化学物质与能量第二节
课题:燃烧热和能源 反应热的计算
【学习目标】
1. 了解反应热、燃烧热、中和热的含义和应用。
2. 理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。(高频)
3. 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
【学习重点】
【学习过程】
主干知识梳理:
燃烧热定义:
中和热定义:
②50 mL 0.55 mol/L的NaOH 溶液和50 mL 0.50 mol/L的稀盐酸混合反应。
0.418(t 2-t 1)-1③计算公式:ΔH =-kJ ·mol 0.025
t 1——起始温度,t 2——终止温度(反应过程最高温度)
④注意事项:
a .碎泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条) 的作用是
b .为保证酸完全被NaOH 中和,采取的措施是。
c .因为弱酸或弱碱存在电离平衡,电离过程需要吸热,实验中若使用弱酸、弱碱则测得的反应热盖斯定律:
1.内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热---------,即化学反应的反应热只与反应体系的----------------------有关,而与反应的途径无关。
2.理解——从能量守恒角度
⎧S →L ⎨L →S ⎩ΔH 1+ΔH 2=0
结论:能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,但以物质为主,如果物质没有变化,就不能引起能量变化。
3.应用:间接计算某些难以测定的反应热。
基础知识验收: 小组讨论 组内解决
典型例题:
例一:表示某些反应热的热化学方程式判断
1.(2009·重庆高考) 下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确)( )
A .C 2H 5OH(l)+3O 2(g)===2CO2(g)+3H 2O(g)
ΔH =-1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B .NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H 2O(l)
ΔH =+57.3 kJ/mol(中和热)
C .S(s)+O 2(g)===SO2(g) ΔH =-296.8 kJ/mol(反应热)
D .2NO 2===O2+2NO ΔH =+116.2 kJ/mol(反应热)
知识点:表示燃烧热和中和热的热化学方程式的书写
(1)书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。同时可燃物要完全燃烧且生成的氧化物状态稳定。
1如:H 2(g)+22(g)===H2O(l)ΔH =-285.8 kJ/mol
(2)书写表示中和热的热化学方程式时,以中和反应生成1 mol H2O(l)为标准配平其余物质的化学计量数。如
112H 2SO 4(aq)+NaOH(aq)===2Na 2SO 4(aq)+H 2O(l)ΔH =-57.3 kJ/mol
(3)在考虑酸碱中和反应时,注意浓硫酸和碱反应时,还有稀释 这一步,弱酸和弱碱中和反应时,要考虑弱酸弱碱先电离 这一步,酸碱反应有沉淀生成时,反应热大于57.3KJ MOL。
练习一:1.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 -1,则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH =2×(-57.3)kJ·mol -1
B .CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol -1,则2CO 2(g)===2CO(g)+O 2(g)的ΔH =2×(+283.0) kJ·mol -1
C .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
2.下列描述或热化学方程式均正确的是( )
A .已知H +(aq)+OH -(aq)===H2O(l)
ΔH =-57.3 kJ/mol,则稀盐酸与稀氨水反应生成1 mol H2O(l)时放出57.3 kJ的热量
B .氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol,则水电解的热化学方程式:2H 2O(l)===2H2(g)+O 2(g)
ΔH =+285.5 kJ/mol
C .已知CH 4的燃烧热为890 kJ·mol -1,则CH 4燃烧的热化学方程式为:CH 4(g)+2O 2(g)===CO2(g)+2H 2O(g) ΔH =-890 kJ/mol
D .已知2CO(g)+O 2(g)===2CO2(g)
ΔH =-566 kJ·mol -1,则CO 的燃烧热
-ΔH =-283 kJ·mol 1
例二:(2013·新课标全国卷Ⅱ) 在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
