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g); H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l);H5518kJ/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l); H890.31kJ/mol相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是( )A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)15下列酸与碱中和反应热化学方程式可用:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-5
23、7.3 kJmol-1来表示的是( )A.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H =-Q1 kJmol-1B.1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) H =-Q2 kJmol-1C.HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l) H =-Q3 kJmol-1D.1/3H3PO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/6Ba3(PO4)2(s)+H2O(l) H =-Q4 kJmol-116已知下列热化学方程式:CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H =-889.5
24、kJ/mol2C2H6(g)7O2(g)4CO2(g)6H2O(l)H =-3116.7 kJ/molC2H4(g)3O2(g)2CO2(g)2H2O(l)H =-1409.6 kJ/mol2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H =-2596.7 kJ/molC3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)H =-2217.8 kJ/mol现有由2 mol上述五种烃中的两种组成的气体混合物,经充分燃烧后放出3037.6 kJ热量,则下列哪些组合是不可能的( )ACH4和C2H2BC2H4和C3H8CC2H2和C3H8DC2H6和CH4二、非选择题17已知:CH4(g)
25、+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H =-890 kJ/mol,现有甲烷和一氧化碳混合气体0.75 mol,完全燃烧后,生成二氧化碳气体和液态水18 g,并放出515 kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式为 .18已知 CaCO3(s)CaO(s)十CO2(g) H =+175.7 kJmol-1; C(s)十O2(g)CO2(g) H =-393.5 kJmol-1,求 lt CaCO3 分解生成生石灰理论上需含杂质为10%的焦炭多少千克?19已知下列反应的反应热为: (1) CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H 1 = -870.3 kJ/mol
26、。 (2) C(s)+O2(g)=CO2(g) H2 = -393.5 kJ/mol。 (3) H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H3 = -285.8 kJ/mol试计算下列反应的反应热:C(s)+2H2(g)+CO2(g)=CH3COOH(l) H= kJmol-1。20已知:O2(g) O2+(g)+e-H1 = +117 5.7 kJmol-1PtF6(g) + e- PtF6-(g)H2 = -771.1 kJmol-1O2+P1F6-(S) O2+(g)+ P1F6(g)- H3 = +482.2 kJmol-1则反应O2(g)+ PtF6(g)= O2+P1F6-(S)
27、 的H=_kJmol-1。21CO、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101 kPa时,CO的燃烧热为283 kJ/mol。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完全燃烧热化学方程式是: _ 。(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 。 若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL ,
28、则a与b关系的数学表示式是 。22盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义,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。(1)由于C燃烧时不可能完全生成CO,总有一部分CO2生成,反应C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热无法直接测得,但该反应的反应热可由以下两个反应的反应热计算求得:C(s)+ O2(g)=CO2(g) H=393.5kJmol1 CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=283kJmol1写出C转化为CO的热化学方程式: 。(2)同素异形体相互转化的反应热小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。通过下列两个反应可以间接求得石墨转化为金刚石的反应热: C(s、金刚石)+O2(g)=CO2(g) H =-395.4 kJmol-1 ; C(s、石墨)+O2(g)=CO2(g) H =393.5 kJmol-1石墨和金刚石相比, 的稳定性更大,石墨转化为金刚石的热化学方程式为 。理论上能否用石墨合成金刚石?_,若能,需要的条件是_;若不能,理由是 。