第六章化學反映與能量電化學考

綱

解

讀考

點

展

示1.了解化學反應中能量轉化的原因，能說出常見的能量轉化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉化，了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義。1.根據反應物、生成物能量變化來判斷放熱反應和吸熱反應。2.正確書寫熱化學方程式或判斷熱化學方程式的正誤。一、焓變、反映熱1．下列說法不對的的是()A．需要加熱才干發生的反映不一定是吸熱反映B．任何放熱反映在常溫條件下一定能發生C．反映物和生成物所含有的總能量的相對大小決定了反映是放熱還是吸熱D．吸熱反映在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發生解析：放熱反映有時需要點燃或加熱才干發生(如煤燃燒)，在常溫下不一定發生，B不對的。答案：B1．化學反映中的能量變化(1)化學反映中的兩大變化：變化和變化。(2)化學反映中的兩大守恒：守恒和守恒。(3)化學反映中的能量變化形式：、光能、電能等。普通重要體現為的變化。2．焓變、反映熱(1)定義：在條件下進行的反映的。(2)符號：，可用測量。(3)單位：或。物質能量質量能量熱能熱能恒壓熱效應ΔH量熱器kJ·mol－1kJ/mol二、燃燒熱和中和熱、熱化學方程式

2．寫出下列反映的熱化學方程式(1)在25℃、101kPa下1gH2完全燃燒生成液態水放出142.9kJ熱量，表達H2燃燒熱的熱化學方程式為____________，H2的燃燒熱為_____________。(2)在稀溶液中1molH2SO4與足量NaOH反映放熱114.6kJ，表達該中和熱的熱化學方程式為___________。(3)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1表達的意義是________。A．將1molN2和3molH2充入密閉容器中反映放出92.4kJ熱量B．每生成2molNH3放出92.4kJ熱量1．燃燒熱和中和熱(1)定義：101kPa時，mol純物質燃燒生成的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。在稀溶液中，酸和堿發生中和反映生成水所的熱量。(2)單位：均為。(3)注意①燃燒熱和中和熱的ΔH均為負值。②穩定化合物：C→，H→，S→，P(s)→P2O5(s)。1完全穩定1mol放出kJ·mol－1CO2H2O(l)SO22．熱化學方程式(1)概念表達和的關系的化學方程式。(2)意義：不僅表明化學反映中的變化，也表明了化學反映中的變化。如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，表達在條件下，H2(g)和O2(g)完全反映生成時要的能量。(3)書寫①注明反映條件：反映熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數反映是在25℃、101kPa下進行的，可不注明。②注明物質狀態：慣用、、g、分別表達固體、液體、氣體、溶液。參加反映物質的量反映熱物質能量25℃、101kPa2mol1mol2molH2O(l)釋放571.6kJslaq吸熱反映與放熱反映放熱反映和吸熱反映[特別提示](1)化學反映體現為吸熱或放熱與反映開始與否需要加熱無關，需要加熱的反映不一定是吸熱反映(如C＋O2CO2，為放熱反映)，不需要加熱的反映也不一定是放熱反映。(2)吸熱反映與放熱反映均指化學反映。①濃H2SO4、NaOH固體溶于水放熱，但不是放熱反映；②NH4NO3溶于水時溶液溫度減少，也不屬于吸熱反映。(3)物質的能量(焓)越大，鍵能越小，越不穩定。下列說法或表達辦法對的的是()A．反映物的總能量低于生成物的總能量時，一定不能發生反映B．已知反映H2S(g)＋aO2(g)=x＋bH2O(l)ΔH，若ΔH表達H2S的燃燒熱，則x為SO2(g)C．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ/mol。將1molSO2和0.5molO2置于一密閉容器中充足反映，放出49.15kJ的熱量D．由石墨比金剛石穩定可知：C(金剛石，s)=C(石墨，s)ΔH>0[聽課統計]A項中反映能否發生，不取決于吸熱或放熱；C項中1molSO2和0.5molO2在密閉容器中不能完全反映，則放出的熱量不大于49.15kJ；D項中因石墨比金剛石穩定，故ΔH<0，錯誤。【答案】B1．(2011年臨沂模擬)下列變化過程，屬于放熱反映的是()①水蒸氣變成液態水②酸堿中和反映③濃H2SO4稀釋④固體NaOH溶于水⑤H2在Cl2中燃燒⑥食物腐敗A．②③④⑤⑥B．②③④C．②⑤⑥D．①③⑤解析：①③④不是化學變化，不屬于放熱反映。答案：C1．吸熱反映與放熱反映吸熱反映ΔH>0，放熱反映ΔH<0，故吸熱反映的反映熱一定不不大于放熱反映的反映熱。2．反映物或生成物狀態不同的反映由于反映物和生成物的聚集狀態不同，反映熱亦不同。反映熱大小的比較3．化學計量數不同的反映對于同一反映，化學計量數越大，吸取或放出的熱量就越多。4．不同中和反映的反映熱(1)如果是弱酸或弱堿參加的中和反映，要考慮弱電解質電離過程中要吸取熱量；(2)如果是濃H2SO4直接和強堿混合，就要考慮濃H2SO4被稀釋時放出的熱量；(3)如果是固體物質直接反映，就要考慮溶解過程中的熱效應；(4)如果反映過程中有沉淀、氣體等其它物質生成，則要全方面綜合考慮該反映的反映熱等。5．燃燒反映的反映熱比較燃燒反映的反映熱要全方面分析，可燃物的物質的量、燃燒與否完全、燃燒產物的狀態等因素。6．運用蓋斯定律列等式作差比較對于某些不便于直接比較的反映或過程，能夠設計循環轉化關系圖，然后運用蓋斯定律，列等式，作差比較它們的大小。[特別提示](1)ΔH有正負之分，比較ΔH時要連同“＋”、“－”號包含在內，類似于數學上正負數大小的比較。(2)若只比較放出熱量的多少，則只比較數值大小，不考慮正負號。例：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－Q12H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2＝－Q2則ΔH1<ΔH2，Q1>Q2。(3)能量最低原理：物質本身所含有的能量越低，闡明其構造越穩定，熱穩定性越強，化學鍵越牢固。因此反映放出的熱量越多，產物也就越穩定。[思路點撥]本題要考慮：(1)ΔH的符號(2)物質的狀態(3)反映物的物質的量多少[聽課統計]解答該題時，能夠先比較兩個熱化學方程式的不同之處，判斷ΔH的符號，然后具體分析。【答案】C2．氫氣燃燒的熱化學方程式，可用下列兩種方程式表達：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－Q1kJ/molH2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－Q2kJ/molQ1與Q2的關系為()A．Q1＝Q2B．Q2＞Q1C．Q1＞2Q2D．Q1＜2Q2解析：若前者的生成物也為H2O(g)，則Q1＝2Q2，而生成的水為液態，故Q1＞2Q2。答案：C熱化學方程式的書寫及正誤判斷

