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1、1化学反应与能量化学反应与能量全章复习与巩固全章复习与巩固【学习目标学习目标】 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、掌握热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式; 3、了解中和热、燃烧热的概念,并能进行简单的计算; 4、知道盖斯定律,能用盖斯定律进行反应热的简单计算;了解反应热计算的过程和方法。 【知识网络知识网络】 1、知识结构2、知识联系【要点梳理要点梳理】 要点一、反应热及燃烧热、中和热等概念要点一、反应热及燃烧热、中和热等概念 1、反应热:化学上规定,当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效2应。2、燃烧热(1)概念:在
2、101kPa 时,1mol 物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃 烧热的单位一般用 kJ/mol 表示。(2)表示的意义:例如 C 的燃烧热为 393.5kJ/mol,表示在 101kPa 时,1molC 完全燃烧放出 393.5kJ 的 热量。要点诠释:要点诠释: 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。 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,C8H18的燃
3、烧热为 5518kJ/mol,用热化 学方程式表示则为C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) H=5518kJ/mol 规定生成物为稳定的氧化物例如 C CO2、H H2O(l)、S SO2等。C(s)+O2(g)=CO(g) H=110.5kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/molC 的燃烧热为 393.5kJ/mol 而不是 110.5kJ/mol。 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,CH4的燃烧热为 890.3kJ/mol,而H890.3kJ/mol。必须以 1mol 可燃物燃烧为标准。3、中和热(1)
4、概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1mol H2O,这时的反应热叫中和热。(2)中和热的表示:H(aq)+OH(aq)=H2O(l) H=57.3kJ/mol。要点诠释:要点诠释: 这里的稀溶液一般要求酸溶液中的 c(H)1mol/L,碱溶液中的 c(OH)1mol/L。这是 因浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量。强酸与强碱的中和反应其实质是 H和 OH反应(即与酸、碱的种类无关),通过许多次实验测定, 1molH和 1molOH反应生成 1molH2O 时,放出热量 57.3kJ。其热化学方程式为H(aq)+OH(aq)=H2O(l) H=57.3kJ/mol因此,所有中和反应
5、的H 都相同,都为57.3kJ/mol。 中和热是以生成 1molH2O 为基准,因为表示中和热的热化学方程式中,水的化学计量数为 1,其酸、 碱或盐的化学计量数可以为分数;中和反应对象为稀溶液;强酸与强碱中和时生成 1mol H2O 均放热 57.3kJ,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小于 57.3kJ/mol。4、中和热的测定(1)主要仪器:大烧杯(500mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中 心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。(2)实验步骤:组装仪器如图 6-1 所示。分别量取 50mL 0.50 mol/L 的盐酸和 50m
6、L 0.55mol/L NaOH 溶液,记录起始温度 t1。混合反应并准确量取混合液最高温度,记录终止温度 t2。重复实验二次,取平均值。计算H=(3)可能的误差未及时测出最高温度其值偏小使用一个量筒且未洗干净其值偏小烧杯过大其值偏小要点二、化学反应的焓变要点二、化学反应的焓变31、焓的定义物质所具有的能量是性质,符号为 H。用焓变(H)来描述与反应热有关的能量变化。HH(生成物)H(反应物)H 为生成物的总焓与反应物的总焓之差,称为化学反应的焓变。注意:H 0,表示吸热;H H2的是( )A2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H1 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H2BS(g)+
7、O2(g)SO2(g) H1 S(s)+O2(g)SO2(g) H2 CC(s)+ O2(g)CO(g) H1 C(s)+O2(g)CO2(g) H2DH2(g)+Br2(g)2HBr(g) H1 H2(g)+ Br2(l)2HBr(g) H2【答案】AC【解析】通过盖斯定律将两个的热化学方程式联系在一起做差值计算,根据 H1-H2不等式结果来比 较 H1、H2的大小关系。【变式 2】已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) H=-701.0kJmol-12Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) H=-181.6kJmol-1则反应 Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)
8、的H 为A. +519.4kJmol-1 B. +259.7kJmol-1 C. -259.7kJmol-1 D. -519.4kJmol-1 【答案】C【解析】命题立意:考查盖斯定律。反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(H1-H2)/2=-259.7 kJmol-1。注意本题中两负数相减易出错,此外系数除以 2 时,焓值也要除以 2【变式 3】根据热化学方程式(在 101kPa 时):,分析 下列说法中不正确的是( )。A. S 的燃烧热为 297.23kJ/molB. 放出热量大于 297.23kJC. 放出热量小于 297.23kJD. 形成 1mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂 1mol S(s)和 1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量【答案】C6【解析】根据题给燃烧热的热化学方程式可知 A、D 正确。若想确定 B 与 C,需将题设热化学方程式拆 分为:,即放出热量的数值小于 297.23kJ。