《2015届高考化学大一轮复习配套讲义：第六章 第二节 燃烧热和能源 反应热的计算（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高考化学大一轮复习配套讲义：第六章 第二节 燃烧热和能源 反应热的计算（含解析）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节第二节 燃烧热和能源燃烧热和能源 反应热的计算反应热的计算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。反应热与能源 1燃烧热2中和热(1)装置：(请在横线上填写仪器名称)50 mL 0.55 mol/L 的 NaOH 溶液和 50 mL 0.50 mol/L 的稀盐酸混合反应。计算公式：HkJmol10.418（t2t1）0.025t1起始温度，t2终止温度(反应过程最高温度)注意事项：a碎泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是隔热、保温
2、，减少实验过程中热量的损失。b为保证酸完全被 NaOH 中和，采取的措施是碱稍过量。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减少。3能源盖斯定律 1内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关，而与反应的途径无关。2理解从能量守恒角度SL：体系放出能量 LS：体系吸收能量 H1H20)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。4示例H3H1H21易误诊断(正确的打“” ，错误的打“”)。(1
3、)甲烷的燃烧热为890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1( )(2)在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1，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( )(3)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJmol1，则 CH3OH 的燃烧热为192.9 kJmol1( )(4)葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJm
4、ol1，则 1/2C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l) H1 400 kJmol1( )(5)因为 2SO2O22SO3所以可燃物 S 燃烧的稳定氧化物为 SO3( )(6)已知 C(s)O2(g)=CO2(g) H1C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g) H2H2(g) O2(g)=H2O(g) H31 2CO(g) O2(g)=CO2(g) H4则1 2H1H2H3H4( )(7)沼气是一种清洁能源，并且属于可再生能源( )(8)我国目前最主要的能源是煤炭，煤炭属于化石燃料，是不可再生能源( )(9)氢能是一种绿色能源，且燃烧值高( )【答案】 (1) (2)
5、 (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)2氢气的燃烧热为 285.5 kJmol1，则液态水分解的热化学方程式为：_。【答案】 H2O(l)=H2(g) O2(g)1 2H285.5 kJ/mol3将煤转化为水煤气的主要化学反应为：CH2O(g)COH2；C(s)、CO(g)和 H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：=高温C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1H2(g) O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol11 2CO(g) O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol11 2根据以上数据，写出 C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：_。【答案
6、】 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1燃烧热的 4 个要点：25 、101 kPa 1 mol 纯可燃物 完全燃烧稳定氧化物 盖斯定律的 2 个角度：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。利用盖斯定律可间接计算某些反应的反应热。反应热的 4 种计算：利用化学键计算利用燃烧热计算利用方程式计算利用盖斯定律计算燃烧热和中和热的理解与判断1. 燃烧热与中和热的比较燃烧热中和热能量变化放热相同点HH0，单位常用 kJmol1反应物的量1 mol (O2不限量)不限量生成物的量不限量1 mol H2O不同点反应热的含义1 mol 纯反应物完全燃烧
7、时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同生成 1 mol 液态水时放出的热量；不同的反应物的中和热大致相同，均约为 57.3 kJmol12.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。如：H2(g) O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol1 2(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H2SO4(aq)NaOH(aq)= Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol1 2
8、1 2(1)几种元素燃烧后对应的稳定产物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)。(2)H57.3 kJ/mol 是稀的强酸与强碱的中和热，如有弱酸或弱碱参与反应，反应热数值小于 57.3 kJ/mol。若酸、碱反应有沉淀生成时，反应热数值一般大于 57.3 kJ/mol。(2012新课标全国卷节选)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与 CO2进行高温重整制备 CO，已知 CH4、H2和 CO 的燃烧热(H)分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol1和283.0 kJmol1，则生成 1 m3(标准状况)CO 所需热量为_。【解析】 根据燃烧热的含义，写出下列热化学方程
9、式，然后利用盖斯定律，推导出目标热化学方程式。CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1 CO(g) O2(g)=CO2(g)12H283.0 kJmol1 H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol112()2 得 CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H247.3 kJmol1故标准状况下生成 1 m3 CO 所需热量为 247.3 1 000 L22.4 L/mol12kJmol15.52103 kJ。【答案】 5.52103 kJ对某些反应热描述时的注意事项(1)对于反应热、焓变或 H 描述时要注明“”或“” ，表明
10、吸热或放热。(2)对于燃烧热或中和热文字描述时用正值描述，不需注明“” 。考向 1 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(H 的绝对值均正确)( )AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g) H296.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NO H116.2 kJ/mol(反应热)【解析】 A 项，表示燃烧热时，应生成稳定氧化物，这时水的状态应为液态；B
11、 项，中和热 H 为57.3 kJ/mol；D 项，没有注明物质的状态符号。【答案】 C考向 2 燃烧热和中和热的含义2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 H57.3 kJmol1，则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热 H2(57.3)kJmol1BCO(g)的燃烧热是 283.0 kJmol1，则 2CO2(g)=2CO(g)O2(g)的H2(283.0) kJmol1C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1 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【解析】 A 项，中和热以生成 1 mol 液态水为标况，与酸、碱的元
12、数无关；C 项，加热才能反应的也可能是放热反应；D 项，燃烧热强调的产物为稳定氧化物，H2O 应为液态。【答案】 B反应热的有关计算1.利用热化学方程式进行有关计算根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应焓变当作“产物” ，计算反应的反应热。2依据燃烧热数据，利用公式直接计算反应热反应热燃烧热n(可燃物的物质的量)3根据图示中能量变化来确定焓变HH(生成物)H(反应物)如图：HH1H20，该反应为吸热反应；焓变ab。 4根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算反应热。如反应物旧化学键断裂吸收能量 E1，生成物新化学键形成放出能量 E2，则反应的
13、HE1E2。5利用盖斯定律求解合并热化学方程式。应用盖斯定律计算时两个关键(1)当热化学方程式乘、除某一个数时，H 也应乘、除某一个相同的数；方程式间进行加减运算时，H 也同样要进行加减运算，且要带“” 、 “”符号，即把 H 看作一个整体进行运算。(2)将一个热化学方程式颠倒书写时，H 的符号也随之改变，但数值不变。(2013新课标全国卷)在 1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g) O2(g)=SO2(g)H2O(g) H13 22H2S(g)SO2(g)= S2(g)2H2O(g) H23 2H2S(g) O2(g)=S(g)H2O(g) H31 22S(g)=S2(
14、g) H4则 H4的正确表达式为( )AH4 (H1H23H3)2 3BH4 (3H3H1H2)2 3CH4 (H1H23H3)3 2DH4 (H1H23H3)3 2【解析】 根据盖斯定律找出各反应的反应热之间的关系。将前三个热化学方程式分别标为、，根据盖斯定律，由 2可得：2S(g)=S2(g) H4 (H1H23H3)。232323【答案】 A应用盖斯定律计算反应热的两种方法1代数运算法(线性组合)(1)根据反应物、生成物和中间产物，确定已知反应热的反应方程式要不要倒转。(2)以消去中间产物为目的，确定反应方程式所乘的系数。对于 n 个反应方程式，则所求反应热的反应方程式a1式(或倒转)a2式(或倒转)an式(或倒转)，计算时各式相加即可。2图解法(元素守恒和能量守恒)以反应物为起点，根据某种元素在各反应中守恒，可经过中间产物，变为最终产物，在过程中画出反应图像。如：A2B H1；3CB H2；D2C H3。计算 A3D H？A2B6C3D 2 3可以得出所求的反应热 H
