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1、第五讲 化学反应中的能量变化班级: 姓名: 学习时间: 【课前自主复习与思考】1阅读并思考世纪金榜P:10突破核心要点;2了解化学反应中能量之间的相互转化及其应用;3能正确书写热化学方程式,能用盖斯定律进行简单计算;4了解提高燃料的燃烧效率,开发高能清洁燃料的重要性。【结合自主复习内容思考如下问题】例:下列关于热化学反应的描述中正确的是:( )AHCl和NaOH反应的中和热H57.3kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g) 2CO(g)O2(g)反应的H2283.0kJ/molC需要加热才能
2、发生的反应一定是吸热反应D1mol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【解题指导】燃烧热:在101 k Pa时1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。中和热:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。【答案】本题的正确选项为B【考纲点拨】掌握热化学方程式的书写,能运用盖斯定律进行简单计算。【自主研究例题】例1. 肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,反应时N2O4为氧化剂,生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g);H=+8.7kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);H=534.0kJ/mol下
3、列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式,正确的是( )A2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g);H=542.7kJ/molB2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g);H=1059.3kJ/molC2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g);H=1076.7kJ/molDN2H4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g);H=1076.7kJ/mol【错误分析】对盖斯定律的概念理解不透。【解题指导】对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应的焓变是一样的。另外还要注意热化学方程式的书写,一定要注意规范性。【答案
4、】本题的正确选项为CN2(g)+2O2(g)=N2O4(g);H=+8.7kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);H=534.0kJ/mol2即得到2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g);H=1076.7kJ/mol例2. 分别取40mL的0.50mol/L盐酸与40mL 0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题。(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式 ;(2)如右图所示,仪器A的名称是_;在
5、实验过程中,如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度,则测得的H (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c4.18J/(g)。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:实验序号起始温度t1终止温度t2盐酸氢氧化钠混合溶液120020123222022042343205206236依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热H_;(结果保留一位小数)(4) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液,理由是 。【答案】(1)1/2H2SO4(aq)+ 1/2 Ba(OH)2(aq
6、)= 1/2BaSO4(s)+H2O(1);H=-57.3kJmolH+(aq)+OH-(aq)=H2O(1);H = 57.3kJmol-1,(2)环形玻璃搅拌棒 偏大(3)-51.8 kJmol(4)不能 H2SO4与Ba(OH)2反应生成的BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热教师点评:我思我疑:【高考链接】【例1】(09全国卷11) 已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) H= -571.6KJ mol-1 CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H= -890KJ mol-1现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l
7、),若实验测得反应放热3695KJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是A11 B13C14 D23答案:B解析:设H2、CH4的物质的量分别为x、ymol。则x + y =5,571.6x/2 + 890y = 3695,解得x=1.25mol; y=3.75mol,两者比为1:3,故选B项。 【例2】(09天津卷6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ H=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是A.CO的燃烧热为283 kJB.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量
8、关系C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H-452 kJ/molD.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.021023答案:C解析:A项,燃烧热的单位出错,应为Kj/mol,错;图中的量标明错误,应标为2molCO和2molCO2,故错。CO2气体的能量大于固体的能量,故C项中放出的能量应小于452KJ,而DH用负值表示时,则大于-452Kj/mol,正确;将下式乘以2,然后与上式相加,再除以2,即得CO与Na2O2的反应热,所得热量为57KJ,故D项错。【例3】(09四川卷9)25 ,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶
9、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A.2H+(aq) +(aq)+(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2HO(1);H=57.3 kJ/molB.KOH(aq)+H SO4(aq)= KSO4(aq)+HO(I); H=57.3kJ/molC.C8H18(I)+ O (g)=8CO (g)+ 9HO; H=5518 kJ/molD.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18HO(1); H=5518 kJ/mol答案:B【例4】(09上海卷19)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如
10、下(、均为正值): 有关上述反应的叙述正确的是 A B生成物总能量均高于反应物总能量 C生成1molHCl气体时放出热量 D1mol HBr(g)具有的能量大于1mol HBr(1)具有的能量答案:AD【归纳与思考】正确书写热化学方程式的注意事项;盖斯定律的运用;吸热反应、防热反应、中和热、燃烧热等基本概念必须熟悉。【自主检测】1.世纪金榜P:122.专题高效测评专题五 3.完成下列往年高考题:1. (09重庆卷12)下列热化学方程式数学正确的是(的绝对值均正确)AC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);H=1367.0 kJ/mol(燃烧热)B NaOH(aq)+H
11、Cl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=+57.3kJ/mol(中和热) CS(s)+O2(g)=SO2(g);H=269.8kJ/mol(反应热) D 2NO2=O2+2NO;H=+116.2kJ/mol(反应热)答案:C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,H2O的状态必须为液态,A项错误;中和反应是放热反应,H应小于0,B项错误;热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,D项错误;答案C正确2. (09上海理综10)右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混和,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是A
12、硝酸铵 B生石灰C氯化镁 D食盐答案:B3.(09安徽卷25)(17分)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的和黑色的ZO两种氧化物。 (1)W位于元素周期表第_周期第_族。W的气态氢化物稳定性比_(填“强”或“弱”)。 (2)Y的基态原子核 外电子排布式是_,Y的第一电离能比X的_(填“大”或“小”)。 (3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是_。 X的单质和FeO反应的热化学方程式是_。答案:(1)二 VA 弱(2)1s22s
13、22p63s23p4 大(3)Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2+ 2H2O(4)3FeO(s) + 2Al(s) Al2O3(s) + 3Fe(s) DH=859.7KJ/mol解析:首先推出题中几种元素,W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,在结合原子序数的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,根据基态原子核外电子所遵循的原则,可以写出电子排布式为:1s22s22p63s23p1,X为铝元素,Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,推知Z为铜元素,两种氧化物分别为Cu2O和CuO。4.(09江苏卷17)(8分)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.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