與普通化學方程式相比，書寫熱化學方程式除了要遵照書寫化學方程式的規定外還應注意下列四點：1．注意ΔH的符號和單位ΔH只能寫在標有反映物和生成物狀態的化學方程式的右邊。若為放熱反映，ΔH為“－”；若為吸熱反映，ΔH為“＋”。ΔH的單位普通為kJ·mol－1。2．注意反映條件反映熱ΔH與測定條件(溫度、壓強等)有關。因此書寫熱化學方程式時應注明ΔH的測定條件。絕大多數ΔH是在25℃、101325Pa下測定的，可不注明溫度和壓強。3．注意物質的聚集狀態反映物和產物的聚集狀態不同，反映熱ΔH不同。因此，必須注明物質的聚集狀態。4．注意熱化學方程式的化學計量數(1)熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表達該物質的物質的量，并不表達物質的分子數或原子數。因此化學計量數能夠是整數，也能夠是分數。(2)熱化學方程式中的反映熱是表達反映物完全反映時的熱量變化，與反映與否可逆無關。方程式中化學式前面的化學計量數必須與ΔH相對應，即化學計量數與ΔH成正比。當反映逆向進行時，其反映熱與正反映的反映熱數值相等，符號相反。如：5．注意反映的可逆性：熱化學方程式中的反映熱是表達反映物完全反映時的熱量變化，與反映與否可逆無關。如：2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH＝－akJ/mol，是指2molSO2氣體與1molO2完全反映生成2molSO3時，放出akJ的熱量，若將2molSO2與1molO2氣體放于一密閉容器中在一定條件下反映達平衡時，放出的熱量要不大于akJ，且當平衡移動(各物質狀態不變)時，ΔH不變。(2009年高考重慶理綜)下列熱化學方程式書寫對的的是(ΔH的絕對值均對的)()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367.0kJ/mol(燃燒熱)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ/mol(中和熱)C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8kJ/mol(反映熱)D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ/mol(反映熱)[思路點撥]解答本題要注意下列兩點：(1)中和熱、燃燒熱的概念。(2)書寫熱化學方程式時各物質的狀態、ΔH的符號。[聽課統計]A項燃燒熱是1mol物質完全反映生成穩定的氧化物所放出的熱量，液態水是水的穩定狀態，故A錯誤；B項中和熱是放熱反映，ΔH<0，故B錯誤；D項各物質未標出狀態。【答案】C解析：熱化學方程式中ΔH>0表達吸熱，ΔH<0表達放熱，選項A、C中ΔH的符號錯誤。熱化學方程式中化學式前面的化學計量數僅表達物質的量，0.25molN2H4(g)燃燒放熱133.5kJ，故1molN2H4(g)燃燒放熱4×133.5kJ，選項D對的，B錯誤。答案：D1．(2010年溫州月考)參考反映Br＋H2HBr＋H的能量對反映歷程的示意圖，下列敘述中對的的是()A．正反映為吸熱反映B．加入催化劑，該化學反映的反映熱變大C．反映物總能量高于生成物總能量D．升高溫度可增大正反映速率，減少逆反映速率解析：對比反映歷程示意圖的能量變化，可知反映物的總能量低于生成物的總能量，故生成HBr需要吸熱，A對的，C錯；催化劑只能變化化學反映速率，與反映熱無關，B錯；升高溫度，對于正逆反映速率都起到了增進作用，故D錯。答案：A由此判斷，正丁烷的燃燒熱是()A．－2878kJ·mol－1B．－2658kJ·mol－1C．－1746kJ·mol－1D．－1526kJ·mol－1解析：燃燒熱的定義是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量。本題中的穩定氧化物指的是CO2(g)和H2O(l)，故A項對的。答案：A3．(2009年高考上海化學)已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反映的熱化學方程式以下(Q1、Q2均為正值)：H2(g)＋Cl2(g)→2HCl(g)＋Q1；H2(g)＋Br2(g)→2HBr(g)＋Q2有關上述反映的敘述對的的是()A．Q1>Q2B．生成物總能量均高于反映物總能量C．生成1molHCl氣體時放出Q1熱量D．1molHBr(g)含有的能量不不大于1molHBr(l)含有的能量答案：AD