3H 2S(g)+2O 2(g)===SO2(g)+H 2O(g) ΔH 1
32H 2S(g)+SO 2(g)===2S 2(g)+2H 2O(g) ΔH 2
1H 2S(g)+2O 2(g)===S(g)+H 2O(g) ΔH 3
2S(g)===S2(g) ΔH 4
则ΔH 4的正确表达式为( )
2A .ΔH 4=(ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3) 3
2B .ΔH 4=3ΔH 3-ΔH 1-ΔH 2)
3C .ΔH 42ΔH 1+ΔH 2-3ΔH 3)
3D .ΔH 4=2(ΔH 1-ΔH 2-3ΔH 3)
练习:一.(1)(2013·天津高考节选) 将煤转化为清洁气体燃料。
已知:
1H 2(g)+22(g)===H2O(g) ΔH =-241.8 kJ·mol -1
1C(s)+22(g)===CO(g) ΔH =-110.5 kJ·mol -1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:_________________________________。
(2)(2011·山东高考节选) 已知:2SO 2(g)+O 2(g)
2NO(g)+O 2(g)
则反应NO 2(g)+SO 2(g) 2SO 3(g) ΔH =-196.6 kJ·mol -1 2NO 2(g) ΔH =-113.0 kJ·mol -1 SO 3(g)+NO(g)的ΔH =________kJ·mol -1。
(3)(2011·新课标全国卷节选) 已知H 2(g)、CO(g)和CH 3OH(l)的燃烧热ΔH 分别为-285.8 kJ·mol -1、-283.0 kJ·mol -1和-726.5 kJ·mol -1。请回答下列问题:
①用太阳能分解10 mol水消耗的能量是________kJ;
②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为__________________________。
二.(2013·广东高考)O 3将I -氧化成I 2的过程由3步反应组成:
①I -(aq)+O 3(g)===IO-(aq)+O 2(g) ΔH 1
②IO -(aq)+H +(aq)
HOI(aq) ΔH 2
③HOI(aq)+I -(aq)+H +(aq)
I 2(aq)+H 2O(l) ΔH 3
总反应的化学方程式为________________________,
其反应热ΔH =________________。
例三:2014·南京市高三调研) 甲醇广泛用作燃料电池的燃料,可用天然气来合成。已知:①2CH 4(g)+O 2(g)===2CO(g)+4H 2(g) ΔH =-71.0 kJ·mol -1;
②CO(g)+2H 2(g)===CH3OH(l) ΔH =-90.5 kJ·mol -1。
下列描述错误的是( )
A .反应①中的能量变化如图所示
B .CO(g)+2H 2(g)===CH3OH(g) ΔH
C .2CH 4(g)+3O 2(g)===2CO(g)+4H 2O(g) ΔH
D .CH 4(g)+1/2O2(g)===CH3OH(l) ΔH =-126.0 kJ·mol -1
练习:一.(2014·宜昌质检) 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)+O 2(g)===CO2(g) ΔH 1
C(s)+122(g)===CO(g) ΔH 2
②S(s)+O 2(g)===SO2(g) ΔH 3
S(g)+O 2(g)===SO2(g) ΔH 4
③H 12(g)+22(g)===H2O(l) ΔH 5
2H 2(g)+O 2(g)===2H2O(l) ΔH 6
④CaCO 3(s)===CaO(s)+CO 2(g) ΔH 7
CaO(s)+H 2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH 8
A .① B.④
C .②③④ D .①②③
二.下列反应中Q 2>Q 1的是( )
A . H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH =Q 1 kJ/mol
H 2(g)+Br 2(g)===2HBr(g) ΔH =Q 2 kJ/mol
B . H 12O(l)===H2(g)+2O 2(g) ΔH =Q 1 kJ/mol
2H 2(g)+O 2(g)===2H2O(l) ΔH =Q 2 kJ/mol
C . S(s)+O 2(g)===SO2(g) ΔH =Q 1 kJ/mol
S(g)+O 2(g)===SO2(g) ΔH =Q 2 kJ/mol
D . HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H 2O(l) ΔH =Q 1 kJ/mol
CH 3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H 2O(l) ΔH =Q 2 kJ/mol
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