4．下圖象分別表達有關反映的反映過程與能量變化的關系據此判斷下列說法中對的的是()A．石墨轉變為金剛石是吸熱反映B．白磷比紅磷穩定C．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2則ΔH1>ΔH2D．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH>0解析：由第一種圖象可知，石墨含有的能量比金剛石低，故A對的；由第二個圖象能夠判斷紅磷的能量比白磷低，能量越低越穩定，B項錯誤；由第三個圖象知硫蒸氣與氧氣反映放出的能量更多，而放熱ΔH為負值，因此C項錯誤；第四個圖象顯示D項反映屬于放熱反映，因此錯誤。答案：A(1)氫氧化鎂分解的熱化學方程式是______________。(2)氫氧化鎂能夠作為阻燃劑的因素________________(寫一條即可)答案：(1)Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g)ΔH＝＋81kJ·mol－1(2)氫氧化鎂分解要吸取大量的熱，可減少著火體系的溫度中和熱的測定套燒杯簡易量熱計。闡明：雙孔泡沫塑料板、碎泡沫塑料的作用是：保溫、隔熱、減少實驗過程中的熱量損失。3．操作環節①量取50mL0.50mol/L的鹽酸，倒入小燒杯中，測定其溫度，記作tHCl，然后將溫度計上的酸用水沖洗干凈。②用另一種量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，測定其溫度，記作tNaOH。③先將溫度計和環形玻璃攪拌棒放入小燒杯中，然后把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯中(注意不要灑到外面)，用環形玻璃攪